CN109415603A - 粘合剂制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制备粘合剂制品的方法，该方法包括提供具有设置在其相背对的侧面上的第一有机硅剥离层和第二有机硅剥离层的衬垫，将鎓盐光酸产生剂施用到所述第一有机硅剥离层的至少一部分上以提供改性的有机硅剥离层，将粘合剂层设置到所述第二有机硅剥离层上，以及在处理腔室内将至少所述粘合剂层暴露于电子束辐射，从而提供交联的粘合剂层，其中所述处理腔室包含氧气，其中所述改性的有机硅剥离层在所述粘合剂层交联期间暴露于所述氧气。所述第一有机硅剥离层不含鎓盐光酸产生剂。还公开了通过所述方法制备的粘合剂制品。

Description

粘合剂制品及其制备方法
技术领域
本发明广义上涉及粘合剂制品及其制备方法。
背景技术
粘合剂胶带有许多品种；例如，单面或双面胶带，通常卷绕成卷。双面粘合剂胶带(也称为“粘合剂转移带”)在两面上具有粘合剂特性，通常由衬垫覆盖以保护粘合剂，其在粘合剂层粘结到基底之前被移除。在一些实施方案中，使用双面剥离衬垫，其中第一剥离层涂覆在背衬的第一主表面上，并且第二剥离层涂覆在背衬的与第一主表面相背对的第二主表面上。通常，第一剥离层和第二剥离层被设计成具有不同的剥离特性，以有利于以卷形式分配胶带。例如，第一剥离层可在一定程度上比第二剥离层更紧密地粘结到粘合剂层，以便实现卷的干净退绕。
制备双面粘合剂胶带的方法可相对简单，并且一种制备方法和所得结构为如下。将粘合剂组合物的层准备好并挤出，或以其它方式通过某一可接受的方法涂覆在剥离衬垫的第一剥离层上。对于高性能粘合剂胶带，粘合剂组合物通常随后交联(例如，以化学方式、通过可见光或紫外光或通过电子束辐射)。接着，将双面剥离衬垫和粘合剂构造卷绕成卷，由此使得粘合剂层被夹在第一剥离层和第二剥离层之间。
通过该方法制备双面粘合剂胶带是期望的，但在电子束(electron beam)(“E-Beam”)辐射用于交联粘合剂聚合物时遇到重大问题。电子束辐射有利地作为交联方法，因为其有效地交联具有大量颜料或填料的粘合剂聚合物和/或具有较大厚度的粘合剂膜。在具有单双面衬垫的胶带构造中，通常需要对暴露于电子束处理腔室的周围环境的有机硅剥离层的主表面(暴露表面)执行电子束(E-Beam)暴露步骤。如果有机硅剥离层的暴露表面在卷绕成卷之前暴露于电子束辐射(“电子束处理的”)，则粘附到粘合剂层本身的有机硅剥离层的剥离特性通常以有害方式改变。
此外，在该构型中，粘合剂层与随后卷绕的剥离层之间粘结的粘合剂趋于随着时间推移而增加，从而得到无法预测的产物性能。这可在最终产品中产生不期望的情况，其中粘合剂层对两个剥离层的粘附性是相当的，从而导致所谓的“衬垫混淆”。在一些情况下，甚至无法移除剥离衬垫。这被称为“衬垫粘连”。即使在粘合剂材料直接(即，不通过剥离衬垫)被电子束处理时，如果辐射穿透衬垫，则通常会影响有机硅剥离层的与粘合剂材料相背对的侧面。
解决该问题的一个解决方案是在临时衬件上制造双面粘合剂胶带，用电子束辐射使粘合剂交联，然后用另一个剥离衬垫替换临时剥离衬垫，然后将其包装成最终产品。然而，该解决方案是不可接受的，因为它增添了工艺的复杂性，增加了工艺的浪费，增添了另一个衬垫的额外成本。因此，需要一种剥离衬垫，其可被电子束处理，同时仍维持基本上相同的经预电子束处理的剥离特征，从而在消费者可利用最终产品之前不需要进行替换。
发明内容
虽然不希望受理论的束缚，申请人认为电子束暴露对粘合剂层(上面讨论)的开放面和暴露的有机硅剥离层的有害影响导致形成各种化学物质(例如，过氧化物基团和/或过氧自由基)，随着时间的推移这些化学物质化学转化粘合剂和剥离材料表面以及它们的交接面，从而促进上文列举的问题。
有利的是，本公开描述了克服前述问题的方法，而无需昂贵的临时衬垫。
在一方面，本公开提供一种制备粘合剂制品的方法，该方法包括：
提供具有相背对的第一主表面和第二主表面的衬垫，其中第一有机硅剥离层设置在第一主表面上，其中第二有机硅剥离层设置在第二主表面上，并且其中第二有机硅剥离层不包含鎓盐光酸产生剂；
将该鎓盐光酸产生剂施用到第二有机硅剥离层的至少一部分上以提供改性的有机硅剥离层；以及
将粘合剂层设置到第一有机硅剥离层上；以及
在处理腔室内将至少粘合剂层暴露于电子束辐射，从而提供交联的粘合剂层，其中该处理腔室包含氧气，其中改性的有机硅剥离层在粘合剂层交联期间暴露于氧气。
在另一方面，本公开提供一种根据本公开的方法制备的粘合剂制品。
如本文所用：
术语“硅化剥离衬垫”是指具有在其相背对的主表面上具有有机硅剥离层的衬垫(例如，胶带或片材)。
术语“光酸”是指在暴露于紫外线或可见电磁辐射时分解形成酸的材料。
术语“鎓盐”是指具有具有至少一个选自N、P、S、I以及它们的组合的带正电的杂原子的有机阳离子的盐。
在考虑具体实施方式以及所附权利要求书时，将进一步理解本公开的特征和优点。
附图说明
图1是根据本公开的示意性双面粘合剂胶带的垂直横截面的示意图。
图2是将双面粘合剂胶带卷绕成卷的示例性方法的示意图。
图3是根据本公开的制造双面粘合剂胶带的示例性方法的示意图。
在说明书和附图中重复使用的参考符号旨在表示本公开的相同或类似的特征结构或元件。应当理解，本领域的技术人员可以设计出许多落入本公开原理的范围内及符合本公开原理的实质的其它修改形式和实施方案。附图可不按比例绘制。
具体实施方式
图1描绘了双面粘合剂胶带10在制造之后且在封装之前的一种构型的垂直横截面。双面粘合剂胶带10包括粘合剂层12。下面更全面地讨论可用于粘合剂层12中的聚合物。粘合剂层12通常以片材形成并且具有第一表面11和第二表面13。当制造双面粘合剂胶带10时，制造方法使得粘合剂层12的第一表面11未被覆盖。
双面粘合剂胶带10还包括硅化剥离衬垫20。硅化剥离衬垫20包括背衬21。下面更全面地讨论用于背衬21的合适材料。背衬21具有第一表面23和第二表面24。硅化剥离衬垫20包括第一有机硅剥离层22和第二有机硅剥离层25。虽然图1示出具有第一有机硅剥离层22的硅化剥离衬垫20，背衬21可以具有足以使得第一硅剥离层22不是必须的衬垫剥离。如果使用，则将第一有机硅剥离层22施加到背衬21的第一表面23。将第二有机硅剥离层25施加到背衬21的第二表面24。第一有机硅剥离层22具有紧邻粘合剂层12的第二表面13的剥离侧面27以及背衬侧面28。第一有机硅剥离层22的剥离侧面27也限定硅化剥离衬垫20的第一表面23。第二有机硅剥离层25具有背衬侧面29和非背衬侧面30。第二有机硅剥离层25的非背衬侧面30也限定硅化剥离衬垫20的第二表面32。第一有机硅剥离层22和第二有机硅剥离层25可以由相同或不同的材料构成。优选地，第一有机硅剥离层和第二有机硅剥离层22,25由不同的材料构成。
图2描绘了一种准备双面粘合剂胶带10用于包装的方法。将双面粘合剂胶带10围绕自身卷绕成卷以形成可封装的制品50。在使用中，将双面粘合剂胶带退绕，任选地切割，并将粘合剂层12的暴露侧面(上面讨论的第一侧面11)施加到表面，并然后移除背衬21。任选地，在移除背衬21之后，将粘合剂层12的第二侧面13施加到第二表面。形成可封装的制品50的这种方法导致双面粘合剂胶带10的部分与双面粘合剂胶带10的其它部分相互作用。一旦双面粘合剂胶带10开始在自身上卷绕，粘合剂层12的第一表面11就与第二有机硅剥离层25的非背衬侧面30(也称为硅化剥离衬垫20的第二表面32)接触。
当可封装的制品50展开以使用双面粘合剂胶带10时，第二有机硅剥离层25的非背衬侧面30和粘合剂层12的第一表面11的接触变得重要。期望粘合剂层12和硅化剥离衬垫20维持通过粘合剂层12的第二表面13而不是第一表面11接触。因此，在从粘合剂层12的第二表面13剥离之前，硅化剥离衬垫20应当优先地从第一表面11剥离。因此，硅化剥离衬垫20应当具有与从粘合剂层12的第二表面13剥离的衬垫充分不同的从粘合剂层12的第一表面11剥离的衬垫。构造硅化剥离衬垫20的第二表面32以及粘合剂层12使得产生该差动效应。优选地，来自第一剥离层的剥离力与来自第二剥离层的剥离力的比率为至少2:1，更优选至少3:1。
图3示意性地描绘了制造双面粘合剂胶带10并将其成形为可封装的制品50的一种方法。将粘合剂层12从分配器101分配到硅化剥离衬垫20上。接着，硅化剥离衬垫20和粘合剂层12一起层压在一对轧辊102之间以形成双面粘合剂胶带10。然后，双面粘合剂胶带10通过硅化剥离衬垫20暴露于来自辐射源103的辐射以使粘合剂层12交联。辐射源103优选为电子束源。双面粘合剂胶带10随后通过在其自身上卷绕以形成卷来形成可封装的制品50。
硅化剥离衬垫具有具有相背对的第一主表面和第二主表面23,24的背衬。第一有机硅剥离层和第二有机硅剥离层22,25设置在背衬21的相对表面上。
背衬21的合适材料包括例如聚合物膜诸如聚酯膜(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)和聚烯烃膜(例如，聚乙烯膜、聚丙烯膜、双轴取向的聚丙烯膜(BOPP膜))、金属化膜、密封纸(例如，聚乙烯涂覆的纸、金属化纸和粘土涂覆的纸)和纸材。
背衬21的第一表面23上的第一有机硅剥离层22可包含常规的有机硅剥离材料，包括本领域已知的那些，例如使用以下固化机理的化学物质：缩合固化(例如，水解)、加成固化(例如，基于硅氢化)、自由基固化、阳离子固化和触发的缩合固化。关于这些有机硅化学的细节可见于例如美国专利4,504,645(Melancon)、4,600,484(Drahnak)和7,279,210(Hulteen等人)，PCT公开WO 98/40439(Liu等人)，以及压敏粘合剂技术手册，第三版，第23章和第24章，范诺斯特兰德瑞因霍德公司，1989年(Handbook of Pressure SensitiveAdhesive Technology,3rd ed.,Chapters 23and 24,Van Nostrand Reinhold Co.,Inc.(1989))中。
背衬21的第二表面24上的第二有机硅剥离层25还可包含常规的有机硅剥离材料。优选地，第二有机硅剥离层材料包含具有最小极性或反应性官能团，特别是自由基反应性官能团的紧密交联的硅氧烷网络。已知当聚合物暴露于电子束辐射时，化学键裂解将在照射的聚合物中自激发态发生，这导致自由基形成。形成的自由基具有短暂的寿命，并且将与其它自由基重组以失去它们的反应性，与聚合物反应，或与其它官能团反应以产生具有较长寿命的自由基。相对较长寿命的自由基可以与例如分子氧进一步反应，并且当照射的材料暴露于含氧环境(即，辐射-氧化)时给出相对稳定的过氧化物化合物。
如此形成的过氧化物具有相对较久的寿命，使得它们能够迁移至粘合剂剥离交接面以与粘合剂进一步反应(或相互作用)。这导致较高的衬垫剥离值(这意味着需要相对不期望的高退绕力)或衬垫粘连。为了最小化衬垫粘连并使第二有机硅剥离层25以期望的方式起作用，该有机硅剥离层材料应含有最少的自由基反应性官能团，诸如丙烯酸酯官能团、甲基丙烯酸酯官能团、乙烯基官能团以及硅烷官能团。
本发明人意外地发现，将鎓盐光酸产生剂涂覆在固化的有机硅剥离涂层上，并将鎓盐光酸涂覆的有机硅剥离层暴露于电子束辐射，产生提供可接受的剥离力的剥离层。
有机硅或聚二甲基硅氧烷是最重要且广泛使用的剥离材料。为了减少或避免有机硅转移至粘合剂层，有机硅剥离层通常是交联的。交联可以是物理交联或化学交联。化学交联在本专利申请中也称为“固化”。
在有机硅固化化学物质中，自由基固化、加成固化和缩合固化均可提供交联的网络。
交联的有机硅通常衍生自至少一种包含两个或更多个反应性基团的相应反应性有机硅前体。反应性基团优选地包括环氧树脂、丙烯酸酯基团、硅烷基团、硅烷醇基团或烯键式不饱和(例如，乙烯基或己烯基)基团。包含两个或更多个环氧树脂或丙烯酸酯基团的有机硅前体通常将均聚而不需要单独的交联剂。包含两个或更多个硅烷醇基团或烯键式不饱和基团的有机硅前体使用单独的交联剂，诸如氢化物官能的有机硅交联剂。另选地，硅烷醇、烷氧基硅烷或酰氧基硅烷官能的有机硅前体可与烷氧基官能的交联剂反应，如在美国专利6,204,350(Liu等人)中所描述。
在一些实施方案中，有机硅基前体的官能团之间的数均分子量小于约500000g/mol，优选小于约20000或更小。在一些实施方案中，官能团之间的数均分子量为至少约500g/mol，并且通常为至少约2,000g/mol。
合适的环氧树脂官能的有机硅前体在例如美国专利4,279,717(Eckberg等人)和5,332,797(Kessel等人)中描述。环氧树脂官能的有机硅前体的示例包括例如，可以SILFORCE UV 9400、SILFORCE UV 9315、SILFORCE UV 9430、SILFORCE UV 9600购得的那些，全部可购自俄亥俄州哥伦布的迈图公司(Momentive,Columbus,Ohio)，以及以SILCOLEASE UV200系列从新泽西州东布朗斯维克的蓝星有机硅公司(BluestarSilicones,East Brunswick,New Jersey)购得的那些。
合适的丙烯酸酯官能的有机硅前体例如在美国专利4,348,454(Eckberg)中描述。丙烯酸酯官能的有机硅前体的示例包括例如可以SILCOLEASE UV100系列从蓝星有机硅公司(Bluestar Silicones)购得的那些，以及可以TEGO RC 902、TEGO RC 922和TEGO RC 711从新泽西州帕西帕尼的伊诺力克工业股份有限公司(Evonik Industries,Parsippany,NewJersey)购得的那些。
合适的硅烷醇官能的有机硅聚合物是熟知的，并且可购自多种来源，包括例如以DMS-S12和DMS-S21从宾夕法尼亚州莫里斯维尔的盖勒斯特公司(Gelest,Inc.,Morrisville,Pennsylvania)购得的那些。
合适的烯键式不饱和官能的有机硅前体包括具有侧链乙烯基和/或末端乙烯基基团的聚二甲基硅氧烷，以及具有侧链己烯基和/或末端己烯基基团的聚二甲基硅氧烷。合适的己烯基官能的有机硅例如在美国专利4,609,574(Keryk等人)中描述。己烯基官能的有机硅的示例包括例如可以SYL-OFF 7677从密歇根州密德兰的道康宁公司(Dow Corning,Midland Michigan)购得的那些。合适的乙烯基官能的有机硅例如在美国专利3,814,731(Nitzsche等人)和4,162,356(Grenoble)中描述，并且可从很多种来源购得。乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷的示例包括可以DMS-V21(分子量＝6000g/mol)和DMS-V25(分子量＝17,200g/mol)从盖勒斯特公司(Gelest Inc.)购得的那些。合适的乙烯基官能的有机硅聚合物也可以SYL-OFF从道康宁公司(Dow Corning)购得。包含末端封端的乙烯基和侧链乙烯基官能的硅氧烷聚合物的示例性材料为得自道康宁公司(Dow Corning)的SYL-OFF 7680-020聚合物。
合适的氢化物官能的有机硅交联剂例如在美国专利3,814,731(Nitzsche等人)和4,162,356(Grenoble)中描述。合适的交联剂是熟知的，并且本领域的普通技术人员将能够容易地选择适当的交联剂，包括识别此类交联剂上的适当官能团，以与多种基于有机硅的聚合物一起使用。例如，氢化物官能的交联剂可以SYL-OFF从道康宁公司(Dow Corning)购得，包括可以SYL-OFF 7048和SYL-OFF 7678购得的那些。其它示例性的氢化物官能的交联剂包括可以SS4300C和SL4320从纽约奥尔巴尼迈图性能材料公司(Momentive PerformanceMaterials,Albany,New York)购得的那些。
氢化物官能的有机硅交联剂的氢化物当量重量通常为至少约60克/当量(g/eq)并且通常不大于约150g/eq。
在包含硅烷醇官能的有机硅前体和氢化物官能的交联剂的实施方案中，氢化物基团与硅烷醇基团的当量比率优选为至少约1.0(1:1)并且常常不超过约25.0(25:1)。
在包含烯键式不饱和官能的有机硅前体和氢化物官能的交联剂的实施方案中，氢化物基团与烯键式不饱和基团的当量比率优选为至少约1.0(1:1)，并且更优选为至少约1.1。该当量比率通常不超过约2.0(2:1)并且更通常不超过约1.5。
合适的烷氧基官能的交联剂以及交联条件，包括交联剂的相对量，在美国专利6,204,350(Liu等人)中描述。
本文所述的交联的(例如，固化的)有机硅可衍生自使用催化剂交联的一种或多种反应性有机硅前体。合适催化剂的示例例如在美国专利5,520,978(Boardman等人)中描述。优选地，催化剂为用于乙烯基和己烯基官能的有机硅的铂催化剂或铑催化剂。优选地，催化剂为用于硅烷醇官能的硅氧烷的锡催化剂。可商购获得的铂催化剂的示例包括但不限于可以商品名SIP6831.2(二甲苯中的铂-四甲基二乙烯基二硅氧烷催化剂络合物；2.1重量％至2.4重量％的铂浓度)，可从盖勒斯特公司(Gelest Inc.)购得。Pt的量通常为按重量计约60至约150份每一百万份(ppm)。
用于制备有机硅剥离层的其它组分包括例如抑制剂，诸如例如马来酸二烯丙酯抑制剂，其可以SL 6040-D1 01P从迈图公司(Momentive)购得；MQ树脂，诸如可以SYL-OFF7210RELEASE MODIFIER从道康宁公司(Dow Corning)购得的那些；以及锚固添加剂，诸如可以SYL-OFF297从道康宁公司(Dow Corning)购得的那些。
可使用任何合适的方法来涂覆背衬上的有机硅剥离层。典型的有机硅剥离层重量大于0.2g/m2，并且更典型地为0.7g/m2至2.5g/m2。用已经电子束处理的硅化剥离衬垫观察到的衬件剥离值随涂覆重量和利用的特定背衬而变。
添加剂诸如例如填料、抗氧化剂、粘度调节剂、颜料、剥离改性剂可在不显著且有害地改变最终产物的期望特性的程度上添加到第一有机硅剥离层22和第二有机硅剥离层25两者中。
一旦选择了有机硅剥离层制剂，则将组分混合并递送至涂覆机。可用的涂覆方法包括例如棒涂；辊涂(例如，凹版涂覆、照相凹版涂覆(还称为3辊涂覆)和5辊涂)；喷涂；帘式涂覆；和刷涂。
将有机硅剥离层制剂从100％固体或从溶液直接涂覆到背衬上。可用的背衬包括但不限于聚酯(例如，PET)、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、双轴取向的聚丙烯(BOPP))、聚合物涂覆的纸、金属化纸、粘土密封的纸和金属化膜。可将背衬的表面进一步处理以例如用底漆、电晕处理或火焰处理增强有机硅剥离层化学或物理锚固到背衬上。
在将每种可固化有机硅剥离层制剂涂覆到背衬上之后，根据系统的要求，涂覆的可固化有机硅剥离层制剂例如通过紫外线(UV)或热辐射固化来固化。可用的紫外灯的示例包括高强度UV灯，诸如H型灯(可从马里兰罗克威尔的Fusion UV固化系统(Fusion UVCuring Systems,Rockville,Maryland)商购获得)和中压汞灯。当使用基于溶剂的制剂作为有机硅剥离层时，也可需要在热烘箱中进行处理，然后UV固化以除去溶剂。
该一般程序可以对第一有机硅剥离层21和第二有机硅剥离层25进行。一般来讲，在第二有机硅剥离层25之前涂覆第一有机硅剥离层21。另选地，可同时涂覆并固化第一有机硅剥离层和第二有机硅剥离层21,25两者。
可用于实施本公开的合适鎓盐光酸产生剂是已知的，并且可从商业供应商购得和/或通过已知方法制备；例如，参见Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology,4th Edition,Supplement Volume,John Wiley and Sons,New York,1998,pp.253-255(Kirk-Othmer化工技术百科全书，第四版，增补卷，纽约约翰威立国际出版公司，1998，第253至255页)。
可用作为本公开的鎓盐光酸产生剂的阳离子部分的阳离子包括有机鎓阳离子，诸如例如美国专利3,708,296(Schlesinger)、4,069,055(Crivello)、4,216,288(Crivello)、4,250,311(Crivello)、5,554,664(Lamanna等人)中描述的那些，并且包括脂族或芳族I-、S-、P-和N-中心的鎓盐。优选地，鎓盐光酸产生剂包含氧化锍、碘鎓、锍、吡啶鎓或鏻鎓阳离子，并且更优选I-和S-中心的鎓盐，诸如选自氧化锍、二芳基碘鎓、三芳基锍、二芳烷基锍、二烷芳基锍和三烷基锍的那些，其中“芳基”和“烷基”分别指未取代或取代的芳族或脂族部分，其具有至多四个独立选择的取代基。芳基或烷基部分上的取代基将优选具有小于30个碳原子并且至多10个选自N、S、非氧化O、P、Si和B的杂原子。示例包括烃基基团，诸如甲基、乙基、丁基、十二烷基、二十四烷基、苄基、烯丙基、亚苄基、乙烯基和乙炔基；烷氧基基团，诸如甲氧基、丁氧基和苯氧基；烷基巯基基团，诸如甲基巯基和苯基巯基；烃基氧羰基基团，诸如甲氧基羰基和苯氧基羰基；烃基羰基基团，诸如甲酰基、乙酰基和苯甲酰；烃基羰基氧基团，诸如乙酰氧基和环己基碳酰氧基；烃基酰胺基基团，诸如乙酰胺基和苯甲酰胺基；偶氮；硼烷基；卤素基团，诸如氯、溴、碘和氟；羟基；羰基；三甲基硅氧基；和芳族基团，诸如环戊二烯基、苯基、甲苯基、萘基和茚基。对于锍盐，取代基可以被二烷基或二芳基锍阳离子进一步取代；其示例将为1,4-亚苯基-双(二苯基锍)。
优选的鎓盐光酸产生剂包括二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐和三芳基氧化硫鎓盐。示例包括双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟锑酸盐(例如，可以FP5034从康涅狄格州斯特拉特福的Hampford Research公司(Hampford Research Inc.,Stratford,Connecticut)购得)、三芳基硫鎓盐(二苯基(4-苯硫基)苯基锍六氟锑酸盐和双(4-二苯基硫鎓)-苯基)硫醚六氟锑酸盐)的混合物(例如，可以UVI-6976从自新泽西州梅塔钦的Synasia公司(SynasiaMetuchen)购得)、(4-甲氧基苯基)苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓樟脑磺酸盐、双(4-十二烷基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、双(4-十二烷基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓四苯基硼酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓甲苯磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、([4-(辛氧基)苯基]苯基碘鎓六氟磷酸盐)、([4-(辛氧基)苯基]苯基碘鎓六氟锑酸盐)、(4-异丙基苯基)(4-甲基苯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐(例如，可以RHODORSIL 2074从新泽西州东布朗士维克的蓝星有机硅公司(Bluestar Silicones,East Brunswick,New Jersey)购得)、双(4-甲基苯基)碘鎓六氟磷酸盐(例如，可以OMNICAT440从伊利诺伊州巴特利特的IGM树脂公司(IGM ResinsBartlett,Il)购得)、4-[(2-羟基-1-十四烷氧基)苯基]-苯基-碘鎓六氟锑酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐(例如，可以CT-548从台湾台北的奇钛技术公司(Chitec TechnologyCorp.Taipei,Taiwan)购得)、二苯基(4-苯硫基)苯基-锍六氟磷酸盐、双(4-(二苯基硫鎓)苯基)硫醚双(六氟-磷酸盐)、二苯基(4-苯硫基)-苯基锍六氟锑酸盐、双(4-(二苯基硫鎓)-苯基)硫醚六氟锑酸盐、以及这些三芳基锍盐的共混物(例如，对于PF6 -盐和SbF6 -盐分别作为UVI-6992和UVI-6976从新泽西州梅塔钦的Synasia公司(Synasia,Metuchen,NewJersey)购得)。
优选的二芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐包括由下式描述的那些：R1 2I+SbF6 -、R1 2I+SbF5OH-、R1 2I+B(PhF5)4 -、R1 2I+PF6 -、R1 3S+SbF6 -、R1 3S+PF6 -、R1 3S+SbF5OH-和R1 3S+B(PhF5)4 -，其中每个R1独立地为芳基(例如，苯基)或具有6至18个碳原子的被取代的芳基基团(例如，烷芳基，诸如4-十二烷基苯基、甲基苯基或乙基苯基，或PhS(＝O)2Ph-)。此类材料可从商业供应商获得和/或通过已知方法合成。
优选地，鎓盐光酸产生剂中的阴离子被选择为提供鎓盐光酸产生剂在有机溶剂和组合物中的溶解性，尽管这不是必需的。示例性的优选阴离子包括PF6 -、SbF6 -、SbF5OH-和Ph4B-。
根据本公开，将鎓盐光酸产生剂施用到第二有机硅剥离层的暴露表面上。可将鎓盐光酸产生剂施用到整个暴露表面或暴露表面的一部分上，并且可为连续的或不连续的。施用鎓盐光酸产生剂的一种便利方法是作为挥发性有机溶剂(例如，甲乙酮、乙醇、四氢呋喃或甲苯)中的溶液。溶液中的浓度可在例如0.001重量％至20重量％或更高的范围内。可通过任何合适的涂覆方法来完成涂覆第一有机硅剥离层的暴露表面；例如，喷涂、刷涂或辊涂。施用到该表面的光酸产生剂的鎓盐的量优选在0.001克/平方米至10克/平方米(gsm)范围内，更优选在0.01gsm至1gsm范围内，并且甚至更优选在0.1gsm至0.3gsm范围内，但是也可以使用其它量。
多种不同的聚合物树脂以及它们的共混物适于形成粘合剂层12。基于最终制品的期望特性来选择特定的树脂。可用于粘合剂层12中的一类聚合物树脂的示例可见于美国专利6,103,152(Gehlsen等人)中。可能期望共混两种或更多种具有不同化学组成的丙烯酸酯聚合物。可通过操纵共混物组分的类型和浓度来获得宽泛范围的物理特性。
可用于粘合剂层12的一类聚合物包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物和共聚物。此类聚合物例如通过使非叔烷基醇的一种或多种单体丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合而形成，并且含有具有1至20个碳原子(例如，3至18个碳原子)的烷基基团。合适的丙烯酸酯单体包括例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯和丙烯酸十二烷基酯。相应的甲基丙烯酸酯也是可用的。还可用的是芳族丙烯酸酯和芳族甲基丙烯酸酯(例如，丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸苄酯)。
任选地，一种或多种单烯键式不饱和共聚物可以与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体聚合。根据聚合物所需的性质，选择共聚单体的具体类型和数量。一组可用的共聚单体包括均聚物玻璃化转变温度比(甲基)丙烯酸酯(即，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)均聚物的玻璃化转变温度高的那些共聚单体。在该组内的合适共聚单体的示例包括：丙烯酸；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；取代的丙烯酰胺(诸如，N,N-二甲基丙烯酰胺)；衣康酸；甲基丙烯酸；丙烯腈；甲基丙烯腈；乙酸乙烯酯；N-乙烯基吡咯烷酮；丙烯酸异冰片酯；丙烯酸氰基乙酯；N-乙烯基-己内酰胺；马来酸酐；(甲基)丙烯酸羟烷基酯；(甲基)丙烯酸N,N-二甲基-氨基乙酯；N,N-二乙基丙烯酰胺；β-羧基丙烯酸乙酯；新癸酸、新戊酸、新戊酸、2-乙基己酸或丙酸的乙烯基酯；偏二氯乙烯；苯乙烯；乙烯基甲苯和烷基乙烯基醚。
可与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体聚合的第二组单烯键式不饱和共聚单体包括均聚物玻璃化转变温度(Tg)低于丙烯酸酯均聚物的玻璃化转变温度的那些。在该类内的合适共聚单体的示例包括丙烯酸卡必酯(Tg＝-71摄氏度(℃))和甲氧基聚乙二醇400丙烯酸酯(Tg＝-65℃；可以NK Ester AM-90G从新中村化学工业株式会社(Shin NakamuraChemical Co.,Ltd.)购得)。
可用于粘合剂层12中的第二类聚合物包括：半结晶聚合物树脂，诸如聚烯烃和聚烯烃共聚物(例如，基于具有介于2和8个之间的碳原子的单体的聚合物树脂，诸如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物)；聚酯和共聚酯；聚酰胺和共聚酰胺；氟化均聚物和共聚物；聚环氧烷(例如，聚环氧乙烷和聚环氧丙烷)；聚乙烯醇；离聚物(例如，用碱中和的乙烯-甲基丙烯酸共聚物)；和醋酸纤维素。此类聚合物的其它示例包括无定形聚合物，诸如聚丙烯腈聚氯乙烯、热塑性聚氨酯、芳族环氧树脂、聚碳酸酯、无定形聚酯、无定形聚酰胺、ABS嵌段共聚物、聚苯氧化物合金、离聚物(例如，用盐中和的乙烯-甲基丙烯酸共聚物)、氟化弹性体和聚二甲基硅氧烷。
可用于粘合剂层12中的第三类聚合物包括含有紫外线辐射可活化基团的弹性体。示例包括聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、苯乙烯和二烯的无规共聚物和嵌段共聚物(例如，SBR)和乙烯-丙烯-二烯单体橡胶。此类聚合物通常与增粘树脂组合。
可用于粘合剂层12中的第四类聚合物包括由非光致聚合的单体制备的压敏粘合剂和热熔融施用的粘合剂。此类聚合物可为粘合剂聚合物(即，作为固有粘合剂的聚合物)或不是固有粘合剂但当与诸如增塑剂或增粘剂的组分混配时能够形成粘合剂组合物的聚合物。具体示例包括聚-α-烯烃(例如，聚辛烯、聚己烯和无规立构聚丙烯)、基于嵌段共聚物的粘合剂、天然和合成橡胶、有机硅粘合剂、乙烯-乙酸乙烯酯和含环氧树脂的结构粘合剂共混物(例如，环氧-丙烯酸酯和环氧-聚酯共混物)。
粘合剂层12在其中还可任选地具有其它组分。也可将诸如例如填料、抗氧化剂、粘度调节剂、颜料、增粘树脂、纤维等常规添加剂在它们不会改变最终产物的期望特性的程度上添加到粘合剂层12中。
优选的任选添加剂是颜料或光阻挡填料。可利用通常作为颜料使用的任何化合物，只要不会由此改变最终产物的期望性质即可。示例性颜料包括炭黑和二氧化钛。颜料的量也取决于产品的期望用途。一般来讲，颜料的浓度大于0.10重量％。优选地，颜料的浓度大于0.15重量％，并且更优选大于0.18重量％，以赋予粘合剂层12不透明的颜色。
粘合剂层12的厚度根据产品的用途而改变。在某些泡沫粘合剂产品的情况下，优选地粘合剂层12的厚度大于250微米。更优选地，该厚度大于500微米。在单层非发泡转移粘合剂的情况下，粘合剂层优选具有2密耳至5密耳(51微米至127微米)的厚度，尽管也可使用其它厚度。
本发明中利用的粘合剂层12至少部分地通过电子束(electron beam)(“E-beam”)辐射交联，尽管也可以使用另外的交联手段(例如，化学、热、伽马辐射和/或紫外线和/或可见光辐射)。使粘合剂层12交联以赋予双面粘合剂胶带10更期望的特征(例如，增加的强度)。一种交联方法是使用电子束辐射。电子束辐射是有利的，因为它可以使聚合物交联，而诸如高度着色的粘合剂、具有填料的粘合剂和相对较厚的粘合剂层的其它方法却不能。
电子束辐射通过引发自由基链反应促使粘合剂层交联。来自电子束的电离微粒辐射直接吸收在聚合物中，并且产生引发交联过程的自由基。一般来讲，至少约100千伏特(keV)的电子能量是断裂化学键和电离或激发聚合物体系的组分所必需的。产生的散射电子导致分散在整个粘合剂中的大量自由基。这些自由基引发交联反应(例如，自由基聚合、自由基偶合)，其产生三维交联聚合物。
电子束处理单元为该过程供应辐射。一般来讲，处理单元包括电源和电子束加速管。电源增加并重新调整电流，并且加速器产生并聚焦电子束并且控制扫描。电子束可例如通过使钨丝通电而在高电压下产生。这导致以高速率产生电子。然后将这些电子聚集以形成高能束，并且在电子枪内加速到完全速度。加速管侧面上的电磁体允许光束挠曲或扫描。
扫描宽度和深度通常分别从约61-183厘米(cm)至约10-15cm变化。扫描器开口用通常为钛的薄金属箔覆盖，其允许电子通过，但维持处理腔室中的高真空。加速器的特征功率、电流和剂量速率分别为约200-500keV、约25-200毫安(mA)和约1-10兆拉德(Mrad)。为了最小化过氧化物的形成，处理腔室应保持处于可例如通过氮气吹扫实现的尽可能低的氧含量下，尽管这不是必需的。
在电子束处理之后，可将所得双面粘合剂胶带卷绕成卷，例如，如图3所示。还可在此时进行进一步的转换步骤，诸如裁切和/或包装。
本公开的选择实施方案
在第一方面，本公开提供一种制备粘合剂制品的方法，该方法包括：
提供具有相背对的第一主表面和第二主表面的衬垫，其中第一有机硅剥离层设置在第一主表面上，其中第二有机硅剥离层设置在第二主表面上，并且其中第二有机硅剥离层不包含鎓盐光酸产生剂；
将该鎓盐光酸产生剂施用到第二有机硅剥离层的至少一部分上以提供改性的有机硅剥离层；以及
将粘合剂层设置到第一有机硅剥离层上；以及
在处理腔室内将至少粘合剂层暴露于电子束辐射，从而提供交联的粘合剂层，其中该处理腔室包含氧气，其中改性的有机硅剥离层在粘合剂层交联期间暴露于氧气。
在第二实施方案中，本公开提供根据第一实施方案所述的方法，其中鎓盐光酸产生剂包含二芳基碘鎓盐或三芳基硫鎓盐。
在第三实施方案中，本公开提供根据第一或第二实施方案所述的方法，其中鎓盐光酸产生剂包含二芳基碘鎓盐。
在第四实施方案中，本公开提供根据第一至第三实施方案中任一项所述的方法，其中电子束辐射分别在粘合剂层和改性的有机硅剥离层两者处从相背对的方向入射。
在第五实施方案中，本公开提供根据第一至第四实施方案中任一项所述的方法，其中第一有机硅剥离层不包含鎓盐光酸产生剂固化的有机硅。
在第六实施方案中，本公开提供根据第一至第五实施方案中任一项所述的方法，其还包括将交联的粘合剂层卷绕到改性的有机硅剥离层上。
在第七实施方案中，本公开提供根据第一至第六实施方案中任一项所述的方法制备的粘合剂制品。
通过以下非限制性实施例，进一步示出了本公开的目的和优点，但在这些实施例中引用的具体材料及其量以及其它条件和细节不应视为对本公开的不当限制。
实施例
除非另有说明，否则实施例以及本说明书的其余部分中的所有份数、百分比、比等均以重量计。除非另外指明，否则实施例中使用的材料可从商业供应商(例如，威斯康星州密尔沃基的奥德里奇化学公司(Aldrich Chemical Co.,Milwaukee,Wisconsin))购得和/或可通过已知方法制备。
实施例中所使用的材料表
测试方法
涂层重量确定
使用Lab X 3000XRF光谱仪(伊利诺斯州埃尔克格罗夫村的牛津仪器公司(OxfordInstruments,Elk Grove Village,Illinois))测量有机硅剥离涂层的涂层重量，以测量与已知涂层重量的聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂覆的聚酯膜标准物相比的有机硅涂层重量。结果以克/平方米(gsm)报道。
提取法固化的程度
通过计算在用甲基异丁基酮(MIBK)提取5分钟之前和之后有机硅剥离涂层重量的％变化确定剥离涂层中可提取的有机硅的重量百分比(％)，其可以作为固化程度的指标。通过如上所述的X射线荧光光谱法确定有机硅剥离涂层重量。可提取的有机硅％如下计算：
[(a-b)/a]*100＝可提取物％
其中a＝用MIBK提取之前的初始涂层；且b＝用MIBK提取后的最终涂层。
粘合剂测试胶带从剥离衬件的剥离力
根据制造商的说明使用180度剥离几何形状如下测量剥离衬垫和层压构造的粘合剂测试胶带之间的剥离力。采用配备有5.0磅(2.27千克)负荷传感器的IMASS SP 2100剥离力测试仪(马萨诸塞州Accord的IMASS公司(IMASS,Incorporated,Accord,Massachusetts))，使用以下参数：1英寸(2.54厘米)宽的试样，剥离速率90英寸/分钟(229厘米/分钟)，数据采集前延迟2秒，且平均时间5秒。两个试样的平均值以克/英寸为单位报道。根据以下条件来进行测试。
A)在22℃(72℉)和50％相对湿度下7天
B)在50℃下7天，然后在22℃(72℉)和50％相对湿度下平衡至少24小时，然后进行测试。
粘合剂测试胶带的剥离粘合强度
在72℉(22℃)和50％相对湿度下测量粘合剂测试胶带从玻璃面板的剥离粘合强度，并将其指定为剥离粘合强度1。此外，首先将粘合剂测试胶带的第二样品层压到剥离衬垫，使其与剥离涂层接触并暴露于如“粘合剂测试胶带从剥离衬垫的剥离力”测试方法中所述的各种条件，然后评估剥离力。从剥离衬垫除去粘合剂测试胶带后，如前所述评价粘合剂胶带的剥离粘合强度，该结果称为剥离粘合强度2。
在从剥离衬垫除去粘合剂测试胶带之后立即(在一分钟内)进行测试，并使用5lb(2.3kg)辊将测试胶带施用到干净的玻璃板。采用配备有10磅(4.54kg)负荷传感器的IMASSSP 2100滑动/剥离测试仪(马萨诸塞州Accord的IMASS公司(IMASS,Incorporated,Accord,Massachusetts))，使用以下参数：1英寸(2.54厘米)宽的试样，剥离速率90英寸/分钟(229厘米/分钟)，数据采集前延迟2秒，180剥离几何形状且平均时间10秒。两个试样的平均值以克/英寸(g/cm)为单位报道。
基础衬垫的制备
将VTSP(100g)和2.54g HFSX以1.2:1的氢化物:乙烯基比率添加到广口瓶中并混合，以得到均匀溶液。使用五辊涂覆站将该溶液以100重量％固体涂覆在涂底漆的聚酯膜的涂底漆侧面上。然后将有机硅涂层在127℃(260℉)的烘箱中固化12秒。获得约2.0克/平方米的涂层重量，其具有小于5重量％的可提取物。
粘合剂测试胶带制备
将以下组分混合在一起：95份IOA和5份AA。用该混合物填充塑料袋(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)，密封，并使用黑光将填充的袋暴露于UV-A辐射以使粘合剂完全聚合。然后将该袋和内容物在149℃(300℉)下进料到反转的34毫米双螺杆挤出机(新泽西州萨默塞特雷士(Leistritz，Somerset，New Jersey))中。还向挤出机中添加约33份的FORAL 85/100份粘合剂袋。将所得组合物热熔涂覆到烯烃衬垫的有机硅处理的表面上，暴露于电子束辐射(在210千电子伏特下，9兆拉德剂量)以使粘合剂交联，然后用第二处理过的烯烃衬垫覆盖。所得粘合剂的玻璃化转变温度(Tg)为19℃。随后，使用所得制品以将粘合剂层转移层压到涂底漆聚酯膜的涂底漆的表面上，以提供单一涂覆的粘合剂测试胶带，而没有任何保护性覆盖膜。
实施例1
将0.059克PAG1溶解于10克庚烷:甲乙酮(9:1/w:w)中。使用3号梅耶尔棒(MeyerRod)将2毫升的该溶液涂覆到6英寸(15厘米)×32英寸(81厘米)的基础衬垫样品上，以提供40至60微克/平方英寸(0.062gsm至0.093gsm)的PAG1涂层重量。然后将所得衬垫在设定到100℃的烘箱中干燥5分钟。使该涂覆的固化衬垫在72℉和50％相对湿度下平衡一周。
接着，将涂覆的固化的剥离衬垫的具有包含PAG1的剥离涂料组合物的侧面暴露于电子束(electron beam)(电子束(E-beam))辐射。采用ELECTROCURTAIN CB-300电子束装置(马萨诸塞州威尔明顿的能量科学公司(Energy Sciences Incorporated,Wilmington,Massachusetts))，加速电压为210千电子伏特，并且提供9兆拉德的剂量。如通过阿尔法欧米茄系列3000痕量氧分析仪(Alpha Omega Series 3000Trace Oxygen Analyzer)(罗德岛州林肯的阿尔法欧米茄仪器公司(Alpha Omega Instruments Corporation,Lincoln,Rhode Island))所测量，将氮气惰性电子束腔室中的氧浓度维持在8ppm氧和15ppm氧之间。然后立即(在30秒内)使用橡胶辊将电子束处理的剥离衬垫手工层压到粘合剂测试胶带上以确保紧密接触。以这种方式，粘合剂测试胶带的粘合剂与剥离衬垫的固化的电子束处理的剥离涂层直接接触。然后如上述测试方法中所述，评价所得层压构造的剥离力以及在层压之前和在层压到剥离衬垫上然后调节之后的粘合剂测试胶带的剥离粘合强度。
比较例A
比较例A是上面制备的基础衬垫。
实施例2
重复实施例1，其中修改如下。使用0.383克的PAG2溶液代替PAG1。
实施例1和2以及比较例A根据“粘合剂测试胶带从剥离衬垫的剥离力”和“粘合剂测试胶带的剥离粘合强度”程序进行测试。结果报道在下表1中。测试胶带从玻璃的剥离粘合强度1为3024克/英寸(1191g/cm)。
表1
以上获得专利证书的申请中所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文以引用方式并入本文中。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的本公开而给出的前述说明不应理解为是对本公开范围的限制，本公开的范围由权利要求书及其所有等同形式限定。

Claims (7)

1.一种制备粘合剂制品的方法，所述方法包括：
提供具有相背对的第一主表面和第二主表面的衬垫，其中第一有机硅剥离层设置在所述第一主表面上，其中第二有机硅剥离层设置在所述第二主表面上，并且其中所述第二有机硅剥离层不包含鎓盐光酸产生剂；
将所述鎓盐光酸产生剂施用到所述第二有机硅剥离层的至少一部分上以提供改性的有机硅剥离层；以及
将粘合剂层设置到所述第一有机硅剥离层上；以及
在处理腔室内将至少所述粘合剂层暴露于电子束辐射，从而提供交联的粘合剂层，其中所述处理腔室包含氧气，其中所述改性的有机硅剥离层在所述粘合剂层交联期间暴露于所述氧气。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述鎓盐光酸产生剂包括二芳基碘鎓盐或三芳基硫鎓盐。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述鎓盐光酸产生剂包括二芳基碘鎓盐。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述电子束辐射分别在所述粘合剂层和所述改性的有机硅剥离层两者处从相背对的方向入射。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一有机硅剥离层不包含鎓盐光酸产生剂固化的有机硅。
6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将所述交联的粘合剂层卷绕到所述改性的有机硅剥离层上。
7.一种粘合剂制品，所述粘合剂制品根据权利要求1所述的方法制备。
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