用于制備結構化粘合劑制品的方法
【技術領域】
[0001] 本公開涉及結構化層合粘合劑制品，以及用于制備包括微結構化層合粘合劑制品 的結構化層合粘合劑制品的方法。
【背景技術】
[0002] 已經通過將可流動壓敏粘合劑施加到微結構化隔離襯件的表面或微結構化模制 工具的表面而制備出了微結構化粘合劑制品。該過程引起具有微結構化表面的粘合劑的產 生。當所得制品在壓力下干式層合到諸如玻璃或聚合物膜的基底時，粘合劑表面中產生的 微結構特征允許空氣從結合界面處逸出，從而最小化或阻止氣泡和氣孔的形成。
[0003] 在層合期間，微結構特征可變平并且潤濕基底表面。通常，所施加的壓力用于使結 構在層合期間塌縮并且形成粘合劑粘結。然而，當粘合劑松弛并試圖恢復到其初始的微結 構化狀態時，該過程將應力引入粘合劑中。這些應力可在粘合劑中產生不利地影響其粘合 性能和光學性能的缺陷。
[0004] 已經使用多種技術來制備具有微結構化表面的粘合劑制品。通常，粘合劑表 面與結構化工具或隔離襯件接觸以在粘合劑層中形成結構化圖案。例如，在美國專利 6, 315, 651 (Mazurek等人）中，通過抵靠微結構化工具或微結構化襯件模制粘合劑層而形 成微結構化壓敏粘合劑，并且在美國專利公布2006/0188704 (Mikami等人）中，通過使粘合 劑接觸結構化隔離工具或結構化隔離襯件而在粘合劑表面中形成流體出口結構。日本實用 新型公布7-29569 (Kawada等人）描述了形成用于容器諸如瓶子的粘性標簽。通過將瓶子 浸泡在水性溶液中，可容易地從瓶子表面去除該粘性標簽，因為粘合劑包含不均勻的形狀 以形成允許流體進入粘結線的滲透通道。該標簽通過使粘合劑接觸結構化隔離襯件，并且 然后使標簽材料接觸暴露的粘合劑表面而形成，隔離襯件已經通過壓印而形成。另外，在美 國專利公布2007/0212635 (Sherman等人）中，通過將微結構化工具或隔離襯件按壓制到交 聯粘合劑表面而形成結構化粘合劑表面。
[0005] 美國專利5, 266, 228(0rr)描述了雙面涂覆粘合劑的泡沫條帶，在該條帶中，溝槽 足夠細使得在粘結時溝槽大部分消失或完全消失。在日本專利公布7-138541 (Shimizu) 中，粘合過程膜使用壓印過程制備以形成細的連續溝槽。
[0006] 另外，已經描述了若干應用，其中微結構化粘合劑層具有從粘合劑表面突出的 珠狀物或栓狀物，以使粘合劑表面在與基底表面接觸時可定位或可重新定位。美國專利 5, 296, 277 (Wilson等人）描述了此系統。美國專利7, 060, 351 (Hannington)描述了通過 提供無初始粘附力的區域用于空氣從該構造下流出而提供空氣出口的粘合劑制品。在制品 中，連續粘合劑層粘附到具有多種空間上隔開的非粘合劑材料的表面，并且非粘合劑材料 變得嵌入粘合劑層中。
【發明內容】
[0007] 本公開描述了結構化層合粘合劑制品，以及用于制備包括微結構化層合粘合劑制 品的結構化層合粘合劑制品的方法。結構化層合粘合劑制品包括：具有第一主表面和第二 主表面的基底、具有第一主表面和第二主表面的粘合劑層、以及具有第一主表面和第二主 表面的襯件，其中粘合劑層的第一主表面接觸基底的第二主表面，襯件的第一主表面接觸 壓敏粘合劑層的第二主表面。粘合劑層包含粘合劑組分的混合物，其中粘合劑組分具有相 同的化學組成但具有不同的拓撲特性。襯件的第二主表面包括多個凹型結構，凹型結構對 應于壓敏粘合劑層中的多個凹型結構，但凹型結構不使基底的第二主表面變形。另外，粘合 劑層中的凹型結構在襯件去除時不穩定。在一些實施例中，粘合劑層還可包括與凹型結構 相鄰的多個凸型結構。這些凸型結構包含已被永久拓撲變形的粘合劑組合物。
[0008] 還描述了形成制品的方法和層合的制品，所述形成制品包括層合。形成層合制品 的方法包括提供多層制品以及提供具有結構化表面的工具。多層制品包括具有第一主表面 和第二主表面的基底、具有第一主表面和第二主表面的壓敏粘合劑層、以及具有第一主表 面和第二主表面的襯件，其中壓敏粘合劑層的第一主表面接觸基底的第二主表面，襯件的 第一主表面接觸壓敏粘合劑層的第二主表面。該方法還包括將多層制品放置在工具的結構 化表面與支撐表面之間以形成構造，使得基底的第一主表面與支撐表面接觸，從而向該構 造施加壓力或壓力和熱的組合，使得工具表面上的結構中的至少一些使襯件和壓敏粘合劑 層變形，但不使基底的第二主表面變形。支撐表面包括硬質支撐表面。在所施加的壓力釋 放時襯件的變形得以保持。該方法還可包括將襯件與壓敏粘合劑層分離，使得壓敏粘合劑 層上的結構不穩定，但不立即塌縮。壓敏粘合劑層可接觸粘合體表面以形成壓敏粘合劑層 合體。
【附圖說明】
[0009] 參照以下結合附圖對本公開各種實施例的詳細說明，可以更全面地理解本申請。
[0010] 圖1示出根據本公開的一個實施例的在壓印之前的多層粘合劑制品的剖視圖。
[0011] 圖2示出根據本公開的一個實施例的與結構化壓印工具接觸的圖1的多層粘合劑 制品的剖視圖。
[0012] 圖3示出根據本公開的一個實施例的在去除結構化工具時的圖2的多層粘合劑制 品的剖視圖。
[0013] 圖4示出根據本公開的一個實施例的圖3的多層粘合劑制品的剖視圖，其中襯件 已被去除。
[0014] 圖5示出根據本公開的一個實施例的圖4的多層粘合劑制品的剖視圖，其中結構 化粘合劑表面與粘合體接觸。
[0015] 圖6示出根據本公開的一個實施例的多層粘合劑制品的剖視圖。
[0016] 圖7示出在實例1中使用的壓印工具的剖視圖。
[0017] 在所示實施例的以下描述中，參照了附圖，并通過舉例說明的方式在這些附圖中 示出在其中可以實施本公開的各種實施例。應當理解，在不脫離本公開的范圍的情況下，可 以利用實施例并且可以做出結構上的改變。附圖未必按照比例繪制。附圖中使用的相似標 號指示相似的部件。然而，應當理解，在給定附圖中使用標號指示部件并非旨在限制另一附 圖中用相同標號標記的部件。
【具體實施方式】
[0018] 具有結構化表面尤其是微結構化表面的粘合劑制品的使用正在增加。這些結構 化表面可以為臨時特征，意為結構被設計成最終消失，或可以為永久特征，意為結構被設 計成不消失。永久結構化粘合劑表面一般被形成為控制粘合劑層的粘合性能，諸如使粘 合劑層可重新定位（如例如在美國專利6, 315, 651 (Mazurek等人）中所述），或控制粘合 劑層的物理性能，諸如例如將空氣枕嵌入粘合劑層以使粘合劑層緩沖（如例如在PCT公布 97/33946 (Hata)中所述）。然而，更為典型的是，粘合劑層具有被臨時結構化的結構化表 面。
[0019] 使用具有臨時結構化表面的粘合劑制品具有多個優點。有時，這些粘合劑制品被 描述為"層合粘合劑制品"，因為在層合時，結構至少部分地消失。一種此類優點為來自粘結 線的空氣出口。當形成粘合劑粘結時，粘合劑表面與粘合體表面接觸。當進行該接觸時，空 氣可變得滯留在粘合劑層與粘合體表面之間，從而導致在粘結線中形成氣泡或其它缺陷， 兩個表面沿著所述線連接在一起。當處理為剛性和半剛性基底的粘合體時尤其如此，而當 處理柔性基底時也是如此。對于手動層合的制品尤其如此，因為層合經受基于操作者經驗 和技能的變化。這些缺陷不僅影響粘合劑層到粘合體表面的粘附力，而且影響粘結線的美 學外觀，并且在光學制品的情況下可毀壞形成的制品。在其中光行進通過粘合劑層的光學 制品中，氣泡和類似缺陷的存在可極大地影響光學性質諸如透光率、清晰度和霧度，并且可 使粘結線無法接受，并且可影響觀看體驗。為防止這些缺陷，通常使用結構化粘合劑表面。 一般來講，這些結構為微觀結構。在層合期間，微結構特征變平，從而潤濕粘合體表面，并且 形成與粘合體表面的粘結。在層合過程中，空氣穿過微結構特征排出以最小化或防止粘結 缺陷的形成。在處理與剛性粘合體的層合，尤其是剛性-剛性層合或者在待層合的物體較 大時，空氣出口特征是特別重要的。當前使用的防止此類層合中的缺陷的方法包括，諸如用 水或水-洗滌劑溶液涂覆粘合劑層來防止在層合期間形成氣泡的技術。這些技術需要通過 蒸發除去水。在光學應用中，尤其無法接受氣泡形成。
[0020] 已經開發出用于產生臨時結構化粘合劑表面的多種技術。在一些情況下，粘合劑 層表面與結構化工具的表面接觸。在粘合劑領域中，將結構化工具按壓到粘合劑表面的這 種過程通常稱之為壓印。在粘合劑表面中形成工具表面圖案的反轉。在去除結構化工具時， 生成結構化粘合劑表面。當使用該技術時，粘合劑層一般在去除結構化工具不久以后與粘 合體接觸，諸如在連續的在線過程中。在密切相關的技術中，結構化隔離襯件與粘合劑表面 接觸。結構化隔離襯件與結構化工具的類似之處在于其也具有存在于其表面上的結構化圖 案。然而，與結構化工具不同，結構化隔離襯件一般被設計成保持與粘合劑層接觸以形成層 合構造。結構化隔離襯件保持與粘合劑層接觸，直到需要將粘合劑層層合到粘合體，此時襯 件被去除以顯露出結構化表面。該技術的優點在于，由于襯件保持粘附到粘合劑表面，所以 其保護結構化表面直到粘合劑層被使用。
[0021] 另一種技術涉及將粘合劑前體組合物涂布到結構化工具或隔離襯件。該粘合劑前 體組合物可以為粘合劑溶液、分散體或可流動的100%固體組合物，或者其可包含在固化時 形成粘合劑的反應性組分。在該上下文中，固化僅意為聚合，并且可以涉及交聯或可以不涉 及交聯。在將粘合劑前體組合物涂布到結構化工具或隔離襯件時，組合物被干燥、冷卻或固 化以形成與結構化工具或隔離襯件接觸的粘合劑層。如上所述，在去除結構化工具或隔離 襯件時，結構化粘合劑表面被暴露。
[0022] 通常，結構化隔離襯件通過壓印來制備。這意為隔離襯件具有可壓印表面，在施加 壓力和/或熱的情況下，可壓印表面與結構化工具接觸以形成壓印表面。該壓印表面為結 構化表面。壓印表面上的結構為工具表面上的結構的反轉，換言之，工具表面上的突出部將 在壓印表面上形成凹陷，而工具表面上的凹陷將在壓印表面上形成突出部。
[0023] 在所有這些技術中，無論是結構化工具或結構化隔離襯件，結構化試劑均與粘合 劑表面直接接觸。在本公開中，描述了通過襯件進行壓印而在粘合劑層表面上形成結構化 表面的方法。包括粘合劑層和襯件的多層構造使用結構化工具進行壓印以賦予結構給襯件 和粘合劑層，而不是結構化襯件與粘合劑層直接接觸。這樣，具有受到結構化襯件保護直到 使用的結構化粘合劑層的結構的優點得以實現而無須預先形成結構化襯件。
[0024] 在本公開中所述的技術的附加優點在于，所述的經處理的壓印生成兩種類型的結 構。一組結構為臨時的并且在去除與粘合劑層接觸的襯件時趨于消失。第二組結構為永久 的并且在去除與粘合劑層接觸的襯件時不趨于消失，而是在粘合劑層表面的部分中構成永 久變化。在粘合劑層表面的部分中的這些永久變化不受改變粘合劑層組合物（諸如例如， 通過在那些部分中的選擇性交聯，或在那些部分中的選擇性增粘）或添加新組合物或顆粒 到那些部分（諸如例如，在選擇的部分印刷不同的組合物到粘合劑層上以改變在那些位置 的組合物）的影響。相反，壓印過程改變了粘合劑的拓撲特性。因此，壓印過程不僅能夠制 備具有結構化表面的粘合劑層，其還產生具有臨時結構以及永久結構的粘合劑層，臨時結 構提供空氣出口通道，永久結構提供具有與粘合劑表面的主體不同的粘附力水平的位置。
[0025] 關于臨時結構，粘合劑層的初始狀態為如果不向其施加應力則要恢復的狀態。壓 印步驟在襯件和粘合劑層兩者中產生結構化表面，并且因此構建應力到粘合劑層中。在去 除襯件時，粘合劑層要恢復至其初始狀態，換句話講，其要恢復成平的。這與具有結構化的 初始狀態的結構化粘合劑層形成對比，諸如涂覆到結構化襯件上并且經固化、干燥（如果 為溶劑或水性的）或允許冷卻（如果經熱熔融處理）的粘合劑層。涂布到結構化襯件上的 結構化粘合劑層趨于穩定，意為在去除襯件時結構不趨于塌縮。然而，在本公開中，在粘合 劑層中形成的結構在襯件去除時并不穩定。關于結構不穩定，其意為粘合劑結構自發地塌 縮并且潤濕粘合劑層與其接觸的表面而無需施加壓力或熱。通常，結構的塌縮足夠慢以給 處理者將粘合劑層層合到粘合體的時間，但也足夠快使得在層合時粘附強度逐漸增大而無 需施加壓力。通常，結構的完全塌縮在30天內被觀察到，更典型地在10天內，或甚至在更 短的時間內。