CN113214746A - 一种隐形切割用紫外光固化胶带、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种隐形切割用紫外光固化胶带、制备方法及应用，包括使用层和保护层，所述使用层由基材层和丙烯酸压敏胶层构成，使用时将保护层去除，将基材层和压敏胶层构成的使用层贴合在工件上，此使用层具备良好的光学特性，可实现激光穿过胶带对工件进行切割。本发明得到的隐形切割用紫外固化胶带具备良好的光学性能，可保证激光穿过胶带对工件进行切割，并具备较高的初始粘着力，可保证整个加工制程不掉片、不渗水，紫外光固化后具有很低的粘着力，易倒膜、取片。
Description
技术领域
本发明涉及特种胶带领域，具体涉及一种隐形切割用紫外光固化胶带、制备方法及应用。
背景技术
近年来，随着电子行业的飞速发展，薄型、小型工件的应用越来越广泛，如摄像头用的的滤光片、晶圆等等。在这些应用领域中，其传统的加工方式一般是机械刀切割，但由于机械刀切割在质量上存在边部崩口大、在效率上存在生产效率低下、在成本上存在耗材成本高及玻璃有效利用率偏低、在环保上存在大量水资源污染与浪费等等问题，目前逐渐被激光切割所替代。
传统的激光切割制程为：将工件贴在紫外光固化胶带上——放入激光切割机——激光穿过工件表面直接聚焦到切割点进行切割，整个切割过程激光不穿过紫外光固化胶带。但为实现一些特定性能，需要在工件表面进行特殊处理如局部油墨印刷、镀膜等等，然而激光无法穿过印刷的油墨及所镀的一些特殊膜层，这就要求激光只能从工件未做油墨印刷或无特殊镀层的一面穿过进行切割。这里有两种方案来实现，以工件表面做油墨印刷为例进行说明：方案1. 如图1所示，将工件未做油墨印刷的一面贴在紫外光固化胶带上，激光穿过紫外光固化胶带对工件进行切割；方案2. 如图2所示，将工件已做过油墨印刷的一面贴在紫外光固化胶带上，激光从另一面穿过切割玻璃。但方案2中由于油墨印刷区和未印刷区之间存在高度差，一是和紫外光固化胶带贴合时容易出现气泡，从而导致后续工艺品质异常，二是容易出现应力集中，导致切割后崩边崩角异常，故目前的理想方案是方案1。但目前的紫外光固化胶带普遍存在光透过滤低导致激光利用率低、雾度高导致激光能量无法聚集切割质量差、反射率高导致激光利用率低且反射的激光会伤害激光设备的问题，导致常规的紫外光固化胶带无法满足此方案的要求。
发明内容
本发明提出了一种隐形切割用紫外光固化胶带、制备方法及应用，解决了目前紫外光固化胶带普遍存在光透过滤低导致激光利用率低、雾度高导致激光能量无法聚集切割质量差、反射率高导致激光利用率低且反射的激光会伤害激光设备的问题。
实现本发明的技术方案是：
一种隐形切割用紫外光固化胶带，包括使用层和保护层，所述使用层由基材层和丙烯酸压敏胶层构成，在激光波长范围内，使用层的光透过率T≥75%，雾度HZ≤10%，光反射率R≤7%。使用时将保护层去除，将基材层和压敏胶层构成的使用层贴合在工件上，此使用层具备良好的光学特性，可实现激光穿过胶带对工件进行切割。
所述使用层的厚度为20.5μm -283μm，总厚度变化TTV≤15μm。所述使用层热固化后的粘着力为1000mN/25mm-45000mN/25mm，光固化后的粘着力为10 mN/25mm -700mN/25mm。
所述基材层由底材层及其表面涂布的防反射层构成，底材层厚度为15μm-250μm，防反射层的厚度为0.05-3μm，涂布防反射层前，其表面需进行活化处理，处理后表面张力≥40dyn/cm；底材层为TPU、PVC、PE、CPP、PO或PET，防反射层为氟素防反射层。
所述氟素防反射层为氟化镁、含氟（甲基）丙烯酸酯的共聚物、偏二氟乙烯与四氟乙烯的共聚物及含氟单官能（甲基）丙烯酸酯或含氟二官能（甲基）丙烯酸酯与其它多官能（甲基）丙烯酸酯的共聚物中的至少一种。
所述基材层与压敏胶层接触的面须经过表面活化处理，处理后表面张力≥42dyn/cm。
优选地，所述底材层双面光面结构，则将其中任意一个面涂布上防反射涂层，另一面则为丙烯酸压敏胶层附着层。
优选地，所述底材层为一面光面一面亚光面结构，当其为只有一面为亚光面结构时，在其光面上涂布防反射涂层，丙烯酸压敏胶层则附着在亚光面上。制作出的使用层在激光波长范围内，其光透过率T≥75%，雾度HZ≤10%，光反射率R≤7%。
所述保护层为表面涂布有离型剂层的PET、CPP、PP或PE膜，离型剂层为有机硅离型剂或氟化物，离型剂层厚度为0.05μm-5μm，保护层总厚度20-155μm，离型力为10 mN/25mm-3000mN/25mm，涂有有机硅离型剂或氟化物离型剂的面与丙烯酸压敏胶层接触。
所述基材层的制备如下：将氟树脂用溶剂稀释，然后用涂布机按照0.05μm-3μm的干涂布量涂布在底材层的光面，再以10m/min的速度经过6节3米的烘箱进行烘干，烘箱的温度依次为40℃、50℃、60℃、60℃、60℃、50℃，然后收卷形成基材层。
所述丙烯酸压敏胶层包括以下重量份的组分：含OH丙烯酸酯90~110份，功能助剂1~10份，交联剂0.5-2份，光引发剂0.5-2.5份，溶剂15~20份。
所述交联剂为异氰酸酯交联剂，光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮（1173）、1-羟基环己基苯基甲酮（184）和二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷（TPO）中的至少一种，所述的功能助剂为邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯（PDDA）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）、甲基丙烯酸异冰片酯（IBOMA）、丙烯酸异冰片酯（IBOA）中的至少一种，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、丁酮和环己酮中的至少一种。
所述含OH丙烯酸酯为SV-8900或LKG1715或SV-8921，所述交联剂为N3300或L75。
所述的隐形切割用紫外光固化胶带的制备方法，步骤如下
（1）制备丙烯酸压敏胶溶液；
将含OH丙烯酸酯、功能助剂依次加至反应器中，再加入溶剂，开始搅拌，并依次加入光引发剂和交联剂，继续搅拌30 min ~60min，即得丙烯酸压敏胶溶液；
（2）将步骤（1）的丙烯酸压敏胶溶液按照5μm~90μm的干涂布量涂布在保护层的离型剂层上，然后以10m/min的速度经过6节3米的烘箱进行烘干，烘箱温度依次为90℃、110℃、120℃、130℃、130℃、120℃或者90℃、110℃、120℃、120℃、120℃、110℃，通过复合装置基材层与丙烯酸压敏胶层进行常温复合，需将表面活化处理过的基材层的表面和丙烯酸压敏胶相接触，将复合好的产品以35℃~50℃烘烤48 ~96h。
本发明的有益效果是：本发明得到的隐形切割用紫外固化胶带具备良好的光学性能，可保证激光穿过胶带对工件进行切割，并具备较高的初始粘着力，可保证整个加工制程不掉片、不渗水，紫外光固化后具有很低的粘着力，易倒膜、取片。采用的防反射层能够降低光在物体表面的反射率，有利于提高光透过滤从而和低雾度一起提高激光的利用率和聚合度，顺利实现对焦切割。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是表面油墨印刷及镀层处理后的切割方案1示图。
图2是表面油墨印刷及镀层处理后的切割方案2示图。
图3是本发明实施例1制得的紫外光固化胶带产品的照片。
图4是激光穿过本发明实施例2制得的产品对玻璃进行激光切割后玻璃的断面。
图5是激光穿过常规紫外光固化胶带（激光波段透过率70%、雾度43%、光反射率9%）对玻璃进行激光切割后玻璃的断面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于隐形切割的紫外光固化胶带及其制备方法：
基材层：
底材选用一面光面一面亚光面结构厚度为80μm的PE，其双面进行过电晕处理，底材在激光波段的光透过率89%，光反射率10%，雾度28%。将具备防反射功能的氟树脂（本发明采用的为大金氟化工的AR110)用溶剂稀释，然后用涂布机按照0.1μm的干涂布量涂布在底材层的光面，再以10m/min的速度经过6节3米的烘箱进行烘干，烘箱的温度依次为40℃、50℃、60℃、60℃、60℃、50℃，然后收卷，形成待用的基材层。
丙烯酸压敏胶层：
丙烯酸树脂选用昭和电工的SV-8900，功能助剂采用PDDA，以乙酸乙酯为溶剂，以巴斯夫的1173（化学名称：2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮）作为光引发剂，以拜尔的L-75做交联剂；
按照下比例进行配置：
保护层：
选用中国台湾南亚公司的厚度51μm表面涂有有机硅离型剂的H350A作为保护层，离型剂层厚度为1μm，其离型力为150mN/25mm。
使用涂布机，按照10μm的干涂布量将配置好的丙烯酸压敏胶涂布在保护层的离型剂层上，然后以10m/min的速度经过6节3米的烘箱进行烘干，烘箱温度依次为90℃、110℃、120℃、130℃、130℃、120℃，通过复合装置将选取好的基材层与带有保护膜的丙烯酸压敏胶层进行常温复合，需将电晕处理过的基材层的表面和压敏胶相接触；将复合好的产品放入40℃的烘箱中烘烤72小时，即得。
经过以上步骤，可制作出本发明所述产品，如图3所示。
其性能如下：
实施例2
一种用于隐形切割的紫外光固化胶带及其制备方法：
基材层：
底材选用一面光面一面亚光面结构厚度为80μm的PO，其双面进行过电晕处理，底材在激光波段的光透过率84%，光反射率13%，雾度32%。将具备防反射功能的氟树脂（本发明采用的为大金氟化工的AR110)用溶剂稀释，然后用涂布机按照0.5μm的干涂布量涂布在底材层的光面，再以10m/min的速度经过6节3米的烘箱进行烘干，烘箱的温度依次为40℃、50℃、60℃、60℃、60℃、50℃，然后收卷，形成待用的基材层。
丙烯酸压敏胶层：
丙烯酸树脂选用藤仓化工的LKG1715，功能助剂IBOMA，以乙酸乙酯和环己酮的混合物为溶剂，以巴斯夫的I184（1-羟基环己基苯基甲酮）作为光引发剂，以拜尔的L-75做交联剂。
按照下比例进行配置：
保护层：
选用中国台湾南亚生产的厚度51μmm表面涂有有机硅离型剂的H350A作为保护层，离型剂层厚度为1μm，其离型力150mN/25mm。
使用涂布机，按照20μm的干涂布量将配置好的丙烯酸压敏胶涂布在保护层的离型剂层上，然后以10m/min的速度经过6节3米的烘箱进行烘干，烘箱温度依次为90℃、110℃、120℃、120℃、120℃、110℃，通过复合装置将选取好的基材层与带有保护膜的丙烯酸压敏胶层进行常温复合，需将电晕处理过的基材层的表面和丙烯酸压敏胶相接触；将复合好的产品放入45℃的烘箱中烘烤72小时，即得。
经过以上步骤，可制作出本发明所述的产品。
其性能如下：
实施例3
一种用于隐形切割的紫外光固化胶带及其制备方法：
基材层：
底材选用两面光面结构厚度为100μm的PET，其双面进行过电晕处理，底材在激光波段的光透过率89%，光反射率9%，雾度6%。将具备防反射功能的氟树脂（本发明采用的为大金氟化工的AR110)用溶剂稀释，然后用涂布机按照1μm的干涂布量涂布在底材层的光面，再以10m/min的速度经过6节3米的烘箱进行烘干，烘箱的温度依次为40℃、50℃、60℃、60℃、60℃、50℃，然后收卷，形成待用的基材层。
丙烯酸压敏胶层：
丙烯酸树脂选用昭和电工的SV-8921，以PETA为功能助剂，以乙酸乙酯和环己酮的混合物为溶剂，以巴斯夫的TPO（化学名称：二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷）作为光引发剂，以拜尔的N3300做交联剂。
按照下比例进行配置：
保护层：
选用中国台湾南亚公司的厚度51μm表面涂有有机硅离型剂的H350A作为保护层，离型剂层厚度为1μm，其离型力为150mN/25mm。
使用涂布机，按照25μm的干涂布量将配置好的丙烯酸压敏胶涂布在保护层的离型剂层上，然后经过6节烘箱进行烘干，温度依次为90℃、110℃、120℃、130℃、130℃、120℃，通过复合装置将选取好的基材层与带有保护膜的丙烯酸压敏胶层进行常温复合，需将电晕处理过的基材层的表面和丙烯酸压敏胶相接触；将复合好的产品放入35℃的烘箱中烘烤96小时，即得。
经过以上步骤，可制作出本发明所述的产品。
其性能如下：
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种隐形切割用紫外光固化胶带，包括使用层和保护层，其特征在于：所述使用层由基材层和丙烯酸压敏胶层构成，在激光波长范围内，使用层的光透过率T≥75%，雾度HZ≤10%，光反射率R≤7%。
2. 根据权利要求1所述的隐形切割用紫外光固化胶带，其特征在于：所述使用层的厚度为20.5μm -283μm，总厚度变化TTV≤15μm。
3.根据权利要求1所述的隐形切割用紫外光固化胶带，其特征在于：所述基材层由底材层及其表面涂布的防反射层构成，底材层厚度为15μm-250μm，防反射层的厚度为0.05-3μm，涂布防反射层前，其表面需进行活化处理，处理后表面张力≥40dyn/cm；底材层为TPU、PVC、PE、CPP、PO或PET，防反射层为氟素防反射层。
4.根据权利要求3所述的隐形切割用紫外光固化胶带，其特征在于：所述底材层双面光面结构，两个光面上分别涂布防反射涂层和丙烯酸压敏胶层。
5.根据权利要求3所述的隐形切割用紫外光固化胶带，其特征在于：所述底材层为一面光面一面亚光面结构，在其光面上涂布防反射涂层，丙烯酸压敏胶层则附着在亚光面上。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的隐形切割用紫外光固化胶带，其特征在于：所述保护层为表面涂布有离型剂层的PET、CPP、PP或PE膜，离型剂层为有机硅离型剂或氟化物，离型剂层厚度为0.05μm-5μm，保护层总厚度20-155μm，离型力为10 mN/25mm-3000mN/25mm。
7.根据权利要求6所述的隐形切割用紫外光固化胶带，其特征在于，所述基材层的制备如下：将氟树脂用溶剂稀释，然后用涂布机按照0.05μm-3μm的干涂布量涂布在底材层的光面，再以10m/min的速度经过6节3米的烘箱进行烘干，烘箱的温度依次为40℃、50℃、60℃、60℃、60℃、50℃，然后收卷形成基材层。
8.根据权利要求6所述的隐形切割用紫外光固化胶带，其特征在于，所述丙烯酸压敏胶层包括以下重量份的组分：含OH丙烯酸酯90~110份，功能助剂1~10份，交联剂0.5-2份，光引发剂0.5-2.5份，溶剂15~20份。
9. 根据权利要求8所述的隐形切割用紫外光固化胶带，其特征在于，所述交联剂为异氰酸酯交联剂，光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮或二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷中的至少一种，所述的功能助剂为邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯中的至少一种，所述溶剂为乙酸乙酯、甲苯、丁酮和环己酮中的至少一种。
10.权利要求7-9任一项所述的隐形切割用紫外光固化胶带的制备方法，其特征在于，步骤如下
（1）制备丙烯酸压敏胶溶液；
（2）将步骤（1）的丙烯酸压敏胶溶液按照5μm~90μm的干涂布量涂布在保护层的离型剂层上，然后以10m/min的速度经过6节3米的烘箱进行烘干，烘箱温度依次为90℃、110℃、120℃、130℃、130℃、120℃或者90℃、110℃、120℃、120℃、120℃、110℃，通过复合装置基材层与丙烯酸压敏胶层进行常温复合，将复合好的产品以35℃~50℃烘烤48 ~96h。
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