TW201942223A - 微破裂膜及製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於向一有機聚合膜賦予可手撕性之方法，其藉由使多個陶瓷微刀衝擊於該有機聚合膜之一主表面上。所得微破裂有機聚合膜可用來作為用於一可手撕黏著劑膠帶的一可手撕膠帶背襯。

Description

微破裂膜及製造方法
黏著劑膠帶已發現例如在住家、辦公室等中的廣泛用途，並且用於各種應用中，包括例如接合、密封、包裝、掩蔽、安裝等。
概括而言，本文揭示一種用於向一有機聚合膜賦予可手撕性之方法，其藉由使多個陶瓷微刀衝擊於該有機聚合膜之一主表面上。所得微破裂有機聚合膜可用來例如作為用於一可手撕黏著劑膠帶的一可手撕膠帶背襯。此等及其他態樣將經由下文的詳細說明而顯而易見。然而，無論如何，不應將本案發明內容解釋為限制可主張的申請標的，不論此申請標的是在最初申請之申請案的申請專利範圍內所提出，或是在審理中以修改或是其他方式呈現的申請專利範圍中皆然。
1‧‧‧陶瓷微刀
2‧‧‧基部
3‧‧‧刀尖/末端峰/尖端
4‧‧‧主要側表面/主表面
5‧‧‧主要側表面/主表面
10‧‧‧膜
11‧‧‧第一路徑
12‧‧‧第二路徑
40‧‧‧支撐基材
41‧‧‧主表面
51‧‧‧一層有機聚合樹脂/黏合劑層
52‧‧‧額外塗層
60‧‧‧支撐輥
65‧‧‧背襯輥
66‧‧‧表面
67‧‧‧輥隙
70‧‧‧軋輥設備
100‧‧‧有機聚合膜/微破裂膜
101‧‧‧主表面/微破裂表面
102‧‧‧主表面
110‧‧‧空穴/微裂縫
111‧‧‧壁
120‧‧‧黏著劑
150‧‧‧黏著劑膠帶
Ac‧‧‧環向軸
At‧‧‧橫向軸
Az‧‧‧法向軸
α‧‧‧拔模角
β‧‧‧角
h‧‧‧高度
l‧‧‧長度
Lbt‧‧‧刀尖長度
r‧‧‧曲率半徑
t‧‧‧厚度
圖1係設置在一支撐基材之一主表面上的例示性陶瓷微刀的透視圖。
圖1a係圖1之例示性微刀之一部分的放大圖。
圖2係沿着微刀長度方向觀看的圖1所示之一般類型的例示性陶瓷微刀的立視圖。
圖3係沿着微刀長度方向觀看的另一例示性陶瓷微刀的立視圖。
圖4係設置在一支撐基材之一主表面上的例示性陶瓷微刀的側視示意剖面圖。
圖5係配置在一支撐基材之一主表面上的例示性陶瓷微刀的透視圖。
圖6係用於使多個陶瓷微刀衝擊於一有機聚合膜之一主表面上之例示性裝置及製程的側視示意圖。
圖7係圖6之裝置及製程之一部分的放大圖。
圖8係一有機聚合膜之一例示性微裂縫的照片。
圖9係例示性壓敏性黏著劑膠帶之側視示意剖面圖，該例示性壓敏性黏著劑膠帶包含設置在一膠帶背襯上的一層壓敏性黏著劑，該膠帶背襯係一有機聚合膜，該有機聚合膜包含多個微裂縫。
各圖式中相似的元件符號代表相似的元件。某些元件可能存在有相同或等效的複數者；在此類情況下，一元件符號可僅指示一或多個代表元件，但將理解此類元件符號適用於所有此類元件。除非另外指示，本說明書內所有圖式與繪圖都未依照比例，並且係經選取用於例示本發明不同實施例之目的。尤其是，許多組件的尺寸僅供例示，並且除非明確指示，否則應當可從該等圖式推斷許多組件的尺寸之間並無關聯。雖然可在本揭露中使用諸如「第一(first)」與「第二(second)」等用語，但是仍應理解除非另有註明，否則彼等用語在使用時僅為相對概念。
如本文中所使用，用語橫向及環向係在相對於支撐基材時使用，該支撐基材可安裝在支撐輥上，並在其徑向向外表面上支撐 陶瓷微刀(如本文中所詳細論述)。環向(circumferential)係指圍繞支撐基材之圓柱長度延伸的方向(並對應於正由支撐輥及基材處理的膜之運動方向)。橫向(transverse)係指橫跨支撐基材之側向寬度的方向(並對應於正由支撐輥及基材處理的膜之橫向(橫幅)方向)。基材之法向軸(normal axis)係指法向於該基材之主平面的軸。例示性支撐基材之環向軸、橫向軸、及法向軸Ac、At、及Az經識別於本文的各種圖式中。
諸如高度、寬度、及長度之用語係在相對於陶瓷微刀時使用，該陶瓷微刀係設置於支撐基材之主表面上。高度方向係指在大致上法向於支撐基材之主平面的方向上之微刀長軸。長度方向係指大致上與支撐基材之主平面對齊的微刀最長軸。厚度方向係指大致上與支撐基材之主平面對齊的微刀最短尺寸。用語刀尖長度(blade-tip length)係指刀尖處的微刀長度；此長度通常可對應於刀尖處的刀片厚度。例示性微刀的高度、長度、及厚度方向h、l、及t、及刀尖長度Lbt經識別於本文的各種圖式中。
所有提及的微刀百分比將被理解為數目平均值(而不是例如重量平均值)。如本文中所使用，用語「大致上(generally)」當作特性或屬性的修飾詞時，除非另有具體定義，否則意指所屬技術領域中具有通常知識者可輕易辨識該特性或屬性，但是不需要高度近似(例如可量化特性之+/-20%之內)。除非另有具體定義，否則用語「實質上(substantially)」表示高度近似(例如可量化特性之+/-10%之內)。「基本上(essentially)」用語表示非常高度的近似(例如，可量 化特性之加或減2%之內)；將理解的是，用語「至少基本上(at least essentially)」包含「精確(exact)」匹配之具體情況。然而，甚至「精確(exact)」匹配或使用例如相同、等於、完全相同、均勻的、恆定的、及類似者的任何其他表徵詞據了解應在適用於特定環境，而非要求絕對精準或完美匹配的一般公差或測量誤差之內。用語「經結構設計以(configured to)」及類似用語之約束性至少與用語「經調適以(adapted to)」一樣，且需要執行特定功能的實際設計意圖，而非僅是執行此一功能的實體能力。應理解，本文中所引用的數值參數(尺寸、比率等等)係藉由使用自該參數之數個測量導出的平均值計算而得(除非另有註明)。
圖1以透視圖揭示設置在支撐基材40之主表面41上的例示性陶瓷微刀1。(雖然如圖6及圖7所示，支撐基材40通常係彎曲的以安裝在支撐輥60上，但基材40以大致上平面的狀態顯示於圖1中以便於呈現。)利用如圖6及圖7中安裝在支撐輥60上的支撐基材40，可使陶瓷微刀1衝擊於有機聚合膜100之主表面101上，使得至少一些陶瓷微刀1部分穿透有機聚合膜之厚度。此可藉由例如使有機聚合膜100穿過支撐輥60與背襯輥65之間的輥隙來完成，如圖6及圖7所示。陶瓷微刀穿透進入有機聚合膜中可產生微裂縫，例如如圖8中的例示性細節所示；此類微裂縫可使有機聚合膜為可手撕的。
陶瓷微刀意指已特意形成(例如藉由模製)指定形狀(例如三角形)及指定大小範圍的無機材料(例如金屬氧化物)。因 此，陶瓷微刀未涵蓋藉由粉碎主體無機材料(即，從未形成指定粒子大小及形狀的材料)獲得的粒子；即使在篩選時，此類粉碎材料一般展現一系列的大小及形狀。然而，將注意到，陶瓷微刀未涵蓋習知粉碎材料的要求不排除陶瓷微刀包括已成型為不同大小及/或形狀的陶瓷材料之混合物、及/或包括因成型(例如模製)無機粒子破裂而得到的一些非零數量的碎片。依定義，陶瓷微刀排除例如金屬粒子、金屬碎屑、及類似者，無論此類材料係純金屬、金屬合金(例如碳鋼)、或類似者。
如本文中所定義，微刀係已成型為包含刀尖3的陶瓷粒子，該刀尖展現小於20微米的曲率半徑r，並展現係至少10：1的刀尖長度Lbt與刀尖曲率半徑r之刀尖縱橫比，如本文稍後所詳細論述。微刀通常展現可識別主要側表面(例如，至少大致上相對表面)4及5，該等可識別主要側表面界定其間的厚度，並通常可展現至少2：1的整體(高度與厚度)縱橫比、及至少2：1的長度與厚度縱橫比。例示性微刀1的高度、厚度、及長度h、t、及l(以及刀尖長度Lbt及刀尖曲率半徑r)經識別於圖1及圖1a中，並在本文稍後進一步詳細論述。
可利用無機粒子可藉其適當成型(例如模製)的製程來製造陶瓷微刀。製造成型粒子之方法係論述於例如美國專利第8142531號中，其全文以引用方式併入本文中。在一些實施例中，可便於藉由溶膠-凝膠模製製程來產生陶瓷微刀，其中將前驅物(例如，可轉換為諸如例如α-氧化鋁之材料的粒子分散體)以可流動混合物填充至膜穴中。然後，可將前驅物至少部分固化(例如藉由自該前驅物 移除揮發性組分)，接著以固體或半固體物品自膜穴移除。然後，物品可經例如進一步乾燥、煅燒、及/或燒結(例如，燒製)以完成將該物品轉變成陶瓷微刀。微刀可由任何合適的組成物製成。在許多合宜的實施例中，微刀係由α-氧化鋁構成。然而，大致上，微刀可由如本文中所揭示之可處理(模製)的任何前驅物製成。此類前驅物可選自例如碳化矽、氧化鋁/氧化鋯、碳化硼、三水合鋁、水鋁石(boehmite)、及鋁礬土(bauxite)。由此產生的微刀可展現任何所欲硬度。例如，微刀可展現至少4、5、6、7、8、或9的莫氏硬度。在一些實施例中，至少一些微刀會是三角形。然而，其他形狀係可行的，如本文稍後所論述。
陶瓷粒子為微刀的條件不僅考慮其形狀(例如，其刀尖曲率半徑及縱橫比)，而且考慮其在支撐基材上的定位。具體而言，如圖1中的例示性實施例所示，陶瓷微刀1係以至少大致上直立的構形，安裝在支撐基材40之主表面41上。(「直立(upright)」之指稱係參照支撐基材40之主平面，而不需要相對於例如地球重力的任何特定定向；此外，因將基材40安裝於支撐輥上而得到之基材40的任何曲率(如本文稍後所論述)可在執行此評估時忽略。)至少大致上直立的構形意指對於至少70%的微刀而言，各微刀的高度方向係定向在支撐基材40之局部法向(Az)軸的20度內。將理解到，並未將例如藉由習知方法粉碎主體材料並將所得粒子沉積於基材上而獲得的粒子配置，視為提供本文所揭示類型的微刀。
藉由例如靜電沉積，微刀可以至少大致上直立的構形沉積至基材40之主表面41上。例如，可使用靜電沉積方法，其中粒子藉由靜電場定向，使得大量的粒子對齊其縱軸(平行於該靜電場)，從而達到相對於基材的直立定向。靜電沉積粒子之方法係論述於例如美國專利第8771801號中，其全文以引用方式併入本文中。合適的製程亦可包括使粒子通過一組孔隙，該等孔隙經結構設計以將粒子定向，其中該等粒子的長軸至少大致上法向於基材。在各種實施例中，至少80、85、90、95、98、或99百分比、或更多的微刀可定向(再次指微刀的高度方向)在基材之法向軸的20度內。在進一步實施例中，至少70、80、85、90、95、98、或99百分比、或更多的微刀可定向在基材之法向軸的15度、或10度內。
在一些實施例中，例如，如圖1及圖2中例示性實施例所示，微刀可包含基部2(如圖1及圖2所示)，該基部具有至少大致上、實質上、或基本上法向於該微刀之高度方向的表面。(圖2係沿着微刀1之長度軸「l」的視圖；此對應於在圖1之配置中沿着支撐微刀的基材40之橫向軸At的視圖。)當沉積至支撐基材40上，使得微刀之基部2置於支撐基材40之主表面41上時，此微刀通常會處於基本上直立狀態，如圖1及圖2中所示。亦即，微刀的高度方向將在支撐基材之局部法向軸的例如6、3、2、或1度內對齊。然而，在一些實施例中，如圖3中例示性實施例所示，微刀可包含基部2，該基部具有至少略微偏離法向於該微刀之高度方向的表面。此微刀之特徵可在於拔模角α。如圖4中的例示性實施例所示，當此類微刀沉積至支撐基材 上(例如藉由靜電沉積)，使得基部2落在支撐基材之主表面41上時，該等微刀會傾斜至一側(如由拔模角α指定)。微刀的此傾斜之特徵可在於相對於支撐基材之主平面的角β。然而，為了便於本文的描述，微刀的任何此類傾斜之特徵會在於相對於支撐基材40之局部法向軸Az的傾斜角。此傾斜角可直接從經測量的角β獲得，或者可直接測量。在各種實施例中，微刀可展現拔模角α，該拔模角α係至少90或95度至至多130、120、110、105、或100度。在各種實施例中，在沉積至支撐基材之主表面上之後，微刀可展現角β，該角β係至少50、60、70、或80度至至多85度。在各種實施例中，在沉積至支撐基材之主表面上之後，微刀可展現相對於該基材之局部法向軸的傾斜角，該傾斜角係至少0、2、4、6、或8度至約40、30、20、或10度。雖然圖4的微刀1以彼此平行對齊的形式顯示，將理解到在任何實際的生產製程中，微刀可能以各種角度定向存在。
如所述，如本文中所定義的微刀將包含刀尖3，該刀尖展現小於20微米的曲率半徑r。如圖1a中的例示性實施例所繪示，粒子(諸如例如微刀)之尖端的曲率半徑係符合以下條件的最小圓之半徑：當在正交於該粒子(包括該尖端)之一面的方向上觀看時，通過該粒子之該面的兩側之各者上一點，該兩側共同在該尖端的曲線開始處形成該尖端，其中該兩側之各者從直線轉變為曲線。獲得粒子之尖端的曲率半徑之方法係論述於美國臨時專利申請案第62/369367號及PCT公開申請案第WO 2018026669號中，其以引用方式併入本文中。在各種實施例中，微刀之刀尖的曲率半徑可小於18、17、16、15、14、 13、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4.5、4、3.5、3、2.5、2、1.5、1、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.05、或0.01μm。在進一步實施例中，刀尖曲率半徑可係至少0.001μm。
如所述，微刀將包含刀尖3，該刀尖展現係至少10：1的刀尖長度Lbt與刀尖曲率半徑r之刀尖縱橫比。藉由將刀尖長度Lbt(其通常會對應於在微刀最頂端處的微刀厚度t)除以上述曲率半徑，獲得此刀尖縱橫比。舉具體實例而言，具有50微米的刀尖長度及2微米的刀尖曲率半徑之微刀會具有25：1的刀尖縱橫比。在各種實施例中，微刀之刀尖可展現至少15：1、20：1、25：1、30：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、或150：1的刀尖縱橫比。
將理解到，許多此類微刀可展現非常鋒利(小曲率半徑)的尖端，該尖端在特徵上非常類似刀片(亦即，其展現高刀尖縱橫比)。就許多此類微刀而言，或許可能可以藉由隨意檢查(例如藉由使用光學顯微鏡)來判定微刀展現至少例如10：1或更高的刀尖縱橫比，而沒有必要計算曲率半徑或刀尖縱橫比的精確值。
如所述，在一些實施例中，至少一些陶瓷微刀的形狀可係三角形。如圖1中的例示性實施例所示，此類微刀可包含基部2，該基部係接合至支撐基材40之主表面41；並可包含末端峰(尖端)3，該末端峰位於三角形微刀之與基部2相對的一端。在各種實施例中，至少50、70、90、或95%的陶瓷微刀的形狀可係三角形。
微刀可以任何合適大小範圍提供。在各種實施例中，微刀可具有小於3000、2500、2000、1500、1000、800、700、600、 500、400、300、200、或100微米的最長尺寸(例如長度)。在進一步實施例中，微刀可具有大於50、150、250、350、450、550、650、850、1200、1700、或2200微米的最長尺寸。
在各種實施例中，微刀可展現自該微刀之基部2至該微刀之尖端3的高度，該高度小於2500、2000、1500、1000、800、700、600、500、400、300、200、或100微米。在進一步實施例中，微刀可具有大於40、50、150、250、350、450、550、650、850、1200、1700、或2200微米的高度。在許多實施例中，微刀可經結構設計，使得設置在支撐基材上的微刀之高度遠大於該等微刀將穿透進入的有機聚合膜之厚度。在各種實施例中，至少一些陶瓷微刀可展現自該微刀之基部2至該微刀之尖端3的高度，該高度係該等微刀衝擊於其上的有機聚合膜之厚度的至少2、4、8、16、或甚至32倍。在進一步實施例中，至少一些陶瓷微刀可展現不大於聚合膜厚度之100、50、或25倍的高度。為達此項及本文中其他計算的目的，微刀的「高度(height)」係沿著該微刀的實際範圍(而不是嚴格地沿著基材的法向軸)測量(即使該微刀如本文先前所述為傾斜的)。在各種實施例中，至少50、70、90、或95%的陶瓷微刀可符合上文所列標準中之任一者。在各種實施例中，微刀(無論該微刀的形狀是否係例如三角形)的厚度之範圍可係至少10、20、40、80、120、150、或200微米至至多1000、700、300、或180微米。
在許多實施例中，陶瓷微刀的大小及形狀可係至少大致上、實質上、或基本上類似。亦即，其等皆可經模製成共同的大小及/ 或形狀。因此，當將微刀沉積至支撐基材上時，許多微刀可展現類似高度。因此，在各種實施例中，一些百分比的微刀所展現之自微刀之基部至微刀之尖端(末端峰)的高度可在全體陶瓷微刀之平均基部至尖端高度之加或減20%、10%、或5%之內。在各種實施例中，至少50、70、90、或95%的陶瓷微刀可符合此等標準中之任一者。
在各種實施例中，至少一些陶瓷微刀1將展現至少3：1、4：1、5：1、或6：1的高度與厚度(h/t)之縱橫比。將自微刀的高度及微刀的厚度來計算此縱橫比。如果厚度可變，可使用微刀之主表面4及5的區域上的平均厚度。在各種實施例中，至少50、70、90、或95%的陶瓷微刀可符合上文所列之標準。
在各種實施例中，至少一些陶瓷微刀1將展現至少3：1、4：1、5：1、或6：1的長度與厚度(l/t)之縱橫比。長度意指微刀的最大長度(在其上設置微刀的基材之面內方向上)，其一般係沿著微刀之基部。在各種實施例中，至少50、70、90、或95%的陶瓷微刀可符合此等標準中之任一者。在進一步實施例中，至少50、70、90、或95%的陶瓷微刀將展現至少3：1、4：1、5：1、或6：1的高度與厚度(h/t)之縱橫比，並將展現至少3：1、4：1、5：1、或6：1的長度與厚度(l/t)之縱橫比。
粒子(諸如陶瓷微刀1)的縱橫比亦可就體積縱橫比進行表徵。體積縱橫比係定義為通過粒子質心(centroid)的最大截面積除以通過質心的最小截面積之比值。在各種實施例中，至少50、70、90、或95%的陶瓷微刀可展現大於1.5、2.0、2.5、3.0、或5.0的體積縱橫比。雖然在一些實施例中使用圖1所示之一般類型的三角形微刀可能 很方便，但至少一些微刀可具有任何所欲形狀(即，當沿著微刀的厚度方向觀看輪廓時)，只要其等呈現如本文中先前定義並描述的微刀尖端。例如，至少一些微刀可係等邊三角形、等腰三角形、直角三角形、斜三角形、銳角三角形、鈍角三角形等。在一些實施例中，至少一些微刀可以不是三角形。例如，至少一些微刀可以是截斷的三角形(例如梯形或等腰梯形)、矩形(包括正方形)、斜方形(rhombus)、菱形(diamond)、鳶形、不規則四邊形等。
在一些此類實施例中，微刀可不展現由圖1及圖2的微刀所展現之類型的平坦基部2。反之，微刀可具有可變的底部表面，可具有自其向下延伸的一或多個突起(在這些描述中，諸如底部及向下之用語係在相對於微刀的高度方向時使用，並未表明相對於地球的任何定向)，諸如此類。只要底部表面的變化及/或突起並未不可接受地妨礙在至少大致上直立的條件下沉積微刀於支撐基材之主表面上，則任何此類配置是可接受的。
在一些實施例中，微刀可展現不一定如圖1、圖2、及圖3所示之均勻平面的相對主表面4及5。因此，在一些實施例中，至少一些微刀可係例如碟狀，且/或可在其中具有開口。製造具有此等一般類型之特徵的粒子之方法係論述於美國專利第8123828號中，其全文以引用方式併入本文中。在一些實施例中，至少一些微刀可在其中包含溝槽。製造具有此一般類型之特徵的粒子之方法係論述於美國專利第8764865號中，其全文以引用方式併入本文中。
微刀可以任何所欲面積密度存在於支撐基材之主表面上，該面積密度意指每單位面積的支撐基材之粒子數目。在各種實施例中，微刀可以每平方cm至少10、50、100、125、175、225、275、325、350、425、或500個微刀的面積密度存在。在進一步實施例中，微刀可以每平方cm至多約10000、5000、4000、2000、1000、800、600、400、300、250、200、或150個微刀的面積密度存在。
在一些實施例中，微刀可以隨機圖案設置在支撐基材之主表面上。此隨機性可適用於基材區域上的微刀分佈(例如，個別微刀之間的間隔)，且/或適用於相對於彼此並相對於在其上設置微刀的支撐基材之橫向軸的個別微刀之長度方向的角度定向。
在一些實施例中，至少一些微刀可以所欲(例如非隨機)圖案或間隔設置在支撐基材上。例如，在一些實施例中，可將微刀以離散路徑設置在支撐基材上，該等路徑各自至少大致上、實質上、或基本上與支撐基材之橫向軸對齊。因此在各種實施例中，至少50、70、90、或95%的微刀可以定向在支撐基材之橫向軸的20、15、或10度內的路徑配置。舉具體實例而言，在圖5的例示性實施例中，陶瓷微刀1係設置在第一路徑及第二路徑11及12中，各路徑基本上與支撐基材之橫向軸At對齊。
在一些實施例中，至少一些陶瓷微刀可以非隨機角度定向設置在支撐基材上。例如，陶瓷微刀可經角度定向，使得其刀尖長度方向至少大致上、實質上、或基本上與支撐基材之橫向軸對齊。因此在各種實施例中，至少50、70、90、或95%的微刀可經角度定向， 使得其刀尖長度方向係定向在支撐基材之橫向軸的20、15、或10度內。在一些實施例中，陶瓷微刀可以非隨機角度定向及非隨機間隔圖案配置。在各種實施例中，至少50、70、90、或95%的陶瓷微刀可符合上文所列標準中之任一者或兩者。將粒子以受控間隔圖案及/或受控旋轉定向沉積至基材上的方法係論述於例如美國專利第9776302號中，其全文以引用方式併入本文中。
在一些實施例中，可藉由一層有機聚合樹脂(例如黏合劑)51將微刀1接合至支撐基材40，如圖4所示。在一些實施例中，可將此黏合劑層設置(例如塗佈)至基材40上，然後將微刀1沉積於其上，使得微刀之基部附接至黏合劑層之表面或部分埋置在黏合劑層中。在微刀沉積製程後，可使黏合劑層51硬化。值得注意的是，在使用黏合劑層51將微刀1接合至支撐基材40的情形下，會將在其上設置微刀的支撐基材40之主表面41視為由黏合劑層51之外表面提供。將理解到，經適當選擇的黏合劑層(例如相對軟且/或厚的黏合劑層)可允許具有例如非平面或不規則之基部的微刀以此方式沉積在其上，以仍然保持至少大致上直立。
如圖4中的例示性描繪所示，在一些實施例中，可將有機聚合樹脂的額外塗層52施加於微刀1的頂部上，例如為了增強微刀對支撐基材的接合。若為所欲，此塗層可存在，且尚未發現其對微刀在穿透進入有機聚合膜中以形成微裂縫時的效能帶來不利影響。
基材40可係在使微刀衝擊於有機聚合膜上的製程期間具有足夠機械完整性以支撐陶瓷微刀1的任何基材。在許多實施例中， 基材40具有足夠可撓性，以允許將微刀承載基材安裝於支撐輥上。合適的基材可選自例如聚合膜、金屬箔、織造織物或布料、針織織物或布料、紙、硬化纖維、非織造物。可使用此等之任一者的層壓體及組合。
如所述，基材40在其主表面41上承載陶瓷微刀1，可於有機聚合膜之主表面上經衝擊，以達到本文所揭示的目的。在一些實施例中，基材40可設置在平台上，該平台在相對於有機聚合膜之主表面下以「釘床(bed-of-nails)」方式受擠壓。然而，如圖6及圖7中的例示性實施例所示，基材40環向地纏繞支撐輥60之徑向向外表面可係合宜的。基材40可以任何合適的方式安裝於支撐輥60上。例如，可使用一層黏著劑將基材40之徑向向內表面接合至支撐輥60之徑向向外表面。可使用任何合適的支撐輥。金屬輥(例如由一層鋼提供的徑向向外表面)或橡膠面金屬輥可係特別合宜的。
支撐輥60可與背襯輥65組合使用以形成軋輥設備70，其中兩輥共同提供輥隙67。然後，可將有機聚合膜100饋入並通過旋轉輥之間的輥隙，在其過程期間，使支撐基材40之主表面41上的陶瓷微刀1衝擊於有機聚合膜100的主表面(圖7中的表面101)上。有機聚合膜100之其他主表面102將由背襯輥65之表面66支撐。背襯輥65可包含任何合適的設計；例如，其可包含由任何所欲材料製成的徑向向外表面66。在一些實施例中，表面66可由金屬(諸如例如鋼)提供。然而，可較佳地使用具有受控硬度的材料；例如，背襯輥65可面對例如下列的徑向向外層：聚矽氧橡膠、天然橡膠、丁基橡膠、或 具有經適當選擇硬度的任何其他材料。在各種實施例中，背襯輥65之表面66可展現至少40、50、60、或70的蕭氏A刻度硬度。在進一步實施例中，表面66可展現至多100、90、85、或80的蕭氏A硬度。
雖然圖6及圖7中所示之有機聚合膜100為平直饋入輥隙67中，但無論在穿過輥隙67之前及/或之後，實際上膜100可以任何所欲程度纏繞支撐輥60且/或纏繞背襯輥65。如熟悉膜處理者將會充份理解的，任何數目的輔助輥(例如惰輥、轉向輥等)可與軋輥設備70結合使用。
當有機聚合膜100之各連續部分穿過輥隙67之最窄部分時，將使一系列微刀衝擊至膜100之主表面101上。微刀1將穿透進入膜100之主表面101並部分通過膜100的厚度。部分通過意指本文中所揭示之設備及方法經特意配置，使得微刀不會完全穿透膜100的整個厚度。亦即，一旦膜與陶瓷微刀分離，空穴(微裂縫，如稍後詳細論述)110將留在膜100中。如圖7及圖8中的例示性實施例所示，微裂縫110係封閉空穴，而不是自主表面101延伸通過膜100至主表面102的通孔(通過穿孔)。將理解的是，在使用本文中所揭示之設備及方法的工業製程中，可能如將因任何現實工業製程的統計性質而預期的，偶爾發生一些非常少量(例如，小於0.5百分比)的通過穿孔。然而，本文中所揭示之設備將與其中特意達到大量通過穿孔的任何設備或方法有所區別。換言之，本文中所揭示之設備及方法將與下列有所區別：例如，膜中通孔的機械(例如模頭)衝壓、膜中通孔 的針扎、膜中通孔的火焰穿孔、膜中通孔的壓紋、膜中通孔的雷射穿孔等。
在各種實施例中，微刀平均可穿透進入膜100的厚度之至少20、30、40、50、或60%。(舉具體實例而言，當微刀之尖端穿透40微米進入厚度係100微米的膜中時，該微刀已穿透40%進入該膜之厚度。)在進一步實施例中，微刀平均可穿透進入膜100的厚度之至多90、80、70、或60%。除了微裂縫本身不是通孔之外，在至少一些實施例中，膜100中不存在任何種類的通孔(例如，如由任何習知穿孔製程達成)。
如果一般而言，微裂縫承載主表面101之相對側上的主表面102未受微破裂製程影響，則事實上，微刀不會完全穿透膜100的厚度。亦即，一般而言，主表面101上的各裂縫110不伴隨例如相對主表面102上的對應凸起或圓頂。由於此點以及微裂縫之小的大小，在許多情況下，微裂縫可能不易讓人類肉眼察覺到，且不會顯著影響膜100藉由習知膜處理設備及製程處理的能力。
在一些實施例中，可鑑於待處理膜100的厚度選擇微刀1的高度。在一些實施例中，微刀的平均高度可小於待處理膜的厚度。然而，在許多實施例中，微刀的平均高度可等於或大於(例如遠大於)如本文中先前所述的膜厚度。舉具體實例而言，已發現平均高度在大約430至470微米範圍中的陶瓷微刀，在用於處理厚度在25至75微米範圍中的有機聚合膜時作用良好。
軋輥設備70的操作參數(例如，輥60及65之徑向向外表面彼此最接近的距離、操作輥時的輥隙壓力等)將經配置，以確保不會發生微刀1完全穿透膜的整個厚度的情形。在各種實施例中，輥60及65可在每線性吋至少1、10、20、或40、80、100、或120磅的輥隙壓力下操作。在進一步實施例中，輥60及65可在每線性吋至多300、200、160、或140磅的輥隙壓力下操作。施加於有機聚合膜的線速度及張力可係任何合適值。
在一些實施例中，本文中所揭示的設備及方法可經結構設計，使得在膜100保持在小於40℃之溫度下的同時，使陶瓷微刀1衝擊於膜100之主表面上。這是由於不一定要將膜100加熱至其熔點、或甚至其軟化點，以達到本文所揭示的效果。亦即，陶瓷微刀1穿透進入有機聚合膜100的過程係涉及例如塑性變形、冷流動、或類似者的微破裂製程(如下文所詳細論述)。在微裂縫外觀已發現這方面的證據。如圖8中的例示性實施例所示，且如下文所詳細論述，微裂縫110一般不展現造成微裂縫之微刀的形狀之鏡像。因此，微破裂製程與例如所謂的熱壓紋製程有所區別，在熱壓紋製程中，有機聚合材料會達到其軟化點(例如，在半結晶材料的情況下接近其熔點)。在此類熱壓紋製程中，聚合材料在以下壓紋條件下一般具足夠流動性：當與壓紋表面分離時，該材料展現該壓紋表面的近鏡像。(亦即，壓紋突起係例如4面對稱的角錐體時，其將導致經壓紋材料中形成4面對稱的角錐空穴。)因此，如本文中所揭示的微破裂製程與壓紋製程有所區別，壓紋製程係在達到或高於有機聚合材料的軟化點之溫度下操作， 例如接近熔點。微破裂製程亦與涉及膜區域的差異加熱及冷卻的製程(例如藉由使火焰衝擊於膜上，該膜經支撐於背襯輥上，該背襯輥在其表面上具有空穴)有所區別。
因此，在許多實施例中，本文中所揭示之設備及方法可在環境條件下操作，例如在室溫下操作，而沒有任何特定控制的操作溫度。然而，若為所欲，可控制操作溫度，例如可設定為略高於(或低於)環境條件，例如藉由使加熱或冷卻液體循環通過輥60及/或輥65的內部。在各種實施例中，可控制設備及方法，使得當使微刀衝擊於膜上時，膜係在低於有機聚合膜之熔點至少30、40、50、70、90、或110度C的溫度下。例如，如果膜係展現在130℃範圍中之熔點的聚丙烯，則當使微刀衝擊於其上時，可將該膜保持在60℃或更低的溫度下。將理解到，特別是對於定向膜而言，沒有任何在顯著升高溫度下處理膜的需要可確保膜不展現非所要的熱效應(例如收縮、捲曲、或類似者)。
因此，本文中所揭示之處理過程提供微破裂膜100，即具有至少一個承載多個微裂縫110之主表面101的膜，如圖8中的例示性實施例所示。(在許多實施例中，膜中僅一個主表面需為微破裂的；然而，若為所欲，兩側均可為微破裂的)。圖8中所示之例示性微裂縫110代表發現為由本文中所述之使用陶瓷微刀的微破裂製程所產生者。自圖8顯而易見的是，微裂縫係封閉空穴，其不穿透膜的整個厚度。因此，微裂縫可容易且輕易地與通過穿透區別，無論該通過穿透係藉由例如模頭衝壓、針扎、雷射鑽孔、火焰穿孔等形成。微破 裂表面101將係至少實質上平面，但穿透其中的微破裂空穴除外。此外，雖然微破裂製程可能偶爾(例如以隨機的統計方式)造成少量材料位移於主表面101之平面上方，微破裂表面將與膜表面有所區別，該膜表面承載多個特意製成的區，該等特意製成的區各自包含中央部分，該中央部分凹入該膜表面之主平面下方，且完全由突出該膜表面上方的邊緣環向地環繞。
一般而言，微裂縫將展現大致上指示其係由微刀穿透而形成的形狀。然而，微裂縫不會表現為呈陶瓷微刀(穿透進入膜中以形成微裂縫)之鏡像的空穴。亦即，其不是因其中軟化(例如熔融)聚合材料流動來以接近精確方式適形於壓紋工具之壁的製程而得，而是微破裂製程涉及顯著程度的固相剪切(如由圖8的微裂縫110之壁111所證實)，其看起來已藉由剪切掉聚合材料之其他部分而暴露。因此，微裂縫將係形狀不規則且彼此不相同的空穴，且不是用來產生彼等之工具的鏡像，且因此可容易地與例如由有機聚合材料之熱壓紋形成的空穴區別。微裂縫亦可與例如由差異加熱製程所導致之聚合材料的熱引發彈性復原而形成的特徵有所區別。微裂縫可與藉由非微破裂製程形成的特徵於以下方面有所區別：存在至少一些程度的裂紋、剪切帶、或例如非線性或塑性變形、應變硬化等的任何其他證據。
總之，藉由存在指示局部固相剪切及破裂製程的特徵，及/或藉由不存在指示熔融聚合物流動或聚合物鬆弛的特徵，可識別微裂縫，並將其與其他類型的封閉空穴區別。可藉由目視檢查或藉由任 何合適的詢問方法，例如藉由局部光學特性(例如雙折射)評估、局部結晶結構或層狀特性評估等，來偵測此類特徵。
有機聚合膜100已經處理以包含微裂縫110(如本文中所揭示)時，其可用於任何合適的目的。微裂縫可增強膜供手撕的能力，而不必例如用剪刀或刀片切割。在許多有用的實施例中，如圖9中的例示性實施例所示，此有機聚合膜可作為用於黏著劑膠帶150的膠帶背襯。因此，在有機聚合膜100經如上所述處理後，可將一層黏著劑(例如壓敏性黏著劑)120設置(例如塗佈)於膜100之主表面上。可使用任何合適的壓敏性黏著劑，例如基於天然橡膠的黏著劑、基於丙烯酸酯的黏著劑、基於聚矽氧的黏著劑等。壓敏性黏著劑、其特性、及其組成及組分係論述於美國專利第8530021號中，其相關部分的全文針對此目的以引用方式併入本文中。在一些實施例中，壓敏性黏著劑可設置在膜100之主表面102上，該主表面係相對於微破裂表面101。在其他實施例中，黏著劑可設置在承載微裂縫的主表面上。可處理(例如，用離型塗層或類似者)膜100的相對表面，以增強黏著劑自該相對表面脫離的能力(例如當將黏著劑膠帶從捲狀形式展開時)。
因此，在一些實施例中，可在獨立有機聚合膜上執行本文中所揭示的微破裂製程。然而，在其他實施例中，可在已經承載壓敏性黏著劑的有機聚合膜上執行微破裂製程。在此情況下，微破裂可能最方便地在膜之相對於承載黏著劑者的主表面上執行；此外，可鑑於黏著劑層之存在修改製程參數(例如背襯輥的硬度、輥隙壓力等)。 此外，當然，亦可向背襯輥之表面66賦予離型表面，黏著劑將易於自該離型表面釋離。可在任何所欲寬度的有機聚合膜上執行本文中所揭示之製程。在一些實施例中，可在膜之寬度寬度捲材(例如巨型)上執行製程，隨後將其裁切成膜之多個窄寬度捲材(例如，在塗佈壓敏性黏著劑層、及在膜上執行任何其他所欲處理之後)。可藉由任何合適的製程(例如剃刀片裁切或刻劃(score)裁切)來裁切膜。
待進行微破裂的有機聚合膜10可具有任何合適的組成。膜可具任何所欲厚度。在各種實施例中，膜可係至少10、20、30、40、50、70、或90微米厚。在進一步實施例中，膜可係至多200、150、100、80、60、35、或25微米厚。微破裂製程可特別適用於展現相對高模數的膜。因此，在各種實施例中，膜10可展現至少1.0、1.5、或2.0GPa的楊氏模數。在各種實施例中，膜10可係例如未塑化聚氯乙烯、聚丁二酸丁二醇酯、聚酯(例如PET)、或聚乳酸。在一些實施例中，膜10可係聚丙烯，或是聚丙烯摻合物或共聚物。在具體實施例中，膜10可係定向聚丙烯。在進一步實施例中，膜10可係雙軸定向聚丙烯(BOPP)。
提供分散於黏著劑膠帶之膠帶背襯之整個區域的多個微裂縫，可增強黏著劑膠帶可手撕的容易性。亦即，背襯邊緣附近存在微裂縫可增強起始邊緣撕裂的能力。還有，整個背襯區域存在微裂縫可增強橫跨背襯傳播撕裂的能力。
就多項目的(例如，對於2cm或更小寬度的膠帶)而言，撕裂可至少大致上橫跨膠帶寬度傳播可係足夠的。因此，在此類 情況下，微裂縫在其間隔及/或其角度定向上隨機配置的圖案可係足夠的。然而，在一些情況下，可為所欲的是沿著精確方向引導撕裂。例如(例如，對於相對寬的膠帶)，可為所欲的是，在與膠帶的橫向軸緊密對齊的方向上，引導直接橫跨膠帶寬度的傳播撕裂。在此類情況下，如本文中先前所述，微刀可以有序路徑配置，以使所得微裂縫係以各自沿著膠帶之橫向軸延伸(並沿著膠帶之縱向軸間隔開來)的路徑配置。若為所欲，微刀亦可經角度定向，使得其刀尖長度方向係與膠帶的橫向軸對齊，其可進一步增強在此方向上引導傳播撕裂的能力。
可根據本文之實例章節中揭示的邊緣撕裂力測試程序，評估撕裂膜所需的邊緣撕裂力。此測試模擬藉由以下執行的平面外剪切動作：使用者用手抓握膜或黏著劑膠帶，並嘗試撕裂該膜或膠帶(例如在橫跨膜或膠帶之窄寬度的至少大致上橫向方向上)。作為一般指南，當以此方式測試時，視為可以手撕的黏著劑膠帶會展現在大約4.0磅力或更少之範圍中的邊緣撕裂力。舉具體實例而言，如本文中所述之經微破裂後的(厚度大約30微米的)雙軸定向聚丙烯膜展現在大約1至4磅力之範圍中的邊緣撕裂力，如本文之實例章節所證實。相較之下，未微破裂的雙軸定向聚丙烯膜展現在大約15至17磅力之範圍中的邊緣撕裂力，將其視為過高而未達到可接受的可手撕性。
已發現，使有機聚合膜(例如雙軸定向聚丙烯膜)微破裂可增強如上述之膜的可手撕性，但膜的拉伸強度仍相對不受影響。亦即，可獲得撕裂膜所需的邊緣撕裂力之有利顯著減少，但是拉伸強度不會下降如此顯著的量，如本文中實例所證實。舉具體實例而言， 雙軸定向的30-μm聚丙烯膜的微破裂將所測得之拉伸強度降低至大約9磅力(相較於原始膜，其展現大約19磅力的拉伸強度)。此拉伸強度經判斷為可接受(且係在許多市售可得的住家及辦公室用黏著劑膠帶所展現之拉伸強度的範圍中)。為供比較，以類似於本文中所述的方式來處理雙軸定向聚丙烯膜，但採用由粉碎主體材料獲得的習知無機粒子，而不是採用陶瓷微刀。雖然以習知無機粒子處理確實將邊緣撕裂力降低至例如1至2磅力的範圍，但這是以將拉伸強度降低至4至6磅力的範圍為代價，其對於大多數黏著劑膠帶應用而言，被視為不可接受地低。
因此，總之，微裂縫的存在似乎會在使微破裂膜經受平面外剪切動作時促進撕裂傳播，但仍然允許該膜在經受平面內拉伸應變時展現適當的拉伸強度。因此，本文中所揭示的設備及方法允許例如要產生的黏著劑膠帶展現足以用於許多常用用途的拉伸強度，又可以用手撕。
例示性實施例清單
實施例1係一種用於向一有機聚合膜賦予可手撕性之方法，該方法包含：使多個陶瓷微刀衝擊於該有機聚合膜之一主表面上，使得至少一些該等陶瓷微刀部分穿透該有機聚合膜之一厚度，以在其中產生微裂縫；及將該有機聚合膜與該多個陶瓷微刀分離。
實施例2係實施例1之方法，其中該多個陶瓷微刀係設置在一支撐基材之一徑向面向外的主表面上，該支撐基材環向地纏繞一支撐輥。
實施例3係實施例2之方法，其中該支撐輥係與一背襯輥組合提供，以在其間提供一輥隙，且其中藉由使該有機聚合膜穿過在該支撐輥與該背襯輥之間的該輥隙，執行該多個陶瓷微刀於該有機聚合膜之該主表面上的該衝擊。
實施例4係實施例3之方法，其中該方法係以每線性吋80磅至每線性吋140磅的一輥隙壓力執行。
實施例5係實施例3至4中任一者之方法，其中該背襯輥包含展現70至90之一蕭氏A硬度的一主表面。
實施例6係實施例1至5中任一者之方法，其中該多個陶瓷微刀係設置在一支撐基材之一主表面上，使得該等陶瓷微刀處於至少大致上直立的構形。
實施例7係實施例1至6中任一者之方法，其中該等陶瓷微刀係以每平方公分100至1000個陶瓷微刀的一面積密度提供於一支撐基材之一主表面上。
實施例8係實施例1至7中任一者之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀係以離散路徑配置在一支撐基材之一主表面上，該等離散路徑各自在該支撐基材之一橫向軸的10度內對齊。
實施例9係實施例8之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀係經角度定向，使得該微刀之一刀尖長度方向係定向在該支撐基材之該橫向軸的15度內。
實施例10係實施例1至9中任一者之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀係具有下列之三角形微刀：一基部，其接合至一支撐基材之一主表面；及一末端峰，其位於該三角形微刀之與該基部相對的一端。
實施例11係實施例1至10中任一者之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀展現小於5微米的一刀尖曲率半徑。
實施例12係實施例1至11中任一者之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀展現至少40：1的一刀尖縱橫比。
實施例13係實施例1至12中任一者之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀所展現之自該陶瓷微刀之一基部至該陶瓷微刀之一尖端的一高度係在全體陶瓷微刀之一平均基部至尖端高度之加或減20%之內。
實施例14係實施例1至13中任一者之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀包含鋁氧化物。
實施例15係實施例1至14中任一者之方法，其中執行該方法使得該多個陶瓷微刀衝擊於該有機聚合膜之一主表面上，且該膜係在低於40℃且低於該有機聚合膜的一熔點至少50℃的一溫度下。
實施例16係實施例1至15中任一者之方法，其中該等陶瓷微刀係藉由一黏合劑層接合至一支撐基材之一主表面，該黏合劑層包含一有機聚合樹脂。
實施例17係實施例1至16中任一者之方法，其中該有機聚合膜係雙軸定向聚丙烯。
實施例18係實施例1至17中任一者之方法，其中該方法進一步包含將一壓敏性黏著劑塗佈至該有機聚合膜之一主表面上。
實施例19係實施例1至18中任一者之方法，其中該方法係在該有機聚合膜之一寬寬度巨型捲材上執行，且其中該方法進一步包含將該寬寬度巨型捲材裁切成多個窄寬度捲材的一後續步驟，該多個窄寬度捲材所各自展現的一寬度小於該寬寬度巨型捲材的一寬度的10%。
實施例20係一種可手撕有機聚合膜，其包含多個微裂縫。
實施例21係實施例20之可手撕有機聚合膜，其中該等微裂縫皆存在於該膜之一第一主表面上，且其中沒有微裂縫存在於該膜之一第二相對主表面上。
實施例22係實施例20至21中任一者之可手撕有機聚合膜，其中該等微裂縫係以每平方公分的該膜之一第一主表面100至1000個微裂縫存在。
實施例23係實施例20至22中任一者之可手撕有機聚合膜，其中該等陶瓷微刀係以離散路徑配置在一膜之一主表面上，該等離散路徑各自在該膜之一橫向軸的10度內對齊。
實施例24係實施例20至23中任一者之可手撕有機聚合膜，其中該等微裂縫呈不規則形狀且彼此不相同。
實施例25係實施例20至24中任一者之可手撕有機聚合膜，其中該有機聚合膜係雙軸定向聚丙烯。
實施例26係可手撕壓敏性黏著劑膜，其包含：一膠帶背襯，其包含實施例20至25中任一者之可手撕有機聚合膜；及一壓敏性黏著劑，其係設置在該膠帶背襯之一主表面上。
實例
測試程序
邊緣撕裂力
使用測試固定件，其包括兩個夾具，一個經固定，而一個經鉸接以能夠旋轉遠離固定夾具。各夾具包括兩個板塊，該等板塊夾在一起以在其間將膜區域穩固地夾住。將(長度3吋且寬度¾吋的)膜樣本放置在測試固定件中。將膜樣本之第一區域固定在固定夾具中，並將膜樣本之第二區域固定在鉸接夾具中。將固定要求及鉸接夾具之鄰接邊緣略微間隔開，以在其間提供小間隙(大約2mm)。兩個夾具從而建立準線性撕裂線(其中膜穿過固定夾具與鉸接夾具之間的開放間隙)，將用剪切力將膜樣本沿著該準線性撕裂線撕開。膜樣本係經定向，使得此撕裂線係沿着膜樣本之短軸(¾吋寬度)，並使得鉸接 夾具之旋轉軸平行於膜樣本之長軸。因此，鉸接夾具之旋轉軸垂直於撕裂線，使得在將固定夾具保持靜止下，鉸接夾具之旋轉移動導致平面外剪切動作施加於膜樣本之撕裂線。因此，測試固定件經結構設計，以模擬當一個人用各手抓握一長度的膠帶並嘗試用手撕裂該膠帶時所施加的剪切動作。將膜安裝在離旋轉軸大約2至3cm處。
將鉸接夾具連接至Instron/MTS機械測試機，該Instron/MTS機械測試機可在鉸接夾具上施加並監測一力。將機械測試機連接至鉸接夾具之端部，該端部係相對於鉸接端部。當起始測試時，機械測試機在鉸接夾具上施加增大的力，直到膜樣本在膜的邊緣處撕裂並沿着撕裂線撕裂。測試係以每分鐘115吋的速度(就機械測試機連接至鉸接夾具之端部的移動線速度而言)運行。一般將測試運行多次(例如於十或更多個膜樣本)，且計算並記述平均邊緣撕裂力。
拉伸強度
將6吋長乘¾吋寬的膜樣本放置在測試固定件中，該測試固定件包含第一夾具及第二夾具，該等夾具夾持膜樣本之第一端及第二端。將固定件連接至Instron/MTS機械測試機，該Instron/MTS機械測試機沿著膜樣本的長軸施加增大的力，直到膜斷裂。測試係以每分鐘12吋的線速度運行。一般將測試運行多次，且計算並記述平均拉伸強度。
工作例
代表性實例
獲得一捲30μm(1.18密耳)厚的雙軸定向聚丙烯(BOPP)有機聚合膜。
獲得包含可撓性基材的物品，該可撓性基材在其一主表面上承載多個成形無機粒子。粒子包含氧化鋁，並以至少大致上直立的構形(用酚系黏著劑)接合至可撓性基材。粒子至少大致上呈等邊三角形的形狀，其長度在500至540微米的範圍中，高度在430至470微米的範圍中，且整體的長度與厚度縱橫比在3：1至4：1範圍中。粒子經評估包含小於20微米的刀尖曲率半徑、及至少40：1的刀尖縱橫比。可撓性基材的寬度係12吋。
利用3M Super 77噴霧黏著劑噴灑可撓性基材之背面，之後將基材環向地纏繞鋼製支撐輥之徑向面向外表面，其中模製無機粒子朝外。將可撓性基材的環向端齊平地放置在一起。支撐輥的直徑係12吋，且支撐輥的寬度係12吋。
支撐輥與背襯輥配對以形成軋輥設備。背襯輥面對具有80之蕭氏A硬度的聚矽氧橡膠。當將膜饋入其間時，將該等輥朝向彼此擠壓以提供每線性吋大約125磅的輥壓壓力(nipping pressure)。軋輥係於環境(室溫)條件下以每分鐘大約50呎的線速度操作。
以上述程序在BOPP膜的第一表面中產生微裂縫。經評估，微裂縫平均穿透到膜厚度的大約一半處。在膜的目視檢查中，並未觀察到通過穿孔。實際上，在膜的第二相對表面上可見到很少或沒 有微穿孔製程的證據，且甚至在觀看第一表面時，微裂縫不易讓人類肉眼可見。
根據上文提供的邊緣撕裂力測試程序來測試此膜的樣本；所得平均邊緣撕裂力(基於數個樣本的測試)係大約3至4磅力。經由比較，未經微破裂之相同BOPP膜的邊緣撕裂力係大約15至17磅力。
根據上文提供的拉伸強度測試來測試此膜的樣本；所得平均拉伸強度係大約9磅力。經由比較，未經微破裂之相同BOPP膜的拉伸強度係大約19磅力。
微破裂膜的成捲樣本係以習知可得的壓敏性黏著劑成功地塗佈，並將其轉換(裁切)成適用於一般目的(例如住家及辦公室)使用之一般類型的窄寬度(例如寬度~2cm)膠帶。微裂縫的存在不會影響膜藉由膜捲處理設備處理、經黏著劑塗佈、轉換等的能力。
比較例
以與上文類似的方式處理如上所述的BOPP膜。由商標名稱為3M MEDIUM ALUMINUM OXIDE CLOTH SHEET,P80 GRIT(可購自3M Company,St.Paul MN)的類型獲得物品。此物品包含承載無機粒子的可撓性基材，據信該等無機粒子為藉由粉碎製程獲得的習知粒子。使產品纏繞支撐輥，並以與上述類似的方式使用。以此方式處理的比較例膜展現可接受的邊緣撕裂力(一般在1至2磅力的範圍中)；然而，此等膜所展現的拉伸強度(一般在4至6磅力的範圍 中)對大多數用途而言，被視為不可接受地低。對比於如代表性實例中的經微破裂之膜，利用粉碎衍生粒子處理膜亦導致對膜帶來巨觀上可見的損壞、及多個通孔形成。
變化例
利用變化諸如陶瓷微刀粒子大小、輥隙壓力、線速度、及/或操作溫度之參數，執行上述代表性實例的多個重複及變化。在數種情況下，能夠產生微破裂BOPP膜，其展現在1至2磅力之範圍中的邊緣撕裂力。大致上，在以所欲拉伸強度建立的限制內，微刀粒子大小愈大，且/或輥隙壓力愈高，則使得微刀愈加穿透進入膜，並賦予愈低的邊緣撕裂力。以例如每分鐘10呎至每分鐘500呎進行，線速度似乎不會顯著影響製程。同樣地，線張力似乎不會對製程產生顯著影響。同樣地，背襯輥及/或支撐輥的溫度似乎不會對製程產生顯著影響。
以與上文在代表性實例中所述大致上類似的方式處理其他膜。此等膜包括聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚對苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯(塑化)、及聚氯乙烯(未塑化)。雖然未獲得所有此等膜的定量邊緣撕裂力數據，但大致上，其等能夠如本文中所揭示處理，從而導致在定性評估中降低起始及傳播邊緣撕裂所需的力。
在又另一變化中，BOPP膜經微破裂，其與代表性實例的膜相同，但係50吋寬。使用如下的大型帶材處理設備，使此膜微破裂。獲得產物，其與用於代表性實例者實質上相同，但係49吋寬。將基材環向地纏繞支撐輥，該支撐輥係50吋寬且直徑為12吋。在這種 情況下，支撐輥面對硬度蕭氏40A的聚矽氧層。當以上述方式利用Super 77噴霧黏著劑接合至此層之表面時，基材良好地留在原位。支撐輥與背襯輥配對，該背襯輥包含蕭氏硬度80A的層(如在代表性實例中)以形成輥隙設備。以每分鐘500呎處理BOPP膜，而得到49吋寬的微破裂區域，以及大約½吋寬的非微破裂邊界(沿著BOPP膜的各邊緣)。此微破裂BOPP膜展現與代表性實例中者非常類似的邊緣撕裂力及拉伸強度。
前述實例已僅為了清楚理解而提供，並且無任何不必要的限制係自其理解。實例中描述之測試及測試結果旨為闡釋而非預測，並且可預期測試程序中的變化會得出不同結果。鑑於所使用的程序中涉及通常已知的公差，實例中的所有定量值應理解為係近似的。
所屬技術領域中具有通常知識者應理解，本文所揭示之特定例示性元件、結構、特徵、細節、結構設計等等都可在許多實施例中修改及/或結合。所有此類變化及組合皆經本案發明人設想而全都在本發明的範圍內，並非只有經選擇作為例示性說明的那些代表性設計。因此，本發明的範疇應不侷限於本文中描述的特定例示結構，而是至少延伸至申請專利範圍之語言所述之結構及這些結構的等效物。本說明書中明確敘述作為替代者之元件中的任一者皆可如所欲以任何組合明確包括於申請專利範圍內或排除自申請專利範圍外。將理解的是，本文件具體涉及使用無機粒子以達到使聚合膜微破裂的目的。本文件中的揭示不應被視為表徵用於任何其他目的之任何此類粒子的任何特性或效用或該特性或效用之缺乏。
本說明書中以開放式語言(例如：包含(comprise)及其衍生語)敘述之元件或元件組合中的任一者，皆可視為另外以封閉式語言(例如：組成(consist)及其衍生語)及半封閉式語言(例如：基本上組成(consist essentially)、及其衍生語)來敘述。雖然本文中可能已論述各項理論及可能的機制，此類論述無論如何都不應該用來限制可主張的申請標的。倘若本說明書之內容與以引用方式併入本說明書中但不主張其優先權之任何文件之揭露間有任何衝突或差異，應以本說明書的內容為主。

Claims (21)

  1. 一種用於向有機聚合膜賦予可手撕性之方法，該方法包含：使多個陶瓷微刀衝擊於該有機聚合膜之主表面上，使得至少一些該等陶瓷微刀部分穿透該有機聚合膜之厚度，以在其中產生微裂縫；以及，將該有機聚合膜與該多個陶瓷微刀分離。
  2. 如請求項1之方法，其中該多個陶瓷微刀係設置在支撐基材之徑向面向外的主表面上，該支撐基材環向地纏繞支撐輥。
  3. 如請求項2之方法，其中該支撐輥係與背襯輥組合提供，以在其間提供輥隙，且其中藉由使該有機聚合膜穿過在該支撐輥與該背襯輥之間的該輥隙，執行該多個陶瓷微刀於該有機聚合膜之該主表面上的該衝擊。
  4. 如請求項3之方法，其中該方法係以每線性吋80磅至每線性吋140磅的輥隙壓力執行。
  5. 如請求項3之方法，其中該背襯輥包含展現70至90之蕭氏A硬度的主表面。
  6. 如請求項2之方法，其中該多個陶瓷微刀係設置在該支撐基材之該主表面上，使得該等陶瓷微刀處於至少大致上直立的構形。
  7. 如請求項2之方法，其中該等陶瓷微刀係以每平方公分100至1000個陶瓷微刀的面積密度提供於該支撐基材之該主表面上。
  8. 如請求項2之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀係以離散路徑配置在該支撐基材之該主表面上，該等離散路徑各自在該支撐基材之橫向軸的10度內對齊。
  9. 如請求項8之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀經角度定向，使得該微刀之刀尖長度方向係定向在該支撐基材之該橫向軸的15度內。
  10. 如請求項2之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀係具有下列之三角形微刀：基部，其接合至該支撐基材之主表面；及末端峰，其位於該三角形微刀之與該基部相對的一端。
  11. 如請求項1之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀展現小於5微米的刀尖曲率半徑。
  12. 如請求項1之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀展現至少40：1的刀尖縱橫比。
  13. 如請求項1之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀所展現之自該陶瓷微刀之基部至該陶瓷微刀之尖端的高度係在全體陶瓷微刀之平均基部至尖端高度之加或減20%之內。
  14. 如請求項1之方法，其中至少70%的該等陶瓷微刀包含鋁氧化物。
  15. 如請求項1之方法，其中執行該方法使得該多個陶瓷微刀衝擊於該有機聚合膜之主表面上，其中該膜係在低於40℃且低於該有機聚合膜的熔點至少50℃的溫度下。
  16. 如請求項1之方法，其中該等陶瓷微刀係藉由黏合劑層接合至支撐基材之主表面，該黏合劑層包含有機聚合樹脂。
  17. 如請求項1之方法，其中該有機聚合膜係雙軸定向聚丙烯。
  18. 如請求項1之方法，其中該方法進一步包含將壓敏性黏著劑塗佈至該有機聚合膜之主表面上。
  19. 如請求項1之方法，其中該方法係在該有機聚合膜之寬寬度巨型捲材上執行，且其中該方法進一步包含將該寬寬度巨型捲材裁切成多個窄寬度捲材的後續步驟，該多個窄寬度捲材所各自展現的寬度小於該寬寬度巨型捲材的寬度的10%。
  20. 一種可手撕有機聚合膜，其包含多個微裂縫。
  21. 一種可手撕壓敏性黏著劑膜，其包含：膠帶背襯，其包含如請求項20之可手撕有機聚合膜； 以及，壓敏性黏著劑，其係設置在該膠帶背襯之主表面上。
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