CN1942547A - 具有多级空气排放沟道的粘合片 - Google Patents

Abstract

本发明通过向粘合片的粘合表面增添空气排放沟道而改进粘合片的敷用。根据本发明，形成具有各种高度和宽度的空气排放沟道，使得各空气排放沟道能够以一定的时间间隔消失，从而促进空气的排除，并增加粘合面积以缩短达到设计的粘合力的所需时间，并且粘合面积的增加改善了粘合表面与目标表面之间的平滑度，以使空气排放沟道的图形不出现在粘合片的前表面上。

Description

具有多级空气排放沟道的粘合片

技术领域

本发明涉及一种使用粘合剂在目标表面上固定膜的粘合片。

背景技术

使用粘合片可在目标表面上可拆除地粘附膜，由于其使用简便，粘合片被应用于多个领域。粘合片的具体例子包括反光片、广告膜、建筑用饰面膜、标签、胶带等。

为了制备这样的粘合片，首先使用轧制或浇铸的方式制备基片，将粘合剂涂覆在剥离衬垫(release liner)的一个表面上，然后将剥离衬垫的涂覆表面与基片的一面彼此结合在一起。

剥离衬垫通常通过用聚乙烯、聚丙烯、聚酯等涂覆纸张而制备，并且涂层用硅酮处理或以另外的方法处理，以便于其与粘合剂容易分离。

制备具有良好的平滑度的剥离衬垫的剥离表面，以使涂覆的粘合剂具有均匀的厚度。当膜粘附到目标表面上时，因为空气会陷入在粘合剂与目标表面之间，具有平滑粘合表面的膜由于膜的溶胀表面而产生较差的外观。此外，由于陷入空气的层减少了与目标表面的粘合面积，从而导致粘合力的减小。

为了解决该问题，已作出这样的努力：将无粘着力的无机材料、金属组分或玻璃放在连续的粘合层的表面上，以能够调整片的位置，从而使除去空气变得容易，并且向粘合层的表面提供空气可从其中排放的通道。

如果在片上形成不连续的粘合层，在该片的无粘合剂的部分可用作空气可从其中排放的沟道。这种不连续的粘合层可在膜上通过印刷法或喷雾法以岛状物的形式布置粘合剂，并且干燥粘合剂岛状物而形成。

或者，改变剥离衬垫或膜的硅处理表面的构造，使得该构造可转印到粘合层的表面，从而形成用于除去空气的沟道。

欧洲公开专利号279579披露了一种包括具有不规则粘合表面的连续粘合层的压敏粘合片。该具有不规则粘合表面的连续粘合层在构造时能够提供在多种目标表面上重新定位片的初始能力和持续能力。

日本公开专利号6-212131披露了通过在连续粘合层的表面上设置凹凸部分而改进除去空气的容易程度和重新定位片的能力。具体地说，在该出版物中披露的发明提供了用于装饰的可再剥离的粘合片，其中各凹凸部分具有10～20μm的高度、50～100μm的底宽和50～100μm的上平面宽度。

美国专利号5650215披露了一种制造诸如粘合带或转印涂层(transfer coat)的产品的方法，该产品包括具有微结构的连续压敏粘合层，该微结构具有一系列高宽比大约为0.1～10的图形。该微结构应在高、宽和长的至少两个中具有微观尺寸，诸如粘合带或转印涂层的具有微结构的产品可获得重新定位该产品的初始能力。

此外，美国专利号6524675限制了由微结构形成的空气排放沟道的体积为，每具有500μm直径的粘合剂的圆形面积，该体积至少为1×10³μm³。此外，为了满足上述条件，图形的节距(pitch)限制为400μm或更小，以使凹凸结构不出现在与目标表面粘附的片的前表面上。

美国专利号6630218披露了两个过程：在平面剥离衬垫上涂覆粘合剂并将剥离衬垫与片放置在一起，从而将平面结构记忆在粘合剂上；以及移除剥离衬垫，并将片与具有凹凸结构的剥离衬垫放置在一起，从而使粘合剂表面具有凹凸结构。当移除剥离衬垫时，粘合剂由于交联粘合剂的弹性而恢复其记忆的平面结构，由此凹凸结构消失。此外，在25℃下，48小时后，获得至少92％的粘合面积，从而使存在于粘合剂的凹凸图形不会呈现在片的表面上。

美国专利号6197397披露了具有用于流体排放的微通道和用于改进粘合特性的钉的微复制粘合表面的形成。这样的微压纹图形具有用于流体排放和抽空的微通道，在其中可放置无粘着力的材料，从而促进空气的排放，同时提高重新定位片的能力。

发明内容

本发明是为了除去应用粘合片时陷入的空气，以提高再剥离性和重新定位片的能力，并且改善其应用后的外观和粘合力。

本发明将通过结合两种类型沟道而解决上述问题：在敷用片时，第一类型的沟道可通过压力易于消失，而第二类型的沟道在该片应用一段时间后不会消失。

本发明的一个目的是提供一种粘合片，其中形成具有各种高度和宽度的空气排放沟道，以使各空气排放沟道在间隔一定时间后消失，从而促进空气的排出并迅速增加粘合面积，以缩短获得设计的粘合力的所需时间，并且增加粘合面积以改善粘合表面与目标表面之间的光滑度，从而使空气排放沟道的图形不出现在片的前表面上。

附图说明

由下面的结合附图给出的优选实施方式的描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将变得显而易见，其中：

图1为示出根据本发明的粘合层的空气排放沟道的剖视图；

图2示出了根据本发明的具有空气排放沟道的粘合层的粘合表面；以及

图3示出了根据本发明另一个实施方式的具有空气排放沟道的粘合层的粘合表面。

具体实施方式

本发明提供一种粘合片及其制备方法，其中，在粘合剂的表面上形成凹凸部分以限定空气排放沟道时，形成具有不同深度的沟道，使得一些沟道在低压下可以消失，以增加粘合面积，因此可在短期内达到粘合剂的粘合力的设计水平。此外，在片的应用期间，凹凸表面能够排放陷入粘合表面与目标表面之间的空气，并且沟道会在短期内消失而增加粘合表面的光滑度，从而防止粘合剂的凹凸部分出现在片的表面上。

在本发明中，使用常规的压纹方法在剥离衬垫上压上与空气排放沟道对应的相反结构。剥离衬垫通过用诸如聚乙烯或聚丙烯的热塑性树脂涂覆纸张而制得，以使其可通过热或压力而易于变形。

将压纹辊加热到约为涂覆在剥离衬垫上的树脂的熔点，该压纹辊向经过压纹辊和橡胶辊之间压区部分的剥离衬垫上赋予图形。此时，压纹辊的温度优选为90～160℃。如果压纹辊的温度太低，则由于热塑性树脂缺乏流动性，不能压出所需图形。相反，如果压纹辊的温度太高，则树脂过分熔融，也不能压出所需图形。

通过对剥离衬垫进行压纹而形成的粘合表面上的沟道具有不同高度和宽度，并且彼此相连，从而使应用片时陷入的空气可排放到片的外部。

关于沟道的高度，如图1所示，空气排放沟道包括高度为10μm或更小的低沟道(L)11和高度为10～30μm的高沟道(H)12。如图2和3所示，这些沟道彼此相连。如果空气排放沟道的高度为10μm或更小，则沟道通常易于消失，导致空气排放较差。但是，如果沟道的长度减小到4mm或更小，则在沟道消失前会取得排放效果，并且沟道易于消失，从而增加其与目标表面的接触面积，这是增加粘合力并防止图形出现在片的表面上所希望的。此时，为了将空气从低沟道(L)11排放到片的外部，低沟道(L)11应与高沟道(H)12相连。由于沟道(H)12比低沟道(L)11的高度更高，所以高沟道不容易消失，从而能够排放从片的外部通过低沟道(L)11收集的空气。下文，首先消失的低沟道(L)11称为“第一级沟道”，而高沟道(H)12称为“第二级沟道”。

但是，优选甚至连第一级沟道也具有至少3μm的高度。这是因为涂覆在剥离衬垫上的粘合剂的厚度变化通常为1～2μm，因此需要保证沟道的高度大于变化，沟道的高度小于3μm也会在其与目标表面接触时引起沟道立即消失，从而即使在短期内也不能达到空气排放效果。

如果第一级沟道的长度过分地缩短到具有2mm或更小的图形节距，则减少与目标表面的接触面积，从而减小初始粘合力，当片与弯曲部分粘附时可立即引起分离。因此，优选第一级和第二级沟道构成的图形具有至少2mm的节距。

为了实现有效的空气排放，除了沟道的高度之外，也应考虑沟道的宽度。如果沟道的宽度较大，则沟道即使在片粘附到目标表面上后也不会消失，从而用作了流体的流入沟道，而减小了与目标表面的接触面积，降低了粘合力。相反，如果沟道的宽度较小，则沟道会在应用片时而陷入的空气被排放前就被堵塞了。因此，各第一级沟道(L)优选具有10～30μm的宽度，各第二级沟道(H)优选具有30～60μm的宽度。

希望第一级沟道(L)在短时间内获得空气排放效果，但是在片的外边缘，其空气排放功能降低。因此，第一级沟道优选与第二级沟道(H)形成连接，从而使其具有小于4mm的长度。也就是说，第二级沟道优选具有小于4mm的图形节距。

各沟道的剖面可以具有诸如长方形、三角形、五角形和U-形的几何形状，并且第一级沟道可以具有与第二级沟道不同的剖面形状。即使沟道的剖面形状不是长方形，除了剖面形状异常的情况之外，沟道的变化由底宽和沟道的最大高度决定。因此，下文，术语“宽度”指沟道的底宽，术语“高度”指沟道的最大高度。

在粘合剂的表面上通过转印的方式形成这样的图形。具体地说，在具有压纹图形的剥离衬垫的表面上涂覆并干燥液态粘合剂。干燥后粘合剂优选具有20～50μm的厚度。此后，基片通过轧制或浇铸的方式将基片与其粘附，从而制得最终产品。

将结合下述实施例更详细地描述本发明。

应用膜后，对其外观的评价测试

制备20×20cm的测试样品，然后用挤压的方式与透明的丙烯酸板粘附。附着一天后，根据其表面状态和陷入的空气的排放情况对膜进行评价，评价结果分类如下。

	空气的排放	膜表面状态
			良好	排放了所有陷入的空气	用肉眼不可识别出粘合剂表面上的凹凸部分引起的图形
中等	排放出少量陷入的空气，但是没有排放出大量陷入的空气	轻微地发现粘合剂表面上的凹凸部分引起的图形
			差	存在大量陷入的空气没有被排出	用肉眼可识别出粘合剂表面上的凹凸部分引起的图形

粘合力的评价

使用抗拉粘合力测试法进行粘合力的评价。根据KS A1107测试法，制备一个测试样品，并与目标物体粘附，附着后20分钟及24小时对粘合力进行评价。

沟道的高度和宽度的测量

将剥离衬垫固定在平玻璃板上，使用购自Mitutoyo公司的SURFTEST 301表面粗糙度测试仪。当测试仪的探针在剥离衬垫上移动时获得曲线图，由该曲线图测定压纹线的高度和宽度，然后分别用作沟道的高度和宽度。

实施例

在剥离衬垫的剥离表面上形成用于形成沟道的压纹线图形，其规格列于下表1中。在剥离衬垫上涂覆并干燥丙烯酸粘合剂，并将基片与剥离衬垫放在一起以形成具有30～35μm厚度的粘合片。剥离该剥离衬垫，片与丙烯酸板粘附。一天后，该片的表面是平滑的。附着20分钟后，粘合力低于比较例1的粘合力。但是，附着24小时后，粘合力与比较例1的相似。

比较例1

除了不在剥离衬垫的剥离表面上形成空气排放沟道之外，按照与实施例基本相同的方法制备粘合片。如下表1可知，粘合力最高，但是由于陷入的空气使附着后的外观最差。

比较例2

在剥离衬垫的剥离表面上只形成一种具有相同高度和宽度的沟道，按照与实施例相同的方法使用剥离衬垫形成粘合片。该沟道的详细规格示于表1中。在比较例2中，与比较例1相比，可以更容易防止空气陷入，但是在片的外表面上出现了粘合剂的凹凸图形。不论附着后经过多长时间，其粘合力都比比较例1的低大约20％。

比较例3

即使在该比较例中，也是根据表1示出的规格形成一种沟道，按照与实施例相同的方法形成粘合片。其粘合力没有减小，但是片与丙烯酸板粘附时陷入了空气。

比较例3-1

在该比较例中，除了如表1所示增加图形节距之外，按照与比较例3相同的方法形成粘合片。其粘合力良好，但严重损害了空气的排放。

比较例4

在该比较例中，如表1所示，形成一种沟道。增加该沟道的宽度，按照与实施例的相同方法形成粘合片。其粘合力显著恶化，且膜表面的状态较差。

比较例4-1

在该比较例中，除了如表1所示增加沟道的高度之外，按照与比较例4相同的方法形成粘合片。其粘合力显著恶化，且膜表面的状态非常差。

比较例5

在该比较例中，如表1所示形成低沟道(L)和高沟道(H)。沟道的宽度比实施例的相对大。由于初始粘合面积的减少，发现其粘合力变差，且发现膜表面的状态有些差。

比较例6

恰好在该比较例中，也如表1所示形成低沟道(L)和高沟道(H)。沟道的高度比实施例的相对大。其粘合力小幅变差，但发现膜表面状态很差。

表1

			沟道规格			粘合力和外观的评价
										沟道(μm)		图形节距(mm)	粘合力(kg/in)		外观的评价
			高度	宽度	附着后20分钟	附着后24小时	空气排放	膜表面状态
									实施例	沟道L			9	20	3	0.8	1.6	良好	良好
沟道H		16	40
				比较例1			-	-		-	1.0	1.7	差	良好
比较例2			30						40						1	0.7	1.3	良好	差
				比较例3			10	40		1	1.0	1.6	中等	良好
比较例3-1			10						40						6	1.0	1.8	差	良好
				比较例4			15	200		1	0.5	1.5	良好	中等
比较例4-1			30						200						1	0.4	1.0	良好	差
				比较例5		沟道L	5	50		3	0.6	1.4	良好	中等
沟道H	15	50
			比较例6			沟道L	15	20	3						0.7	1.5	良好	差
沟道H	30	40

由表1所示的这些比较例和其它辅助测试可以发现，当沟道的高度不大于10μm时，空气不能被有效地排放，但可以保持粘合力。此外，粘合片被附着后，为了防止肉眼从片的前表面上识别出由粘合表面上的凹凸部分引起的图形，沟道的高度优选不大于20μm。

在实施例中，根据上述观测结果，形成两种沟道。当图形节距为2～4mm时，缺点在于在短期内粘合力较低，但优点是24小时后，其粘合力恢复到与比较例1相似的水平上，并且发现该片的外观有改进。

根据本发明，形成具有较小高度的第一级沟道和具有较高高度的第二级沟道，并彼此相连，使得在短期内第一级沟道可用作具有较短长度的空气排放沟道，然后消失以给出更大的接触面积，而第二级沟道可用作长期的空气排放沟道，导致粘合片的敷用得以改进，并且防止沟道在片的前表面上出现图形，以改进外观。

Claims (6)

1、一种具有多级空气排放沟道的粘合片，该粘合片包括基膜和压敏粘合层，

其中所述粘合层具有通过剥离衬垫的剥离面上的凹凸部分的转印而形成的表面图形，该表面图形被构造成相互连接的至少两种沟道，该至少两种沟道包括具有相对较小高度的第一级沟道和具有相对较大高度的第二级沟道，以及

所述第一级沟道以较小的间隔排列，而所述第二级沟道以较大的间隔排列，

从而在所述粘合片与目标表面粘附后，所述第一级沟道在其消失前提供空气排放沟道，这使得由于第一级沟道消失，增加了与目标表面的粘合面积，而所述第二级沟道即使在第一级沟道消失后也提供空气排放沟道。

2、如权利要求1所述的粘合片，其中，所述第一级沟道具有3～10μm的高度和10～30μm的宽度，且所述第二级沟道具有10～20μm的高度和30～60μm的宽度。

3、如权利要求1所述的粘合片，其中，所述第二级沟道以2～4mm的间隔排列，且将所述第一级沟道的空气排放沟道的长度限制在该尺寸范围内。

4、一种具有多级空气排放沟道的粘合片，该粘合片包括基膜、粘合层和剥离衬垫，

其中所述粘合层在剥离衬垫的剥离面上具有压纹表面图形，该压纹表面图形被构造成彼此相连的至少两种压纹线，该至少两种压纹线包括具有相对较小压纹高度的第一级压纹线和具有相对较大压纹高度的第二级沟道，以及

所述第一级压纹线以较小的间隔排列，所述第二级压纹线以较大的间隔排列，

从而在从所述粘合片剥离所述剥离衬垫并将该片与目标表面粘附时，对应于所述第一级压纹线的第一级沟道在由于粘合剂的流变特性而消失前提供空气排放沟道，因而随着第一级沟道消失，能够增加与目标表面的粘合面积，并且对应于所述第二级压纹线的第二级沟道在第一级沟道消失后提供空气排放沟道。

5、如权利要求4所述的粘合片，其中，所述第一级压纹线具有3～10μm的高度和10～30μm的宽度，且所述第二级压纹线具有10～20μm的高度和30～60μm的宽度。

6、如权利要求4所述的粘合片，其中，所述第二级压纹线以2～4mm的间隔排列，且所述第一级沟道的空气排放沟道的长度限制在该尺寸范围内。

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