TW201736108A - 包含具有低儲存模數之聚矽氧基板層的光學聚矽氧雙面膠帶 - Google Patents

包含具有低儲存模數之聚矽氧基板層的光學聚矽氧雙面膠帶 Download PDF

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Abstract

本發明關於一種包含具有低儲存模數之聚矽氧基板層的光學聚矽氧雙面膠帶。具體而言，其係關於一種光學聚矽氧雙面膠帶，該光學聚矽氧雙面膠帶包含多層黏著劑層，該多層黏著劑層包含聚矽氧基板層及形成在該聚矽氧基板層之一面或雙面上的壓敏性黏著劑層；及形成在該多層黏著劑層之雙面上的離型襯墊，其中該壓敏性黏著劑層具有比該聚矽氧基板層更高的G'模數。

Description

包含具有低儲存模數之聚矽氧基板層的光學聚矽氧雙面膠帶
本發明關於一種包含具有低儲存模數之聚矽氧基板層的光學聚矽氧雙面膠帶。具體而言，其係關於一種光學聚矽氧雙面膠帶，該光學聚矽氧雙面膠帶包含多層黏著劑層，該多層黏著劑層包含聚矽氧基板層及形成在該聚矽氧基板層之一面或雙面上的壓敏性黏著劑層；及形成在該多層黏著劑層之雙面上的離型襯墊。
當光學黏著膠帶在低溫及高溫下皆發黏時，其可在廣範圍的溫度下使用而應用於撓性、可彎曲、及可折疊的產品。
圖1是習用光學丙烯酸黏著膠帶1的剖視圖。如圖1所示，習用光學丙烯酸黏著膠帶1由具有特定厚度的光學丙烯酸黏著劑層10、及第一與第二離型襯墊12、14組成。習用光學丙烯酸黏著膠帶1具有高模數且在固定形式的產品顯示高黏著強度及穩定的附著性。然而，其在形狀改變的產品(諸如撓性、可彎曲、及可折疊的產品)不能顯示適當的特性。
換句話說，聚合物材料的模數在低溫下快速變化，及在具有高模數的情況下，黏著性能喪失且在低溫下僅保留作為固體的剛性。當使用時，為了具有黏著性能(即黏彈性)，在某些溫度下需要適當的模數水準。 因此，習用光學有機黏著劑(包括光學丙烯酸黏著膠帶)是不利的，因其不能在廣範圍的溫度下使用。
另一方面，相較於習用光學有機黏著劑，聚矽氧黏著劑在更廣範圍的溫度下提供穩定的模數。然而，在高溫下存在弱點，因為黏著強度急劇下降且作為黏著劑的功能劣化。
韓國專利第10-1191906號揭示一種光學黏著劑，其中形成聚矽氧黏著劑層。然而，該文獻的目的係藉由改變聚矽氧黏著劑基板層的二面的黏性以將釋離力控制成不同，而非增加膠帶的黏著劑強度。
先前技術文獻 專利文獻
(專利文獻1)韓國專利第10-1191906號(2012年10月16日公開)
本發明係為了解決上述問題而發明的。本發明的第一目的是提供一種光學雙面膠帶，其可用於在廣範圍的溫度下使用之裝置，藉由提供其中使用聚矽氧基板層之雙面膠帶，使得在廣範圍的溫度下顯示穩定的模數以維持附著力。
此外，本發明的第二目的是提供一種光學膠帶，其中膠帶的總模數係藉由使用具有低模數之聚矽氧基板層及形成在聚矽氧基板層的一面或雙面上之具有高模數的黏著劑層設置，或其中雙面的黏著劑強度係不同地提供。
上述目的可藉由一種光學聚矽氧雙面膠帶達成，其包含多層黏著劑層，該多層黏著劑層包含聚矽氧基板層及形成在該聚矽氧基板層之一面或雙面上的壓敏性黏著劑層；及形成在該多層黏著劑層之雙面上的離型襯墊，其中該壓敏性黏著劑層具有比該聚矽氧基板層更高的G'模數。
藉由使用其中將具有相對高模數之黏著劑層堆疊至在廣範圍的溫度下具有低模數之聚矽氧基板層之膠帶，提供在低溫下維持低模數，同時在高溫下提供高黏著強度之光學雙面膠帶。
此外，藉由將膠帶二面的黏著強度設計成不同、或藉由添加顏色、香味等來滿足客戶的各種需求並增加產品的價值。
1‧‧‧習用光學丙烯酸黏著膠帶
2‧‧‧雙層光學聚矽氧雙面膠帶
3‧‧‧三層光學聚矽氧雙面膠帶
4‧‧‧多層光學聚矽氧雙面膠帶
10‧‧‧光學丙烯酸黏著劑層
12‧‧‧第一離型襯墊
14‧‧‧第二離型襯墊
20‧‧‧聚矽氧基板層
21‧‧‧壓敏性黏著劑層
22‧‧‧第一壓敏性黏著劑層
24‧‧‧第二壓敏性黏著劑層
26‧‧‧第一聚矽氧基板層
28‧‧‧第二聚矽氧基板層
29‧‧‧第三聚矽氧基板層
圖1是習用光學丙烯酸黏著膠帶1的剖視圖。
圖2是根據本發明的一個具體實例的雙層光學聚矽氧雙面膠帶2的剖視圖。
圖3是根據本發明的一個具體實例的三層光學聚矽氧雙面膠帶3的剖視圖。
圖4是根據本發明的一個具體實例的多層光學聚矽氧雙面膠帶4的剖視圖。
以下將詳細描述本發明。然而，下列描述旨在解釋本發明，且不意圖以任何方式限制本發明的範圍。
本發明關於一種包含具有低儲存模數之聚矽氧基板層的光學聚矽氧雙面膠帶。具體而言，其係關於一種光學聚矽氧雙面膠帶，該光學聚矽氧雙面膠帶包含多層黏著劑層，該多層黏著劑層包含聚矽氧基板層及形成在該聚矽氧基板層之一面或雙面上的壓敏性黏著劑層；及形成在該多層黏著劑層之雙面上的離型襯墊，其中該壓敏性黏著劑層具有比該聚矽氧基板層更高的G'模數。
本發明中使用的模數值皆為儲存模數(G'模數)。在本發明中，在下列條件下使用TA Instruments的AR-G2流變儀測量G'模數。即使使用其他相似的設備，也將得到相似的數據。
- 具有8mm之直徑的圓盤
- 5℃/min的升溫速率從-60到120℃
- 6.28rad/sec(1Hz)的頻率
- 0.05%應變
- 0.5到1.0mm的樣品厚度
圖2是根據本發明的一個具體實例的雙層光學聚矽氧雙面膠帶2的剖視圖。如圖2所示，藉由在聚矽氧基板層20上形成壓敏性黏著劑層21形成雙層的多層黏著劑層。壓敏性黏著劑層21可形成在聚矽氧基板層20下方。藉由在多層黏著劑層的雙面上形成離型襯墊12、14提供本發明的光學聚矽氧雙面膠帶。
圖3是根據本發明的一個具體實例的三層光學聚矽氧雙面膠帶3的剖視圖。如圖3所示，藉由在聚矽氧基板層20的上方及下方形成第一及第二壓敏性黏著劑層22、24形成三層的多層黏著劑層。第一及第二 壓敏性黏著劑層22、24可由相同材料組成以具有相同模數值，或可由不同材料組成以具有不同模數值。藉由在多層黏著劑層的雙面上形成離型襯墊12、14提供本發明的光學聚矽氧雙面膠帶。
圖4是根據本發明的一個具體實例的多層光學聚矽氧雙面膠帶4的剖視圖。如圖4所示，藉由在第一聚矽氧基板層26上方形成具有與第一聚矽氧基板層26不同之G'模數值的第二聚矽氧基板層28及在第一聚矽氧基板層26下方形成具有與第一聚矽氧基板層26不同之G'模數值的第三聚矽氧基板層29形成由三層組成的聚矽氧基板層。藉由在三層聚矽氧基板層的上方及下方形成第一及第二壓敏性黏著劑層22、24形成多層黏著劑層。第一及第二壓敏性黏著劑層22、24可由相同材料組成以具有相同模數值，或可由不同材料組成以具有不同模數值。藉由在多層黏著劑層的雙面上形成離型襯墊12、14提供本發明的光學聚矽氧雙面膠帶。
在圖4的多層光學聚矽氧雙面膠帶4中，可形成第一壓敏性黏著劑層22或第二壓敏性黏著劑層24中的任一者。
此外，在由二或更多層組成的聚矽氧基板層中，當具有最低G'模數的層是第一聚矽氧基板層時，若較靠近第一聚矽氧基板層的聚矽氧基板層具有比第一聚矽氧基板層更高的G'模數是較佳的。靠近意謂其分別基於頂部方向及底部方向靠近第一聚矽氧基板層，且意謂靠近並未在頂面方向的層與在底面方向的層之間比較。
例如，根據如表1所示的模數值，各種配置是可能的。在表1中，聚矽氧基板層A、聚矽氧基板層B、聚矽氧基板層C、聚矽氧基板層D、及聚矽氧基板層E係從頂部依序堆疊至底部。
在本發明中，聚矽氧基板層本身也可具有黏性及黏著性，所以聚矽氧基板層可作為壓敏性黏著劑層。此外，聚矽氧基板層能夠緩衝抵抗外部衝擊並可用作為衝擊吸收層。
加成反應型黏著劑及縮合反應型黏著劑皆可用作為本發明的聚矽氧基板層，且可使用所有種類的習用聚矽氧基板層。例如，構成組分及其比例係詳細地揭示於美國專利號US 5,082,706、US 6,798,467 B2、US 6,703,120 B1、US 7,687,591 B2、US 7,659,003 B2、國際公開號WO 2012/166870 A1、EP專利第EP 0537784 B1號等等中。
較佳地，聚矽氧基板層具有-40℃下0.1至5MPa、-20℃下0.05至0.5MPa、0℃下0.02至0.2MPa、及60℃下0.01至0.1MPa之G'模數。在上述溫度中，如果模數超過上述上限，無法做出在廣範圍的溫度下具有穩定模數的聚矽氧雙面膠帶，及如果模數低於上述下限，在高溫下黏著強度不足。
此外，聚矽氧基板層的厚度較佳地係自0.01至3mm，及更佳地係自0.03至0.15mm。如果聚矽氧基板層的厚度小於上述下限，基板層 的強度變弱，及如果其超過上述上限，其在模切程序期間會成問題。
本發明的壓敏性黏著劑層是具有黏著強度的膜，及可使用任何具有比聚矽氧基板層高之G'模數的壓敏性黏著劑。塗層厚度較佳地係0.01mm或以上、及可使用丙烯酸類、橡膠類、胺甲酸乙酯、及聚矽氧黏著劑等等。
例如，可用於本發明的壓敏性黏著劑層係揭示於韓國專利申請案公開號KR 2013-0063939 A、KR 2014-0014550 A、美國專利號US 4,288,450、US 8,604,130 B2、韓國專利號KR 1309823 B1、KR 1127105 B1等等。
較佳地，壓敏性黏著劑層具有-40℃下5至1000MPa、-20℃下0.5至500MPa、0℃下0.2至10MPa、及60℃下0.02至1MPa之G'模數。在上述溫度中，如果模數超過上述上限，黏著強度變得太低而無法執行作為黏著劑，及如果模數低於上述下限，在高溫下黏著強度不足。
此外，壓敏性黏著劑層的厚度較佳地係自0.005至0.03mm，及更佳地係自0.005至0.015mm。如果壓敏性黏著劑層的厚度小於上述下限，黏著強度不夠高及塗佈性能(coatability)降低，及如果其超過上述上限，模數對整個聚矽氧膠帶的影響將太高。
在本發明中，可自聚矽氧基板層及壓敏性黏著劑層釋離的任何物可用作為離型襯墊，及可使用所有習用離型襯墊。具體而言，可使用氟聚矽氧或聚矽氧離型襯墊作為離型襯墊。
此外，在本發明的一個具體實例中，可形成具有不同模數值之多層雙面膠帶，及可根據各種用途改變總模數及黏著強度。再者，藉由 將膠帶二面的黏著強度設計成不同，或藉由在各層上添加顏色、香味等，可提供具有各種功能及形狀的雙面膠帶。
本發明的聚矽氧雙面膠帶在廣範圍的溫度下顯示比一般的丙烯酸或其他有機黏著劑更穩定的模數。
聚矽氧黏著劑的模數可容易地藉由MQ樹脂的分子量或含量控制。例如，這些係在EP 0 537 784 B1等等中具體揭示。
本發明的聚矽氧雙面膠帶可過量透明度或半透明度。
以下，本發明的光學聚矽氧雙面膠帶及其黏著劑性質將參照下列實例及比較實施例詳細解釋。
實施例 [實施例1]
將黏著劑塗佈在氟聚矽氧離型襯墊上並固化至具有10微米的最終厚度，及將另一黏著劑塗佈在另一氟聚矽氧離型襯墊上並固化至具有10微米的最終厚度。然後將聚矽氧基板層塗佈在二黏著劑層之間並固化至具有80微米的最終厚度。將全部組合以形成一層及結果是透明的聚矽氧雙面膠帶的總厚度係100微米。對於實驗室的固化條件，藉由在70℃下及150℃下分別使用二種類型的熱源各自進行固化2.5分鐘以防止氣泡形成。在將聚矽氧基板層及二個黏著劑層組合後，使產品在50℃下熟成3天以得到穩定的性質。
[實施例2至9]
用於實施例2至9的聚矽氧基板層與實施例1的相同。然而，相較於實施例1，將不同類型的黏著劑使用於黏著劑層。也就是說，具 有不同黏著強度的聚矽氧黏著劑係用於實施例1、2、4、及7中，改質丙烯酸黏著劑用於實施例3、6、及8，及丙烯酸黏著劑用於實施例5及9。T型剝離測試方法如下：在將一個離型襯墊剝離後，使用2kg的輥將黏著膠帶組合至50微米的PET背襯膜。然後將在相對面的離型襯墊剝離及使用2kg的輥將50微米的PET背襯膜組合至黏著劑面。將樣品切成1英吋的寬度、及在30分鐘的滯留時間後，用Lloyd Instruments的質構儀(texture analyzer)測量黏著強度。此處，剝離速率係設定為300mm/min。剝離速率係均勻地設定為300mm/min，因為黏著強度隨著剝離速率變快而增加。
[比較實施例1至8]
在比較實施例1至8中，將聚矽氧黏著劑層塗佈在氟聚矽氧離型襯墊上並固化至具有100微米的最終厚度。
與實施例1相同地執行固化條件、T型剝離測試等。
在下表2中比較實施例1至9之根據本發明的黏著劑層、及由比較實施例1至8的單層聚矽氧黏著劑組成之黏著劑層。在表2中，溫度及Tg的值是基於Tan delta最高時。
如上表2所示，具有低模數的單層聚矽氧黏著劑產品(比較實施例1至8)在室溫及高溫下一般具有比實施例1至9的該等者更低的黏著強度。當模數低時，單層黏著劑產品在高溫下顯示低黏著強度，及在高溫下具有高黏著強度的單層黏著劑產品具有太高的模數。同時，在由三層構成的實施例1至9中，將具有相對高得多的模數或高黏著強度的層塗佈 作為薄膜，使得整個黏著劑層維持低模數，同時得到高黏著強度。
此外，如在表2所示，即使當使用不同於聚矽氧黏著劑的有機類型黏著劑(諸如丙烯酸及改質丙烯酸黏著劑)作為壓敏性黏著劑時，如果使用具有高G'模數或高黏著強度的黏著劑，可提供整體低模數及高黏著強度。
2‧‧‧雙層光學聚矽氧雙面膠帶
12‧‧‧第一離型襯墊
14‧‧‧第二離型襯墊
21‧‧‧壓敏性黏著劑層
24‧‧‧第二壓敏性黏著劑層

Claims (9)

  1. 一種光學聚矽氧雙面膠帶，其包含多層黏著劑層，該多層黏著劑層包含聚矽氧基板層及形成在該聚矽氧基板層之一面或雙面上的壓敏性黏著劑層；及形成在該多層黏著劑層之雙面上的離型襯墊，其中該壓敏性黏著劑層具有比該聚矽氧基板層更高的G'模數。
  2. 如請求項1之光學聚矽氧雙面膠帶，其中該多層黏著劑層係由該聚矽氧基板層及具有比該聚矽氧基板層更高之G'模數的該壓敏性黏著劑層組成的雙層黏著劑層。
  3. 如請求項1之光學聚矽氧雙面膠帶，其中該聚矽氧基板層包含具有最低G'模數之聚矽氧基板層及具有比最低聚矽氧基板層更高模數的其他聚矽氧基板層，且該壓敏性黏著劑層具有最高的G'模數。
  4. 如請求項1之光學聚矽氧雙面膠帶，其中該聚矽氧基板層具有-40℃下0.1至5MPa、-20℃下0.05至0.5MPa、0℃下0.02至0.2MPa及60℃下0.01至0.1MPa之G'模數。
  5. 如請求項1之光學聚矽氧雙面膠帶，其中該聚矽氧基板層的厚度係自0.01至3mm。
  6. 如請求項1之光學聚矽氧雙面膠帶，其中該壓敏性黏著劑層具有-40℃下5至1000MPa、-20℃下0.5至500MPa、0℃下0.2至10MPa及60℃下0.02至1MPa之G'模數。
  7. 如請求項1之光學聚矽氧雙面膠帶，其中該壓敏性黏著劑層的厚度係自0.005至0.03mm。
  8. 如請求項1之光學聚矽氧雙面膠帶，其中該離型襯墊係氟聚矽氧或聚 矽氧離型襯墊。
  9. 如請求項1之光學聚矽氧雙面膠帶，其係用於衝擊吸收層。
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