【影響世界的專利】膠帶

膠帶

膠帶專利圖

人們常說，需要乃發明之母。這句話當然不錯，但是，問題是這樣的，“需要”往往不是自己會“冒”出來的，而總是靠發明人敏感和悟性“拔”出來的，經過其巧妙的構想和堅韌的努力形成發明。而一般消費者總是在發明問世后才認識到它是生產、生活中的必需品，從而引發社會的強大消費需求。所以說，發明創造可以引發社會新的需求。上世紀20年代，美國人理查德.德魯(Richard Drew)發明透明膠帶后，產品很快打開了銷路，走向了全世界﹔人們不斷對其改進，推出不同功能的膠帶，使之成為發展很快的產業。

理查德.德魯生於1886年，卒於1956年。他在1923年進入美國明尼蘇達州聖保羅的Minnersota Mining and Manufacting Company（即后來被大家熟知的3M公司）。當時，該公司還是一個創造砂紙的小公司。有一次，德魯從事了一種新款的砂紙，為了了解該砂紙的試用性能，走訪了使用該砂紙的汽車修理廠。他聽到汽車修理廠的雇員在議論有關用兩種顏色給汽車上漆時邊界處理上所遇到的問題。當一種漆上好后，要上另一種顏色的漆的時候，總要用笨重的遮蔽帶去擋住已漆好的部分，再上另一種顏色的漆，但是在撤去遮蔽帶時，經常會將漆碰掉，德魯當時就產生了一種想法，如果將砂紙的研磨料去掉，而在背板紙上涂上一種合適的粘合膠就可形成又輕又方便使用的遮蔽帶，不就可以解決這個問題了嗎？他回公司后，就積極投入了研制工作，從背板基紙選擇處理、粘著劑的配方到加工工藝反復選擇試驗，開發出了涂有很輕、壓敏透明膠的5厘米寬土黃色紙帶的遮蔽帶，同時申請了美國和英國專利。

德魯於1928年5月28日提出了美國專利申請，並於1930年5月27日獲得美國專利，專利號為US1760820﹔獲得的英國專利號為GB312610。

該專利的名稱為《膠帶》。該發明涉及壓敏膠、膠的組合物、膠的涂料、膠帶，還有防水和不干膠的膠帶和涂料。提供了多種新的制品，在其一個表面涂有壓敏的皺紋或拉毛基紙粘膠片﹔由凹凸不平粗糙紙背板和其一個表面涂有壓敏粘膠的可拆除膠帶﹔在其一個表面涂有壓敏膠，另一表面涂有與膠不粘劑的均勻纖維質背板的膠片和膠帶﹔在其一個表面涂有水不溶性敏膠，另一面涂有與膠不粘劑的均勻纖維質背板的膠片和膠帶﹔這些膠帶還可制成卷帶。所說的基紙、背板是指牛皮紙、棉布、仿羊皮紙、硫酸紙等，並經過含有干膠、淡黃色甘油浸泡、擠壓、烘干，使它們變得柔軟和具有韌性，不易斷裂。粘著劑以橡膠為主，並與增強劑合成樹脂混合而成的透明膠，也可對其用氧化鋅等著色劑著色。

該專利通過附圖形式列舉了對膠帶的應用實例，圖1展示了該發明作為油漆工遮蔽帶的透視圖﹔圖2是圖1沿2-2剖面線的剖面圖﹔圖3是本發明另一種應用的透視圖。結合圖1說明，基紙帶（10），它被明膠浸泡過，並在其一面涂有不干、壓敏膠帶面（11）﹔用作油漆工的遮蔽條（12），其上沿（13）與壓敏膠帶面（11）相粘，並與壓敏帶形成壓敏膠帶面的伸出部分（14），該伸出部分要留出一定的寬度，以便使油漆工的遮蔽條能緊貼在所需的地方。

開始做成的壓敏不干膠並不那麼成功，由於隻在帶的邊緣涂布了粘著劑，中間沒有涂布，拿到汽車修理廠使用時，粘著不久就掉了下來，油漆工對著德魯大聲說，“把這帶拿回去給你們的Scotch老板，告訴他多涂些粘著劑在上面。”當然，這裡的Scotch（蘇格蘭）並非指某地的人或地方，而是一種俚語，指吝嗇的意思。德魯對膠帶進行相應的改進。同一時期，他調查研究對膠帶進行防水防潮密封劑改進，使其用於火車的冷藏車廂。當時杜邦公司已開發出了玻璃紙，這種紙雖然防水，但也存在熱敏和粘著劑涂布不上的問題，德魯對玻璃紙進行工藝處理，改進了粘著劑，成功開發了透明膠帶，那時很多食品包裝公司要求他提供塑料食品袋用的防水密封膠。開發出來后好景不長，杜邦公司推出了熱封塑料袋袋口裝置，3M公司將帶有壓敏密封膠的食品袋進商店直接賣給消費者，扭轉了頹勢。又加上剛好遇上世界經濟大蕭條，人們生活相對貧困，很多使用者發現透明膠帶可以用來補衣服和損裂的雞蛋等。產品用什麼品牌呢？德魯還記得開始人們嘲笑他“Scotch”的話，就命名為Scotch?膠帶。一些年后，公司的一名銷售經理John Borden又發明了一系列功能不同的粘著劑配方。

德魯的發明也造就了3M公司。上世紀40年代，3M公司形成了Scotch系列產品。3M公司決定從此從砂紙、研磨料轉向密封劑、粘著劑和膠帶的生產，公司產品品種越來越多，深受消費者歡迎，供不應求，甚至登過缺貨道歉廣告。1970年代，公司又獲得了記事貼（Post-it notes）的美國專利（專利號為US3691140）。3M公司成世界公認的膠帶行業第一品牌。3M公司已成為世界著名的多元化跨國企業，在全球生產銷售數萬個產品。產品涉及工業、化工、電子、電氣、通信、交通、汽車、航空、醫療、建筑、文教、辦公、商業及家庭消費品。3M公司股價成為道瓊斯工業股票指數成分之一。

膠帶當時應用粘著劑主要成分是橡膠，而現在則廣泛應用各種聚合物。從基帶材料看，有雙向拉伸聚丙烯（Bopp）膠帶、布基膠帶、牛皮紙膠帶、美紋紙膠帶、纖維膠帶、PVC膠帶、PE泡棉膠帶等﹔有單面膠帶和雙面膠帶﹔就功能而言，有警示膠帶、地毯膠帶、高溫膠帶、文具膠帶、防靜電膠帶、防水膠帶、防盜膠帶、防滑膠帶、防震膠帶、遮光膠帶、反光膠帶、防腐膠帶、屏蔽膠帶，以及用於建筑、橋梁、地鐵、地下混凝土之間接縫的鐵片復合膠帶等，膠帶已用於各行各業和人們的日常生活。

參考文獻：《Inventing the 20th Century》 紐約 Barnes & Noble出版公司 2007年出版

發明人：理查德.德魯

Richard Drew，美國人，生於1886年，卒於1956年。他在1923年進入美國明尼蘇達州聖保羅的3M公司（即Minnersota Mining and Manufacting Company），並於上世紀20年代，發明了透明膠帶。德魯的發明造就了3M公司，形成了Scotch系列產品。透明膠帶成為人們生活中最普遍和最實用的發明之一，深受消費者歡迎。