KR20090058538A - 구조화된 이형 라이너를 제조하는 방법 - Google Patents

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프랑크 티. 쉐르
데이비드 제이. 야루쏘
브라이언 이. 스피웩
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

본 명세서에는 구조화된 이형 라이너를 제조하는 방법이 개시된다. 본 발명은 압출성 재료를 제공하는 단계, 프로파일을 갖는 다이를 통해 압출성 재료를 압출하여 기부와 적어도 하나의 레일을 형성하는 단계를 포함한다. 레일은 기부 위로의 높이가 100 마이크로미터 미만이다. 다른 실시 형태에서, 제1 및 제2 압출성 재료를 제공하고 다이를 통해 이를 압출하여 제1 층 및 제2 층을 생성한다. 구조화된 이형 라이너는 또한 기존의 기재 상으로 압출함으로써 형성될 수 있다. 또한, 접착제 층과 배킹을 포함하는 라미네이트 구조체를 형성하는 방법이 본 명세서에 개시된다.
이형 라이너, 압출성 재료, 프로파일, 기부, 레일

Description

구조화된 이형 라이너를 제조하는 방법{METHOD OF MANUFACTURING STRUCTURED RELEASE LINER}
본 발명은 구조화된 이형 라이너를 제조하는 방법, 특히 구조화된 이형 라이너를 형성하기 위해 프로파일을 갖는 다이를 이용하는 압출 공정에 관한 것이다.
감압 접착제는 두 재료의 접합에 유용하다. 접착제와 재료 사이의 계면은 접합된 재료의 성능에 중요하다. 어느 하나의 계면에서의 접착성의 상실은 재료의 유용성을 결정지을 수 있다. 접착제는 과거에 여러 가지 이유로 구성되었다.
예를 들어, 미국 특허 제5,296,277호 및 제5,362,516호 (둘 모두, 윌슨(Wilson) 등), 제5,141,790호 및 제5,897,930호 (둘 모두, 칼훈(Calhoun) 등), 및 제6,197,397호 (셰르(Sher) 등)에 나타난 것들을 비롯한 접착제를 구조화하는 몇몇 접근 방법이 알려져 있다. 이들 특허는 접착제의 구성이 접착제와 이형 라이너 사이의 계면으로부터 어떻게 형성되는지를 개시하고 있다.
이들 이형 라이너는 일반적으로 라이너의 열가소성 중합체 표면을 구조화함으로써 제조된다. 미세구조화된 패턴을 갖는 이형 라이너를 제조하는 현재의 방법은 라이너에 원하는 패턴을 부여하는 미세구조화된 툴(tool) 상에 주조 압출한 후, 필요한 곳에 실리콘 이형 코팅을 하거나, 또는 패턴을 부여하도록 구조화된 닙(nip)들 사이에서, 실리콘 이형 코팅과 함께 또는 실리콘 이형 코팅 없이 열가소성 중합체 표면으로 패턴을 엠보싱, 즉, 압착하는 것을 포함한다. 이들 제조 단계는 라이너 상에 표면 형태(topography)를 형성하고, 이 라이너는 이어서 접착제에 표면 형태를 부여하는 데 사용된다. 이들 단계는 추가적인 처리 및 사용을 위한 안정된 표면 형태를 제공할 수 있는 내구성의 패턴화 툴, 적당한 장비, 및 이들 공정에 적합한 재료를 필요로 한다.
발명의 개요
본 명세서에는 구조화된 이형 라이너를 제조하는 방법이 개시된다. 본 발명은 압출성 재료를 제공하는 단계, 프로파일을 갖는 다이를 통해 압출성 재료를 압출하여 기부와 적어도 하나의 레일을 형성하는 단계를 포함한다. 레일은 기부 위로의 높이가 100 마이크로미터 미만이다. 다른 실시 형태에서, 제1 및 제2 압출성 재료를 제공하고 다이를 통해 이를 압출하여 제1 층 및 제2 층을 생성한다.
구조화된 이형 라이너는 또한 기부와 레일을 기존의 기재 상으로 압출함으로써 형성될 수 있다. 즉, 구조화된 이형 라이너를 제조하는 방법은 압출성 재료를 제공하는 단계와, 기재를 제공하는 단계와, 프로파일을 갖는 다이를 통해 압출성 재료를 압출하여 기재 상에 기부와 적어도 하나의 레일을 형성하는 단계를 포함하며, 각각의 레일은 기부 위로의 높이가 100 마이크로미터 미만이다.
구조화된 이형 라이너 상에 배치된 접착제 층을 포함하는 라미네이트 구조체가 또한 설명된다. 접착제 층은 구조화된 이형 라이너에 의해 구조화되고, 이어서 이와 같이 형성된 구조화된 접착제는 구조화된 이형 라이너로부터 분리될 수 있다. 구조화된 접착제는 미세구조화된 접착 필름을 사용하는 용도를 비롯한 다양한 용도에 사용할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 태양들은 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 상기 개요는 출원 절차 중에 보정될 수 있는 첨부된 청구의 범위에 의해서만 제한되는 본 발명의 보호 대상에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 된다.
도 1a는 예시적인 구조화된 이형 라이너의 사시도.
도 1b 내지 도 1d는 예시적인 구조화된 이형 라이너의 단면도.
도 2a 내지 도 2c는 예시적인 구조화된 이형 라이너의 단면도.
도 3a 및 도 3b는 도 1a 및 도 1b의 구조화된 이형 라이너를 사용하여 형성된 예시적인 라미네이트 구조체의 단면도.
도 4는 도 3a 또는 도 3b 중 어느 하나의 라미네이트 구조체로부터 형성된 구조화된 접착 필름의 단면도.
도 1a는 기부(12)와 레일(14)을 포함하는 예시적인 구조화된 이형 라이너(10)의 사시도를 도시한다. 레일은 구조화된 표면(16)을 형성한다. 도 1b는 도 1a에 도시되는 구조화된 이형 라이너의 단면도를 도시한다. 본 발명의 구조화된 이형 라이너는 프로파일을 갖는 다이를 통해 제1 및 제2 압출성 재료를 압출하여 제1 층(20) 및 제2 층(22)을 각각 형성함으로 제조될 수 있다. 일반적으로, 제1 및 제2 층은 인접하고, 이 층들은 함께 레일과 기부를 형성한다. 일반적으로, 층 또는 층들은 연화된 상태로 압출되고, 이어서 예컨대 수조 내에서 급랭되어 구조화된 이형 라이너를 형성한다.
일부 경우에, 압출성 재료는 프로파일을 갖는 다이를 통해 기존의 기재 상으로 압출된다. 그러한 실시 형태에서, 기부 및 레일은 기존의 기재 상에 형성된다. 적합한 기존의 기재의 예로는 예를 들어 종이, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 또는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 필름이 포함된다. 기존의 기재는 프라이밍되거나 또는 처리되어 제1 압출성 재료와 생성된 구조의 접착성을 향상시킨다. 이러한 처리의 예에는, 예를 들어 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리 및 화학 처리가 포함된다.
구조화된 이형 라이너는 단일 재료를 포함할 수 있는데, 예를 들어 기부와 레일은 동일한 압출성 재료이다. 구조화된 이형 라이너는 또한 구조화된 이형 라이너가 다층 구조를 포함하도록 서로 상이한 다수의 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구조화된 이형 라이너는 기부가 다층 구조를 포함하도록 상이한 제1 및 제2 압출성 재료를 포함할 수 있다. 다른 예로, 구조화된 이형 라이너는 레일이 각각 다층 구조를 포함하도록 상이한 제1 및 제2 압출성 재료를 포함할 수 있다.
도 1b 및 도 1c의 단면도에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 층의 두께는 각각의 레일이 제1 층의 일부와 제2 층을 포함하고 기부가 제1 층을 포함하도록 하는 것이다. 유사하게는, 제2 층의 두께는 예를 들어 도 1d에 도시된 바와 같이 각각의 레일이 단지 제2 층만을 포함하고 기부가 제1 및 제2 층을 포함하도록 레일 높이보다 클 수 있다. 다른 예는 기부가 사실상 제1 층을 포함하고 각각의 레일이 사실상 제2 층을 포함하는 것이다 (도시되지 않음). 모든 실시 형태에서, 압출성 재료는 기존의 기재 상으로 압출될 수 있다.
압출 공정은 일반적으로 압출된 재료 내에 분자 배향을 생성한다. 일반적으로, 압출된 재료는 이것이 구조화된 전체 이형 라이너이든지 또는 단순히 레일이든지 간에 웨브 하류(down-web)로 레일을 따라 배향된다. 예를 들어, 레일이 0도에 있으면, 압출된 재료의 중합체 골격 사슬 축(polymer backbone chain axis)은 일반적으로 0-45도 (웨브 하류 방향) 대 45-90도 (웨브 교차 방향)로 배향된다.
구조화된 이형 라이너는 후-압출 처리를 받을 수 있다. 후-압출 처리는 예를 들어 열, 전자기 방사선(예컨대, 자외광, 가시광 및 마이크로파) 및 입자 방사선(예컨대, e-빔 노출) 중의 하나 이상을 포함할 수 있는 경화 단계를 포함할 수 있다.
레일은 기부 위로의 높이가 약 100 마이크로미터 미만, 예를 들어 약 50 마이크로미터 미만, 또는 약 30 마이크로미터 미만일 수 있다. 일반적으로, 레일은 기부 위로의 높이가 적어도 약 3 마이크로미터일 수 있다. 레일은 단면으로 보았을 때 폭이 가장 넓은 지점에서의 폭이 약 300 마이크로미터 미만, 예를 들어 약 200 마이크로미터 미만, 또는 약 150 마이크로미터 미만일 수 있다. 레일은 폭이 약 15 마이크로미터 초과, 예를 들어 약 25 마이크로미터 초과, 또는 약 50 마이크로미터 초과일 수 있다. 레일은 높이보다 폭이 더 클 수 있거나, 또는 폭과 높이가 실질적으로 같을 수 있다. 또는, 레일은 폭보다 높이가 더 클 수 있다. 임의의 레일의 높이는 레일의 상단과 인접 레일들 사이 표면의 평균 평면 사이의 차이이다.
구조화된 이형 라이너는 레일을 포함하며, 일반적으로 기부를 따라 단일 방향으로 서로에 대하여 실질적으로 평행한 관계로 연장되는 다수의 레일을 포함한다. 각각의 레일은 기부의 전체 길이를 따라 기부의 에지까지 사실상 연속적이다.
구조화된 표면은 기부의 일 에지로부터 기부의 제2 에지로의 적어도 하나의 연속적인 구조를 포함하는 한정된 패턴(defined pattern)일 수 있다. 패턴은 프로파일 다이 압출 공정을 이용하여 제조될 수 있는 임의의 형상을 형성할 수 있다.
하나 이상의 레일을 갖는 실시 형태에서, 인접 형상의 중심점들 사이의 거리로 정의되는 피치(pitch)는 일반적으로 약 150 마이크로미터 초과, 예를 들어 약 170 마이크로미터 초과, 또는 약 200 마이크로미터 초과이다. 피치는 일반적으로 5100 마이크로미터 미만, 예를 들어 약 2500 마이크로미터 미만, 또는 약 1700 마이크로미터 미만이다.
레일은 단면으로 볼 때 예컨대 정사각형, 삼각형, 직사각형, 마름모꼴, 육각형, 반원형, 사다리꼴 등 임의의 형상을 가질 수 있다. 도 1a 내지 도 1d는 직사각형인 레일을 도시하고 있으며, 도 2a 내지 도 2c는 각각 상이한 형상(26a-26c)을 갖는 레일을 도시하고 있다.
일반적으로, 압출성 재료는 압출될 수 있는 열가소성 재료이다. 압출성 재료의 구체적인 예로는 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 및 폴리프로필렌이 포함된다. 압출성 재료는 또한 블렌드(blend)를 형성하는 몇몇 재료들을 포함할 수 있다. 다층을 포함하는 실시 형태에서, 하나 초과의 압출성 재료가 다층을 형성하는 데 사용될 수 있다.
하기에 설명된 바와 같이, 접착제 층과 같은 접착제는 구조화된 이형 라이너의 구조화된 표면과 접촉될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 배킹(backing)은 이어서 구조화된 이형 라이너 반대쪽의 접착제 층에 선택적으로 적용될 수 있다. 다른 실시 형태에서, (구조화되었든지 또는 구조화되지 않았던지 간에) 다른 이형 라이너, 물품 또는 기재는 이어서 구조화된 이형 라이너 반대쪽의 접착제 층에 선택적으로 적용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 구조화된 이형 라이너 반대쪽의 접착제 층은 노출된 상태로 있고, 이어서 접착제와 이형 라이너는 롤링되어 구조화된 이형 라이너 반대쪽의 접착제 층이 이어서 접착제 반대쪽의 구조화된 이형 라이너의 표면과 접촉되게 된다. 구조화된 이형 라이너 상의 이러한 표면은 구조화되거나 구조화되지 않을 수 있다. 이어서, 접착제 층을 구조화된 이형 라이너로부터 분리하여, 접착제 층 상에 형성된 구조를 얻을 수 있다. 이러한 구조는 구조화된 이형 라이너의 구조화된 표면의 구조와 역상이다. 접착제 층 상에 형성된 구조는 공기 배출 채널을 형성하여, 기재와의 접촉시 공기 배출 채널은 접착제 층의 구조화된 표면이 기재에 부착될 때 공기가 접착제 층 아래로부터 빠져나가는 배출 경로를 갖는 구조화된 결합 표면을 한정할 수 있다. 구조화된 접착제 층 및 선택적인 배킹을 구조화된 접착 필름이라고 할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 예시적인 구조화된 이형 라이너를 이용하여 형성될 수 있는 라미네이트 구조체(30, 30b)를 각각 도시한다. 도 3a에서, 접착제 층(32)은 도 1b에 도시된 것과 같은 구조화된 이형 라이너(10)의 구조화된 표면 상에 배치되며, 배킹(34)은 라이너 반대쪽의 접착제 층 상에 배치된다. 이러한 경우에, 구조화된 이형 라이너는 생성된 구조화된 접착제 층이 손상이 거의 또는 전혀 없이 라이너로부터 분리될 수 있도록 내재적인 이형 특성을 가진다. 도 3b에서, 이형 층(38)이 라이너와 접착제 층 사이에 배치된다. 이형 층은 생성된 구조화된 접착제 층이 손상이 거의 또는 전혀 없이 라이너로부터 용이하게 해제되게 한다.
압출성 재료는 구조화된 접착제로부터의 구조화된 이형 라이너의 분리를 용이하게 하기 위해 이형 재료를 포함할 수 있다. 적어도 2개의 층을 포함하는 실시 형태에서, 이형 재료는 접착제와 접촉될 제2 층(즉, 도 1a 내지 도 1d의 요소(22))에만 있을 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이형 재료는 이형 층이 전술한 바와 같이 형성되도록 구조화된 표면 상에 코팅될 수 있다.
적합한 이형 재료의 예에는 실리콘이 포함되며, 이는 미국 특허 제5,527,578호 및 미국 특허 제5,858,545호에 설명된 것들과 같은 방사선 경화성 실리콘, 및 국제특허 공개 WO 00/02966호에 설명된 것들과 같은 다른 반응성 실리콘일 수 있으며, 그에 대한 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 구체적인 예에는 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,007,914호에 설명된 것들과 같은 폴리다이오르가노실록산 폴리우레아 공중합체 및 그 블렌드가 포함된다. 이형 코팅의 예에는 실리콘, 용매 및 무용매 유형, 열경화 및 방사선 경화 유형, 축합 경화 유형 및 부가 경화 유형, 에폭사이드 작용성, 아크릴레이트 작용성, 실란올 작용성 유형, 실리콘 하이드라이드 작용성 유형, 및 이형 개질제, 예를 들어 실록산이 포함된다. 압출성 재료에 혼입될 수 있거나 또는 이형 재료로서 코팅될 수 있는 적합한 이형 재료의 다른 예로는 플루오로카본 재료가 있다.
압출성 재료 내의 다른 첨가제는 분산제, 착색제, 촉매 및 표면 장력 변경제를 포함할 수 있다.
다른 실시 형태에서, 구조화된 이형 라이너는 구조화된 이형 라이너와 구조화된 접착제가 롤 내로 권취되어 이전 테이프(transfer tape)를 형성하도록 양 면에 이형 기능성을 포함할 수 있다. 이형 라이너는 또한, 이전 테이프의 형태로 접착제가 양 면이 구조화되도록 양 면이 구조화될 수 있다. 2개의 라이너 사이에 접착제 층을 포함하는 실시 형태에서, 하나 또는 둘 모두의 라이너는 접착제와 접촉되는 면이 구조화될 수 있다.
접착제 층은 용매 중에 용해 또는 분산된 접착제를 구조화된 표면 상에 코팅함으로써 제조될 수 있거나, 또는 핫멜트 접착제를 사용하여 용융 상태로 구조화된 표면 상에 코팅한 다음 냉각시켜 접착제 층을 형성할 수 있다. 이어서, 배킹을 구조화된 표면 반대쪽의 접착제 층에 적용할 수 있다. 접착제 층은 또한 기존의 접착제 층을 미세구조화된 라이너 표면에 라미네이팅함으로써 형성될 수 있다. 기존의 접착제 층은 배킹 상에 배치된 접착제 층을 포함하는 접착 필름 형태일 수 있다. 접착제 층은 이형 라이너, 물품 또는 기재 상에 배치될 수 있다. 본 방법은 접착제 내의 특정 성분에 따라 예컨대 전술한 임의의 경화 수단을 이용하여 접착제를 가교결합시키는 것을 추가로 포함할 수 있다.
접착제는 일반적으로 감압 접착제이다. 감압 접착제는 일반적으로 그 특성에 의해 특징지워진다. 감압 접착제는 하기, 즉 (1) 영구적인 점착성, (2) 손가락 압력 이하의 압력을 이용하는 피착물에 대한 접착성, (3) 피착물 상에 유지하기에 충분한 능력, 및 (4) 의도한 용도의 필요를 충족시키기에 충분한 응집 강도를 포함하는 특성을 갖는 것으로 당업자에게 잘 알려져 있다. 많은 감압 접착제가 일련의 상이한 응력 비율 조건 하에서 이들 특성을 충족시켜야 한다.
감압 접착제는 천연 고무, 합성 고무, 스티렌 블록 공중합체, 폴리비닐 에테르, 폴리(메트)아크릴레이트 (아크릴레이트 및 메타크릴레이트 둘 모두를 포함), 폴리올레핀 및 실리콘에 기초한 임의의 것일 수 있다. 감압 접착제는 수 기재 또는 용매 기재의 접착제, 핫멜트형 접착제, 또는 100% 고형물 코팅성 접착제일 수 있다. 더욱이, 감압 접착제는 단일 감압 접착제 또는 둘 이상의 감압 접착제의 조합을 포함할 수 있다.
유용한 폴리(메트)아크릴계 감압 접착제는 예컨대 아이소옥틸 아크릴레이트, 아이소노닐 아크릴레이트, 2-메틸-부틸 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트 및 n-부틸 아크릴레이트와 같은, 예를 들어 적어도 하나의 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르 단량체; 및 예컨대 (메트)아크릴산, 비닐 아세테이트, N-비닐 피롤리돈, (메트)아크릴아미드, 비닐 에스테르, 푸마레이트, 스티렌 거대단량체(macromer)와 같은 적어도 하나의 선택적인 공단량체 성분, 또는 이들의 조합으로부터 유도된다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴계 감압 접착제는 약 0 내지 약 20 중량%의 아크릴산과, 약 100 내지 약 80 중량%의 적어도 하나의 아이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트 또는 n-부틸 아크릴레이트로부터 유도된다. 예를 들어, 폴리(메트)아크릴계 감압 접착제는 약 2 내지 약 10 중량%의 아크릴산과, 약 90 내지 약 98 중량%의 적어도 하나의 아이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트 또는 n-부틸 아크릴레이트로부터 유도될 수 있다. 다른 예는 약 2 중량% 내지 약 10 중량% 아크릴산과, 약 90 중량% 내지 약 98 중량%의 아이소옥틸 아크릴레이트를 포함한다. 또 다른 예에서, 접착제는 약 94-98 중량%의 아이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트 또는 2-메틸 부틸 아크릴레이트와, 2-6 중량% (메트)아크릴아미드로부터 유도된다.
감압 접착제에 대한 첨가제를 사용하여 점착성 및 응집 강도와 같은 원하는 특성을 부여, 제어, 조절 등을 할 수 있다. 예를 들어 점착부여제 및/또는 점착감소제(detackifier)를 사용할 수 있으며, 예를 들어 유용한 점착부여제에는 로진 에스테르 수지, 방향족 탄화수소 수지, 지방족 탄화수소 수지 및 테르펜 수지가 포함된다. 특정 목적을 위해, 예를 들어 오일, 가소제, 충전제, 산화방지제, UV 안정화제, 수소화된 부틸 고무, 안료 및 경화제를 포함하는 다른 재료를 첨가할 수 있다.
접착제는 예를 들어 물 또는 유기 용매 내에서 용매 코팅될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 접착제는 핫멜트 코팅된다. 다른 실시 형태에서, 접착제는 100% 고형물 조성물로서 코팅되고 이어서 경화될 수 있다.
배킹은 종이 또는 임의의 필름, 예를 들어 폴리비닐 클로라이드와 같은 그래픽 필름일 수 있다. 전자사진술, 정전 인쇄, 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 플렉소인쇄, 전자 절단(electronic cutting) 또는 다른 영상화 또는 그래픽 기술을 포함하는 임의의 상업적인 기술을 사용하여 배킹을 영상화할 수 있다. 배킹을 접착제 층에 접촉시키는 것은 구조화된 이형 라이너 상에 이미 형성된 접착제 층에 배킹을 라미네이팅하는 것을 포함할 수 있고, 접착제 층을 배킹 상에 형성하고 이어서 이 접착제 층을 구조화된 이형 라이너의 구조화된 표면과 접촉시킬 수 있다. 이러한 후자의 경우, 접착제 층이 이미 형성되어 있는 배킹이 테이프와 같은 접착 필름일 수도 있다.
도 4는 도 1a 또는 도 1b의 구조화된 이형 라이너로부터 접착제 층/배킹을 분리시킴으로써 형성될 수 있는, 접착제 층(42) 및 배킹(44)을 갖는 예시적인 구조화된 접착 필름(40)을 도시하고 있다. 구조화된 접착 필름을 손에 의해, 스퀴지(squeegee) 또는 롤러, 또는 다른 종래의 기술을 사용하여 피착물 또는 표면에 라미네이팅할 수 있다.
이들 실시예는 단지 예시 목적만을 위한 것이며, 첨부된 청구의 범위의 범주를 한정하고자 하는 것은 아니다. 실시예 및 나머지 명세서에서 모든 부, 백분율, 비 등은 달리 나타내지 않는 한 중량 기준이다. 사용한 용매 및 다른 시약들은 달리 나타내지 않는 한 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 시그마-알드리치 케미칼 컴퍼니(Sigma-Aldrich Chemical Company)로부터 입수하였다.
Figure 112009019557752-PCT00001
시험 방법
표면 에너지
예를 들어 문헌[Dispersion-Polar Surface Tension Properties of Organic Solids, J. Adhesion, Volume 2, April 1970, p.66]에 설명된 디.에이치. 캘블(D.H. Kaelble)의 수학적 근사를 이용하여 헥사데칸 및 물의 전진 접촉각을 기준으로 분산 성분 및 극성 성분 기여도(dispersion and polar contribution)를 계산함으로써 필름 샘플의 편평면의 표면 에너지를 산정하였다. 물 및 헥사데칸을 이용하여 전진 접촉각을 측정하기 위해, (미국 뉴저지주 네트콩 소재의 레임-하트 인스트루먼트 컴퍼니(Rame-Hart Instrument Co.)로부터 구매가능한) 레임-하트 모델 100-00 115 측각기(Goniometer)를 사용하였다. 이 계산을 위해, 물의 표면 장력은 72.8 dyne/㎝로 간주되었으며, 여기서 분산 성분은 21.8 dyne/㎝로 그리고 극성 성분은 51.0 dyne/㎝로 간주되었다. 헥사데칸의 표면 장력은 27.6 dyne/㎝로 간주되었으며, 이는 모두 분산 성분에 기인하는 것이다. 표면 에너지는 erg/㎠ 단위로 계산하였으며 N/m로 변환하였다.
웨트아웃 시험( Wet Out Test )
(미국 위스콘신주 메퀴온 소재의 젬코, 엘엘씨(Jemmco, LLC)로부터 구매가능한) 값이 0.033 내지 0.030 N/m (33 내지 30 dyne/㎝)인 임계 습윤 장력 다인 용액(critical wetting tension dyne solution)의 웨트아웃을 필름 샘플의 편평면 상에서 평가하였다. 샘플은 용액이 필름을 습윤시키는 것으로 관찰되면 "습윤"(Wet)으로, 또는 용액이 필름을 습윤시키지 않는 것으로 관찰되면 "습윤되지 않음"(Dewet)으로 등급을 매겼다.
WYKO 분석
WYKO RST 표면 측정기(surface profiler)(미국 애리조나주 투산 소재의 와이코 코포레이션(WYKO Corp.))를 사용하는 간섭 현미경을 사용하여 접착제 샘플을 평가하였다. 이러한 기술은 광 간섭 기술을 사용하여 샘플의 표면 형태를 평가하였다. 광은 본질적으로 수평 표면으로부터 반사되었고, 따라서 레일의 치수를 산정할 수 있었다.
인덴트 패널( Indent Panel ) 시험
팁 지름이 2.5 ㎝인 반구형 드롭 해머(drop hammer)를 사용하여 0.7 ㎜ 두께의 알루미늄 시험 패널에 원형 인덴트를 만들었다. 인덴트는 패널 평면에서 직경이 약 2.8 ㎝이었고 깊이가 약 0.6 ㎝이었다. 시험할 7.5 ㎝ × 7.5 ㎝ 시험 샘플을 인덴트 위로 중심을 맞추고 패널 상에 평평하게 그리고 인덴트 위로 팽팽하게 가져다 댔다. 보호 슬리브(쓰리엠으로부터 입수가능한 SA-1)를 갖는 PA-1 핸드 어 플리케이터(Hand Applicator)를 사용하여 약 1 ㎏ 질량추로 샘플을 패널에 대고 눌렀다. 이어서, 엄지손가락으로 필름을 오목한 인덴트 내로 눌렀다. 적어도 3 ㎏의 질량추를 가하였다. 샘플이 인덴트 내로 들어맞을 수 있고 눌러진 패널 인덴트에 균일하게 접촉할 수 있는 능력에 대해 하기와 같이 등급을 매겼다:
0 - 포획된 공기에 의해 인덴트 내로 현저히 들어맞지 않음;
1 - 약 50% 정도로 인덴트 내로 내리눌러짐;
2 - 작은 기포를 남겨둔 상태로 대부분의 인덴트에 들어맞게 내리눌러짐;
3 - 천천히 (5초 초과) 그리고 완전히 인덴트 내로 들어맞게 내리눌러짐;
4 - 신속히 (5초 미만) 그리고 완전히 인덴트 내에 들어맞게 내리눌러짐.
실시예 1 및 2와 비교예 C1
25 마이크로미터 (1 mil)의 깊이, 152 마이크로미터 (6 mil)의 피치 및 1 ㎝당 66 라인 (1 in당 167 라인)의 치수를 갖는 와이어 절단된 평행 반원형 홈을 갖는 20 ㎝ (8 in) 다이를 구비한 6.4 ㎝ (2.5 in) 데이비스-스탠다드 단축 압출기(Davis-Standard Single Screw Extruder)를 이용하여, 폭이 19 ㎝ (7.5 in)인 프로파일 압출된 PP 필름(비교예 C1)과 PP 및 첨가제 필름(실시예 1 및 2)을 제조하였다. 압출기 온도는 구역 1에서 177℃ (350℉), 구역 2에서 204℃ (400℉), 구역 3에서 232℃ (450℉), 구역 4에서 232℃ (450℉)이었고, 다이 블록 온도는 232℃ (450℉)이었고, 5 RPM의 스크루 회전 속도는 3 m/min (10 ft/min)의 압출 속도를 초래하고 이는 114 마이크로미터 (4.5 mil)의 두께(caliper)를 초래한다. 다이 블록의 1.3 ㎝ (0.5 in) 내에 16℃ (60℉)의 냉각 수조가 있었다. 첨가제의 사용량 은 표 1에 나타나 있다. 각 필름의 편평면의 표면 에너지와 웨트아웃을 상기의 시험 방법에 설명된 바와 같이 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타낸다. 접착 필름을 종이 라이너로부터 제거하였고, 접착제 층을 3M PA-1 플라스틱 스퀴지를 이용하여 3개의 압출된 필름 샘플의 구조화된 면 상으로 견고하게 부착시켰다. 이어서, 접착 필름을 압출된 라이너 샘플로부터 손으로 벗겨 냈다. 수작업 박리 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112009019557752-PCT00002
실시예 3
넘버 5 메이어 로드(Mayer rod)를 이용하여 실시예 2에서 제조된 필름의 샘플을 실리콘 이형액의 박층으로 코팅하였고, 104℃ 에서 2분 동안 오븐 건조시키고 이어서 하루 동안 실온에서 후-경화시켰다. 이러한 이형액은 18.2 그램의 헵탄, 4.6 그램의 MEK, (미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝으로부터 구매가능한) 4.0 그램의 SYL-OFF 292 실리콘 중합체, (미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝으로부터 구매가능한) 0.11 그램의 SYL-OFF 297 앵커리지(anchorage) 첨가제, (미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝으로부터 구매가능한) 0.11 그램의 SYL-OFF C4-2117 고속 경화 첨가제, 및 (미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝으로부터 구매가능한) 0.17 그램의 SYL-OFF 176 주석 촉매를 함유하는 혼합물이었다. 이형 코팅된 필름을 공칭 178 나노미터 (7 mil)의 습식 두께로 PSA 용액으로 코팅하였고 71℃ 에서 10분 동안 오븐 건조시켰다.
PVC의 필름 배킹을 건조된 접착제에 라미네이팅하였다. 필름 배킹/PSA 샘플을 라이너로부터 원활하고 용이하게 제거하였다. 와이코 분석은, 표면 채널 깊이가 최대 11 마이크로미터이고 피치가 약 150 마이크로미터 (6 mil)인 라이너의 일반적인 릿지 프로파일에 대응하는 PSA 표면 상의 선형 채널 패턴을 나타냈다. 프로파일 압출된 이형 라이너를 제거한 상태로, 포획된 에어 포켓(air pocket)을 에지로부터 먼 곳에 적용된 샘플 아래에 일부러 형성하여 적용된 샘플의 중앙 근처에 상승된 영역이 만들어 지도록 라미네이트 샘플을 평평한 패널에 적용하였다. 적용된 필름 샘플의 상승된 영역 위와 근처를 손으로 누르는 것에 의해 에어 포켓을 채널 내의 유체 배출구를 통해 에지로 눌러 제거함으로써 전체 라미네이트를 패널에 대해 평평하게 하였다. 공기 배출은 또한 위에서 설명한 인덴트 패널 시험의 일반적인 절차를 이용하여 설명하였고, 이는 등급 1이 되었다.
본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않고도 본 발명의 각종 변형 및 수정이 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims (30)

  1. 압출성 재료를 제공하는 단계와,
    프로파일을 갖는 다이를 통해 압출성 재료를 압출하여, 기부와 기부 위로의 높이가 100 마이크로미터 미만인 기부 상의 적어도 하나의 레일을 형성하는 단계를 포함하는, 구조화된 이형 라이너를 형성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 압출성 재료를 제공하는 단계와, 제1 및 제2 압출성 재료를 다이를 통해 압출하여 제1 층 및 제2 층을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 각각의 레일은 제1 및 제2 층을 포함하고, 기부는 제1 층을 포함하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 각각의 레일은 제2 층을 포함하고, 기부는 제1 및 제2 층을 포함하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 각각의 레일은 사실상 제2 층을 포함하고, 기부는 사실상 제1 층을 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 각각의 레일은 기부 위로의 높이가 50 마이크로미터 미만인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 각각의 레일은 기부 위로의 높이가 30 마이크로미터 미만인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 압출성 재료는 실리콘 또는 플루오로카본 이형 재료를 포함하는 방법.
  9. 제1항의 구조화된 이형 라이너 - 여기서, 레일은 구조화된 표면을 형성함 - 를 제공하는 단계, 및
    구조화된 표면 상에 접착제 층을 형성하도록 구조화된 표면에 접착제를 접촉시키는 단계를 포함하는, 라미네이트 구조체를 형성하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 접촉 단계는 접착제를 구조화된 표면 상으로 코팅하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 접촉 단계는 접착제를 구조화된 표면 상으로 라미네이팅하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 구조화된 표면 반대쪽의 접착제 층에 배킹을 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 구조화된 표면 반대쪽의 접착제 층에 제2 이형 라이너를 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 제2 이형 라이너는 구조화된 표면을 갖는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 레일은 구조화된 표면을 형성하고,
    상기 방법은 실리콘 또는 플루오로카본 이형 재료를 구조화된 표면 위로 코팅하여 이형 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  16. 압출성 재료를 제공하는 단계와;
    기존의 기재를 제공하는 단계와;
    프로파일을 갖는 다이를 통해 압출성 재료를 압출하여 기존의 기재 상에 기부와 각각 기부 위로의 높이가 100 마이크로미터 미만인 적어도 하나의 레일을 형성하는 단계를 포함하는, 구조화된 이형 라이너를 형성하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 제1 및 제2 압출성 재료를 제공하는 단계와, 제1 및 제2 압출성 재료를 다이를 통해 압출하여 제1 층 및 제2 층을 생성하는 단계를 포함하 는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 각각의 레일은 제1 및 제2 층을 포함하고, 기부는 제1 층을 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 각각의 레일은 제2 층을 포함하고, 기부는 제1 및 제2 층을 포함하는 방법.
  20. 제17항에 있어서, 각각의 레일은 사실상 제2 층을 포함하고, 기부는 사실상 제1 층을 포함하는 방법.
  21. 제16항에 있어서, 각각의 레일은 기부 위로의 높이가 50 마이크로미터 미만인 방법.
  22. 제16항에 있어서, 각각의 레일은 기부 위로의 높이가 30 마이크로미터 미만인 방법.
  23. 제16항에 있어서, 압출성 재료는 실리콘 또는 플루오로카본 이형 재료를 포함하는 방법.
  24. 제16항의 구조화된 이형 라이너 - 여기서, 레일은 구조화된 표면을 형성함 - 를 제공하는 단계, 및
    접착제 층을 형성하도록 접착제를 구조화된 표면 상에 접촉시키는 단계를 포함하는, 라미네이트 구조체를 형성하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 접촉 단계는 접착제를 구조화된 표면 상으로 코팅하는 단계를 포함하는 방법.
  26. 제24항에 있어서, 접촉 단계는 접착제를 구조화된 표면 상으로 라미네이팅하는 단계를 포함하는 방법.
  27. 제24항에 있어서, 구조화된 표면 반대쪽의 접착제 층에 배킹을 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
  28. 제24항에 있어서, 구조화된 표면 반대쪽의 접착제 층에 제2 이형 라이너를 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 제2 이형 라이너는 구조화된 표면을 갖는 방법.
  30. 제24항에 있어서, 레일은 구조화된 표면을 형성하고,
    상기 방법은 실리콘 또는 플루오로카본 이형 재료를 구조화된 표면 위로 코팅하여 이형 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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