CN112543796A

CN112543796A - 粘合剂片材

Info

Publication number: CN112543796A
Application number: CN201980050558.1A
Authority: CN
Inventors: 三上治幸
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2021-03-23
Also published as: JP7262188B2; WO2020026094A1; US20210269677A1; JP2020019856A; EP3830206A1

Abstract

本发明提供了一种压敏粘合剂表面，该压敏粘合剂表面不粘附到粘附体并可通过在低压下滑动而定位，同时其可在高于一定水平的压力下发挥出足够的粘合力。粘合剂片材包括在其表面上具有精细结构的粘合剂层。精细结构包括多个锥或截头体结构，其中锥或截头体具有经由界面接合到彼此的两个或更多个部分。第一部分存在于锥或截头体的顶部上并由非粘性材料或弱粘性材料形成，并且第二部分存在于第一部分下方并由强粘性材料形成。

Description

粘合剂片材

技术领域

本公开涉及一种作为片材、带材或条形式的膜的背衬的粘合剂层(下文统称为“粘合剂片材”)，具体地涉及一种在低压下具有高滑动性但在高于一定水平的压力下可表现出粘合力的粘合剂片材，以及涉及用于生产该粘合剂片材的方法。

背景技术

具有压敏粘合剂表面的背衬的粘合剂片材诸如装饰性片材(例如颜料置换膜)难以施加到粘附体的期望位置处，这是因为只要压敏粘合剂表面与粘附体轻微接触，即表现出粘性。为了解决该问题，已尝试提供一种压敏粘合剂表面，其初始不粘附到粘附体，因此其可通过在低压下滑动而定位(即，具有滑动性)，同时当其在高于一定水平的压力下时可发挥出足够的粘合力。例如，将中空玻璃微球分散到粘合剂层的表面上的技术和以恒定间隔提供非粘性突出部的技术是已知的。例如，专利文献JP 2000-500514A公开了一种包括具有至少两个阶段的粘附程度的粘合剂层的粘合剂片材，其生产方式使得例如粘合剂层包括从其表面向外突出的多个栓，并且栓覆盖有非粘性帽。

发明内容

在此类已知的粘合剂片材中，压敏粘合剂表面的滑动性仍然不足，因此需要对其进行进一步改进。此外，由于通常使用诸如玻璃微球之类的颗粒材料，这趋于增加成本并使生产过程变得复杂。因此，需要以简单方式生产具有高滑动性的粘合剂片材的方法。

本发明人已发现，可通过在粘合剂层的表面上形成精细结构来提供在低压下具有极高滑动性同时在高于一定水平的压力下表现出足够粘合强度的粘合剂片材。精细结构包括在粘合剂层的表面上的多个锥或截头体结构。第一部分存在于锥或截头体结构中的每一个或大部分锥或截头体结构的顶部上，其中第一部分由非粘性材料或弱粘性材料制成。锥或截头体结构还包括存在于第一部分下方的第二部分，其中第二部分由强粘性材料制成。以下是本公开的某些方面。

(1)一种粘合剂片材，该粘合剂片材包括在其表面上具有精细结构的粘合剂层，该精细结构包括多个锥或截头体结构，这些锥或截头体具有经由界面接合到彼此的两个或更多个部分，存在于锥或截头体的顶部上的第一部分由非粘性材料或弱粘性材料形成，存在于第一部分下方的第二部分由强粘性材料形成。

(2)根据方面1所述的粘合剂片材，其中锥或截头体的侧表面与底表面之间形成的角度θ为8°或更大。

(3)根据方面1或2所述的粘合剂片材，其中当锥或截头体的高度为100％时，第一部分的高度在锥或截头体的10％至90％的范围内。

(4)根据方面1至3中任一项所述的粘合剂片材，其中在精细结构中，两个相邻的锥或截头体的中心之间的最长距离为300μm或更小。

(5)根据方面1至4中任一项所述的粘合剂片材，其中在粘合剂层的表面的每1mm²上，粘合剂片材包括16个或更多个锥或截头体。

(6)根据方面1至5中任一项所述的粘合剂片材，其中锥或截头体的第一部分包含聚氨酯、聚(甲基)丙烯酸酯、纤维素、有机硅、基于胺的树脂、氟树脂或聚氯乙烯。

(7)根据方面1至6中任一项所述的粘合剂片材，其中锥或截头体的第一部分包含弹性储能模量(G')为3×10⁵Pa或更大的材料，如在1Hz频率和常温下所测量。

(8)根据方面1至7中任一项所述的粘合剂片材，其中锥或截头体的第一部分和第二部分彼此相邻，并且构成第一部分的材料的折射率与构成第二部分的材料的折射率之间的差值在1％以内。

(9)根据方面1至8中任一项所述的粘合剂片材，其中当除了按原样使用金属滑动件以外，根据JIS K 7125进行测试时，动态摩擦系数为1.10或更小。

(10)根据方面1至9中任一项所述的粘合剂片材，其中当在23℃的温度和200mm/分钟的拉伸速度的条件下进行测试时，在48小时的粘附之后，180°剥离粘附强度为1.0N/10mm或更大。

(11)一种生产粘合剂片材的方法，该粘合剂片材包括在其表面上具有精细结构的粘合剂层，该方法包括：制备包括精细结构的模具，该精细结构包括多个锥或截头体结构；转移模具的精细结构以生产具有精细结构的衬垫；将包含非粘性材料或弱粘性材料的溶液施加到具有精细结构的衬垫，并且然后固化溶液以形成由非粘性材料或弱粘性材料形成的第一部分；以及将强粘性材料或其前体施加到形成有第一部分的衬垫，以形成由强粘性材料形成的第二部分。

本公开的粘合剂片材可通过在其粘合剂层的表面上提供精细结构而表现出低压下的高滑动性和高于一定水平的压力下的足够粘合力，该精细结构包括多个锥或截头体结构，这些锥或截头体结构在顶部包含非粘性材料或弱粘性材料并且在底部包含强粘性材料。此外，本公开的粘合剂片材可通过将材料施加到包括精细结构的衬垫的简单方法来生产。

附图说明

图1a至图1f示出了根据本发明的“锥”结构的各种示例的剖视图。

图2a至图2f示出了根据本发明的“截头体”结构的各种示例的剖视图。

图3a和图3b是示出了粘合剂层的表面上的精细结构的示例的图解，其中图3a是顶视图，并且图3b是由图3a中的A-A'所示的截面的剖视图。

图4a和图4b是示出了粘合剂层的表面上的精细结构的另一个示例的图解，其中图4a是顶视图，并且图4b是由图4a中的B-B'所示的截面的剖视图。

图5a和图5b分别是图3a和图3b所示的粘合剂层的表面的精细结构上包括的四棱锥中的一个四棱锥的放大视图，其中图5a是顶视图，并且图5b是由图5a中的C-C'所示的截面的剖视图。

图6是图解，示意性地示出了模具的一部分的横截面形状。

图7是图解，示意性地示出了将模具压贴在衬垫上以将模具表面上的精细结构转移到衬垫的过程。

图8是图解，示意性地示出了包括将包含非粘性材料或弱粘性材料的溶液施加到衬垫表面上形成的精细结构并刮除过量溶液的过程。

图9是图解，示意性地示出了将保留在精细结构的凹陷部中的溶液进行干燥以形成用作第一部分的固体非粘性材料或弱粘性材料的状态。

图10是图解，示意性地示出了用于将强粘性材料或其前体施加到形成有第一部分的衬垫并进一步层合载体的过程。

图11是图解，示意性地示出了当将已从衬垫上剥离的粘合剂片材粘附到粘附体时精细结构表面的性状。

具体实施方式

粘合剂片材

本公开的粘合剂片材在其粘合剂层的表面上具有精细结构，该精细结构包括多个锥或截头体结构。锥是具有任何平面图形诸如圆形(包括椭圆形)或多边形作为底表面的立体形，并且通过连接底表面的边上的所有点以及不在平面上的点(顶点)来形成。锥的典型示例包括圆锥、三棱锥和四棱锥。图1a至图1f示出了本文的“锥”结构的各种立体形示例的剖视图。(a)是典型锥的剖视图。然而，本文的“锥”不仅包括图1a中的那些，而且包括图1b至图1d中的具有斜边的那些，并且图1e具有位置偏离底表面中心的顶点。因此，“锥”也包括图1f中的具有斜边和位置偏离底表面中心的顶点的那些。穿过锥的顶点的所有横截面不必具有相同形状，并且可具有不同形状。

截头体是通过从锥上部分移除包括顶点在内的最顶部而形成的立体形。截头体的典型示例包括锥形截头体、三棱截头体和四棱截头体。图2a至图2f示出了本文的“截头体”结构的各种立体形状示例的剖视图。图2a是典型截头体的剖视图。然而，本文的“截头体”不仅包括图2a的那些，而且包括图2b至图2d的具有斜边的那些。此外，截头体的顶表面可不平行于底表面或可不为平面的，并且因此图2d至图2f的那些也包括在“截头体”中。

精细结构具有其中多个锥或截头体结构规则地或不规则地优选在平面上布置的结构。在一个实施方案中，精细结构具有其中多个锥或截头体结构按底表面之间有一定间距或没有间距而规则地对齐。锥或截头体的形状可相同或不同，但优选地具有基本上相同的高度(例如，在±5％、±3％或±1％以内)，并且更优选地全部具有基本上相同的形状。当存在具有不同形状的锥或截头体时，精细结构优选地包括10个或更少、9个或更少、8个或更少、7个或更少、6个或更少、5个或更少、4个或更少、3个或更少、或2个或更少的锥或截头体形状。锥和截头体可一起存在。图3a、图3b、图4a和图4b示意性地示出了具有本公开的精细结构的粘合剂层的表面附近的示例。图3a和图3b示出了具有其中四棱锥在没有间距的情况下对齐的结构的粘合剂层的表面，并且图4a和图4b示出了具有其中四棱截头体在没有间距的情况下对齐的结构的粘合剂层的表面。

每个锥或截头体包括经由界面接合到彼此的两个或更多个部分。“经由界面接合”是指具有不同组成的两个基质经由明显的界面接触。在本公开中，第一部分(基质相)和第二部分(基质相)是分层且分离的，如图3a和图3b以及图4a和图4b所示，并且从而经由界面接合。例如，就其中精细颗粒分散在树脂中的组合物而言，作为基底的树脂对应于基质相，而精细颗粒对应于分散相。经由界面接合不包括具有共同基质相并且仅其分散相不同的两个相之间的接合，或其中材料连续变化的接合方式，例如，在其中精细颗粒分散在树脂中的材料中，仅精细颗粒的密度在一个方向上连续变化。界面可为平行于或不平行于锥或截头体的底表面的平面。界面可具有由于例如下文所述的生产方法中的制造误差或表面张力而弯曲的表面。锥或截头体还可任选地包括第三部分，或可具有包括三层或更多层的多层结构。

锥或截头体至少具有存在于顶部处的第一部分和存在于顶部下方(即，在底表面的边上)的第二部分。“顶部”是指基本上占据锥或截头体的最高位置处的区域的部分(当本公开的粘合剂片材靠近粘附体时，锥或截头体初始接触粘附体的部分)。顶部优选地包括锥的顶点或截头体的顶表面。“基本上占据”是指也包括其中将不同材料粘附到一部分或仅包含在一部分中的情况。例如，第一部分可占据锥或截头体的最高位置中的大部分区域(例如，90％或更多，或95％或更多)。即使少量填料等包含在该区域中，填料等也不对应于第一部分。第一部分由非粘性材料或弱粘性材料形成，并且第二部分由强粘性材料形成。当锥或截头体包括两个部分时，由非粘性材料或弱粘性材料形成的第一部分和由存在于第一部分下方的强粘性材料形成的第二部分经由界面接合到彼此。对粘合剂片材施加的压力较低时，由非粘性材料或弱粘性材料形成的第一部分支撑粘合剂片材，从而向粘合剂片材赋予滑动性。在对粘合剂片材施加高于一定水平的压力时，由强粘性材料形成的第二部分由于例如第二部分自身的变形、第一部分的变形或第一部分结合到第二部分中而与粘附体接触，并且产生粘性。术语“非粘性”、“弱粘性”和“强粘性”是指针对同一粘附体的粘性的相对强度。粘性可通过已知技术诸如动态粘弹性测量或180°剥离强度测试来评估。

构成锥或截头体的第一部分的非粘性材料或弱粘性材料优选地不具有相对于粘附体的粘性，或者无论是否具有粘性都易于从粘附体剥离。在一个实施方案中，非粘性材料或弱粘性材料是具有3×10⁵Pa或更大、4×10⁵Pa或更大、5×10⁵Pa或更大、6×10⁵Pa或更大7×10⁵Pa或更大、8×10⁵Pa或更大、9×10⁵Pa或更大、或1×10⁶或更大的弹性储能模量(G')的树脂，如在1Hz频率和常温下所测量以及通过动态粘弹性测量所计算。具体示例包括聚氨酯、聚(甲基)丙烯酸酯、纤维素、有机硅、基于胺的树脂、氟树脂和聚氯乙烯。当根据JIS K7125进行测试时，不同的是按原样使用金属滑动件诸如钢材料(例如，可能镀有铬等的SS400材料)，非粘性材料或弱粘性材料具有优选地为1.10或更小、1.05或更小、1.00或更小、0.95或更小、或0.90或更小的动态摩擦系数。非粘性或弱粘性材料优选地在通用溶剂中具有高溶解度和/或分散性，通用溶剂为水混溶性溶剂(诸如水或醇)或水非混溶性溶剂(诸如烃)。此外，使非粘性材料或弱粘性材料溶解和/或分散的溶剂优选地具有相对低的蒸气压并且易于干燥。此外，也优选地考虑对模具的润湿性。在润湿性过低的情况下，溶剂可能不进入精细结构的内部，并且在过高的情况下，溶剂可能保留在精细结构之间。

用于生产压敏粘合剂的已知材料可用作构成第二部分的强粘性材料。其中，优选的是对粘附体表现出相对较强粘合力并且不易剥离的那些。在一个实施方案中，可将强粘性材料定义为符合所谓的Dahlquist标准的材料，具体地讲，在1Hz频率和常温下测量的弹性储能模量(G')小于约3×10⁵Pa。具体示例包括丙烯酸粘合剂、橡胶类粘合剂或有机硅类粘合剂。强粘性材料可包括增粘剂。非粘性材料或弱粘性材料和强粘性材料优选地具有高于一定水平的硬度，以便保持精细结构。例如，材料优选地具有0.8或更小、0.7或更小、0.6或更小、0.5或更小、0.4或更小、或0.3或更小的tanδ，如在1Hz频率和常温下所测量。

第一部分和第二部分的组合不受限制，但优选地考虑它们之间的粘合力来选择它们的材料。例如，从聚合物结构的亲和力等角度来看，在第一部分为有机硅的情况下，第二部分优选地为有机硅类粘合剂。然而，第一部分和第二部分可不必是具有相同结构的聚合物。

本公开的粘合剂片材的粘合剂层可具有位于表面的精细结构下方的基部。基部与精细结构的锥或截头体的底表面接合或接续。基部的材料可与第二部分相同或不同。在一个实施方案中，锥或截头体由第一部分和第二部分这两个部分构成，并且基部由与第二部分相同的材料形成并与第二部分接续。例如，在图3a、图3b、图4a和图4b所示的实施方案中，基部(32)设置在粘合剂层的表面(31)下方，基部由与第一部分(4)下方的第二部分(5)相同的材料形成并与第二部分接续。基部的厚度可根据所需粘合剂层的厚度而随意设定。在基部的材料为弹性材料的情况下，精细结构中的锥或截头体可沉入基部中，因此锥或截头体的第二部分容易与粘附体接触，由此可提高粘合剂片材的粘性。

在构成第一部分的非粘性材料或弱粘性材料、构成第二部分的强粘性材料以及构成其它部分的材料(如果存在)中的任一者是透明的情况下，可将整个粘合剂层制成透明的。此时，为了降低将这些部分接合处的界面的可见度，构成这些部分的材料的折射率的差值优选地在1％以内。具体地讲，如果锥或截头体的第一部分和第二部分彼此相邻，并且构成第一部分的材料的折射率与构成第二部分的材料的折射率之间的差值在1％、0.9％、0.8％、0.7％或0.6％以内，则这两个部分之间的界面一般不可见。例如，当第一部分由透明丙烯酸类树脂形成并且第二部分由透明丙烯酸粘合剂形成时，即满足上述要求，并且可提供完全透明的粘合剂层。术语“透明的”可定义如下：例如，雾度为40％或更小，如根据JIS K7136所测量。

图5a和图5b是图3a和图3b所示的粘合剂层的表面上的精细结构中包括的四棱锥中的一个四棱锥的放大视图。图5a是顶视图，并且图5b是包括由图5a中的C-C'所示的截面处的锥的顶点的剖视图。如图5a和图5b所示，锥包括底表面(1)以及接合底表面的边与顶点(2)的侧表面(3)，并且底表面(1)和侧表面(3)形成角度θ。另外，通过部分地移除锥的顶部而形成的图形的截头体可限定位于底表面与侧表面之间的角度θ。在一个实施方案中，从例如形成第一部分的容易性以及粘合剂片材的滑动性的角度来看，在包括锥的顶点的任何横截面中，由锥或截头体的侧表面和底表面形成的角度θ可为8°或更大、10°或更大、15°或更大、20°或更大、或25°或更大。此外，从将粘合剂片材顺利地从衬垫上剥离的角度来看，在包括锥的顶点的任何横截面中，角度θ可小于90°、85°或更小、80°或更小、或70°或更小。

在一个实施方案中，当锥或截头体的总高度为100％时，存在于锥或截头体的顶部的第一部分的高度为10％或更大、15％或更大、20％或更大、25％或更大、或30％或更大，并且90％或更小、85％或更小、80％或更小、75％或更小、或70％或更小。该高度基于锥或截头体的底表面的法向方向。在第一部分和下部部分之间的界面为不平行于底表面的平面或弯曲表面的情况下，该高度通过基于底表面的法向方向确定的界面的平均高度来计算。当第一部分相对较小时，粘合剂片材具有降低的滑动性和增加的摩擦力，但在施加高于一定水平的压力时趋于表现出更高的粘合力。另一方面，在第一部分相对较大的情况下，情况相反。

在一个实施方案中，在下述生产粘合剂片材的方法中，从例如有利于形成精细结构中包括的锥或截头体中的第一部分的角度来看，两个相邻锥或截头体的中心之间的最长距离可为300μm或更小、260μm或更小、220μm或更小、180μm或更小、140μm或更小、或100μm或更小。锥或截头体的中心是指锥的顶点或截头体的对应锥的顶点。

在一个实施方案中，在下述生产粘合剂片材的方法中，从例如有利于形成第一部分的角度来看，锥或截头体的底表面的尺寸可为500μm或更小、450μm或更小、400μm或更小、350μm或更小、300μm或更小、250μm或更小、200μm或更小、150μm或更小、100μm或更小、95μm或更小、90μm或更小、85μm或更小、80μm或更小、75μm或更小、70μm或更小、65μm或更小、60μm或更小、55μm或更小、或50μm或更小。此处，底表面的尺寸是指连接底表面的边上任意两点的直线中的最长一条直线的长度。

在一个实施方案中，锥或截头体的高度为5μm或更大并且100μm或更小、95μm或更小、90μm或更小、85μm或更小、80μm或更小、75μm或更小、70μm或更小、65μm或更小、60μm或更小、55μm或更小、或50μm或更小，从而例如防止在下述粘合剂片材的生产过程中出现不便，或者避免在从成品粘合剂片材上剥离衬垫时出现困难。

在一个实施方案中，从提供足够滑动性的角度来看，在粘合剂层的表面的每1mm²上，锥或截头体的数量优选地为16或更大、25或更大、36或更大、49或更大、64或更大、81或更大、或100或更大。锥或截头体的数量对应于单位面积中存在的锥或截头体的数量。锥或截头体的高密度也有助于滑动性的改善。此类密度难以利用诸如通过蚀刻形成模具或在粘合剂上滴落或部署外来物质(非粘性小珠、树脂等)的已知技术来实现。

两个相邻锥或截头体的底表面可为接近的。例如，就四棱锥或四棱截头体或者六棱锥或六棱截头体而言，两个相邻四棱锥或四棱截头体的底表面可在一个边上共用，或者相邻的边可相隔例如250μm或更小、200μm或更小、150μm或更小、100μm或更小、50μm或更小、或10μm或更小的距离。此类接近布置结构难以利用诸如通过蚀刻形成模具或在粘合剂上滴落或部署外来物质(非粘性小珠、树脂等)的已知技术来实现。

当精细结构包括截头体时，在下述生产粘合剂片材的方法中，从例如有利于形成第一部分的角度来看，截头体的顶表面的尺寸为例如50μm或更小、40μm或更小、30μm或更小、20μm或更小、或10μm或更小。此处，顶表面的尺寸就锥形截头体而言是指顶表面的直径，并且就截头棱锥或其它棱锥截头体而言是指接合了顶表面的边上任意两点的直线上的最大长度。此外，通过使顶表面的尺寸相对于底表面不太大，可防止在施加高于一定水平的压力时所施加的粘合力减小。

本公开的粘合剂片材包括粘合剂层，该粘合剂层具有在至少一个面上包括上述精细结构的表面。粘合剂层可根据需要由载体来支撑。载体的示例包括树脂膜，例如由ABS、ASA、丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚氨酯、氟树脂、聚丙烯、PET或PVC制成的膜。使用弹性载体(诸如丙烯酸类泡沫)将精细结构中的锥或截头体沉入载体中，使得锥或截头体的第二部分容易与粘附体接触，由此可提高粘合剂片材的粘性。包含底漆等的任何层可包括在载体与粘合剂层之间。

本公开的粘合剂片材可在仅一个面上包括粘合剂层或在两个面上包括粘合剂层。在两个面均具有粘合剂层的情况下，仅一个粘合剂层可在其表面上具有精细结构，或者两个粘合剂层可在其表面上具有相同或不同的精细结构。如果两个粘合剂层在其表面上均具有精细结构，则其第一部分的材料或高度可相同或不同。

粘合剂层的厚度可根据所用的粘合剂材料、粘合剂片材的预期用途等按需设定，并且可例如在15μm至10mm的范围内。粘合剂层的厚度是指基于锥或截头体底表面的法向方向，锥或截头体的最高部分与基部的与具有精细结构的表面相反的端部之间的距离。

粘合剂层可包括除粘合剂之外的另外材料，例如用于调节粘性目的的颗粒，诸如中空或实心玻璃球。然而，本公开的粘合剂片材可在不包含此类另外材料的情况下实现期望的性质。在一个实施方案中，粘合剂层不含颗粒。

粘合剂片材的特性

根据本公开的粘合剂片材在低压下具有足够的滑动性，例如当对粘合剂层表面施加的压力为100g/cm²或更小、50g/cm²或更小、10g/cm²或更小、或5g/cm²或更小时。在一个优选的实施方案中，本公开的粘合剂片材具有为1.10或更小、1.05或更小、1.00或更小、0.95或更小、或0.90或更小的动态摩擦系数(μ_D)，如根据JIS K 7125所测量，不同的是使用由金属诸如钢材(例如，可能镀有铬等的SS400材料)制成的滑动件。利用这种低摩擦力，可在粘合剂片材与粘附体轻微接触的同时容易地滑动并对齐粘合剂片材。

当对粘合剂层的表面施加相对较高压力时，本公开的粘合剂片材表现出相对于粘附体的足够粘合力。在一个实施方案中，可将术语“相对较高压力”定义为对应于如下压力：通过使用JIS Z 0237的10.2.4中定义的压缩粘结设备以300mm/分钟的速度使2kg的辊往复运动而产生的此类压力。在另一个实施方案中，可将术语“相对较高压力”定义为200g/cm²或更大、300g/cm²或更大、400g/cm²或更大、500g/cm²或更大、600g/cm²或更大、或者700g/cm²或更大的压力。在一个优选的实施方案中，如在23℃的温度和200mm/分钟的拉伸速度的条件下所测试，在48小时的粘附之后，对于材料诸如三聚氰胺树脂，本公开的粘合剂片材具有1.0N/10mm或更大、2.0N/10mm或更大、3.0N/10mm或更大、或4.0N/10mm或更大的180°剥离粘附强度。在施加此类粘合力的情况下，粘合剂片材在粘附之后几乎不会引起剥离等。

由于本公开的粘合剂片材在粘合剂层的表面上具有精细结构，因此粘合剂表面在施加到粘附体时捕集极少的气泡，并且可能容易释放截留的气泡。本文将此类性质称为“空气释放性”。在一个实施方案中，除了前述精细结构之外，粘合剂层的表面还可具有用于改善空气释放性的另外凹槽形结构。

粘合剂片材的生产方法

下面将描述生产本公开的粘合剂片材的方法。在一个实施方案中，本公开的在其表面上具有精细结构的粘合剂片材的粘合剂层通过如下方式制成：制备具有精细结构的模具，该精细结构包括多个锥或截头体结构；转移模具的精细结构以得到具有精细结构的衬垫；将包含非粘性材料或弱粘性材料的溶液施加到具有精细结构的衬垫，并且然后固化溶液以形成由非粘性材料或弱粘性材料制成的第一部分；以及将强粘性材料或其前体施加到形成有第一部分的衬垫，以形成由强粘性材料制成的第二部分。

模具的制备

首先，制备在其表面上具有包括多个锥或截头体结构的精细结构的模具。图6示意性地示出了模具的一部分的横截面形状。模具(61)可通过使用金刚石切割器或激光器的方法来机械加工由诸如金属或树脂等材料制成的平板而制成。在模具表面上形成的精细结构与在粘合剂层表面上形成的精细结构基本上相同。它们的精细结构之间的尺寸的差值优选地在±5％以内、在±3％以内、或在±1％以内。然而，相对于锥或截头体结构的高度，第二部分的收缩和重力的影响可能导致更大的差值。粘合剂层表面上的精细结构的尺寸是指紧接在剥离衬垫之后的尺寸，例如在5分钟内或在3分钟内。

衬垫的生产

随后，将模具压贴在衬垫上，以将模具表面的精细结构转移到衬垫。图7示意性地示出了该过程。衬垫(71)的材料不受特别限制，只要该材料能够转移并保持精细结构即可。例如，将树脂层合到由树脂或纸材制成的片材的表面上，并且用有机硅等进一步施加到剥离涂层(72)以形成剥离表面。精细结构的转移可通过例如将模具施加到衬垫表面上然后进行热压来实现。转移允许在衬垫表面上形成与模具的精细结构互补的结构，即，具有多个锥或截头体凹陷部的结构。

粘合剂层：第一部分的形成

随后，通过例如涂覆或喷涂将包含非粘性材料或弱粘性材料的溶液施加到衬垫表面上形成的精细结构，并用刮刀或刮板刮除过量的溶液。图8示意性地示出了将包含非粘性材料或弱粘性材料的溶液施加到衬垫表面上形成的精细结构并刮除过量溶液的过程。在衬垫表面上形成的精细结构中，凹陷部优选地彼此接近，从而使溶液的刮除变得容易。刮除之后，将溶液保留在衬垫表面上形成的凹陷部中。随后，干燥溶液以去除溶剂，由此获得其中作为第一部分的固体非粘性材料或弱粘性材料设置在每个凹陷部的底部处的衬垫。图9示意性地示出了将保留在凹陷部中的溶液(81)干燥以形成作为第一部分(4)的固体非粘性材料或弱粘性材料的方式。在干燥之后，根据需要，可通过用例如紫外线或电子束进行辐照来固化非粘性材料或弱粘性材料。在一个实施方案中，如图9所示，作为第一部分的固体非粘性材料或弱粘性材料占据从模具的底部到中部的空间，并且在顶侧上具有基本上平行于通过干燥时模具的放置所确定的水平面的表面。在用于生产衬垫的模具中，在由锥或截头体的侧表面和底表面形成的角度θ过小的情况下，或在锥或截头体的底表面之间的距离过大的情况下，难以将包含非粘性材料或弱粘性材料的溶液滴落到凹陷部的底部，这可能造成难以形成第一部分。通过将树脂诸如聚氨酯、聚(甲基)丙烯酸酯、纤维素、有机硅、基于胺的树脂、氟树脂或聚氯乙烯溶解和/或分散在适当的溶剂中来制成溶液。溶液中使用的溶剂也可能影响溶液的前述刮除。例如，当使用诸如乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等溶剂时，模具中的锥或截头体的底表面之间的距离优选地更接近(例如，50μm或更小)。

粘合剂层：第二部分的形成

将强粘性材料或其前体施加到形成有第一部分的衬垫，以形成第二部分，从而形成粘合剂层。在第一部分与第二部分之间存在任何其它部分的情况下，在形成第一部分和任何其它部分之后形成第二部分。可以多种方式来施加强粘性材料。例如，已形成为片材形状等的强粘性材料被附接到衬垫的精细结构表面，并且通过施加热和/或压力或者在常温和常压下静置一段时间或更长时间而流动并进入衬垫表面上的凹陷部中，并且在凹陷部的底部处接合到第一部分。在另一个示例中，将前体施加到衬垫的精细结构表面以进入凹陷部中，然后用能量射线进行辐照，其中前体可通过用能量射线诸如紫外线或电子束进行辐照而固化来转化成强粘性材料。在另一个示例中，将强粘性材料的溶液施加到衬垫的精细结构表面以进入凹陷部中，然后根据需要加热，并且干燥以去除溶剂。

通过前述步骤获得的制品包括在衬垫的精细结构表面上形成的粘合剂层，该粘合剂层包括第一部分和第二部分，可例如通过将载体诸如PVC膜层合到该制品上将该制品制成在仅一个面上具有压敏粘合剂表面的粘合剂片材。图10示意性地示出了用于将强粘性材料或其前体(101)施加到形成有第一部分的衬垫并在其上进一步层合载体(102)的过程。当层合另一个衬垫来取代载体时，获得在两个面上均具有压敏粘合剂表面的粘合剂片材。此时，在使用形成有第一部分的前述衬垫的情况下，获得的粘合剂片具有在两个表面上均具有精细结构的粘合剂层。

当由此获得的粘合剂片材从衬垫上剥离并与粘附体接触时，在对压敏粘合剂表面施加的压力较小时，第一部分保持粘合剂片材并且第二部分将不接触或轻微接触粘附体。这使得粘合剂片材在低压力下具有滑动性。另一方面，在施加高于一定水平的压力的情况下，第二部分由于例如第二部分自身的变形、第一部分的变形或第一部分结合到第二部分中而与粘附体接触，并且这使得粘合剂片材施加粘合力。图11示意性地示出了当将从衬垫上剥离的粘合剂片材附接到粘附体时精细结构表面的性状。

在另一个实施方案中，本公开涉及一种制品，该制品包括在其剥离表面上具有精细结构的衬垫以及具有与粘合剂层表面上的衬垫的精细结构互补的精细结构的粘合剂片材。此外，在另一个实施方案中，本公开涉及一种衬垫，该衬垫在其剥离表面上具有精细结构，该精细结构包括由多个锥或截头体结构构成的凹陷部。在其剥离表面上具有精细结构的衬垫可具有设置在凹陷部的底部处的非粘性材料或弱粘性材料。在另一个实施方案中，本公开涉及一种用于生产此类衬垫的模具，该模具具有精细结构，该精细结构在其表面上包括多个锥或截头体结构。诸如精细结构等细节如上所述。

实施例

下文将使用实施例来更具体地描述本公开，但本公开并非旨在限于这些实施例。

评估方法

滑动性

将样品切割成约2.5cm×约7.5cm的尺寸，并且抓握剥离了衬垫之后的样品的一个端部，并且在悬挂在水平设置的平坦玻璃板上时以使得压敏粘合剂表面与该板相接触的方式来放置该端部。在保持此状态约10秒之后，提起样品的该端部并水平拉动。根据以下标准来评价当时的性状，并且将达到1分或更高得分的样品判定为能够滑动的。

3：样品自由滑动

2：样品具有阻力，但容易滑动

1：样品具有强阻力并且难以滑动

0：样品不能滑动

空气释放性

将样品切割成约2.5cm×约7.5cm的尺寸，抓握剥离了衬垫之后的样品的一个端部，并且在悬挂在水平设置的平坦玻璃板上时以使得压敏粘合剂表面与该板相接触的方式来放置该端部。在保持此状态约10秒之后，按压样品的每个端部以从顶部施加约500g的应力，并且使样品的边缘(距端部约0.5cm以内的区域)与玻璃板均匀接触。随后，用手指朝样品的边缘和中心施加压力，从而防止样品剥离或整个气穴朝向端部移动。在此状态下，目视观察样品中捕集的气泡。

折射率

使用折射计(可得自爱拓有限公司(Atago Co.,Ltd.))来测量构成第一部分的树脂和构成粘合剂层的树脂。

第一部分的可见度

将剥离了衬垫之后的样品放置在透明玻璃板上，使得压敏粘合剂表面与该板接触，并且使用高温层合机在50℃的温度和2kg/cm²的压力下附接到其上。通过用显微镜从玻璃侧观察样品来确定第一部分是否可见。

180°剥离粘附强度

制备切割成10mm宽和100mm长的样品。在剥离了衬垫之后，使用刮板，以使得压敏粘合剂表面与板接触的方式，在压力下将样品粘结到具有三聚氰胺涂层的表面的板上。在常温下静置48小时之后，在23℃的温度和200mm/分钟的拉伸速度的条件下执行这些180°剥离测试。

第一部分的尺寸

使用高精度显微镜观察在剥离了衬垫之后的样品的压敏粘合剂表面。在压敏粘合剂表面上形成的正四棱锥或正四棱截头体结构中，选择一个具有最清晰图像的正四棱锥或正四棱截头体结构进行观察，并且针对一个位置来测量总高度(在法向方向上)、总底表面尺寸和第一部分的底表面尺寸。基于所测量的数据，计算第一部分高度相对于总高度的比率。

基于动态摩擦系数的滑动性评估

根据JIS K 7125进行测量，不同的是使用滑动件。制备切割成80mm宽和150mm长的样品。将剥离了衬垫之后的样品放置在滑动/剥离测试仪(TSH-1202-50N，IMASS)的工作台上，其中压敏粘合剂表面朝上，并且将具有通用结构的200g轧制钢板(SS400，镀铬)作为滑动件放置在其上。以1000mm/分钟的速度拉动滑动件，并且通过测力传感器测量其动摩擦力(F_D)。通过测量结果，根据以下公式来计算动态摩擦系数(μ_D)。

μ_D＝F_D/F_P

F_D：动态摩擦力(N)

F_P：法向力(N)(＝1.96N)

样品的生产与评估

生产实施例1

(1)具有精细结构的模具的生产

通过加工树脂或金属的平板来制成具有多个均匀布置的正四棱锥或正四棱截头体结构的模具。对树脂使用激光加工，并且对金属使用金刚石切割器进行加工。每个模具中的正四棱锥或正四棱截头体结构的尺寸示于表1中。通过用高精度显微镜观察模具的表面来测量尺寸，并且选择观察到的具有最清晰图像的一个正四棱锥或正四棱截头体结构进行测量。

表1

(2)具有精细结构的衬垫的生产

提供了包括多层的基部衬垫，这些层由在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或纸材制成的片材的两个表面上的聚乙烯(PE)构成，并且PE层中的一个层涂覆有有机硅以具有剥离表面。将模具施加到基部衬垫的剥离表面上，并且通过热压将模具的精细结构转移到基部衬垫，从而生产具有精细结构的衬垫。衬垫上的精细结构具有与模具的精细结构基本上相同的尺寸。

(3)第一部分的形成

将水基聚氨酯溶液(PUR-1：主要由Resamine D-6260(大日精化有限公司(Dainichiseika Color Co.,Ltd.))组成并包含水、异丙醇和NMP的溶液；或PUR-2：ETERNACOLL UW5002(宇部兴产株式会社(Ube Industries)，包含水和NMP)施加到衬垫的精细结构表面，然后用刮刀或刮板来刮除过量的溶液。将衬垫在80℃至100℃的烘箱中加热，以使水、醇、其它有机溶剂或由溶液中包含的其混合物构成的溶剂挥发，从而将固体氨基甲酸酯树脂设置在精细结构的正四棱锥或正四棱截头体结构的底部处。

(4)将精细结构和第一部分赋予现有压敏粘合剂片材

提供市售的压敏粘结剂片材(FTA 9055J(3M公司))。在剥离了其衬垫之后，使用高温层合机将压敏粘结剂片材粘结到设置在其精细结构表面上的上述(3)中的衬垫，固体氨基甲酸酯树脂已设置在该精细结构表面上。

评估由此获得的样品的滑动性和空气释放性。结果示于表2中。

表2

生产实施例1

参考例1：不形成非发粘部分

参考例2：已知实施例(包括间隔为300μm的突起部，由含纤维素的陶瓷珠制成)

生产实施例2

以与生产实施例1(1)至1(3)相同的方式来提供衬垫(下衬垫)，其中固体聚氨酯树脂设置在精细结构的正四棱锥或正四棱截头体结构的底部处。将主要由丙烯酸2-乙基己酯构成的UV可固化丙烯酸类泡沫粘合剂前体施加到衬垫的精细结构表面，然后覆盖另一个衬垫(上衬垫)，使得在该衬垫与下衬垫之间形成约2mm的间隙。在衬垫上进行UV辐照以固化粘合剂。由此形成的粘合剂层的厚度为2mm。

评估由此获得的样品的上表面和下表面的滑动性。结果示于表3中。

表3

生产实施例2

生产实施例3

以与生产实施例1(1)至1(3)相同的方式来制备衬垫，其中固体聚氨酯树脂设置在精细结构的正四棱锥或正四棱截头体结构的底部处。将热固性丙烯酸粘合剂前体(包含甲基乙基酮作为溶剂)施加到衬垫的精细结构表面，然后在烘箱中进行干燥。由此形成的粘合剂层的厚度为约35μm。然后使用高温层合机将另一个衬垫层合到其上。

评估由此获得的样品的上表面和下表面的滑动性。结果示于表4中。

表4

生产实施例3

生产实施例4

以与生产实施例1(1)和1(2)相同的方式来制备包括由PET制成的片材并且在其剥离表面上具有精细结构的衬垫。将丙烯酸类树脂溶液(VONCOAT 40-418EF(DIC)的溶液，固体含量：7％或30％)或水基聚氨酯溶液(固体含量：7％或30％)施加衬垫的精细结构表面，然后用刮刀或刮板来刮除过量的溶液。通过在80℃至100℃的烘箱中加热使溶剂挥发，从而将构成第一部分的固体树脂设置在精细结构的正四棱锥或正四棱截头体结构的底部处。将丙烯酸粘合剂的溶液施加到衬垫的精细结构表面，然后在烘箱中进行干燥。由此形成的粘合剂层的厚度为约35μm。然后使用高温层合机将另一个衬垫(PET)层合到其上。

评估由此获得的样品的第一部分的滑动性和可见度。结果示于表5中。

表5

生产实施例4

折射率：丙烯酸粘合剂1.475

丙烯酸类树脂1.483

聚氨酯1.530

生产实施例5

使用根据生产实施例1(1)制成的模具(模具ID：F)，根据生产实施例1(2)来制备具有精细结构的衬垫。随后，以与生产实施例1(3)相同的方式来制备衬垫，其中将构成第一部分的固体聚氨酯树脂设置在精细结构的正四棱锥或正四棱截头体结构的底部处。此时，通过重复施加聚氨酯溶液或调节聚氨酯溶液的固体含量来调节第一部分的尺寸。将丙烯酸粘合剂的溶液施加到衬垫的精细结构表面，然后在烘箱中进行干燥。由此形成的粘合剂层的厚度为约35μm。随后，使用高温层合机将其粘合剂表面上具有底漆层的厚度为100μm的黑色聚氯乙烯膜层合到其上。

使用显微镜来观察在所用模具上形成的精细结构、所生产的衬垫以及在剥离了衬垫之后样品的压敏粘合剂表面，并测量它们的尺寸。因此，确认所用模具的结构和样品的压敏粘合剂表面基本上相同。

评估由此获得的样品的第一部分的尺寸、滑动性和剥离强度。结果示于表6中。

表6

生产实施例5

Claims

1.一种粘合剂片材，所述粘合剂片材包括在其表面上具有精细结构的粘合剂层，其中

所述精细结构包括多个锥或截头体结构，

所述锥或截头体具有经由界面接合到彼此的两个或更多个部分，

存在于所述锥或截头体的顶部上的第一部分由非粘性材料或弱粘性材料形成，并且

存在于所述第一部分下方的第二部分由强粘性材料形成。

2.根据权利要求1所述的粘合剂片材，其中所述锥或截头体的侧表面与底表面之间形成的角度θ为8°或更大。

3.根据权利要求1或2所述的粘合剂片材，其中当所述锥或截头体的高度为100％时，所述第一部分的高度在所述锥或截头体的10％至90％的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的粘合剂片材，其中在所述精细结构中，两个相邻的锥或截头体的中心之间的最长距离为300μm或更小。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的粘合剂片材，其中在所述粘合剂层的所述表面的每1mm²上，所述粘合剂片材包括16个或更多个所述锥或截头体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的粘合剂片材，其中所述锥或截头体的所述第一部分包含聚氨酯、聚(甲基)丙烯酸酯、纤维素、有机硅、基于胺的树脂、氟树脂或聚氯乙烯。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的粘合剂片材，其中所述锥或截头体的所述第一部分包含在1Hz频率和常温所测量的弹性储能模量(G')为3×10⁵Pa或更大的材料。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的粘合剂片材，其中所述锥或截头体的所述第一部分和所述第二部分彼此相邻，并且构成所述第一部分的材料的折射率与构成所述第二部分的材料的折射率之间的差值在1％以内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的粘合剂片材，其中当除了按原样使用金属滑动件以外，根据JIS K 7125进行测试时，动态摩擦系数为1.10或更小。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的粘合剂片材，其中当在23℃的温度和200mm/分钟的拉伸速度的条件下进行测试时，在48小时的粘附之后，180°剥离粘附强度为1.0N/10mm或更大。

11.一种生产粘合剂片材的方法，所述粘合剂片材包括在其表面上具有精细结构的粘合剂层，所述方法包括：

制备包括精细结构的模具，所述精细结构包括多个锥或截头体结构；

转移所述模具的所述精细结构以生产具有精细结构的衬垫；

将包含非粘性材料或弱粘性材料的溶液施加到具有所述精细结构的所述衬垫，并且然后固化所述溶液以形成由所述非粘性材料或所述弱粘性材料形成的第一部分；以及

将强粘性材料或其前体施加到形成有所述第一部分的所述衬垫，以形成由所述强粘性材料形成的第二部分。