JP2022105051A - 機能性接着システムに有用な無秩序な非連続構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
デントされたパネルに捕捉された空気除去試験
15.2cm×15.2cm×0.76mm厚のアルミニウム試験パネルの中心に、内側セクションが、周囲のフランジセクションに対して平坦かつ同一平面上にある円形の窪みを作製した。円形の窪みの直径は43mmで、深さ1.4mmであった。窪みを、パネルの一次平面において、より大きい直径53mmの円の中心に置いた。15.2cm×15.2cmの試験サンプルを、窪みの上で中心に置き、パネル上に平坦に適用し、窪みの上でぴんと張った。低摩擦スリーブ(3M Company(St.Paul,MN)からSA-1として入手可能)を用いる、ハンドアプリケータースキージ(3M Company(St.Paul,MN)からPA-1として入手可能)を使用して、約2kgの力を用いてサンプルをパネル上に手で積層し、平坦な均一表面を得た。
接着剤に組み込まれた機械的構造(溝、チャネル、リッジ、バンプなど)を備えるフィルムは、典型的には、これらの同じ構造をフィルムの反対面に伝搬する。下にある構造の顕著な伝搬の程度を評価するために、ランク付けシステムを評価のために設定した。まず、パターン化された接着剤を備える5.1cm×7.6cmのサンプルフィルムを、低摩擦スリーブ(3M Company(St.Paul,MN)からPA-1として入手可能)を用いる、ハンドアプリケータースキージ(3M Company(St.Paul,MN)からPA-1として入手可能)を使用して、約2kgの力を用いて室温で、5.1cm×7.6cmの平坦な顕微鏡スライドに積層した。積層後、3つの照明条件を使用して、接着剤裏面圧痕形成の程度について評価した。
接着剤に組み込まれた機械的構造(溝、チャネル、リッジ、バンプなど)を備えるフィルムは、典型的には、これらの同じ構造をフィルムの反対面に伝搬する。下にある構造の顕著かつパターン化された伝搬の程度を評価するために、合格/不合格システムを評価のために設定した。まず、パターン化された接着剤を備える5.1cm×7.6cmのサンプルフィルムを、低摩擦スリーブ(3M Company(St.Paul,MN)からPA-1として入手可能)を用いる、ハンドアプリケータースキージ(3M Company(St.Paul,MN)からPA-1として入手可能)を使用して、約2kgの力を用いて室温で、5.1cm×7.6cmの平坦な顕微鏡スライドに積層した。積層後、点光源下で裏面(PVCフィルム面)にパターンが観察され得るかどうかについて評価した。この試験では、サンプルは、約10cmの位置から表面に向けられた薄暗い点光源と共に水平に置かれ、約60cm後ろから及び光源側への表面の反射を観察した(すなわち、表面上の光源の像を観察した)。使用した点光源は、そのLED光がオンにされ、サンプルに向けられたiPhone 8であった。更に、2.0ニュートラルデンシティフィルタ(Edmond Scientific製、品番83621410、直径1インチ)を光上に保持して、グレアを低減し、表面の像を強化した。パターンは以下のように評価された。
光学顕微鏡(Keyence Corporation of America(Palatine,IL)からVHX-5000として入手可能)を使用して、接着剤中の個々のチャネルの平均長さを評価及び測定した。最初に、Dentonからの卓上コーター(モデル:Denton Desk V TSC)を使用して、接着面をスパッタコーティングすることによってサンプルを調製した。使用した標的は、金であり、アルゴンガスでチャンバを飽和させながら、60%電力レベルで90秒間に設定された。接着面をコーティングした後、同軸照明条件(明視野)下で、50倍(6560μm×4920μm視野)で観察した。線形測定ソフトウェアツールを使用して、20個の代表的なチャネルを選択し、長さについて測定した。次いで、これらの20個の測定の平均を平均接着剤チャネル長(μm)として報告した。
光学顕微鏡(Keyence Corporation of America(Palatine,IL)からVHX-5000として入手可能)を使用して、接着剤中の単位面積当たりのチャネル端点の数を評価及び計数した。最初に、Dentonからの卓上コーター(モデル:Denton Desk V TSC)を使用して、接着面をスパッタコーティングすることによってサンプルを調製した。使用した標的は、金であり、アルゴンガスでチャンバを飽和させながら、60%電力レベルで90秒間に設定された。接着面をコーティングした後、同軸照明条件(明視野)下で、100倍(3234μm×2422μm視野)で観察した。計数ツールを使用して、チャネルセグメントの端点を計数し、4つの異なる(3234μm×2422μm)領域について報告した。接着剤中で終端した端点のみを計数した。他のチャネルで終端した端点は計数されなかった。次いで、4つの領域の平均を、100mm2当たりの端点数に拡大した。
光学顕微鏡(Keyence Corporation of America(Palatine,IL)からVHX-5000として入手可能)を使用して、適用前の、平坦でチャネル及び/又は表面の非粘着性ポストがない接着面積を評価及び報告した。最初に、Dentonからの卓上コーター(モデル:Denton Desk V TSC)を使用して、接着面をスパッタコーティングすることによってサンプルを調製した。使用した標的は、金であり、アルゴンガスでチャンバを飽和させながら、60%電力レベルで90秒間に設定された。接着面をコーティングした後、リング照明条件(暗視野)下で、30倍(11mm×8.3mm視野)で観察した。Measure Areaソフトウェアオプションを使用して、平坦面積の総面積に対する比率を評価した。閾値は、輝度に基づいて設定され、チャネル特徴部がそのままであるが、平坦領域はソフトウェアによってハイライトされるように設定された。処理が行われると、ソフトウェアは、ハイライトされた面積を総面積の百分率として提示し、これを平坦面積%として報告した。チャネル面積は、100%-平坦面積%として報告される。
白色光干渉計(BrukerからVISION64操作及び解析ソフトウェアを有するContour GTとして入手可能)を使用して、適用前の、接着剤空気チャネル容積を評価及び報告した。最初に、Dentonからの卓上コーター(モデル:Denton Desk V TSC)を使用して、接着面をスパッタコーティングすることによってサンプルを調製した。使用した標的は、金であり、アルゴンガスでチャンバを飽和させながら、60%電力レベルで90秒間に設定された。接着面をコーティングした後、5倍レンズを、評価に使用される4mm×4mmの表面トポグラフィーを形成するために一緒にステッチされた複数の像で使用して観察した。次いで、以下の手順を使用して、チャネル(空気)容積の表面を処理した。
2.5cm×6.4cmのサンプルを、追加の力なしで2kgの重量のハンドローラーを使用して1回のパスで、標準的な2.5cm×7.6cmのクリアな顕微鏡スライドに適用した。サンプルを、スライドに適用する前に、50% RHで24時間、72°Fで事前にコンディショニングした。次いで、光学顕微鏡を使用してスライドを通して接着剤-ガラス境界面を観察することにより、光学顕微鏡(上記)を使用して、ガラス上にウェットアウトしていない(ガラスと密接に接触しておらず、空気ポケットを残したままである)チャネルの長さについてサンプルを評価した。これは、6つの異なる接着剤チャネルを個々に測定し、平均長さをμm単位で報告することによって行った。
2.5cm×6.4cmのサンプルを、追加の力なしで2kgの重量のハンドローラーを使用して1回のパスで、標準的な2.5cm×7.6cmのクリアな顕微鏡スライドに適用した。サンプルを、スライドに適用する前に、50% RHで24時間、72°Fで事前にコンディショニングした。次いで、光学顕微鏡(上述のように)を使用してスライドを通して接着剤-ガラス境界面を観察することにより、ガラスと密接に接触していた領域についてサンプルを評価した。ウェットアウト接着剤接触面積は、ウェットアウト面積/総観察面積の比率として表される。光学顕微鏡を明視野照明モードで使用し、Measure Areaソフトウェアオプションを使用して、ウェットアウト面積を得た。閾値は、輝度に基づいて設定され、チャネル特徴部がそのままであるが、ウェットアウト面積(接着剤とスライドとの間の密接接触面積)はソフトウェアによってハイライトされるように設定された。処理が行われると、ソフトウェアは、ハイライトされた面積を総面積の百分率として提示し、これを報告した。
接着剤に付与されたチャネルを通る空気流を測定及び評価するために、17.8cm×17.8cmのサンプルが金属プレート(15.2cm×20.3cm)上に積層されるように試験を行った。2つの同心リングが付与され、概して金属プレートの中央に位置付けられる。外側リングは、金属プレートの左縁部、右縁部、及び下縁部から1.3cm、金属プレートの上縁部から6.4cmである。外側リング(直径12.7cm)は、99.6Kダイン/cm2(40in/H2O)の空気圧を供給し、内側リング(直径10.2cm)は、流量計(Gilmont Accucal、モデルGF-6540-1200)に通じており、外側リングから内側リングへの接着剤チャネルを通る空気の流れを評価する。リングチャネル寸法は、深さ0.8mm×幅1.0mmであった。
剥離ライナーをシリコーンゴムロールと彫刻金属ロールとの間に通すことにより、剥離ライナーL1にパターンをエンボス加工した。これにより、不規則なチャネルがエンボス加工された剥離ライナーが製造された。彫刻パターンは、平面面積対総表面積比率が85%となるように、エンボスロールの表面上に疑似ランダムに(不規則に)配置された一連の凹線(チャネル)であった。明確にするために、この文脈における疑似ランダムは、不意の観察ではランダムに見え得るが、より近づいて観察すると、特徴が反復していることに気づくパターニングを意味する。この場合、端点で深さ及び幅がゼロになるように先細にしたチャネルの中心に深さおおよそ20μm×幅50μmである個々の線を配置するために、6つの別個の平坦な方向(クロスウェブ方向から11、74、53、68、41、及び13度)を使用した。線は、長さがおおよそ3mm(±0.2mm)であった。先細プロファイル(断面)は、47.7μmの幅にわたって60°のドラフト角度で側壁に移行する半径21.3μmのアーチによって画定される、最大深さ及び幅比率を有する連続アーチであった。チャネルの断面については図8を参照されたい。不規則なチャネルのレイアウトについては図9を参照されたい。
実施例2は、実施例1と同様に作製したが、平面面積対総表面積比率が75%となるように設計されるように、チャネルの目標数を増加させた。
実施例3は、実施例1と同様に作製したが、端点で深さ及び幅がゼロになるように先細にしたチャネルの中心に深さおおよそ30μm×幅60μmである個々の線を配置するために、8つの別個の平坦な方向(クロスウェブ方向から11、73、53、23、17、71、47、及び29度)を使用した。線は、長さがおおよそ4.3mm(±0.2mm)であった。先細プロファイル(断面)は、59.2μmの幅にわたって60°のドラフト角度で側壁に移行する半径21.3μmのアーチによって画定される、最大深さ及び幅比率を有する連続アーチであった。それらの最大深さにおける、不規則なチャネルの断面については図10を参照されたい。
実施例4は、実施例3と同様に作製したが、平面面積対総表面積比率が55%となるように設計されるように、チャネルの目標数を増加させた。
Claims (15)
- フィルムベースの物品であって、
第1の主面及び第2の主面を有する剥離ライナーと、
第1の主面及び第2の主面を有するフィルム層と、
前記剥離ライナーの前記第1の主面と前記フィルムの前記第2の主面との間に配置された接着層であって、前記接着層は、前記フィルムの前記第2の主面に隣接する第1の表面と、前記剥離ライナーの前記第1の主面に隣接する第2の表面と、を備え、前記接着層の前記第2の表面は、不規則な配列のチャネルを備える、接着層と、を備え、
前記チャネルによって覆われた面積は、接着平面(接触)面積試験に従って、前記接着層の前記第2の表面の総表面積の約5%~約50%である、フィルムベースの物品。 - 前記剥離ライナーの前記第1の主面が、不規則な配列のリッジを備える、請求項1に記載のフィルムベースの物品。
- 前記フィルム層が、ビニル、ポリ塩化ビニル、可塑化ポリ塩化ビニル、ポリウレタン(PU)、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、及びアクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のフィルムベースの物品。
- 前記接着層の前記第2の表面が、前記剥離ライナーの前記第1の主面と直接接触している、請求項1に記載のフィルムベースの物品。
- 前記不規則な配列のチャネルの各チャネルが、第1のチャネル端部と第2のチャネル端部とを備え、少なくとも1つのチャネルの前記第1のチャネル端部及び第2のチャネル端部のいずれも、前記剥離ライナーの第1の縁部で終端していない、請求項1に記載のフィルムベースの物品。
- 前記不規則な配列のチャネルが、少なくとも1つの終端部を生成するように配列されている、請求項1に記載のフィルムベースの物品。
- 前記不規則な配列のチャネルの各チャネルが、チャネル長を備え、平均チャネル長が、前記接着層の長さ及び幅のうちの少なくとも1つより小さい、請求項1に記載のフィルムベースの物品。
- 幅を備えるフィルムベースの物品であって、前記物品は、
第1の主面及び第2の主面を有する剥離ライナーであって、前記剥離ライナーの前記第1の主面は、不規則な配列のリッジを備える、剥離ライナーと、
第1の主面及び第2の主面を有するフィルム層と、
前記剥離ライナーの前記第1の主面と前記フィルムの前記第2の主面との間に配置された接着層であって、前記接着層は、前記フィルムの前記第2の主面に隣接する第1の表面と、前記剥離ライナーの前記第1の主面に隣接する第2の表面と、を備え、前記接着層の前記第2の表面は、それぞれがチャネル長を備える不規則な配列のチャネルを備える、接着層と、を備え、
平均チャネル長は、前記フィルムベースの物品の前記幅より小さい、フィルムベースの物品。 - フィルムベースの物品であって、
第1の主面及び第2の主面を有する剥離ライナーであって、前記剥離ライナーの前記第1の主面は、不規則な配列のリッジを備える、剥離ライナーと、
第1の主面及び第2の主面を有するフィルム層と、
前記剥離ライナーの前記第1の主面と前記フィルムの前記第2の主面との間に配置された接着層であって、前記接着層は、前記フィルムの前記第2の主面に隣接する第1の表面と、前記剥離ライナーの前記第1の主面に隣接する第2の表面と、を備え、前記接着層の前記第2の表面は、それぞれがチャネル容積を備える不規則な配列のチャネルを備える、接着層と、を備え、
平均チャネル容積は、面内接着面積100mm2当たり約1.0mm3未満である、フィルムベースの物品。 - フィルムベースの物品であって、
第1の主面及び第2の主面を有する剥離ライナーであって、前記剥離ライナーの前記第1の主面は、不規則な配列のリッジを備える、剥離ライナーと、
第1の主面及び第2の主面を有するフィルム層と、
前記剥離ライナーの前記第1の主面と前記フィルムの前記第2の主面との間に配置された接着層であって、前記接着層は、前記フィルムの前記第2の主面に隣接する第1の表面と、前記剥離ライナーの前記第1の主面に隣接する第2の表面と、を備え、前記接着層の前記第2の表面は、それぞれがチャネル長を備える不規則な配列のチャネルを備える、接着層と、を備え、
前記不規則な配列のチャネルは、面内接着面積100mm2当たり1つの終端部の少なくとも一部分を備える、フィルムベースの物品。 - フィルムベースの物品であって、
第1の主面及び第2の主面を有するフィルム層と、
前記フィルムの前記第2の主面に隣接する第1の表面と、不規則な配列のチャネルを備える第2の表面と、を備える接着層と、を備え、
前記チャネルによって覆われた面積は、接着平面(接触)面積試験に従って、前記接着層の前記第2の表面の総表面積の約5%~約50%である、フィルムベースの物品。 - 前記接着層の前記第2の表面から突出する複数のペグを更に備える、請求項11に記載のフィルムベースの物品。
- フィルムベースの物品を基材に適用する方法であって、
フィルムベースの物品を基材の外面に隣接させて位置決めする工程であって、前記フィルムベースの物品が、
第1の主面及び第2の主面を有する剥離ライナーと、
第1の主面及び第2の主面を有するフィルム層と、
前記剥離ライナーの前記第1の主面と前記フィルムの前記第2の主面との間に配置された接着層であって、前記接着層は、前記フィルムの前記第2の主面に隣接する第1の表面と、前記剥離ライナーの前記第1の主面に隣接する第2の表面と、を備え、前記接着層の前記第2の表面は、不規則な配列のチャネルを備える、接着層と、を備える、位置決めする工程と、
前記剥離ライナーを前記接着層の前記第2の表面から取り外す工程と、
前記接着層の前記第2の表面を前記基材の前記外面に適用する工程と、
を含む、方法。 - フィルムベースの物品を製造する方法であって、
不規則な配列のチャネルを備える空気放出特徴パターンを備えるエンボスロールでライナーをエンボス加工する工程であって、平均チャネル長が、前記エンボスロールの幅よりも小さい、エンボス加工する工程と、
接着剤を前記ライナー上にコーティングする工程と、
前記接着剤コーティングされたライナーをフィルムに積層する工程と、
を含む、方法。 - フィルムベースの物品を製造する方法であって、
接着剤を平坦ライナーにコーティングする工程と、
前記接着剤コーティングされた平坦ライナーをフィルムに積層する工程と、
不規則な配列のチャネルを備える空気放出特徴パターンを備えるエンボスロールで第2のライナーをエンボス加工する工程であって、平均チャネル長が、前記エンボスロールの幅よりも小さい、エンボス加工する工程と、
前記平坦ライナーを前記接着剤から取り外す工程と、
前記接着剤及びフィルムを前記第2のライナーに積層する工程と、
を含む、方法。
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