可再次拆卸的自粘装置

摘要

可再次拆卸的自粘装置,该装置有一个底板,其侧面和/或前侧具有紧固部件,如需要,其后侧有一个条状的两面均具有粘性的薄层,并与其这样粘接,使粘性薄层的一端突出于底板形成一个夹握部分,由粘性薄层形成的粘接处可以通过撕拉胶条被再次摘下,其特征是底板(1)的端部,或其后侧(2),至少在承接条状粘性薄层(5)的夹握部分(6)的区域(3A,3B)其对条状粘性薄层(5)的附着和滑动摩擦力较低。

说明书

本发明涉及一种可再次拆卸的自粘装置，可通过撕下装置上的粘性薄层将装置从其粘接处上摘下，而不留下任何残留物。

在个别钩形物中可见到这类装置。例如，DE 4233872C2描述了一种可再次拆卸的自粘钩，这种自粘钩上设有一层可以撕下的粘性薄层，这种可再次拆卸的自粘钩在市场上称为“带钩式tesa^强力胶带”。由这种带有底板和可联结的装饰钩的挂钩装置市场上称为“tesa^强力胶带挂钩装置”。

WO94/21157也公开了一种类似的钩形物，它与上面具体提到的钩形物不同之处在于所使用的粘性薄层种类广泛且不再恢复其原始形态。

但是，在这类装置的具体使用中，特别是在以后的拆卸时，可能会出现一些问题。这是因为在上述各例中，通过拉伸用于粘接并在一侧或两侧有接触粘性的自粘胶带就能获得可再次摘下的粘合接合处。为此，从一夹握部分开始，将胶带沿着与粘接平面大体平行的方向撕开。胶带产生伸展并无任何残留地与其下表面分离。WO92/11332，WO92/11333，WO94/21157和WO95/06691将可无任何残留地分离的最大脱落角限定为粘接平面与伸展方向间的夹角为35°。在较强的伸展性之外，在低至中度伸展的情况下较低的屈服应力与高度伸展时足够强的抗扯强度相结合，对将胶带不留任何残余物从粘合接合处上完全摘下，是十分重要的。这样为了进行可靠的拆卸操作，抗扯强度必须大于用于将胶带从粘合接合处上摘下所必需的力(剥离力)。若剥离力大于胶带的抗扯强度，在拆除过程中胶带就会被扯破。

上述自粘带的有关用途中，特别适合用于粘钩，如通常用于家中浴室和厨房的粘钩(见DE 4233872，WO94/21157，US5,507,464)或其他特定接合装置。市场上普遍可见的相关产品特别是，带有一个与钩形部件接合的底板的模制结构的粘钩(tesa强力胶带挂钩装置)。因而相应底板可模制成多种不同的适用的形式，并可作各种不同的广泛应用。例如用于固定电缆，镜子，图画等的接合装置。

已知的问题解决办法的不足在于粘接处的摘下基本上必须在粘接平面内通过撕拉粘性胶条来完成，对没有经验的使用者来说不可避免会出现错误操作。若撕拉时胶带与粘接平面的夹角过大乃至竖直向前，胶带与胶带所粘接的物体，或所用底板之间另外产生的摩擦力及附带的接触压力有可能将胶带在粘性薄层的撕拉边缘处扯破。此时所指的抗扯强度不同于撕裂力/断裂伸长试验中按DIN53504所测定的。确切地说，由于将粘性薄层从粘接处上撕下时脱落角不为0°，抗扯强度值通常相当低。增强所用胶带的抗扯强度是避免撕破的一个方法。但是，这一办法的作用通常是十分有限，因为它(例如，使用更厚的自粘带或抗扯强度更高的中间基质)无法在不影响其它产品特性，如伸展性的条件下单独实施。

如果撕拉胶带时象通常一样主要在粘接处的平面内沿夹握部分方向进行，胶带也可能会被扯破。许多情况下使用者以较大的力量垂直地朝所粘接的物体按压需卸下的物体，这样在拆卸时也会产生撕裂。这种情况的另一结果是，将胶带从粘合接合处撕下所必需的力就要增加以至超过抗扯强度，从而对使用者造成胶带断裂且粘合接合处不能无损和没有残留地摘去的不良后果。

最后由于一些空间的限制条件，例如由于粘接处位于凹处或角落，在许多应用中不可能沿粘接平面进行撕拉。

本发明的目的在于克服上述不足之处。

为达此目的，本发明提供了一种如本专利权利要求中所详细描述的装置。

因此，本发明涉及一种可再次拆卸的自粘装置，该装置有一个底板，其侧面和/或前侧具有紧固部件，如果需要，其后侧有一个条状的两面均具有粘性的粘性薄层，粘性薄层与其这样粘接，使粘性薄层的一端突出于底板形成一个夹握部分，由粘性薄层形成的粘接处可以通过撕拉胶条被再次摘下，其特征是底板(1)的端部，或其后侧(2)，至少在承接条状粘性薄层(5)的夹握部分(6)的区域(3A，3B)其对条状粘性薄层(5)的附着和滑动摩擦力较低。

本发明的优选方案的装置中在脱落角为60°时的剥离力相对于脱落角为0°时的剥离力不超过三倍，最好不超过2倍。

本发明的更优方案的装置中在脱落角为90°时的剥离力相对于脱落角为0°时的剥离力不超过三倍，最好不超过2倍。

另外，装置中承接夹握部分(6)的区域(3A，3B)可对条状粘性薄层在脱落角为60°时的剥离力，比脱落角为0°时的剥离力不超过三倍，最好不超过2倍。

另外，装置中承接夹握部分(6)的区域(3A，3B)可对条状粘性薄层在脱落角为90°时的剥离力，比脱落角为0°时的剥离力不超过三倍，最好不超过2倍。

另外，装置中承接夹握部分(6)的区域(3A，3B)最好有一个低能表面，该表面基于含氟聚合物，有机硅聚合物，聚烯烃或基于含有含氟链段，有机硅聚合物链段或聚烯烃链段的聚合物，或基于上述聚合物的混合物，必要时上述聚合物和其它适当聚合物的混合物。

另外，装置中承接夹握部分(6)的区域(3A，3B)的表面张力最好不超过37mN/m。

另外，装置中承接夹握部分(6)的区域(3A，3B)最好与底(1)一起构成一个完整的塑料注模部件。

另外，装置中的粘性薄层无论有或没有中间基质，最好是弹性的或塑性伸展的。

另外，装置中粘性薄层的粘性最好小于其内聚力，当薄层伸展时，其粘性大幅度消失，且脱落力与断裂负荷的比率至少为1∶2.0，最好为1∶3.0，粘性薄层是具有高弹性和低塑性的基于热塑橡胶和增粘性树脂。

另外，装置中粘性薄层(5)的后侧覆盖着一层分离层片，如一层经硅烷化处理的分离纸或一个分离薄膜。

另外，装置中底板(1)的前侧最好有一个挂钩。

另外，装置中最好在底板(1)的后侧(2)侧面横靠在粘附性连接的条状粘性薄层(5)有隔板(8A，8B)，其高度不超过条状粘性薄层(5)的厚度。

另外，装置中隔板(8A，8B)最好横靠位于粘附性连接的条状粘性薄层(5)的两侧。

另外，装置中隔板(8A，8B)呈凸缘和节段状。

另外，装置中隔板(8A，8B)与底板(1)一起构成注模部分。

另外，装置中隔板(8A，8B)的高度为粘附连接的条状粘性薄层(5)的厚度的30-90％，具体说为0.3-0.6mm，与此同时条状粘性薄层(5)的厚度为0.65mm。

此外，本发明还涉及一种用于可再次拆卸的自粘装置的底板的使用，该底板可通过与粘接平面大体垂直，具体说以与粘接平面夹角为45°-135°地扯动胶条上的夹握部分，而反复紧固和摘下。

最好使隔板的高度小于粘性薄层的厚度(未拉伸前)，从而得到令人满意的与粘附表面的粘合连接。拆除操作时粘性薄层产生伸展使上述薄层的宽度和厚度相应减小。若拆除时粘性薄层的厚度变得小于隔板的高度，如果同时产生了垂直于粘接处的较高接触压力，则仍能无断损地拆除粘性薄层，若非如此，将导致胶带断裂。

位于粘接处边缘区的夹握部分侧面的底板，它所含的材料与所用粘性薄层间的附着摩擦系数尽可能低且其滑动摩擦系数也较低，这使粘接处即使在粘接平面与脱落方向间的夹角远大于0°，具体说在大约45°-135°，尤其是60°-100°的情况下，也能不留任何残余物地被拆下。

本发明的特别优点在于上述部件间的连接，换言之，上述部件包括一个底板，底板上在撕拉条状粘性薄层处的端部有一个具有较低附着和滑动摩擦的区域，同时粘附性连接在底板上的条状粘性薄层的侧面设有隔板，用于在上述撕拉过程中，即使向底板施加了过度压力，仍可使条状粘性薄层轻松，无断损地撕下来。

由于本发明所述底板的使用者可能不清楚将有突出夹握部分的条状粘性薄层放置在底板的哪一端，为了在以后的时间从这个边缘区将条状粘性薄层揭下，最好在板的两端都配有这种区。有了这一对称设计，使用者便无需再费神考虑这方面的问题。

另一较好的设计方法为本发明所述底板仅有一个边缘区的附着和滑动摩擦较低，则可以使这一区的外观，如颜色，能同与其相对的，不具有相应的低附着和滑动摩擦的边缘有所区别，视觉上容易分辨出来。

按照本发明，DE3331016，DE4222849，DE4233872，WO92/11333和WO94/21157中所述的粘性薄层特别适用。

例如，DE3331016A1描述了一种用于可再次拆下的粘接处的粘性薄层，该薄层容许通过沿粘接平面撕拉粘性薄层从而拆下粘合连接处。使用了这种粘性薄层，可以获得高粘合力和抗剪强度，并且可以在没有其它辅助的情况下再将粘接处卸下来，其方式类似于打开防腐容器，利用把手将橡胶封条拉出密封连接处。

DE4222849C1描述了一种带有UV-不透的柄状物的粘性薄膜。

WO92/11333也特别描述了用于相应用途的粘性薄层，所用的粘性薄层同时具有较低的弹性和较高的延展性。

带有海绵状中间基质如聚乙烯海绵的双面自粘胶带也可用于本发明。

总体来说，尤为适用的粘性薄层的生产，加工和操作可参考DE3331016，DE4233849和WO92/11333。

适用于制作底板或模件，尤其是作为底板的材料为塑料，金属，木料(有涂层，如油漆，和没有涂层)，陶瓷及类似物。具体来说，底板本身可以由对所用的粘性薄层有附着和滑动摩擦较低的材料制成。在拆卸过程中(底)板与粘性薄层间附着和滑动摩擦及其相互粘合作用的减小

本发明的模件或(底)板用于承纳粘性薄层的一侧，粘性薄层的另一侧粘接于选定的下表面上。很多不同的接合器，包括钩形部件，都可加附于该底板。尽管如此，底板本身也可设计为钩子或类似物，换言之如在其前侧有一个钩形紧固装置。为了产生较强的粘合强度，底板上铺设粘性薄层的一侧的表面由与粘性薄层可以粘合的材料构成，粘性薄层根据不同的应用加以选择。如果使用基本苯乙烯嵌段共聚物或丙烯共聚物的接触性粘合剂，具体来说，特别适用于聚苯乙烯，冲击改性的聚苯乙烯，PMMA，芳香族聚脂，聚碳酸酯或聚酰胺，包括含芳香族化合物的聚酰胺。本发明所述的底板至少在其一个边缘(以后进行拆卸过程处)要改成这样的方式，使该边缘区是由与所用的粘性薄层的附着及摩擦系数较低的材料构成，这样基本使粘性薄层与这一区域间的粘合较弱。这时的摩擦系数要这样设定，在给定的测试条件下，即使脱落角与下表面间的夹角远大于0°，剥离力与摩擦力的总和仍低于所选用的粘性薄层的扯裂强度。例如，利用一种低能塑料表面作为底板的边缘区，即可充分减小其摩擦力。适用的材料有：含氟聚合物，特别是全氟化聚合物，如聚(四氟乙烯)，有机硅聚合物，如聚(二甲基硅氧烷)，聚烯烃，如聚(乙烯)，特别是表面张力≤约37mN/m的高密度聚(乙烯)。

特别推荐在拆卸过程中极少变形的坚固材料。除了上述提到的聚合物外，含有含氟链段，有机硅聚合物链段或聚烯烃链段的聚合物也适用于本发明。此外，也可选用上述各聚合物的混合物和上述聚合物与其它聚合物的混合物。

至于注模部件，在塑料体的注模期间采用相应步骤用上述材料之一作为底板的一个边缘部分，(在注模过程中使用多种聚合物；两组分注模)即可。另一设想是将在其后使用塑料，制成适用于底板边缘区的模制部件。再一个设想是以上述聚合物之一涂覆在底板的边缘区域上。涂覆方式可由熔体制成的溶液，分散体或100％体系。此外，涂覆材料可进行其后的交联。

相反，与所用的粘性薄层有较低摩擦系数或低粘合力的塑料就可用作制造底板的材料。如果需要，可以设计或加工成相应的底板使其与粘性薄层有较高的粘合性，从而在粘性薄层的粘接区具有较高的粘合力，抗剪强度和牵引粘合力，而在对粘性薄层发生拆除的边缘区域则非如此。相应的预处理可以是，如，火焰处理，电晕和等离子体处理，气态氟处理或其它湿式化学预处理方法。另外，也可用一底层涂料对表面进行处理。

依据本发明，还可以通过将一个可转滚筒或一组排成一行的滚珠装配在底板的端部(利用滚动摩擦)，来使粘性薄层与底板的边缘之间的摩擦系数变低。但是，与上述方法相比，这类方法总体说来显得更为复杂，因此由于经济上的原因而较少采用。利用与底板连成一体的隔板(制成模制件)改进其可分离性

为了在垂直作用于粘接平面的强力的作用下(如由拆卸粘接处时较高的接触压力所产生)完成无扯裂的撕拉，模制件或底板最好在承载粘合薄膜的一侧设有隔板(如凸缘)。隔板可以横靠于粘接性薄层的两侧，其长度可超过底板的全长，或者仅在其某些分区设置隔板。可以采用一些特定形状的隔板，如直角凸缘，倒圆角凸缘，点形凸缘等。

对各种不同的可再次拆卸的粘性薄层的测试表明，所用的粘性薄层的剥离伸长取决于其种类和结构，通常在100％至800％之间。实践中发现，在基本上是橡胶弹性的粘性薄层的情况下，隔板的高度至少应高出在拆卸过程中被拉伸后的粘性薄层的厚度约0.05mm，最好高出0.10mm。另一方面，对可靠的粘接处，隔板的高度应比粘性薄层在未拉伸状态时的厚度小约0.05mm，0.1mm更好，最好为0.15mm。这些限定的值适用于平面坚固的粘接表面。如果是粗糙和/或容易变形的粘接平面，限定值最好要比上面的数值高一些，以便同时获得满意的粘接操作(足够的接触压力)和满意的拆卸操作。

下面结合实施例和图表阐述本发明，但不对本发明作不必要的限定。

附图中：

图1为本发明所述底板的侧面斜视图，

图2为图1所示底板的侧视图，底板上有一个粘附地连接的条状粘性薄层，

图3为另一底板的侧面斜视图，

图4为另一底板的侧面斜视图，同时

图5为图4所示底板的前视图。

具体来说，图1中底板(1)的侧面设有接合装置(4)，装置(4)可与要连接的部件上的相应接合装置接合，例如一个挂钩或相似物，如市场上普遍可见的“tesa^强力胶带”挂钩装置。底板(1)的后侧(2)与条状粘性薄层(5)粘接在一起(图2)，后侧(2)的(3A)和(3B)区上与条状粘性薄层(5)的夹握部分(6)相接它由对多种接触粘合剂的附着和滑动摩擦较小的材料构成，这里是由高密度聚乙烯构成。由于使用者能将条状粘性薄层(5)粘合在底板(1)上，并使夹握部分(6)在两端都能突出出来，区域(3A)和(3B)都对粘性薄层间的附着和滑动摩擦较低。

图2中底板(1)上粘合有条状粘性薄层(2)，薄膜(7)非粘接地覆盖在其夹握部分(6)上。

图3所示为另一实施方案，其中所示底板(1)的后侧(2)用于承纳一个条状粘性薄层(未示出)，且其两端区域(3A)和(3B)由高密度聚乙烯构成。底板(1)还带有如图1所示的接合装置(4)。

图4所示为另一实施方案，其中底板(1)的后侧(2)用于承纳一个条状粘性薄层(未示出)并如图3所示带有由高密度聚乙烯构成的区域(3A)和(3B)和接合装置(4)。此外，底板(1)的后侧(2)的两边均带有凸缘状的隔板(8A)和(8B)，隔板的高度大约为所施加的条状粘性薄层厚度的一半，隔板(8A)和(8B)间的间隔可容放置较宽的条状粘性薄层，如前视图图5所示，从底板(1)和区域(3A)的端部看去，可见接合部件(4)和隔板(8A)及(8B)，以及位于隔板(8A)和(8B)之间的条状粘性薄层(5)。

实施例1

实施方案2所述的粘性薄层适用于体积为3mm×40mm×20mm，由聚乙烯(PE300；取自Arthur Kruger)，Styroblend KR2776(BASF)，聚苯乙烯(Vestyron 214；Chemische Werke Huls)及钢构成的无隔板底板，将所取试样固定在一个平面的钢制底面上。试样的预处理与实施方案2中相同。为进行拆卸，底板被固定在钢制底面上，由一试验者用拇指及其它手指作用于底板上凸出的夹握部分一端，尽量避免施加压力，此后以不同角度将粘性薄层从粘合接合处上缓慢撕下。分离速率约为1000mm/min。这是测试粘性薄层能否在不断裂的情况下与粘接处分离。

底板材料    表面张力★    能够在没有断裂/剥落的情况下拆卸

               mN/m       在不同脱落角的受力(N/cm)

                          5°    30°    60°    90°

聚乙烯         ＜34       是/9  是/12   是/14   是/15

Styroblend     约36       是/9  是/12   是/15   是/21

KR2776

聚苯乙烯       约36       是/10 否/＞25 否/＞25 否/＞25

钢             -          是/10 是/17    是/23  否/25

★相当于DIN53364

如果用聚乙烯和Styroblend KR 2776作底板材料，在测试中的各个脱落角都可没有断损地将底板卸下来。

实施例2

对于厚度为650μm的单层粘性薄层来说具有以下配方，

50份Foralyn 110(Hercules)，50份Vector 4211(Exxon Chemical)，0.5份Irganox 1010(Ciba)

测得其最大张力为52N/cm，相当于8.0MPa，且其最后延伸率为1300％。

将大小为20mm×50mm的长方形片粘性薄层粘接在体积为3mm×40mm×22mm(长×宽×高)的底板中间，并令底板的一侧全长上覆盖有粘性薄层，且一个10mm长的条形粘性薄层从底板较短的一侧突出，这一条形粘性薄层可用作以后进行的拆卸时的夹握部分。底板在施加有粘性薄层一侧的两个水平边缘上设有0.5mm宽，高度不同的隔板。将铺有粘性薄层的底板粘接于一个平面的RESOPAL的底面。为此，将铺有粘性薄层的底板平放在RESOPAL底面上并以500N的力压5秒钟。第二步，为了摘去粘性薄层，将试样以垂直于粘接平面的约500N的力固定，然后以与粘接平面间夹角小于10°的脱落角将条状粘性薄层从粘接处上撕下。为进行比较，测试应在没有任何垂直于粘接平面的作用力的情况下进行。所有测试的剥离速率均为约1000mm/min。得到以下结果：

隔板高度         垂直压力500N           无垂直压力

无隔板           胶条断裂               可无断裂分离

0.3mm            可无断裂分离           可无断裂分离

       剥离力    10∥14N/cm

0.4mm            可无断裂分离           可无断裂分离

       剥离力    9∥15N/cm

0.5mm            可无断裂分离           可无断裂分离

       剥离力    9∥10N/cm

0.6mm            可无断裂分离           可无断裂分离

       剥离力    9∥10N/cm

0.7mm            不能产生粘接           不能产生粘接

★平均值∥最大值(在剥离操作结束时达到最大值)。

在选定的测试条件下，只有配有隔板的底板才可在底板受较高的垂直力作用时无断裂地再被取下来。

实施例3

带有高度为0.5mm的隔板，与例1相似的底板，其不同处在于在粘性薄层进行分离的边缘处铣磨出一个高度和宽度约为1mm的矩形金属片。在凹处粘接固定一个由PTFE，聚乙烯(PE300；取自Arthur Kruger)，Styroblend KR2776(BASF)，聚酰胺(Ertalon65A，取自Arthur Kruger)，体积为0.7mm×1mm×20mm(高×宽×长)制成的塑料片，或一层体积为0.12mm×1.5mm×20mm(高×宽×长)，硅烷化的分离纸(Natrosil20291；Schleipen&Erkens)。试样的以下制备与实施例1中所述相似。用与实施例2相同的方法检测粘性薄层能否无断裂地从粘合连接处上撕下。但是，在分离操作中，底板不处于不受力状态，而是如例1所述，试样需承受500N的垂直于粘接平面的力。底板边缘材料  表面张力★  能够在没有断裂/剥落的情况下拆卸时

           mN/m       在不同的脱落角的受力(N/cm)

                       5°    30°    60°    90°

PTFE       ＜30       是/9  是/10    是/11    是/12

聚乙烯     ＜34       是/9  是/11    是/13    是/15 Styroblend KR 约36       是/9  是/12    是/14    是/20

2776  聚酰胺        约42    是/9  是/12    是/16    否/＞20经硅化处理的    ＜30    是/9  是/15    是/18    是/23  分离纸

钢           -      是/9  是/15    是/20    否/＞25

为进行比较：底板边缘材料＝底板芯部材料＝聚苯乙烯  聚苯乙烯      约38    是/10 否/＞25  否/＞20  否/＞25

如果使用有低能表面的材料，在所考虑的全部脱落角的范围内都可能在无断裂的情况下从粘合连接处上撕下。