CN105307805A - 制备结构化层合粘合剂制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了形成层合粘合剂制品的方法，该方法包括提供多层制品和具有结构化表面的工具。所述多层制品包括基材、粘合剂层和衬件，或可只包括粘合剂层和衬件。所述多层制品放置在所述工具的结构化表面与支撑表面之间，所述工具通过施加压力或压力与热量的组合压印所述衬件。所述压印致使所述工具表面上的结构使所述衬件和所述粘合剂层变形，但不使所述基材变形。所述衬件中的所述变形在释放所施加的压力后仍然保持。从所述粘合剂层移除所述衬件后，所述粘合剂层上的所述结构不稳定，但不立即塌缩。

Description

制备结构化层合粘合剂制品的方法
技术领域
本公开涉及结构化层合粘合剂制品，以及制备结构化层合粘合剂制品的方法，该方法包括微结构化层合粘合剂制品。
背景技术
微结构化粘合剂制品通过向微结构化隔离衬件的表面或微结构化模制工具的表面施加可流动的压敏粘合剂而制成。该工艺导致形成具有微结构化表面的粘合剂。当所得制品在压力下干式层合到诸如玻璃或聚合物膜之类的基材时，粘合剂表面中产生的微结构化特征允许空气从粘结界面逸出，从而使气泡和气孔的形成最小化或防止其形成。
在层合期间，微结构化特征可展平并润湿基材表面。通常，施加的压力用于在层合过程中塌缩结构并形成粘结。然而，此工艺在粘合剂松弛并试图恢复到其初始微结构化状态时，会将应力引入粘合剂中。这些应力可在粘合剂中引起缺陷，该缺陷对粘合剂的粘合和光学性质产生不利影响。
在制备具有微结构化表面的粘合剂制品时采用了多种技术。通常，使粘合剂表面与结构化工具或隔离衬件接触，在粘合剂层形成结构化图案。例如，在美国专利No.6,315,651(Mazurek等人)中，通过使用微结构化工具或微结构化衬件模制得到粘合剂层，从而形成微结构化压敏粘合剂，在美国专利公布No.2006/0188704(Mikami等人)中，通过使粘合剂与结构化隔离工具或结构化隔离衬件接触，在粘合剂表面形成流体溢出结构。日本实用新型公布7-29569(Kawada等人)描述了形成用于诸如瓶子的容器的粘性标签。通过将瓶子浸泡在水性溶液中，即可轻松地将该粘性标签从瓶子表面移除，因为粘合剂包含不平的形状，会形成允许流体流入粘结线的渗透通道。该标签通过使粘合剂与通过压印已成型的结构化隔离衬件接触，然后使标签材料与露出的粘合剂表面接触而形成。另外，在美国专利公布No.2007/0212635(Sherman等人)中，通过将微结构化工具或隔离衬件压到交联粘合剂表面来形成结构化粘合剂表面。
美国专利No.5,266,228(Orr)描述了双面涂覆粘合剂的泡沫条带，其上的沟槽足够细，粘结后，沟槽大部分或完全消失。在日本专利公布7-138541(Shimizu)中，通过压印工艺制备粘合处理膜，形成细小的连续凹型沟槽。
发明内容
本公开描述了结构化层合粘合剂制品，以及制备结构化层合粘合剂制品的方法，该方法包括微结构化层合粘合剂制品。结构化层合粘合剂制品包括具有第一主表面和第二主表面的基材、具有第一主表面和第二主表面的压敏粘合剂层、以及具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中压敏粘合剂层的第一主表面接触基材的第二主表面，衬件的第一主表面接触压敏粘合剂层的第二主表面。衬件的第二主表面包括多个凹型结构，所述多个凹型结构对应于压敏粘合剂层中的多个凹型结构，但是该凹型结构不使基材的第二主表面变形。另外，压敏粘合剂层中的凹型结构在移除了衬件后不稳定。
还描述了形成制品的方法，该方法包括层合和层合制品。形成层合制品的方法包括提供多层制品，以及提供具有结构化表面的工具。多层制品包括具有第一主表面和第二主表面的基材、具有第一主表面和第二主表面的压敏粘合剂层、以及具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中压敏粘合剂层的第一主表面接触基材的第二主表面，衬件的第一主表面接触压敏粘合剂层的第二主表面。该方法还包括将多层制品放置在工具的结构化表面与支撑表面之间以形成构造，使得基材的第一主表面与支撑表面接触，向构造施加压力或压力与热量的组合，使得工具表面上的至少一些结构使衬件和压敏粘合剂层变形，但不使基材的第二主表面变形。衬件中的变形在释放所施加的压力后仍然保持。该方法还可包括使衬件与压敏粘合剂层分离，使得压敏粘合剂层上的结构不稳定，但不立即塌缩。可使压敏粘合剂层与粘合体表面接触以形成压敏粘合剂层合体。
形成层合制品的另选方法包括提供多层制品，以及提供具有结构化表面的工具。多层制品包括具有第一主表面和第二主表面的压敏粘合剂层，以及具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中衬件的第一主表面接触压敏粘合剂层的第二主表面。该方法还包括将多层制品放置在工具的结构化表面与支撑表面之间以形成构造，使得压敏粘合剂层的第一主表面与支撑表面接触，向构造施加压力或压力与热量的组合，使得工具表面上的至少一些结构使衬件和压敏粘合剂层变形，但不会完全渗透粘合剂层。衬件中的变形在释放所施加的压力后仍然保持。该方法还可包括将粘合剂层层合到粘合体，使衬件与压敏粘合剂层分离，使得压敏粘合剂层上的结构不稳定，但不立即塌缩。可使压敏粘合剂层与粘合体表面接触以形成压敏粘合剂层合体。
附图说明
参照以下结合附图对本公开各种实施例的详细说明，可以更全面地理解本专利申请。
图1示出根据本公开的一个实施例，多层粘合剂制品在压印之前的剖视图。
图2示出根据本公开的一个实施例，图1的多层粘合剂制品与结构化压印工具接触后的剖视图。
图3示出根据本公开的一个实施例，图2的多层粘合剂制品在移除了结构化工具后的剖视图。
图4示出根据本公开的一个实施例，图3的多层粘合剂制品的剖视图，其中衬件已被移除。
图5示出根据本公开的一个实施例，图4的多层粘合剂制品的剖视图，其中结构化粘合剂表面与基材接触。
图6示出根据本公开的一个实施例，多层粘合剂制品的剖视图。
图7示出根据本公开的另一个实施例，多层粘合剂制品在压印之前的剖视图。
图8示出实例1和2中所使用压印工具的剖视图。
图9是表1中所示数据的图示表示。
图10是表2中所示数据的图示表示。
在以下对图示实施例的描述中，参照了附图，并通过举例说明的方式在这些附图中示出在其中可以实施本公开的多种实施例。应当理解，在不脱离本公开范围的情况下，可以利用实施例并且可以进行结构上的改变。这些附图未必按比例绘制。附图中使用的相似标号指示相似的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示部件并非意图限制另一附图中用相同标号标记的部件。
具体实施方式
具有结构化表面尤其是微结构化表面的粘合剂制品的使用日益增多。这些结构化表面可以是临时性特征，即结构被设计成最终消失，也可以是永久性特征，即结构被设计成不会消失。永久性结构化粘合剂表面一般形成用来控制粘合剂层的粘合性能，诸如使粘合剂层可重新定位(如美国专利No.6,315,651(Mazurek等人)中所述)，或用来控制粘合剂层的物理特性，诸如将空气枕加入粘合剂层来制备粘合剂层减震垫(如PCT公开No.97/33946(Hata)中所述)。然而，更加典型的是粘合剂层具有临时性结构化的结构化表面。
使用具有临时性结构化表面的粘合剂制品具有多个优势。有时，这些粘合剂制品被描述为“层合粘合剂制品”，因为结构在层合之后至少部分消失。临时性结构化表面的一个此类优势是空气从粘结线处溢出。形成粘结后，粘合剂表面与粘合体表面接触。形成这种接触后，空气可在粘合剂层与粘合体表面之间被捕捉，导致在粘结线处形成气泡或其它缺陷，两个表面沿粘结线接合在一起。在处理为刚性和半刚性基材的粘合体时尤其如此，但在处理挠性基材时也适用。对于手动层合的制品尤其如此，因为这种层合根据操作者的经验和技巧有波动。这些缺陷不仅影响粘合剂层对粘合体表面的粘合，还影响粘结线的美学外观，并且就光学制品而言，可能毁坏成型的制品。在其中光穿过粘合剂层的光学制品中，存在气泡和类似缺陷会大大影响诸如透光率、清晰度和雾度等光学特性，并且可得到无法接受的粘结线，从而影响视觉体验。为了防止这些缺陷，通常使用结构化粘合剂表面。一般来讲，这些结构是微结构。在层合期间，微结构特征展平，从而润湿粘合体表面，形成与粘合体表面的粘结。在层合过程中，空气穿过微结构特征溢出，以尽可能少地或避免形成粘结缺陷。在处理与刚性基材的粘合体的层合，尤其是刚性对刚性层合或在待层合的物体较大时，空气溢出特征尤为重要。目前用于防止在这种层合中形成缺陷的方法包括诸如用水或水去垢剂溶液涂布粘合剂层来防止在层合期间形成气泡的技术。这些技术需要通过蒸发来除去水。在光学应用中，尤其不允许有气泡形成。
已经开发出多种用于形成临时性结构化粘合剂表面的技术。在一些情况下，粘合剂层表面与结构化工具的表面接触。将结构化工具压到粘合剂表面的工艺在粘合剂领域通常称之为压印。粘合剂表面上会形成工具表面图案的反转。移除结构化工具之后即得到结构化粘合剂表面。使用此技术时，粘合剂层一般在移除结构化工具之后很快就与粘合体接触，诸如在连续内嵌式工艺中。在密切相关的技术中，使结构化隔离衬件与粘合剂表面接触。结构化隔离衬件类似于结构化工具，因其表面上也具有结构化图案。然而，与结构化工具不同，结构化隔离衬件一般设计用来保持与粘合剂层接触以形成层合构造。结构化隔离衬件保持与粘合剂层接触，直到希望将粘合剂层层合到粘合体，此时衬件被移除，露出结构化表面。因为衬件保持粘合到粘合剂表面，因此该技术的优点是在使用粘合剂层之前保护结构化表面。
另一项技术涉及将粘合剂前体组合物涂覆到结构化工具或隔离衬件。此粘合剂前体组合物可以为粘合剂溶液、分散体或可流动的100％固体组合物、或者可以包含固化后形成粘合剂的反应性组分。在此上下文中，固化仅意味着平均聚合，可能涉及或不涉及交联。将粘合剂前体组合物涂覆到结构化工具或隔离衬件后，此组合物被干燥、冷却或固化，形成与结构化工具或隔离衬件接触的粘合剂层。移除结构化工具或隔离衬件之后，如上所述，会露出结构化粘合剂表面。
通常，通过压印制备结构化隔离衬件。这意味着，隔离衬件具有与结构化工具接触的压印表面，施加压力和/或热量时形成压印表面。这种压印表面为结构化表面。压印表面上的结构是工具表面上结构的反转，即，工具表面上的突出将在压印表面上形成凹陷，工具表面上的凹陷部将在压印表面上形成突出。
在所有这些技术中，无论是结构化工具还是结构化隔离衬件，结构化试剂都与粘合剂表面直接接触。在本公开中，描述了通过穿过衬件压印在粘合剂层表面上形成结构化表面的方法。与接触粘合剂层的结构化衬件不同，包括粘合剂层和衬件的多层构造采用结构化工具进行压印以向衬件和粘合剂层赋予结构。通过这种方法，实现了在使用时通过结构化衬件来保护结构化粘合剂层的结构的优势，而无需预形成结构化衬件。
本公开中所述技术的附加优势为：由于粘合剂层最初相对于平坦的衬件存在，因此粘合剂层的初始状态也是平坦的。粘合剂层的初始状态是在没有向其施加应力的情况下，粘合剂层想要恢复的状态。压印步骤会在衬件和粘合剂层中都产生结构化表面，因此粘合剂层中会积聚应力。移除衬件之后，粘合剂层要恢复到其初始状态，换句话讲，粘合剂层要恢复到平坦状态。这与具有结构化初始状态的结构化粘合剂层相反，诸如涂覆到结构化衬件上的粘合剂层以及被固化、干燥(如果是溶剂或水性的)或允许冷却(如果经过热熔融处理)的粘合剂层。通过将粘合剂或粘合剂前体涂覆到结构化衬件上而制备的结构化粘合剂层往往是稳定的，这意味着在移除衬件之后，结构往往不塌缩。然而，在本公开中，在粘合剂层中形成的结构在移除衬件之后不稳定。结构不稳定意味着粘合剂结构自发地塌缩并润湿与粘合剂层接触的表面，而无需施加压力或热量。通常，结构的塌缩速度足够慢以使处理者有时间将粘合剂层层合到粘合体，但又足够快以使粘附强度在层合之后积聚而无需施加压力。通常，在30天内，更典型地在10天内，或甚至在更短时间内观察到结构完全塌缩。因此，与粘合剂层涂覆到结构化衬件而使得粘合剂层的结构化状态处于无应力构造的系统不同，在这种情况下，粘合剂层的无应力构造是平坦的，并且结构化构造是应力构造，在粘合剂层中积聚的这种应力通过结构塌缩释放，然后恢复至平坦构造。
除非另外指明，否则说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字应该理解为在所有情况下均被术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的期望性能而变化。用端值来表述的数值范围包括该范围内所包含的全部数字(如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)和该范围内的任何范围。
本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一种”、“一个”和“所述”均涵盖具有多个指代物的实施例，除非其内容明确指示另外的情况。例如，“一层”涵盖了具有一层、两层或更多层的实施例。本说明书和所附权利要求书中所用的术语“或”的含义一般来讲包括“和/或”，除非其内容明确指示另外的情况。
如本文所用，术语“粘合剂”是指可用于将两个粘合体粘附在一起的聚合物组合物。如本文所用，术语“粘合体”是指粘合剂层可附接的任何表面，诸如基材、膜等的表面。粘合剂的例子是压敏粘合剂。
本领域中的普通技术人员熟知，压敏粘合剂组合物具有包括以下特性在内的特性：(1)有力和持久的粘着性；(2)用不超过指压的压力即可粘附；(3)足以保持到粘合体上的能力；以及(4)可干净地从粘合体上移除的足够内聚强度。已发现可很好地用作压敏粘合剂的材料为经设计和配制而表现出所需粘弹性，从而使得粘着力、剥离粘附力和剪切保持力达到所需平衡的聚合物。获得各性质的适当平衡并不是一个简单的过程。
如本文所用，术语“隔离衬件”与术语“衬件”互换使用，是指薄型柔性片材，在与粘合剂表面紧密接触放置之后可被移除，不会损坏粘合剂涂层。
如本文所用，术语“结构化衬件”是指具有结构化表面的衬件，术语“微结构化衬件”是指具有微结构化表面的衬件。
如本文所用，术语“背衬”是指薄型柔性片材，在与粘合剂紧密接触放置之后不能被移除，不会损坏粘合剂涂层。
如本文所用，术语“微观”就所述特征而言是指尺寸足够小，以便当从任何观察平面观察时，肉眼需要光学辅助器才能确定其形状。在W.J.Smith,McGraw-Hill于1966年所著的《现代光学工程》(ModernOpticEngineering)第104-105页中发现一个标准，其中视敏度“...是根据可被识别的最小字符的角尺寸来定义和测量的。”正常的视敏度被认为是当最小可识别的字母正对视网膜上的弧的5分角高度时的视敏度。在250mm(10英寸)的典型工作距离处，得出该物体的横向尺寸为0.36mm(0.0145英寸)。
如本文所用，术语“微结构”是指这样的特征构造，其中特征的至少2个尺寸是微观的。这些特征的局部视图和/或剖视图必须是微观的。
术语“玻璃化转变温度”和“Tg”互换使用。通常除非另外指明，Tg值使用差示扫描量热法(DSC)测量。
除非另外指明，术语“室温”是指环境温度，一般来讲是20-22℃。
术语“(甲基)丙烯酸酯”是指醇的单体丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体或低聚物在本文中通称为“(甲基)丙烯酸酯”。被描述成“(甲基)丙烯酸酯基”的聚合物为主要(大于50重量％)由(甲基)丙烯酸酯单体制成的聚合物或共聚物，并且可以包括另外的烯键式不饱和单体。
除非另外指明，否则“光学透明的”是指制品、膜或粘合剂组合物在可见光谱(约400nm至约700nm)的至少一部分范围内具有高透光率。
除非另外指明，否则“光学清晰的”是指在可见光光谱(约400nm至约700nm)的至少一部分范围内具有高透光率并表现出低雾度的粘合剂或制品。
如本文所用，术语“可见光的波长”涵盖了构成可见光(约400至约700nm)的光谱的波长。
除非另外指明，否则“自润湿”是指粘合剂非常柔软、可适形且能够以极小的层合压力施加。此类粘合剂表现出对表面的自发润湿。
折射率在本文中定义为材料(例如单体或其聚合产物)的绝对折射率，被理解为在自由空间中电磁辐射的速度与在该材料中辐射速度的比率，所述辐射为钠黄灯在约583.9纳米(nm)波长下的辐射。折射率可用已知的方法测量，通常使用Abbe折射计测量。
如本文所用，术语“相邻”在针对两层时意指，这两层相互毗邻，其间没有居间的敞开空间。它们可以彼此直接接触(例如，层合在一起)或者可以存在居间层。
术语“烷基”是指为烷烃基的一价基团，所述烷烃为饱和烃。烷基可为直链的、支链的、环状的或它们的组合，通常具有1至20个碳原子。在一些实施例中，烷基包含1至18、1至12、1至10、1至8、1至6或1至4个碳原子。烷基基团的例子包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正已基、环己基、正庚基、正辛基和乙基己基。
术语“芳基”是指为芳族和碳环的一价基团。芳基可以具有1至5个与芳环相连或稠合的环。其它环结构可为芳族的、非芳族的或它们的组合。芳基基团的例子包括但不限于苯基、联苯基、三联苯基、蒽基(anthryl)、萘基、苊基、蒽醌基、菲基、蒽基(anthracenyl)、芘基、苝基和芴基。
术语“亚烷基”是指为烷烃基的二价基团。亚烷基可为直链的、支链的、环状的或它们的组合。亚烷基通常具有1-20个碳原子。在一些实施例中，亚烷基包含1至18、1至12、1至10、1至8、1至6或1至4个碳原子。亚烷基的基团中心可在相同碳原子(即烷叉基)或不同碳原子上。
术语“杂亚烷基”是指包含至少两个通过硫基、氧基或-NR-连接的亚烷基基团的二价基团，其中R为烷基。杂亚烷基可为直链的、支链的、环状的、被烷基基团取代的或它们的组合。某些杂亚烷基为聚氧化烯，其中杂原子为氧，例如为
-CH2CH2(OCH2CH2)nOCH2CH2-。
术语“亚芳基”是指为碳环和芳族的二价基团。这种基团具有1至5个相连、稠合或它们的组合的环。其它环可为芳族的、非芳族的或它们的组合。在一些实施例中，亚芳基具有最多5个环，最多4个环，最多3个环，最多2个环，或1个芳环。例如，亚芳基可为亚苯基。
术语“杂亚芳基”是指为碳环和芳族的二价基团，并且包含杂原子，诸如硫、氧、氮或卤素(诸如氟、氯、溴或碘)。
术语“亚芳烷基”是指式–Ra-Ara-的二价基团，其中Ra为亚烷基，Ara为亚芳基(即亚烷基键合至亚芳基)。
术语“可自由基聚合的”和“烯键式不饱和的”可交换使用，是指包含能够通过自由基聚合机制聚合的碳-碳双键的反应性基团。
本文所公开的多层制品包括基材、粘合剂层和衬件。通常，粘合剂层包括压敏粘合剂层。制品包括具有第一主表面和第二主表面的基材、具有第一主表面和第二主表面的粘合剂层、以及具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中粘合剂层的第一主表面接触基材的第二主表面，衬件的第一主表面接触粘合剂层的第二主表面。衬件的第二主表面包括多个凹型结构，所述多个凹型结构对应于粘合剂层的第二主表面中多个凹型结构，但是该凹型结构不使基材的第二主表面变形。换句话讲，一系列凹型结构存在于衬件中，并且下接到粘合剂层中，但不下接到基材中。
多种结构可用于本公开制品中的凹型结构。结构可具有多种形状和尺寸。在一些实施例中，凹型结构是凹型微结构，意味着它们是这样的微结构特征，其中结构的至少2个尺寸是微观尺寸。微结构特征可以呈现多种形状。代表性例子包括半球、棱柱(诸如正方形棱柱、长方形棱柱、圆柱形棱柱以及其它类似的多边形特征)、锥体、椭圆、沟槽(例如V形槽)、槽等。一般来讲，期望包括当粘合剂层层合到粘合体时促进粘结界面处空气溢出的形貌特征。就这一点而言，延伸到制品边缘的V形沟槽和槽是尤其有用的。微结构特征所特有的具体尺寸和图案根据制品预期的具体应用来选择。
多种基材适用于本公开的制品，前提条件是它们可使用下述方法进行处理。具体地讲，合适的基材包括膜、条带背衬、图形制品、塑料制品、伤口敷料、保护性膜或条带、刚性或半刚性板或片材、或者隔离衬件。
膜的例子包括各种由多种材料制备且具有各种厚度的聚合物膜。尤其合适的膜是光学膜，下文将对其进行更详细的讨论。膜可以是单层或多层构造。合适的膜的其它例子包括阻隔膜、太阳能膜(诸如光重定向膜)，以及电子膜(诸如导电的膜)。聚合物膜的例子包括包含一种或多种聚合物的膜，所述聚合物诸如乙酸丁酸纤维素；乙酸丙酸纤维素；三乙酸纤维素；聚(甲基)丙烯酸酯，诸如聚甲基丙烯酸甲酯；聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯，以及聚萘二甲酸乙二醇酯；基于萘二羧酸的共聚物或共混物；聚醚砜；聚氨酯；聚碳酸酯；聚氯乙烯；间规聚苯乙烯；环烯烃共聚物；基于有机硅的膜；以及包括聚乙烯和聚丙烯(诸如流延和双轴取向的聚丙烯)的聚烯烃。可对膜涂底漆或进行处理以赋予其一个或多个表面某些所需的特性。这些处理的例子包括电晕处理、火焰处理、等离子处理和化学处理。
条带背衬的例子包括各种材料，所述材料包括聚合物膜(诸如上述的那些)、金属膜、纸张、皱纹纸、泡沫等。条带背衬根据条带的期望用途，可以是不透明的、光学透明的或光学清晰的。条带背衬可以是单层或多层构造。
图形制品的例子包括多种包括图形图像的制品。通常图形制品为多层制品，并且可包含多层膜、金属或金属氧化物层、粘合剂等。图形制品的例子包括装饰性膜、缓冲器标贴、贴花、显示器膜等等。
塑料制品的例子包括，例如塑料片材和板，诸如相对较厚的聚碳酸酯片材，该片材用作诸如屏幕保护装置的多层制品的支撑层。
多种伤口敷料是合适的基材。伤口敷料可包括多种材料，所述材料包括膜、弹性体材料、支撑材料诸如布料、织物或非织造幅材、吸收材料诸如水凝胶和抗菌剂。
合适的保护性膜或条带的例子包括膜构造，该构造包括加强层，诸如抗飓风窗膜，以及具有导电元件的保护性膜以通过耗散电荷保护电子部件。保护性膜和条带的其它例子包括，例如，施加到交通工具诸如汽车、地铁、公交车、飞机等的油漆保护性膜，以保护油漆免受石屑损坏。类似的保护性膜用在风力机叶片和直升机桨叶上，以避免表面损坏，以及降低表面的风阻力。
刚性和半刚性板和片材的例子包括各种光学基材。如本文所用，术语“光学基材”是指可用于产生光学效应的基材。基材可以具有任何合适的厚度。光学基材通常对电磁波谱的一些波长(例如电磁波谱的可见区、紫外区或红外区的波长)是至少部分透射的、反射的、抗反射的、偏振的、光学清晰的或漫射的。板的例子包括广泛多样的光学清晰材料。合适的板的例子包括各种玻璃或聚合物材料，诸如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。板上可具有多种涂层，诸如例如着色涂层、抗反射涂层和防眩涂层。片材类似于板，但一般比板更薄且刚性更差。片材的例子包括例如光学清晰的半刚性玻璃基材或厚度为25-100微米的其它光学清晰材料。
基材还可以包括隔离衬件。可以使用任何合适的隔离衬件。示例性隔离衬件包括由纸材(例如牛皮纸)或聚合物材料(例如，聚烯烃(诸如聚乙烯或聚丙烯)、乙烯-乙酸乙烯酯、聚氨酯、聚酯(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯)等)制备的隔离衬件。至少一些隔离衬件涂覆有隔离剂层，所述隔离剂诸如含有有机硅的材料或含有碳氟化合物的材料。示例性的隔离衬件包括但不限于可以商品名“T-30”和“T-10”从弗吉尼亚州马丁斯维尔(Martinsville,Va.)的科特公司(CPFilm)商购获得的衬件，所述衬件在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上具有有机硅隔离涂层。在美国专利公布No.2011/0316203(Emslander等人)中描述了其它示例性的隔离衬件。衬件可在其表面上具有微结构，这使得粘合剂能够在粘合剂层的表面上形成微结构。
一类尤其合适的基材为光学膜。如本文所用，术语“光学膜”是指可用于产生光学效应的膜。光学膜通常为含聚合物的膜，其可为单层或多层。光学膜可以具有任何合适的厚度。光学膜对电磁波谱的某些波长(例如电磁波谱的可见区域、紫外区域或红外区域的波长)通常为至少部分透射的、反射的、抗反射的、偏振的、光学清晰的或漫射的。示例性光学膜包括但不限于可视镜膜、彩色镜膜、太阳能反射膜、漫射膜、红外反射膜、紫外反射膜、反射偏振膜(诸如增亮膜和反射式偏光增亮膜)、吸收偏振膜、光学清晰膜、着色膜、染色膜、防窥膜(诸如光准直膜)，以及抗反射膜、防眩膜、耐垢膜和防指纹膜。
在一些实施例中，光学膜具有涂层。通常，将涂层用于增强膜的功能，或为膜提供另外的功能。涂层的例子包括例如硬质涂层、防雾涂层、防刮涂层、防窥涂层、防指纹涂层、抗微生物涂层、或者它们的组合。在诸如例如触摸屏传感器、显示屏、图形应用等的应用中，诸如硬涂层、防雾涂层和提供增强的耐久性的防刮涂层的涂层是合乎需要的。防窥涂层的例子包括例如，使得观看起来朦胧的模糊或雾状涂层、或者用于限制视角的百叶式膜。防指纹涂层的例子包括2011年5月13日提交的标题为“COATINGCOMPOSITIONSCOMPRISINGNON-IONICSURFACTANTEXHIBITINGREDUCEDFINGERPRINTVISIBILITY(包含表现出减小的指纹可见度的非离子表面活性剂的涂层组合物)”的待审美国专利申请序列号61/486000中所描述的那些，该专利描述了由可固化树脂和非离子表面活性剂所制备的涂层。抗微生物涂层的例子包括美国专利No.8,124,169(Ylitalo等人)中所描述的那些，该专利描述了包括成膜组合物和分散于该成膜组合物内的有效量抗微生物剂的抗微生物涂层系统。
一些光学膜具有多层，诸如含聚合物材料(例如，含有或不含有染料的聚合物)的多层或含金属材料和聚合物材料的多层。一些光学膜具有不同折射率的聚合物材料的交替的层。其它光学膜具有交替的聚合物层和含金属层。示例性光学膜在以下专利中有所描述：美国专利No.6,049,419(Wheatley等人)；美国专利No.5,223,465(Wheatley等人)；美国专利No.5,882,774(Jonza等人)；美国专利No.6,049,419(Wheatley等人)；美国专利No.34,605(Schrenk等人)；美国专利No.5,579,162(Bjornard等人)和美国专利No.5,360,659(Arends等人)。
如上文所述，通常粘合剂为压敏粘合剂。适合的压敏粘合剂有多种。在许多实施例中，粘合剂是光学透明的或者甚至是光学清晰的。下面描述了这些类别的粘合剂中每一种的例子。
在本公开的制品中可用的压敏粘合剂是基于天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醚、丙烯酸类树脂、聚α烯烃、有机硅、氨基甲酸酯或脲的压敏粘合剂。在许多实施例中，压敏粘合剂是自润湿的。自润湿是指粘合剂非常柔软、可适形且能够以极小的层合压力施加。此类粘合剂表现出对表面的自发润湿。
可用的天然橡胶压敏粘合剂通常含有粉碎的天然橡胶、每100份天然橡胶25份至300份的一种或多种增粘树脂以及通常有0.5至2.0份的一种或多种抗氧化剂。天然橡胶的等级范围是从淡白绉级到更深的有棱纹的烟胶片，包括这样的例子如CV-60(一种粘度可控的橡胶级)和SMR-5(一种有棱纹的烟胶片橡胶级)。与天然橡胶一起使用的增粘树脂通常包括但不限于木松香及其氢化衍生物；各种软化点的萜烯树脂以及石油基树脂，诸如得自Exxon的“ESCOREZ1300”系列的C5脂族烯烃衍生的树脂，以及得自Hercules,Inc的“PICCOLYTES”系列的聚萜烯。抗氧化剂用于延迟天然橡胶的氧化，其可导致天然橡胶粘合剂的内聚强度损耗。
另一类可用的压敏粘合剂是合成橡胶类粘合剂。这种粘合剂通常是橡胶状弹性体，它们是自发粘的或非粘性且需要增粘剂的。自发粘合成橡胶压敏粘合剂包括，例如丁基橡胶(异丁烯和小于3％的异戊二烯的共聚物)、聚异丁烯(一种异戊二烯均聚物)、聚丁二烯(诸如“TAKTENE220BAYER”)或苯乙烯/丁二烯橡胶。丁基橡胶压敏粘合剂通常包含抗氧化剂，诸如二丁基二硫代氨基甲酸锌。聚异丁烯压敏粘合剂通常不含抗氧化剂。合成橡胶压敏粘合剂通常需要增粘剂，通常包含聚丁二烯或苯乙烯/丁二烯橡胶、每100份橡胶10份至200份的增粘剂，以及通常每100份橡胶0.5份至2.0份的抗氧化剂，诸如“IRGANOX1010”。合成橡胶的例子是“AMERIPOL1011A”，一种可得自BFGoodrich的苯乙烯/丁二烯橡胶。可用的增粘剂包括：松香的衍生物，诸如得自Hercules,Inc.的“FORAL85”稳定松香酯、得自Tenneco的“SNOWTACK”系列凝胶松香以及得自Sylvachem的“AQUATAC”系列妥尔油松香；以及合成烃基树脂，诸如得自Hercules,Inc.的“PICCOLYTEA”系列聚萜烯、“ESCOREZ1300”系列C5脂族烯烃-衍生的树脂、“ESCOREZ2000”系列C9芳族/脂族烯烃-衍生的树脂；以及聚芳族C9树脂，诸如得自Hercules,Inc.的“PICCO5000”系列芳香烃树脂。
苯乙烯嵌段共聚物压敏粘合剂通常包括A-B或A-B-A型热塑性弹性体，其中A表示热塑性聚苯乙烯嵌段，B表示聚异戊二烯、聚丁二烯或聚(乙烯/丁烯)和树脂的橡胶态嵌段。可用于嵌段共聚物压敏粘合剂的多种嵌段共聚物的例子包括：线形、放射形、星形和锥形苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物，诸如得自Shell化学公司的“KRATOND1107P”以及得自EniChemElastomersAmericas,Inc的“EUROPRENESOLTE9110”；线形苯乙烯-(乙烯-丁烯)嵌段共聚物，诸如得自Shell化学公司的“KRATONG1657”；线形苯乙烯-(乙烯-丙烯)嵌段共聚物，诸如得自Shell化学公司的“KRATONG175OX”；以及线形、放射形和星形苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，诸如得自Shell化学公司的“KRATOND1118X”以及得自EniChemElastomersAmericas,Inc的“EUROPRENESOLTE6205”。
聚乙烯醚压敏粘合剂通常是乙烯基甲基醚的均聚物、乙烯基乙基醚的均聚物或乙烯基异丁基醚的均聚物的共混物，或者乙烯基醚的均聚物与乙烯基醚和丙烯酸酯的共聚物的共混物，以实现所需的压敏特性。根据聚合的程度，均聚物可为粘性油、发粘的软树脂或橡胶状物质。在聚乙烯醚粘合剂中用作原材料的聚乙烯醚包括基于以下物质的聚合物：乙烯基甲基醚，诸如得自BASF的“LUTANOLM40”以及得自ISPTechnologies,Inc.的“GANTREZM574”和“GANTREZ555”；乙烯基乙基醚，诸如“LUTANOLA25”、“LUTANOLA50”和“LUTANOLA100”；乙烯基异丁基醚，诸如“LUTANOLI30”、“LUTANOLI60”、“LUTANOLIC”、“LUTANOLI60D”和“LUTANOLI65D”；甲基丙烯酸酯/乙烯基异丁基醚/丙烯酸，诸如得自BASF的“ACRONAL550D”。
丙烯酸类压敏粘合剂通常具有约20℃或更低，更典型地0℃或更低的玻璃化转变温度，并可包含100至80重量％的C3-C12烷基酯组分，诸如例如丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸正丁酯以及0至20重量％的极性组分，诸如例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯-乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯大分子单体。通常，丙烯酸类压敏粘合剂包含0至20重量％的丙烯酸和100至80重量％的丙烯酸异辛基酯。丙烯酸类压敏粘合剂可为自发粘或增粘的。可用于丙烯酸类树脂的增粘剂为松香酯，诸如得自Hercules,Inc.的“FORAL85”；芳族树脂，诸如“PICCOTEXLC-55WK”；脂族树脂，诸如得自Hercules,Inc.的“PICCOTAC95”；以及萜烯树脂，诸如以“PICCOLYTEA-115”和“ZONAREZB-100”得自ArizonaChemicalCo.的α-蒎烯和β-蒎烯。
聚α烯烃压敏粘合剂，也被称作聚(1-烯烃)压敏粘合剂，通常包括基本非交联聚合物或非交联聚合物，所述聚合物可具有接枝于其上的可辐射活化的官能团，如美国专利No.5,209,971(Babu等人)中所述。聚α烯烃聚合物可为自发粘的和/或包含一种或多种增粘材料。另外，聚合物通常主要为无定形的。可用的聚α烯烃聚合物包括例如C3-C18聚(1-烯烃)聚合物，通常为C5-C12α-烯烃和具有C3的聚合物的共聚物，更典型地为C6-C8和具有C的3聚合物的共聚物。增粘材料通常是在聚α烯烃聚合物中可混溶的树脂。聚α烯烃聚合物中增粘树脂的总量在每100份聚α-烯烃聚合物0至150重量份之间的范围内，这取决于具体的应用。可用的增粘树脂包括由C5至C9不饱和烃单体的聚合得到的树脂、聚萜烯、合成聚萜烯等。基于这类C5烯烃组分的此类可商购获得的树脂的例子为可得自GoodyearTireandRubberCo.公司的“WINGTACK95”和“WINGTACK15”增粘树脂。
有机硅压敏粘合剂包括聚合物或凝胶和增粘树脂两种主要组分。聚合物通常是高分子量聚二甲基硅氧烷或聚二甲基二苯基硅氧烷，其在聚合物链的末端含有残余的硅醇官能团(SiOH)，或者是包含聚二有机硅氧烷软链段和脲封端硬链段的嵌段共聚物。增粘树脂一般为由三甲基硅氧基(OSiMe3)封端并还包含一些残余硅醇官能团的三维硅酸酯结构。增粘树脂的例子包括得自GeneralElectricCo.,SiliconeResinsDivision(Waterford,NY)的SR545以及得自Shin-EtsuSiliconesofAmerica,Inc(Torrance,CA)的MQD-32-2。典型的有机硅压敏粘合剂的制备在美国专利No.2,736,721(Dexter)中有所描述。有机硅脲嵌段共聚物压敏粘合剂的制备在美国专利No.5,214,119(Leir等人)中有所描述。一类尤其合适的有机硅压敏粘合剂是基于有机硅聚乙二酰胺的压敏粘合剂。这些材料在例如美国专利No.7,371,464(Sherman等人)和美国专利No.7,705,103(Sherman等人)中有所描述。
可用的聚氨酯和聚脲压敏粘合剂包括例如在WO00/75210(Kinning等人)和在美国专利No.3,718,712(Tushaus)、No.3,437,622(Dahl)和No.5,591,820(Kydonieus等人)中公开的那些。另外，美国专利公布No.2011/0123800(Sherman等人)中描述的基于脲的压敏粘合剂和美国专利公布No.2012/0100326(Sherman等人)中描述的基于氨基甲酸酯的压敏粘合剂可能尤其合适。
在一些实施例中，压敏粘合剂包括光学清晰的压敏粘合剂。合适的光学清晰的压敏粘合剂的例子包括基于天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醚、丙烯酸类树脂、聚α烯烃、有机硅、氨基甲酸酯或脲的那些。这些类别的压敏粘合剂中的每一种的例子在上文都有所描述。
一类尤其合适的光学清晰的压敏粘合剂为基于(甲基)丙烯酸酯的压敏粘合剂，并且可以包括酸性或碱性共聚物。在许多实施例中，基于(甲基)丙烯酸酯的压敏粘合剂为酸性共聚物。通常，随着用于制备酸性共聚物的酸性单体的比例增加，所得粘合剂的内聚强度也增加。
为了实现压敏粘合剂的特性，可以将相应的共聚物调制为具有小于约20℃，更典型地小于约0℃的所得玻璃化转变温度(Tg)。尤其合适的压敏粘合剂共聚物是(甲基)丙烯酸酯共聚物。此类共聚物通常衍生自单体，所述单体包含约40重量％至约98重量％、通常至少70重量％、或至少85重量％、或甚至约90重量％的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体，该(甲基)丙烯酸烷基酯单体作为均聚物时具有小于约0℃的Tg。
此类(甲基)丙烯酸烷基酯单体的例子为其中烷基包含约4个碳原子至约12个碳原子的那些，并且包括但不限于丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异癸酯，以及它们的混合物。任选地，作为均聚物具有大于0℃的Tg的其它乙烯基单体和(甲基)丙烯酸烷基酯单体(诸如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等等)可以与一种或多种低Tg的(甲基)丙烯酸烷基酯单体和可共聚碱性或酸性单体结合使用，前提条件是所得(甲基)丙烯酸酯共聚物的Tg小于约0℃。
在一些实施例中，希望使用不含烷氧基基团的(甲基)丙烯酸酯单体。本领域的技术人员理解烷氧基基团。
当使用时，可用作压敏粘合剂基体的碱性(甲基)丙烯酸酯共聚物通常衍生自碱性单体，这些碱性单体包含约2重量％至约50重量％，或约5重量％至约30重量％的可共聚碱性单体。示例性碱性单体包括N,N-二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMAm)、N,N-二乙氨基丙基甲基丙烯酰胺(DEAPMAm)、N,N-二甲氨基乙基丙烯酸酯(DMAEA)、N,N-二乙氨基乙基丙烯酸酯(DEAEA)、N,N-二甲氨基丙基丙烯酸酯(DMAPA)、N,N-二乙氨基丙基丙烯酸酯(DEAPA)、N,N-二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、N,N-二乙氨基乙基甲基丙烯酸酯(DEAEMA)、N,N-二甲氨基乙基丙烯酰胺(DMAEAm)、N,N-二甲氨基乙基甲基丙烯酰胺(DMAEMAm)、N,N-二乙氨基乙基丙烯酰胺(DEAEAm)、N,N-二乙氨基乙基甲基丙烯酰胺(DEAEMAm)、N,N-二甲氨基乙基乙烯基醚(DMAEVE)、N,N-二乙氨基乙基乙烯基醚(DEAEVE)以及它们的混合物。其它可用的碱性单体包括乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、叔氨基-官能化苯乙烯(例如，4-(N,N-二甲氨基)-苯乙烯(DMAS)、4-(N,N-二乙氨基)-苯乙烯(DEAS))、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、丙烯腈、N-乙烯基甲酰胺、(甲基)丙烯酰胺以及它们的混合物。
当用于形成压敏粘合剂基体时，酸性(甲基)丙烯酸酯共聚物通常衍生自酸性单体，所述酸性单体包含约2重量％至约30重量％，或约2重量％至约15重量％的可共聚酸性单体。可用的酸性单体包括但不限于选自烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和磺酸、烯键式不饱和膦酸以及它们的混合物的单体。此类化合物的例子包括选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、油酸、丙烯酸β-羧乙酯、甲基丙烯酸2-磺乙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸等以及它们的混合物的化合物。由于易于获取，通常使用烯键式不饱和羧酸。
在某些实施例中，聚(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂基体衍生自约1重量％和约20重量％之间的丙烯酸以及约99重量％和约80重量％之间的丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸正丁酯组分中的至少一种。在一些实施例中，压敏粘合剂基体衍生自约2重量％和约10重量％之间的丙烯酸以及约90重量％和约98重量％之间的丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸正丁酯组分中的至少一种。
另一类可用的光学清晰的基于(甲基)丙烯酸酯的压敏粘合剂为(甲基)丙烯酸嵌段共聚物压敏粘合剂。这种共聚物可仅包含(甲基)丙烯酸酯单体，或者可包含其它共聚单体诸如苯乙烯。此类压敏粘合剂的例子在例如美国专利号7,255,920(Everaerts等人)中有所描述。
在一些实施例中，可能希望粘合剂层为交联的压敏粘合剂，如美国专利公布No.2007/0212535(Sherman等人)中提出的那样。对交联压敏粘合剂的表面进行压印以产生微结构化的粘合剂表面使得层合后粘合剂内应力的形成最小化，这是因为粘合剂的预结构化状态和最终状态都是基本平面的。因此，该结构在不与微结构化衬片或模制工具接触时是不稳定的。这与通过将可流动的粘合剂涂覆到微结构化隔离衬片或微结构化模制工具上而制备的微结构化粘合剂不同，其中粘合剂试图恢复到的初始状态是微结构化构造的初始状态，而最终状态是基本平面的。
粘合剂层可具有任何合适的厚度，只要粘合剂层比压印到粘合剂层中的微结构的尺寸厚。一般来讲，厚度范围是10微米(约0.4密耳)至1500微米(约60密耳)。更典型地，粘合剂厚度通常是25微米(约1密耳)至51微米(约2密耳)。
粘合剂层可以是连续或不连续的。不连续的粘合剂层可具有多种构形，包括无规分布或图案化分布。合适的图案化分布包括条带(直的或波状的)和点(多种形状和尺寸)。当粘合剂层不连续时，希望粘合剂层存在于压印工具与隔离衬件接触的那些位置中，以确保压印工具向粘合剂层赋予结构。另外，无论粘合剂层是连续还是不连续的，都可以是片段粘合剂层。片段粘合剂层是包含片段的层，这些片段包含不同的粘合剂组合物。片段粘合剂层与粘合剂共混物不同，因为在粘合剂共混物中，单个粘合剂组合物包含不同粘合剂组分的混合物。在片段粘合剂层中，粘合剂层的不同片段包含不同的组合物。不连续的粘合剂层或片段粘合剂层可通过使用多种不同涂布技术(例如，条带涂布)或多种不同印刷技术进行制备。
尤其合适的粘合剂组合物是光学清晰的基于有机硅聚乙二酰胺的压敏粘合剂，光学清晰的基于(甲基)丙烯酸酯的压敏粘合剂，以及交联压敏粘合剂诸如美国专利公布No.2007/0212535(Sherman等人)中描述的那些。
本公开的制品还包括衬件，通常称之为隔离衬件。可以使用任何合适的隔离衬件。示例性隔离衬件包括由纸(例如牛皮纸)或聚合物材料(例如，聚烯烃(诸如聚乙烯或聚丙烯)、乙烯-乙酸乙烯酯、聚氨酯、聚酯(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯)等以及它们的组合)制备的隔离衬件。至少一些隔离衬件涂覆有隔离剂层，所述隔离剂诸如含有有机硅的材料或含有碳氟化合物的材料。示例性的隔离衬件包括但不限于可以商品名“T-30”和“T-10”从CPFilm(Martinsville,VA)商购获得的衬件，所述衬件在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上具有有机硅隔离涂层。通常，衬件具有25微米(1密耳)至127微米(5密耳)的厚度，更典型地25微米(1密耳)至84微米(3.3密耳)的厚度。
在一些实施例中，衬件是单独形成的制品，在其它制品中，粘合剂层和衬件，或甚至基材、粘合剂层和衬件，都以共挤出方式同时生成。在此工艺中，使单独的熔融聚合物料流接触以形成多层制品。尤其合适的是在美国专利公布No.2011/0316203(Emslander等人)中描述的共挤出隔离衬件。在这些衬件中，隔离层包含隔离剂。隔离层也可包含与隔离剂共混的其它聚合物。通常，隔离剂包含乙烯与具有3至约10个碳原子的α-烯烃的共聚物，并且共聚物密度不大于0.91g/cc。合适的α-烯烃包括1-丁烯、1-己烯、1-辛烯以及它们的组合。乙烯与1-辛烯的共聚物尤其适合用于基于丙烯酸酯的压敏粘合剂。共聚物可以是嵌段共聚物或非嵌段共聚物。在一些实施例中，共聚物的密度不大于0.91g/cc，例如不大于0.89g/cc。合适的共聚物可以商品名“INFUSE”从密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(DowChemicalCompany,Midland,MI)商购获得，并且可以商品名“EXACT”从德克萨斯州休斯顿市的埃克森美孚化工公司(ExxonMobilChemicalCompany,Houston,TX)商购获得。在一些实施例中，共聚物为使用茂金属催化剂制得的聚烯烃聚合物。
如上所述，隔离剂可另外与其它聚合物共混而形成隔离层。可用于与隔离剂共混的聚合物的例子包括其它密度不大于0.91g/cc的聚烯烃聚合物：聚乙烯(包括低密度聚乙烯)；聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺共聚物；聚丙烯，以及以商品名“NUCREL”、“BASELLHL456J”、“VISTAMAX”、“BYNEL”出售的那些聚合物；以及它们的组合。
本文还描述了形成制品的方法。该方法包括提供多层制品，以及提供具有结构化表面的工具。多层制品包括具有第一主表面和第二主表面的基材、具有第一主表面和第二主表面的粘合剂层、以及具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中粘合剂层的第一主表面接触基材的第二主表面，衬件的第一主表面接触粘合剂层的第二主表面。多层制品的每个组件的合适材料例子在上文有所描述。
结构化工具是向表面赋予结构或装饰的工具，可以在工艺中持续重复使用。通常，结构化工具是模制工具。结构化模制工具可以是平面压印板、柔性或非柔性带或辊的形式。此外，模制工具通常被认为是通过压印、涂布、浇铸或平压在表面中形成结构化图案但不成为成品一部分的工具。在许多实施例中，结构化工具为微结构化工具，意味着该工具在其表面上具有微结构化图案。
本领域的技术人员已知许多生成微结构化模制工具的方法。这些方法的例子包括但不限于：照相平版印刷、蚀刻、放电加工、离子铣削、微加工和电铸。微结构化模制工具也可通过以下方法制备：利用可模压材料复制多种微结构化表面(包括不规则形状和图案)，所述可模压材料诸如选自可交联的液态硅橡胶、可辐射固化的聚氨酯橡胶等的那些；或通过电铸复制多种微结构，以产生阴模或阳模的复制中间体或最终压印模具。此外，具有随机和不规则形状和图案的微结构化模具可通过化学蚀刻、喷砂、喷丸或下沉可模压材料中的离散结构化粒子而产生。另外，任何微结构化模制工具均可根据美国专利No.5,122,902(Benson)中提出的方法进行改变或改进。工具可以由多种材料制得，所述材料包括诸如镍、铜、钢或金属合金的金属，或者聚合物材料。
多层制品放置在工具的结构化表面与支撑表面之间以形成构造。在此构造中，支撑表面与基材接触，衬件与工具的结构化表面接触。在许多实施例中，可能希望支撑表面是基本上平滑的表面，不会影响其所接触基材的表面。然而，在一些实施例中，可能希望支撑表面包括图案。该图案可改变基材表面的表面特征，但与工具的结构化表面上的压印图案不同，该图案仅设计来改变基材表面的特征而不影响其它层。例如，如果支撑表面包括纹理化表面，它可向基材表面赋予磨砂类装饰。
压力被施加到包括支撑表面的构造、多层构造和结构化工具，然后被释放。施加的压力致使工具表面上的至少一些结构使衬件和粘合剂层变形，但不使基材的第二主表面变形。另外，衬件中的变形在释放施加的压力时会保持，使得衬件中发生永久性改变。在一些实施例中，可能希望施加热量和压力的组合。
包括支撑表面的构造、多层构造和结构化工具可以一起在相对长时间或相对短时间。例如，如果使用平压机制备制品，支撑表面可以是压机的支撑床，结构化工具可以是台板，或者工具可以附接到台板。在其它实施例中，支撑表面可以是平坦的辊，工具可以是具有结构化表面的辊，并且多层制品可以穿过辊。因此，可以采用分批工艺、半连续工艺或连续工艺，同时将图案压印到粘合剂层和衬件上。在分批工艺中，将多层制品放置在诸如平压机的设备中，通过为结构化工具的台板或附接有结构化工具的台板施加压力，然后释放压力并取出压印的多层制品。在半连续工艺中，多层制品是连续料片而非分立的多层制品。可随后将料片拖入压机中进行压制，然后再拖出压机。另外，可使用一系列压机以同时压制料片的多个区域。连续工艺的例子是使用辊。可将多层制品送入一对辊之间，一个辊是平滑的，另一个辊包括结构化表面。在该工艺中，通过在两个辊之间穿过多层制品的料片来提供压力。一对此类辊通常称之为辊隙。
在一些实施例中，可以采用连续工艺由原材料制备压印粘合剂制品。如上所述，多层制品包括可通过共挤出制备的基材、粘合剂层和衬件。在该工艺中，基材、粘合剂和衬件材料的至少两层或全部三层均可共挤出并接触以形成多层制品。例如，基材和粘合剂层可共挤出，并且共挤出输出与隔离衬件的移动料片接触。在其它实施例中，基材、粘合剂和衬件层可共挤出，并且彼此接触以形成多层制品。移动的多层料片可随后穿过一对辊之间，其中一个辊平滑而另一个辊被构造成在单个连续工艺中形成压印制品。另外，如上所述，如果希望改变基材的表面，平滑的辊可任选地包括设计来改变基材表面的图案。另外，除基材、粘合剂层和衬件之外，多层制品中还可存在其它层。
通过该工艺形成的制品是包括上述基材、粘合剂层和衬件的多层制品。制品包括具有第一主表面和第二主表面的基材、具有第一主表面和第二主表面的粘合剂层、以及具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中粘合剂层的第一主表面接触基材的第二主表面，衬件的第一主表面接触粘合剂层的第二主表面。衬件的第二主表面包括多个凹型结构，所述多个凹型结构对应于粘合剂层的第二主表面中的多个凹型结构，但是该凹型结构不使基材的第二主表面变形。换句话讲，一系列凹型结构存在于衬件中，并且下接到粘合剂层中，但不达到基材，并且不引起基材中的变形。
根据这些制品中所存在元件的性质，它们可按原样使用，也可用于形成其它粘合剂制品。例如，如果基材是光学膜，粘合剂层是光学清晰的，衬件可从粘合剂层中移除，则现在包括结构化表面的粘合剂层可层合到多种粘合体表面以形成制品。如果基材是隔离衬件，制品有时被称为“转移带”，因为粘合剂层是附着到两个衬件的自立式膜。从转移带移除隔离衬件时，露出的粘合剂表面可层合到多种粘合体表面。合适的粘合体表面的例子包括各种膜和条带背衬，或多种刚性或半刚性基材，诸如制品的外表面。可随后将压印好的衬件移除，从而露出结构化粘合剂表面，并且结构化粘合剂表面可层合到粘合体的表面。该粘合体可与其它粘合体相同或不同，例如，转移带可层合到两个膜，层合到一个膜和一个刚性基材，或层合到两个刚性基材。
通常，如上所述，通过穿过衬件压印粘合剂层的工艺在粘合剂层中形成的结构是不稳定的，但是该结构不立即塌缩，或者在从粘合剂层移除衬件后不完全塌缩。如果该结构在移除衬件后即刻塌缩，则会失去制备结构化粘合剂表面的优点诸如空气溢出。然而，因为该结构在移除衬件后不稳定，所以希望在移除衬件之后，将粘合剂层尽快层合到期望的粘合体中。该结构不稳定意味着在移除衬件后，通过压印工艺积聚到粘合剂层中的应力被移除，并且粘合剂层开始恢复至其初始的平坦构造。通常希望该结构随时间塌缩并消失，尤其是当粘合剂是光学清晰的并用于光学应用时。通常不希望光学构造中存在不塌缩的结构，因为不塌缩的结构会对光学特性产生不利影响。另外，不塌缩的结构会导致粘合剂层不完全浸湿粘合体表面，并且可对粘合剂特性产生不利影响。结构塌缩需要的时间根据粘合剂的性质、粘合体和工艺条件的不同有很大差别。例如，如果粘合剂是如上所述的交联压敏粘合剂，应力通过压印工艺积聚到粘合剂层中，并且该应力通过结构的塌缩进行释放，粘合剂层恢复至平坦的构造。甚至在非交联的实施例中，一些应力积聚到粘合剂层中，但是结构的塌缩可能主要因粘合剂流动造成。如果需要，可通过施加压力、热量或它们的组合来加速结构的塌缩，但并非一定要如此，因为结构的塌缩是自发过程。
可使用本公开的方法制备的制品包括适用于光学应用的制品。光学应用的例子包括窗、车辆挡风玻璃、显示器、太阳能电池、保护性膜、覆盖层合物等等。选择可用的粘合剂，使得在干式层合到粘合体时，粘合剂层在层合后根据ASTMD1003-95测量的雾度小于层合前粘合剂层的雾度的50％，更典型地小于10％、小于3％，或甚至小于1％。此类粘合剂通常还不影响在所关注波长区域(例如可见光区域)的透光率。例如，在干式层合之后，粘合剂层可以具有至少85％、更典型地90％或甚至95％至99.9％的透光率，以及小于25％、更典型地小于10％、小于5％或甚至小于2％的根据ASTMD1003-95测量的雾度。
在图1中，示出了多层制品100的横截面，该制品包括基材层110、粘合剂层120和衬件130。如图所示，粘合剂层120是连续层，但如上所述，该层可包括不连续层或条带涂覆层等。粘合剂层120与衬件130之间的接合部指定为135。
图2示出了多层制品200的横截面，该制品为通过压印工具240压印的制品100，包括基材层210、粘合剂层220和衬件230。压印工具240的结构使衬件230和粘合剂层220变形，如衬件/粘合剂接合部235所示，但工具结构的变形不会使基材210变形。
图3示出了多层制品300的横截面，该制品为压印工具240已被移除的制品200，包括基材层310、粘合剂层320和衬件330。变形的衬件330和变形的粘合剂层320在移除压印工具之后保持变形，具有衬件/粘合剂接合部335。
图4示出了多层制品400的横截面，该制品为衬件330已被移除的制品300，包括基材层410和粘合剂层420。变形的粘合剂层420的结构在移除衬件330之后被立即保留。表面425是已发生压印结构化的粘合剂层的底表面。
图5示出了多层制品500的横截面，该制品为已层合到粘合体层550的制品400，包括基材层510和粘合剂层520。表面525是已发生压印结构化的粘合剂层的底表面，显示在层合到粘合体550之后，结构化被立即保留。
图6示出了多层制品600的横截面，该制品为一段时间后的制品500，包括基材层610、粘合剂层620和粘合体层650，表明图5中示出的表面525的粘合剂层520中的压印结构化已塌缩并消失，从而形成基本上平坦的粘合剂层620。
本文还公开了制备压印粘合剂制品的替代方法。该方法使用与上述相同的技术，不同的是多层制品包括具有第一主表面和第二主表面的粘合剂层，以及具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中衬件的第一主表面接触粘合剂层的第二主表面，不存在基材。该制品放置在具有结构化表面的工具与支撑表面之间，施加并释放压力。所得的压印制品包括粘合剂层和衬件，其中衬件中的结构对应于粘合剂层内的结构。因为所得的制品具有露出的粘合剂表面，所以可层合至多种粘合体。合适的粘合体的例子包括隔离衬件、条带背衬、膜或制品的外表面。因为粘合体层接触支撑表面，所以支撑表面应抗粘附。支撑表面可由低粘附性材料制备，或向其可施加低粘附性涂层。
图7示出了多层制品700的横截面，具有变形的粘合剂层720、变形的衬件730，其中粘合剂/衬件接合部是735。多层制品700是两层构造的例子，其中构造被压印以在衬件730和粘合剂层720的表面735处形成变形。粘合体可层合至粘合剂层720的顶表面，和/或衬件730可移除并变形，粘合剂层720可层合至层合体。粘合剂层720表面735处的变形随后将塌缩。
实例
制备并测试样品，显示可将粘合剂结构化，使得结构在使用时为临时性结构。这些实例仅仅是用于示例性目的，并且无意于限制所附权利要求书的范围。
测试方法
润湿率
测试样品，显示随时间推移表面上粘合剂润湿度的变化。从样品上移除衬件。将样品手动层合至干净的玻片，通过具有5倍放大倍数的光学显微镜上的玻片记录时间序列图片，使粘合剂/玻璃接合部成像。当结构改变形状并且粘合剂润湿整个玻璃表面时捕捉接合部的图像。测试在室温下进行。使用购自马萨诸塞州纳蒂克的MathWorks公司(MathWorks,Inc.Natick,MA)的MATLAB执行图像分析。分析对图像先后应用了Savitzky-Golay平滑滤波器和阈值掩模。图像上的亮区对应于粘合剂与玻璃之间的空气。暗区表示粘合剂润湿玻璃表面的区域。图像的每个像素对像素亮度高于阈值的情况给定值1，对像素亮度低于阈值的情况给定值0。将具有值1的像素总和除以像素总数。润湿率为1减去这个总和。
实例
实例1
取得一定长度的有机硅粘合剂构造。该构造由25微米厚的SPU(如美国专利No.7,655,283所述的有机硅聚脲)和20％聚二甲基硅氧烷油(RHODORSILFLUIDV1000，可商购自南卡罗来纳州罗克希尔的Rodia公司(RodiaInc.,RockHill,S.C.))组成，涂覆在51微米的PET(HOSTAPHAN3SAC，可购自南卡罗来纳州格里尔的三菱聚酯膜公司(MitsubishiPolyesterFilm,Greer,SC))上，层合至25微米的平坦PET衬件。该构造通过PET衬件在受热的辊隙中进行压印，压力为6.8MPa，工具辊的温度保持在121℃。工具辊为镀镍的铜工具辊，在图8中示出了模具。在图8中，H(结构的高度)为203微米(8密耳)；W(结构的宽度)为102(4密耳)；P(结构的节距，即一个结构的中心与距离最近的结构的中心之间的距离)为70个衬件/2.54厘米(70个衬件/英寸)；角θ(拔模角)为10°。支承辊是黑色有机硅辊，硬度计(美国伊利诺伊州达连湾的诺丹公司(RotaDyne,Darien,ILUSA))硬度为90-95，温度保持在16℃。然后使用上述测试方法测试样品的润湿率。结果记录于表1和图9中。
表1.随时间推移的润湿率
时间(分钟) 润湿率
0 0.7918
10 0.8052
20 0.8195
30 0.8324
40 0.8454
50 0.8575
60 0.8686
70 0.8793
80 0.8897
90 0.8988
100 0.9085
110 0.9185
120 0.9288
130 0.9409
140 0.9533
150 0.9659
160 0.9779
170 0.9892
180 1.0000
190 1.0000
实例2
取得一定长度的有机硅粘合剂构造。该构造由25微米厚的SPU(如美国专利No.7,655,283所述的有机硅聚脲)和20％聚二甲基硅氧烷油(RHODORSILFLUIDV1000，可商购自南卡罗来纳州罗克希尔的Rodia公司)组成，涂覆在51微米的PET(HOSTAPHAN3SAC，可购自南卡罗来纳州格里尔的三菱聚酯膜公司)上，层合至25微米的平坦PET衬件。该构造通过PET衬件在受热的辊隙中进行压印，压力为27.6MPa，工具辊的温度保持在149℃。工具辊为镀镍的铜工具辊，在图8中示出了模具。在图8中，H(结构的高度)为203微米(8密耳)；W(结构的宽度)为102(4密耳)；P(结构的节距，即一个结构的中心与距离最近的结构的中心之间的距离)为70个衬件/2.54厘米(70个衬件/英寸)；角θ(拔模角)为10°。支承辊是黑色有机硅辊，硬度计(美国伊利诺伊州达连湾的诺丹公司)硬度为90-95，温度保持在16℃。移除样品的衬件，使用Zygo白光干涉仪((美国康涅狄格州米德尔菲尔德的Zygo公司(ZygoCo.,Middlefield,CTUSA))测量粘合剂表面外形。观察粘合剂表面的平均挠曲(谷的最低点和峰的最高点之间的高度)8天，结果如表2和图10中所示。
表2：随时间推移的粘合剂高度
时间(天) 粘合剂高度(微米)
0 4.87
1 1.91
2 1.63
3 1.45
6 1.25
7 1.09
8 1.03

Claims (21)

1.一种制品，所述制品包括：
具有第一主表面和第二主表面的基材；
具有第一主表面和第二主表面的压敏粘合剂层，其中所述压敏粘合剂层的第一主表面接触所述基材的第二主表面；以及
具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中所述衬件的第一主表面接触所述压敏粘合剂层的第二主表面，并且其中所述衬件的第二主表面包括多个凹型结构，所述凹型结构对应于所述压敏粘合剂层中的多个凹型结构，其中所述凹型结构不使所述基材的第二主表面变形，并且其中所述压敏粘合剂层中的所述凹型结构在移除所述衬件后不稳定。
2.根据权利要求1所述的制品，其中所述多个凹型结构包括多个凹型微结构。
3.根据权利要求1所述的制品，其中所述基材包括膜、条带背衬、图形制品、塑料制品、伤口敷料、保护性膜或条带、刚性或半刚性板、或者隔离衬件。
4.根据权利要求3所述的制品，其中所述膜包括光学活性膜，所述光学活性膜包括可视镜膜、彩色镜膜、太阳能反射膜、漫射膜、红外反射膜、紫外反射膜、反射偏振膜诸如增亮膜或反射式偏光增亮膜、吸收偏振膜、光学清晰膜、着色膜、染色膜、防窥膜诸如光准直膜、滤色膜、抗反射膜、防眩膜、耐垢膜或防指纹膜。
5.根据权利要求1所述的制品，其中所述压敏粘合剂层包括自润湿压敏粘合剂层。
6.根据权利要求1所述的制品，其中所述衬件包括聚合物膜、经涂覆的聚合物膜或经涂覆的纸片。
7.根据权利要求1所述的制品，其中所述基材、所述压敏粘合剂层和所述衬件中的至少两个被共挤出。
8.根据权利要求1所述的制品，其中所述压敏粘合剂层包括不连续粘合剂层或片段粘合剂层。
9.一种形成制品的方法，所述方法包括：
提供多层制品，所述多层制品包括：
具有第一主表面和第二主表面的基材；
具有第一主表面和第二主表面的压敏粘合剂层，其中所述压敏粘合剂层的第一主表面接触所述基材的第二主表面；和
具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中所述衬件的第一主表面接触所述压敏粘合剂层的第二主表面；
提供具有结构化表面的工具；
将所述多层制品放置在所述工具的结构化表面与支撑表面之间以形成构造，使得所述基材的第一主表面与所述支撑表面接触；
向所述构造施加压力或压力与热量的组合，使得所述工具的表面上的至少一些结构使所述衬件和所述压敏粘合剂层变形，但不使所述基材的第二主表面变形，并且使得所述衬件中的所述变形在释放所施加的压力后仍然保持。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述工具包括具有微结构化表面的工具。
11.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括使所述衬件与所述压敏粘合剂层分离，使得所述压敏粘合剂层上的结构不稳定，但不立即塌缩。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括使所述压敏粘合剂层的表面与粘合体接触以形成压敏粘合剂制品。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述压敏粘合剂层上的结构随时间推移消失。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述压敏粘合剂制品包括光学制品，并且其中所述压敏粘合剂层是光学透明的。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述压敏粘合剂层是光学清晰的，其具有至少95％的可见光透射率和小于5％的雾度。
16.根据权利要求9所述的方法，其中提供多层制品包括共挤出所述多层制品的至少两层。
17.一种形成制品的方法，所述方法包括：
提供多层制品，所述多层制品包括：
具有第一主表面和第二主表面的压敏粘合剂层；和
具有第一主表面和第二主表面的衬件，其中所述衬件的第一主表面接触所述压敏粘合剂层的第二主表面；
提供具有结构化表面的工具；
将所述多层制品放置在所述工具的结构化表面与支撑表面之间以形成构造，使得所述压敏粘合剂层的第一主表面与所述支撑表面接触；
向所述构造施加压力或热量与压力的组合，使得所述工具的表面上的至少一些结构使所述衬件和所述压敏粘合剂层变形，但不接触所述支撑表面，并且使得所述衬件中的所述变形在释放所施加的压力后仍然保持。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述工具包括具有微结构化表面的工具。
19.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括使所述压敏粘合剂层与所述支撑表面分离，以及使所述压敏粘合剂层与粘合体表面接触以形成压敏粘合剂构造。
20.根据权利要求19所述的方法，所述方法还包括使所述衬件与所述压敏粘合剂层分离，使得所述压敏粘合剂层上的结构不稳定但不立即塌缩，以及使所述压敏粘合剂层的结构化表面与粘合体接触以形成压敏粘合剂制品。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述压敏粘合剂层上的结构随时间推移消失。
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