TWI568820B - 具有高光學品質之雙面自黏性黏著產品 - Google Patents

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TWI568820B
TWI568820B TW100113513A TW100113513A TWI568820B TW I568820 B TWI568820 B TW I568820B TW 100113513 A TW100113513 A TW 100113513A TW 100113513 A TW100113513 A TW 100113513A TW I568820 B TWI568820 B TW I568820B
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double
pressure
layer
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席羅 多爾斯
馬太 庫普
雷爾夫 屈瑞伯
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特薩股份有限公司
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Description

具有高光學品質之雙面自黏性黏著產品
本發明係一種霧度為5%或更低之雙面壓敏黏著產品,此種壓敏黏著產品具有一帶有第一表面及第二表面的載體、一設置在載體之第一表面上的第一壓敏黏著劑層、以及一設置在載體之第二表面上的第二壓敏黏著劑層,其中載體之彈性模數在2.5至500MPa之間。本發明還包括將本發明之產品應用於光學元件的黏著,也就是說在黏著的元件中至少有一個是透明的元件,其中該等元件可以是硬性的(例如玻璃)或軟性的(例如薄膜),此外本發明還包括含有以本發明之雙面壓敏黏著產品黏著之元件的物件。
在光學元件的某些特定的黏著工作中,必須利用黏著劑將光學元件之間的層距(500μm或更大)填滿,而且不能有任何氣穴的產生。原則上可以用液態黏著劑、無載體雙面膠帶、或是有載體雙面膠帶來達到這個目的。
但是使用液態黏著劑會有光學品質的問題,以及在執行黏著工作時的操作問題(可操作性)。例如使用液態黏著劑可能會有產生氣泡或收縮的現象,這會對光學品質造成很大的影響。此外,液態黏著劑需要的硬化過程會使黏著作業變複雜及使黏著作業的時間變長。
無載體雙面膠帶及有載體雙面膠帶之類的雙面自黏性產品的特徵是易於操作及過程的可控制性。由於此種產品可在產品表面產生適當的壓敏黏著性,而且在使用時不需 經過硬化過程,因此被廣泛應用於黏著作業。
先前技術已知的有載體雙面膠帶由於特性的關係,並不適於光學上的應用,這是因為其含有硬質載體材料(例如聚酯)的關係。由於此類載體相當的硬,因此與整個黏著產品的適配性過低,而且在從平坦區過渡到隆起區時可能產生氣穴。特別是在嘗試利用此類產品平衡地形特性時,更容易出現這些問題。除了要能夠根據應用特性將層距填滿外,長久以來對雙面自黏性產品在平衡待黏著基板之地形特性上的要求也愈來愈高。待黏著表面及/或元件的地形特性,例如起伏性、粗糙度、曲折、彎曲、紋路等各種地形特性。待平衡的地形差異可能在數十nm(粗糙度)到數百μm(曲折,彎曲)之間。在上述的應用領域中,如果地形差異較大,由於一般載體材料的硬度過大,因此並不適合使用傳統的有載體雙面膠帶。
比較好的作法是利用無載體雙面膠帶平衡待黏著基板的地形特性。已知的無載體雙面膠帶可以平衡從數十nm(粗糙度)到數百μm的地形差異。
但是在光學應用上,無載體雙面膠帶無法用於平衡500μm或更大的地形差異,原因是缺少具有相應之層厚度的適當的無載體雙面膠帶,以及因無載體雙面膠帶的製造方法造成的光學問題。通常是以無溶劑的方法製造這種厚度的無載體雙面膠帶。因此無法形成最高光學品質的塗層。此外,使用無載體雙面膠帶會因為層厚度的關係影響其過程的可控制性。由於在製造過程中,無載體雙面膠帶 的乾燥速度與層厚度是相關的,因此層厚度較大時,乾燥速度會變慢。另外一個問題是,層厚度較大的無載體雙面雙帶的進一步加工(例如沖壓加工)比較困難,其中一個原因是黏著劑在加工過程中較易流出(滲出)。此外,層厚度較大的無載體雙面雙帶的側邊黏性比較大,這對於操作性及進一步加工當會造成困難。
因此有必要提出高光學品質的產品,在黏著光學元件時,這種產品一方面要能夠將元件之間的層距填滿,以及平衡元件的地形差異,而且不能產生氣穴,另一方面又要具備良好的過程可控制性,例如減低黏著劑流出的傾向及良好的可沖壓性。
為解決上述問題,本發明提出一種霧度為5%或更低之雙面壓敏黏著產品,此種壓敏黏著產品具有一帶有第一表面及第二表面的載體、一設置在載體之第一表面上的第一壓敏黏著劑層、以及一設置在載體之第二表面上的第二壓敏黏著劑層,其中載體之彈性模數在2.5至500MPa之間。換句話說,本發明是一種應用於高光學品質的雙面壓敏黏著產品,此種壓敏黏著產品具有一載體、一設置在載體正面上的第一壓敏黏著劑層、以及一設置在載體背面上的第二壓敏黏著劑層,其中載體具有前述之彈性模數。材料的彈性模數(以試驗方法A測定)是表示該材料對彈性變形的力阻。
根據本發明的一種有利的實施方式,本發明之壓敏黏 著產品之載體的彈性模數在5至250MPa之間。根據外一種有的實施方式,本發明之雙面壓敏黏著產品的霧度最高不超過2%。如果本發明之產品的彈性模數在2.5至500MPa之間、或最好是在5至250MPa之間,則不但對基板表面地形有很好的適配性,同時黏著劑流出的傾向也很低。
本發明之產品的黏著劑流出傾向(見試驗方法C)最好是最高不超過10%。如果滲出比例OR(以試驗方法C測定)高於這個值,則側邊黏性就會過高。
本發明還包括本發明之雙面壓敏黏著產品用於光學元件之黏著之用途,其中該光學元件的地形高度差異(topographical height differences)大於100μm。
本發明之壓敏黏著產品的載體可以是單層或多層,也就是說本發明之壓敏黏著產品具有至少一個載體層。這至少一個載體層可以是由一或數個材料層構成。例如,載體的多層性可能是塗覆過程中塗覆不同的單一層的結果,及/或共擠壓過程的結果,當然這只是其中兩種可能性。如果使用多個載體層,則彼此對準的表面可以直接接觸,或是經由一或數個中間層(例如壓敏黏著層)或其他的黏著層(例如熱壓印層或冷壓印層)彼此接合。本發明之壓敏黏著產品的載體最好是單層的。
雙面壓敏黏著產品的載體的層厚度在4μm至1000μm之間或最好是在25μm至250μm之間。本發明的一種實施方式是以薄膜作為載體,當然除此之外也可以使用其他適當的載體材料,例如黏彈性或彈性漆層。可以使用一種以上的載體膜,這些載體膜的材料等級、化學成分、化學特性、物理特性、表面處理、及/或厚度等都可以是彼此不同的。作為載體用的薄膜可以經過單軸或雙軸拉伸,也可以 是處於未經取向的狀態。
載體材料的選擇並無特別的限制,只要所選擇的載體材料的彈性模數在2.5至500MPa之間,較佳為5至250MPa之間,而且能夠使本發明之壓敏黏著產品的霧度為5%或更低(最好是2%或更低)即可。熱塑性及非熱塑性彈性體均可作為載體的基本材料,此外亦可加入其他的添加物,以符合對模性模數及光學特性的要求。此類彈性體含有很高比例的彈性成分。彈性成分佔彈性體的比例至少是80%、或最好是至少90%,當然也可以降低彈性成分的比例,以達到一定程度的黏彈性。同樣的,雙面壓敏黏著產品所含有彈性成分至少是80%、或最好是至少90%,當然也可以降低彈性成分的比例,以達到一定程度的黏彈性。
本發明之產品的載體的基本材料具有至少一種相,這種相的軟化溫度低於25℃、或最好是低於0℃,也就是所謂的彈性體相或軟化相。這種相最好是佔25%(重量百分比)以上,而且是透過混合或化學吸收成為至少一個載體層的基本材料的一部分。
載體可含有的非熱塑性彈性體主要是經過化學交聯的(共)聚物。熟習該項技術者熟知之彈性體/橡膠的所有製造方案均可作為交聯方法。例如經由(共)聚物所含有自由基(亦稱為交聯劑)之間的反應產生共價交聯。所有源自木膠化學、漆化學、熱固性塑膠化學、顏料化學、以及黏著劑化學的交聯方案均可供使用。最好是使用多官能基(例如雙官能基)交聯劑分子,例如異氰酸酯、環氧化物、矽烷、酸 酐、氮丙啶、三聚氰胺等均為可能的例子。此外,亦可使用以過氧化物為基的交聯劑及硫化系統。G.Auchter et al.提出一系列的交聯方案[(G.Auchter et al.壓敏性黏著劑技術,D.Satas(Hrsg.),3.Aufl.,1999,Satas & Associates,Warwick,358-470頁,以及該文章中引用的文獻)],這些方案均可應用於本發明之載體。
以經化學交聯的(甲基)丙烯酸酯單體為基的彈性體是一種非常有利的非熱塑性彈性體,透過選擇適當的(甲基)丙烯酸酯單體使此種彈性體具有符合本發明要求之軟化溫度,以及含有能夠與交聯劑產生化學反應的官能基共聚單體。US 3038886有提出一個經化學交聯之聚丙烯酸酯彈性體的例子,這種彈性體是由丙烯酸乙酯與2-烴乙基甲基丙烯酸酯共聚而成。2-烴乙基甲基丙烯酸酯經由OH基提供一官能基,經由這個官能基可以與交聯劑(在此情況下為酸酐)形成共價鍵。此外,只要具有足夠的穩定性,也可以使用配位交聯(例如多齒複合物構成的交聯,例如金屬螯合物)及離子交聯(例如離子束構成的交聯)。也可以使用放射化學觸發的交聯方法,此類方法主要是透過紫外線及/或電子軸射觸發交聯反應。(甲基)丙烯酸酯共聚物除了含有(甲基)丙烯酸酯共聚單體外,亦可含有乙烯共聚單體。
交聯度愈高,所產生之彈性體的彈性模數就愈高。因此可以透過交聯度調整非熱塑性彈性體的彈性,以符合本發明的要求。
另外一種有利的方式是利用以橡膠為基的材料製成的 非熱塑性彈性體作為本發明之產品的載體,以實現所需要的彈性。雖然橡膠也可以被化學交聯,但只要橡膠的莫耳質量夠大(許多天然及合成橡膠都具有夠大的莫耳質量),即使不經過交聯也可以使用。長鏈橡膠能夠達到要求的彈性是因為糾纏交聯及/或具有聚合物特性的糾纏莫耳質量(參見L.J.Fetters et al.Macromolecules,1994,27,4639-4647提出的方案及一系列的聚合物)。如果是以橡膠、合成橡膠、或其產生的摻合物作為至少一個載體層的基本材料,則基本上所有品質的天然橡膠(例如皺橡膠、RSS橡膠、ADS橡膠、TSR橡膠、CV橡膠,視所需的純度及黏性而定)、以及共聚化的苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)、合成的聚異戊二烯(IR)、丁烯橡膠(IIR)、鹵素化的丁烯橡膠(XIIR)、丙烯酸酯橡膠(ACM)、伸乙基乙烯醋酸鹽共聚物(EVA)、聚胺基甲酸酯及/或其摻合物等合成橡膠均可使用。選擇此類材料作為本發明之產品的載體系統的先決條件是要能夠符合本發明對於光學品質的要求。
以下是可作為本發明之產品的載體的熱塑性彈性體的一些例子:半結晶聚合物、含離子鍵聚體的聚合物、嵌段共聚物、熱塑性聚胺基甲酸酯(TPU)。聚胺基甲酸酯是經化學及/或物理交聯的縮聚物,此種縮聚物通常是由聚醇及異氰酸酯所構成,且含有軟段及硬段。例如軟段是由聚酯、聚醚、聚碳酸酯、所構成,對本發明而言最好是含有天然脂肪族及聚異氰酸酯硬段。調整各成分的種類及比例,即可獲得適用於本發明的材料。例如EP 894 841 B1及EP 1 308 492 B1均為可使用的原料。可使用Lycra®(製造商Fa.DuPont)、Estane®、Mobay Texin®、Upjohn Pellethane®(製造商:Fa.Goodrich)、Desmopan®、Elastollan®(製造商:Fa.Bayer)等均可使用。此外,亦可使用Hytrel®(製造商:Fa.DuPont)、Arnitel®(製造商:Fa.DSM)、Ectel®(製造商:Fa.Eastman)、Pipiflex®(製造商:Fa.Enichem)、Lomod®(製造商:Fa.General Electric)、Riteflex®(製造商:Fa.Celanese)、Zeospan®(製造商:Fa.Nippon Zeno)、Elitel®(製造商:Fa.Elana)、Pelprene®(製造商:Fa.Toyobo)等熱塑性聚醚酯彈性體。此外,亦可使用聚酯醯胺、聚醚酯胺、聚碳酸酯醯胺等聚醯胺,例如Dow Chemical(道氏化學)及Atofina的產品。此外,亦可使用含鹵素的聚乙烯,例如軟PVC。此外,亦可使用以離子鍵聚體為基的熱塑性彈性體,例如Surlyn®(製造商:Fa.DuPont)。選擇此類材料作為本發明之產品的載體系統的先決條件是要能夠符合本發明對於光學品質的要求。
其他可作為本發明之產品的載體的熱塑性彈性體的例子還包括半結晶聚合物,其中尤以聚烯烴為最大宗。最好是使用由乙烯、丙烯、丁烯、及/或己烯製成的聚烯烴,這可以是由純單體聚合而成,也可以是由上述單體及其他單體經共聚而成的混合物。透過聚合方法及單體的選擇可以控制聚合膜的物理及力學特性,例如軟化溫度及/或展性及彈性模數。以下聚烯烴均為可以用的原料:乙基乙烯醋酸鹽共聚物(EVA)、丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸乙酯 (EMA)、低密度聚乙烯(PE-LD)、線性低密度聚乙烯(PE-LLD)、超低密度線性聚乙烯(PE-VLD)、聚丙烯均聚物(PP-H)、聚丙烯共聚物(PP-C)(壓緊或隨機結構)。其他可作為載體之原料的例子還包括:AffinityTM(製造商:Dow Chemical)、EngageTM(製造商:Dow Chemical)、ExactTM(製造商:Dex Plastomers)、TafmerTM(製造商:Mitsui Chemicals)等軟性聚乙烯彈性體、VistamaxxTM(製造商:Exxon Mobile)、VersifyTM(製造商:Dow Chemical)等軟性聚丙烯共聚物(此等共聚物因具有隨機結構,故熔點較低)、以及彈性體雜相的聚烯烴(例如具有崁段結構),例如InfuseTM(製造商:Dow Chemical)、HifaxTM(製造商Lyondell Basell)、AdflexTM(製造商:Lyondell Basell)、SoftellTM(製造商:Lyondell Basell)。
本發明的一種有利的實施方式是使用市面上可購得之拉伸膜或所謂的保鮮膜(Cling-Films)作為載體,此種拉伸膜或保鮮膜可單獨使用,或是與其他薄膜及/或塗層合併使用,但前提是所產生的載體要能夠使本發明之產品符合彈性模數及霧度的要求。
嵌段共聚物是一種非常適於作為載體的熱塑性彈性體,其中單一的聚合嵌段是以共價方式彼此結合。嵌段結合可以是線性共聚,也可以是星形共聚或接枝共聚。嵌段共聚物的一個有利的例子是線性三共聚物,其兩個尾端嵌段(所謂的硬嵌段)的軟化溫度至少是40℃、或最好是至少70℃,其中間嵌段(所謂的軟嵌段)的軟化溫度最高是0℃、 或最好是最高-30℃。也可使用更高的嵌段共聚物(例如四嵌段共聚物)。重要的是,嵌段共聚物至少要含有兩個相同或不同的聚合嵌段(硬嵌段),而且其軟化溫度至少是40℃、或最好是至少70℃,同時這至少兩個聚合嵌段要被至少一個軟化溫度最高是0℃、或最好是最高-30℃的聚合嵌段(軟嵌段)分開。以下是聚合嵌段的例子:聚醚(例如聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚四氫呋喃)、聚二烯(例如聚丁二烯、聚異戊二烯)、氫化聚二烯(例如聚乙烯丁烯、聚乙烯丙烯)、聚酯(例如聚乙二醇對苯二甲酸酯、聚丁二醇己二酸酯、聚己二醇己二酸酯)、聚碳酸酯、聚己內酯、聚合嵌段芳乙烯單體(例如聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯)、聚烷基乙烯醚、聚醋酸乙烯酯、聚合嵌段α,β-隆飽和酯(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯)。熟習該項技術者對相應之軟化溫度是熟知的。此部分可參考Polymer Handbook[J.Brandrup,E.H.immergut,E.A.Grulke(Hrsg.),Polymer Handbook,4.Aufl.1999,Wiley,New York]。聚合嵌段可以是由共聚合構成。
一個具體的例子是,以聚苯乙烯(尾端嵌段)及聚異戊二烯或聚丁二烯(中間嵌段)構成的三嵌段共聚物(一種作為熱塑性彈性體的嵌段共聚物)作為本發明之產品的載體。中間嵌段可以是部分或完全氫化。有許多製造商可提供此類材料。例如KratonTM(製造商:Fa.Kraton)、VectorTM(製造商:Fa.Dexco)、TaipolTM(製造商:Fa.TSRC)、Europrene®(製造商:Fa.Polimeri Europa)、Baling®(製造商:Fa.Sinopec)、Globalprene®(製造商:Fa.LCY)、 Quintac®(製造商:Fa.Nippon Zeon)、Solprene®(製造商:Fa.Dynasol)、Tuftec®(製造商:Fa.Asahi)、Septon®(製造商:Fa.Kuraray)、Enprene®(製造商:Fa.Enchuan)、Dynaron®(製造商:Fa.JSR)、Finaprene®(製造商:Fa.Atofina)、Coperflex®(製造商:Fa.Petroflex)、Sytroflex®及Styrolux®(製造商:Fa.BASF)。此外,亦可使用由聚苯乙烯(尾端嵌段)及聚異丁烯(中間嵌段)構成的三嵌段共聚物,例如SIBStar(製造商:Fa.Kaneka)。另外一種很有利的方式是使用由聚甲基丙烯酸甲酯(尾端嵌段)及聚丙烯酸丁酯(中間嵌段)構成的三嵌段共聚物,例如LA-Polymer®(製造商:Fa.Kuraray)。
在製造載體時也可以加入適當的添加物及其他成分,其目的為改善構成薄膜的特性、阻止形成結晶段的傾向、調整軟相及/或硬相的軟化溫度、及/或提高或弱化力學特性。所有自黏性膠帶技術習知之軟化物質均可作為選擇性添加的軟化劑。例如石蠟油及非石蠟油、(官能基化)寡聚物(例如寡丁二烯及寡異戊二烯)、液態腈橡膠、液態萜烯樹脂、植物性及動物性脂肪及油、酞酸酯、官能基化丙烯酸酯。此外亦可加入去靜電劑、抗阻塞劑、抗氧化劑、光防護劑、潤滑劑(參見J.Murphy,The Additives for Plastics Handbook,1996,Elsevier,Oxford,S.2-9)。
也可以將前面提及的應用於熱塑性及非熱塑性彈性體的各種交聯方式、以及熟習該項技術者熟知之其他交聯方式結合在一起,作為製作本發明之雙面壓敏黏著產品的載 體的方案。
所有線性、星形、分枝、接枝、或其他結構形狀的聚合物(尤以均聚物、共聚物、或嵌段共聚物為佳)均可作為本發明之雙面壓敏黏著產品的第一及第二壓敏黏著劑層及其他可能的壓敏黏著劑層的壓敏黏著劑,而且各壓敏黏著劑層可彼此獨立含有不同的壓敏黏著劑。可以使用純的聚合物,也可以使用聚合物與其他添加物及/或其他聚合物的混合物。混合聚合物可以是由不同種類、成分、結構、及/或莫耳質量的聚合物所構成。
適用於壓敏黏著劑之聚合物的莫耳質量分佈的重量平均分子量MW應在150000g/mol至5000000g/mol之間、或最好是在250000g/mol至2000000g/mol之間。以重量平均莫耳質量除以數量平均莫耳質量所得的商代表的多分散性(D=MW/MN)最好是大於1.5。
一種很有利的壓敏黏著劑是以具有多模式(尤其是雙模式)分子量分佈的(共)聚物為基的壓敏黏著劑。多模式系統在莫耳質量分佈中具有多個峰值。例如透過調節劑的影響可以製造出短鏈聚合物(由兩種分子量不同之聚合物的溶液或彌散液形成的混合物),然後再配製成二元混合聚合物。另外一種可能性是,在聚合時控制分子量分佈,以便透過這唯一一次的聚合就使所產生的聚合產物的分子量分佈具有兩個或更多個曲線峰值。對這種聚合產物及前面所述的聚合混合物而言,每一個峰值都涉及一個所謂的聚合物模式。如果有兩個峰值,則稱為雙模式分子量分佈或簡 稱為雙模式聚合物。如果有三個峰值,則稱為三模式,其他依此類推。本發明將分子量分佈具有一個以上峰值的聚合物稱為多模式。
如果是使用以具有多模式分子量分佈的(共)聚物為基礎的壓敏黏著劑,則至少一個聚合物模式(最好是最長鏈的聚合物模式)的莫耳質量MP至少是500000g/mol、或最好是至少1000000g/mol。此處要特別聲明的是,在本說明書中提及的分子量是指以凝膠滲透色譜法測定的分子量。經過聚苯乙烯規範的校正後,即可定出各單一分餾的分子量。平均數MN相當於第一瞬間的分子量分佈,平均重量MW相當於第二瞬時的分子量分佈。這些數值是從測量曲線經計算而得。聚合物模式i之分佈MP(i)的局部最大值也是從測量曲線透過計算軟體以數學方法或圖解法求出。
軟化溫度應低於20℃、或最好是低於0℃。此處所謂的軟化溫度是指非晶形系統的準靜態玻璃轉換溫度,以及半結晶系統的熔化溫度,例如動態差示量熱測量測定此溫度。如果軟化溫度的數值已給定,則該等溫度對非晶形系統是指玻璃階段的中心溫度,對半結晶系統是指相變期間最大熱效應時的溫度。
熟習該項技術者熟知的所有壓敏黏著劑均可作為本發明使用的壓敏黏著劑,尤其是以丙烯酸酯、天然橡膠、合成橡膠、聚矽氧、乙烯醋酸乙烯酯為基的系統。亦可使用上述系統的組合。
一種很有利的作法是使用以丙烯酸酯為基的壓敏黏著 劑。例如源自非官能基化α,β-不飽和酯的統計共聚物及源自非官能基化烷基乙烯基醚的統計共聚物。最好是使用具有下列構造式的α,β-不飽和酯碳酸及其衍生物:CH2=C(R1)(COOR2) (I)
其中R1=H或CH3,R2=H或具有1至30個(或最好是4至18個)碳原子的線性、分枝或環形的飽和或不飽和亞烷基。
最好是具有構造式(I)的單體包括含有由4個至18個碳原子構成之烷基的丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。以下是適於使用之化合物的若干例子:丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、上述化合物之分枝化異構物,例如2-乙烯丙烯酸己酯及異丙烯酸辛酯、以及循環單體,例如丙烯酸環己酯、原冰片烯丙烯酸酯(Norbornylacrylat)、異原冰片烯丙烯酸酯(Isonorbornylacrylat)。
亦可使用含有芳香基的丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯作為單體,例如丙烯酸苯酯、丙烯酸芐酯、安息香丙烯酸酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸芐酯、安息香甲基丙烯酸酯。
此外,也可以選擇性的使用以下的乙烯單體:乙烯酯、乙烯醚、鹵素乙烯、雙鹵素亞乙烯、以及α-位置含有芳香環或雜環乙烯化合物。以下均為本發明之可選擇性使用的乙烯單體的具體例子:醋酸乙烯、乙烯甲醯胺、乙烯吡啶、 乙基乙烯醚、2-乙基己基乙烯醚、丁基乙烯醚、氯乙烯、雙氯亞乙烯、丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯。
其他可應用於本發明之壓敏黏著劑的單體還包括:甲基丙烯縮水甘油酯、丙烯縮水甘油酯、丙烯縮水甘油醚、2-甲基羥基丙烯酸乙酯、2-羥基丙烯酸乙酯、3-甲基羥基丙烯酸丙酯、3-羥基丙烯酸丙酯、4-甲基羥基丙烯酸丁酯、4-羥基丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、亞甲基丁二酸及亞甲基丁二酸酯、丁烯酸及丁烯酸酯、馬來酸及馬來酸酯、富馬酸及富馬酸酯、馬來酸酐、甲基丙烯醯胺及其N-烴化衍生物、丙烯醯胺及其N-烴化衍生物、N-羥甲基甲基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、乙烯醇、2-羥基乙基乙烯醚、3-羥基丙基乙烯醚、4-羥基丁基乙烯醚。
若以橡膠或合成橡膠作為製造壓敏黏著劑的材料,則還可以有不同的選擇性,例如以天然橡膠或合成橡膠或天然橡膠及/或合成橡膠的摻合物作為材料,其中基本上所有品質的天然橡膠均可使用(例如皺橡膠、RSS橡膠、ADS橡膠、TSR橡膠、CV橡膠,視所需的純度及黏性而定),合成橡膠的例子包括共聚化苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)、合成的聚異戊二烯(IR)、丁烯橡膠(IIR)、鹵素化的丁烯橡膠(XIIR)、丙烯酸酯橡膠(ACM)、乙基乙烯醋酸鹽共聚物(EVA)、聚胺基甲酸酯及/或其摻合物。
此外,為了改善加工性,可以在橡膠中加入熱塑性彈性體,其中該等熱塑性彈性體的重量佔壓敏黏著劑之所有彈性體重量的10%至50%。具有代表性的例子包括聚苯乙 烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯(SIS)及聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)。
此外,以聚矽氧為基的壓敏黏著劑亦可應用於本發明。如果所使用以縮聚交聯之聚矽氧為基的壓敏黏著劑,則該等壓敏黏著劑的主要成分為:a)一種羥基官能基化的有機聚矽氧烷,由至少一個雙有機聚矽氧烷單元構成;b)一種通式為(R1 3SiO1/2)x(SiO4/2)1的有機聚矽氧烷樹脂,其中R1代表一個置換或未置換的單價烴基、一個氫原子、或一個羥基,x代表一個介於0.5至1.2之間的數;c)一種穩定劑(選擇性添加);d)一種引發劑(選擇性添加)。
這種聚矽氧壓敏黏著劑可以在市面上購得。以下是若干例子:DC 280、DC 282、Q2-7735、DC 7358、Q2 7406(製造商:Dow Corning);PSA 750、PSA 518、PSA 910、PSA 6574(製造商:Momentive Performance Materials);KRT 001、KRT 002、KRT 003(製造商:ShinEtsu);PAS 45559(製造商:Wacker Silicones);PSA 400、PSA 401(製造商:BlueStar Silicones)。
另外一種有利的方式是使用以加成交聯之聚矽氧為基的壓敏黏著劑,此種壓敏黏著劑含有以下的成分:a)一種有機聚矽氧烷,由至少一個雙有機矽氧烷單元構成,且每一個分子至少具有兩個矽鍵結的烯基;b)一種通式為(R1SiO1/2)x(SiO4/2)1的有機聚矽氧烷樹脂,其中R1 3代表一個置換或未置換的單價烴基、一個 氫原子、或一個羥基,x代表一個0.5至1.2之間的數;c)一種有機聚矽氧烷,每一個分子的中心部分至少具有兩個矽鍵結的氫原子,且沒有烯雙鍵,這種有機聚矽氧烷的量要使在成分a)、b)、及e)的每1莫耳總烯基中含有0.01莫耳至10莫耳的矽鍵結的氫原子;d)一種元素週期表第10族的金屬有機催化劑;e)一種引發劑(選擇性添加)。
這種聚矽氧壓敏黏著劑可以在市面上購得。以下是若干例子:DC 7657、DC 2013(製造商:Dow Corning),KR 3700、KR 3701(製造商:ShinEtsu)。
為了達到所需的黏著特性,上述聚矽氧配方有添加所謂的MQ樹脂,此種樹脂的通式為(R1 3SiO1/2)x(SiO4/2)1。其中(R1 3SiO1/2)單元稱為M單元,(SiO4/2)稱為Q單元。每一個R1均彼此相互獨立代表一個單價飽和烴基、一個單價不飽和烴基、一個單價鹵化烴基、一個氫原子、或一個羥基。M單元與Q單元的比例(M:Q)介於0.5至1.2之間。
MQ樹脂的平均分子量Mw應在500g/mol≦Mw≦100000g/mol之間,或最好是在1000g/mol≦Mw≦25000g/mol之間。
一種有利的方式是,在使用黏著劑時,聚雙有機矽氧烷與MQ樹脂的比例(重量比)應在20:80至80:20之間,或最好是在30:70至60:40之間。
MQ樹脂可在市場上購得。以下是若干例子:SL160、SL200、DC2-7066(製造商:Dow Corning),SR545、SR1000、 6031SL(製造商:Momentive Performance Materials),CRA17、CRA42、MQ-Harz 803(製造商:Wacker)。
除了加入樹脂改良外,也可以在以聚矽氧為基之壓敏黏著劑中加入其他的添加物。以下是若干添加物的例子:-- 過程穩定劑,例如乙烯矽烷或炔烴醇(作為鉑催化劑的抑制劑);-- 過程加速劑,例如;胺基烷(Aminoorganyle);-- 填充料,例如二氧化矽、玻璃(磨成玻璃粉或微玻璃珠)、二氧化鋁或氧化鋅,應將填充料磨碎至小到眼睛無法看到的程度;-- 其他具有彈性體特性的聚合物;以下是若干可用的彈性體的例子:以純碳氫化合物為基的彈性體,例如不飽和聚二烯烴、天然或合成的聚異戊二烯或聚丁二烯、化學上趨近飽和的彈性體,例如飽和乙烯-丙烯-共聚物、α-烯烴聚合物、聚異丁烯、丁基橡膠、乙丙橡膠、以及化學官能化烴,例如含鹵素、丙烯酸酯或乙烯醚的聚烯烴;以上提及的僅為可能之聚合物中的一小部分;-- 塑化劑,例如液態樹脂、軟化油或低分子量的液態聚合物,例如低分子量的聚烯(平均分子量<1500g/mol)。
為了達到足夠的內聚力,最好是使縮聚交聯聚矽氧壓敏黏著劑與過氧化引發劑化合。一種有利的方式是與苯甲基過氧化物(BPO)化合。過氧化引發劑的量應佔聚矽氧黏著劑所含之固體物的0.2%至5%(重量百分比)。為了在內聚力及黏著力之間達到合理的關係,BPO含量最好是在0.5%至 2%(重量百分比)之間。在進行黏著劑的溶劑塗覆時,應先在70℃至90℃的溫度中停留至少2分鐘,以便將溶劑蒸發掉。然後將溫度升高到170℃至180℃,並至少停留2分鐘,以便裂解過氧化物,進而引發交聯反應。
為了使加成交聯聚矽氧黏著劑達到足夠的內聚力,需使羥基官能化有機聚矽氧烷及相應之SiH官能化有機聚矽氧烷之間產生鉑催化的矽氫化反應。在塗覆溶液時,應先在70℃至90℃的溫度中停留至少2分鐘,以便將溶劑蒸發掉。然後將溫度升高到100℃至120℃,並停留2分鐘。
除加入過氧化物或過渡金屬催化劑使聚矽氧壓敏黏著劑發生交聯反應的典型交聯方式外,也可以利用光輻射(例如電子輻射)使黏著劑發生交聯反應。在塗覆溶液時,應先在70℃至90℃的溫度中停留至少2分鐘,以便將溶劑蒸發掉。然後以至少10kGy的電子輻射劑量引發交聯反應。這種交聯方式特別有利,因為可以用幾乎無階段的方式調整內聚力,而且不會對附著性和黏著性造成不良影響。
此外還可以選擇性的加入軟化劑,原則上自黏性膠帶技術使用的所有軟化劑均可加入。以下是若干例子:石蠟及環烷烴油、(官能基化)低聚物,例如低聚丁二烯及低聚異戊二烯、液態腈橡膠、液態松節油樹脂、植物油及脂肪、動物油及脂肪、酞酸酯、官能基化丙烯酸酯。此外,如前面所述的壓敏黏著劑除了可選擇性的含有前述的軟化劑外,還可以含有其他的成分,例如具有流變作用的添加物、催化劑、引發劑、穩定劑、相容劑、耦合反應劑、交聯劑、 抗氧化劑、抗老化劑、光防護劑、防火劑、顏料、色素、填充劑及/或膨脹劑、以及選擇性添加的溶劑。
另外所有已知及在文獻中記載的黏性樹脂均可作為增黏樹脂被選擇性的用於前述及其他黏著劑基本聚合物或黏著劑基本聚合物之混合物。其中最具代表性的是松香樹脂及松香樹脂之歧化、氫化、聚合化、以及酯化的衍生物及/或鹽類、脂肪族烴樹脂及芳香族烴樹脂、松節油樹脂及松節苯樹脂。也可以將上述樹脂彼此或是與其他樹脂以任意的比例混合,以按照需要調整所產生之黏著劑的黏著特性。也可以加入其他的聚合物,尤其是為按其需要調整軟相及/或硬相之力學特性用的聚合物。例如可以加入硬嵌段相容樹脂/聚合物,以提高硬相在總混合物中所佔的比例。
如前面所述的壓敏黏著劑還可以含有其他的成分,例如具有流變作用的添加物、催化劑、引發劑、穩定劑、相容劑、耦合反應劑、交聯劑、抗氧化劑、抗老化劑、光防護劑、防火劑、顏料、色素、填充劑及/或膨脹劑、以及選擇性添加的溶劑。
根據本發明的一種特別有利的實施方式,在最簡單的構造方式中是透過選擇第一壓敏黏著劑層及第二壓敏黏著劑層的載體,以及透過選擇黏著劑的成分及/或各成分的組成,使本發明之雙面壓敏黏著產品的不同的層彼此配合,以盡可能縮小各層的折射係數的差異。彼此接觸的層的折射係數差異愈小,發射光線因界面反射造成的損耗就愈小。例如,選擇以天然脂肪族之丙烯酸酯共聚物為基的壓 敏黏著層,以及同樣是以天然脂肪族之丙烯酸酯共聚物為基的載體層,可使折射係數差異小於0.1、或甚至小於0.01。
為了保護壓敏黏著表面不會在要黏著之前被弄髒或是提前被黏著,通常會暫時以可再次撕開的輔助載體材料(也就是所謂的離型膜)將其覆蓋住。如果該雙面壓敏黏著產品是一種片狀物,則是用一片輔助載體材料將底面覆蓋住,以及用另外一片輔助載體將頂面覆蓋住。如果該雙面壓敏黏著產品被製成捲狀,則同樣可以使用兩種載體材料,或是僅使用一道單一的載體材料,該載體材料的正面及背面使自黏性產品被使用時能夠先從一個壓敏黏著表面被撕開,然後再從另外一個黏著表面被撕開。
因此本發明之雙面壓敏黏著產品具有第一及第二分離層及一個位於其間的複合層,其中該複合層是由至少一個載體層及兩個壓敏黏著層構成。如果兩個分離層是由不同的離型材構成的分離層,則所使用的離型材可以具有不同的形狀及/或尺寸。例如,其中一個離型材的尺寸可以大於自黏性複合層及另外一個離型材的尺寸。另外一種可能的產品結構是,離型材具有相同的形狀及/或尺寸,同時其形狀及/或尺寸大於自黏性複合層的形狀及/或尺寸。根據一種實施方式,雙面壓敏黏著產品具有和標籤帶相同的形狀。例如可以將第一離型材製作成帶狀,以及將製作成可經由沖壓分開的(類似標籤形狀的)重複段落的自黏性複合層置於第一離型材上。同樣可以將第二離型材限制在自黏性複合層的重複段落範圍內,或是使第二離型材的形狀及/ 或尺寸基本上相當於第一離型材的形狀及/或尺寸。如果是後者的情況,則根據一有利的實施方式,在壓敏黏著劑表面的範圍內,在第二離型材內設有沖孔。
離型材通常是由一種單面或雙面塗有以聚矽氧為基的離型漆的載體膜構成。一種有利的實施方式是以聚烯烴作為離型材的載體材料。有利的聚烯烴是以乙烯、丙烯、丁烯及/或己烯製成,其製造方法是將純單體聚合或是將這些單體的混合物共聚。透過聚合法及單體的選擇可以控制聚烯烴的物理及力學特性,例如軟化溫度及/或抗撕裂強度。一種特別有利的實施方式是使用以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)為基的聚酯作為離型材的載體材料,尤其是使用具有高透明性的PET膜。例如Mitsubish公司生產的HostaphanTM、Toray公司生產的LumirrorTM、DuPont Teijin公司生產的MelinexTM
另外也可以使用不同種類的紙(必要時可選擇性的塗上一個穩定化的擠壓塗層)作為離型材的載體材料。以上提及之所有離型材(但最好是以聚矽氧為基的離型材)都可過透過一或多道塗覆工序產生抗黏特性。該塗覆工作可在離型材的單面或雙面上進行。
此外,離型材可帶有氟矽化處理(fluoro-siliconization)作為離型劑。這對於覆蓋以以聚矽氧為基的壓敏黏著劑層特別有利。除了氟聚矽氧(fluoro-silicone)系統外,也可以在離材料上加上一層氟化碳氫化合物構成的塗層。
原則上熟習該項技術者知悉之所有調整分離層之分離 特性的方法均可應用於本發明。從Satas、Kinningund Jones的文章可以找到這些方法:[D.Satas in“Handbook of Pressure Sensitive Adhesives Technology”,D.Satas(ed.),3.Aufl.,1999,Satas & Associates,Warwick,S.632-651;D.J.Kinning,H.M.Schneider in“Adhesion Science and Engineering-Band 2:Surface,Chemistry & Applications”,M.Chaudhury,A.V.Pocius(Hrsg.),2002,Elsevier,Amsterdam,S.535-571;D.Jones,Y.A.Peters in “Handbook of Pressure Sensitive Adhesives Technology”,D.Satas(ed.),3.Aufl.,1999,Satas & Associates,Warwick,S.652-683]。這對雙面離型材或具有兩個離型材的產品設計是很重要的。為了具備良好的操作性,兩個分離層的分離力必須是階段性的。
本發明之方法應用的雙面壓敏黏著產品可以是雙面膠帶、雙面黏著標籤、或雙面黏著膜。
可以彼此不相關的選擇至少一個第一壓敏黏著層及至少一個第二壓敏黏著層(必要時還可以有其住任意數量的壓敏黏著層)的塗覆量。塗覆量通常介於1g/m2至500g/m2之間、或最好是介於10g/m2至250g/m2之間。
如果使用一個以上的壓敏黏著劑層,則各層可以具有相同或不同的化學成分、配方、及/或交聯狀態。例如由一個以丙烯酸酯為基的壓敏黏著劑層及一個以聚矽氧為基的壓敏黏著劑層構成的系統就是一個可以應用於雙面壓敏黏著產品的不同壓敏黏著劑種類的組合的一個例子。
如果是以兩個離型材進行覆蓋,這兩離型材可以具有相同或不同的厚度。最好是使用兩個不同厚度的離型材。製造雙面壓敏黏著產品的一種特別有利的方式是,應黏著在目標基片上的第一壓敏黏著層在經過塗覆及乾燥後,以較薄的離型材料將其覆蓋住。在這種情況下,最好是直接以黏著劑將作為第二個要黏著的壓敏黏著層塗覆在較厚的離型材上離型材A及離型材B的離型層及/或雙面離型材的頂面及底面可以具有不同的原料等級、交聯種類、交聯度、配方、物理預處理、化學預處理、及/或塗層,也可以經過不同的結構化。
雙面都有離型層的離型材的厚度最好是在20μm至150μm之間。單面具有離型層的離型材的厚度最好也是在這個範圍內。
如果是使用離型材的組合,則離型材A及離型材B的厚度可以是相同或不相同的。適當的離型材厚度仍然是在20μm至150μm之間。一種特別有利的離型材厚度組合是由厚度在30μm至80μm之間的離型材所構成。一種特別有利的離型材厚度組合是36μm(離型材A的厚度)及50μm(離型材B的厚度)或50μm(離型材A的厚度)及36μm(離型材B的厚度)的組合,或是50μm(離型材A的厚度)及75μm(離型材B的厚度)或75μm(離型材A的厚度)及50μm(離型材B的厚度)的組合。
該至少一個載體層是澆注溶液或含水彌散液而成。先前技術之所有製作載體層的已知方法均可使用。也可以使 用無溶劑的方法,但前提是要能夠達到載體材料對光學特性的要求。熟習該項技術者應能夠知道那些方法可達到這個要求,例如利用拋光的表面作為引導軌道或物質膜的元牛,例如滾筒。多成分法(例如雙成分法)也是很適當的方法。如果調整所使用的活性成分,使其在工作溫度中的黏滯性夠低,則即使是不使用溶劑也可以形成很好的塗覆圖案。例如tesa SE的專利US 7605212 B2有提出一種相應的材料系統及方法。這種方法及其他方法在聚胺基甲酸酯的領域也是已知的。
可以用已知的方法製造本發明的雙面壓敏黏著產品。有各種不同順序的塗覆/塗層過程可供使用。此處僅舉一個適當的例子加以說明。首先將第一壓敏黏著劑塗覆在第一離型材上。最好是以含溶劑的配方進行這個步驟,接著再使此配方乾燥。最好是選擇在乾燥過程中至少能夠完成部分交聯的壓敏黏著劑。交聯過程最好是隨著乾燥過程一起結束。接著再塗上一道載體軌道,然後捲起來成為半成品。將該半成品塗覆在事先被塗在第二離材料軌道上的壓敏黏著層上。最好是以含溶劑的配方進行這個步驟,接著再使此配方乾燥。最好是選擇在乾燥過程中至少能夠完成部分交聯的壓敏黏著劑。交聯過程最好是隨著乾燥過程一起結束。
如果載體層是由溶液澆注而成,則這個步驟最好是在一過程離型材上進行。待乾燥過程結束後,可以用另外一個過程離型材將軌道蓋住,但前提是第一過程離型材可以 從背面被捲開。在捲開這個載體層軌道後,在之前提及的塗覆過程中,應先先將其中一個過程離型材的覆蓋揭開,以進行進五步的加工。接著將該過程離型材露空的那一面塗覆在露空的壓敏黏著層上。
接下來可以按照需求將成品成批製作成包的貨物,例如剪裁成母捲帶或條帶,或是剪裁、沖壓、或定長切割成薄膜片。熟習該項技術者熟知之其他製造雙面自黏性產品(例如膠帶、標籤、薄膜)的方法亦可用於製造本發明的產品。
本發明的雙面自黏性產品適於用來將兩個物件黏著在一起。尤其是用於對光學品質有很高要求的黏著工作。黏著的物件包括各式各樣的光學元件及/或薄膜,例如顯示器及大面積玻璃的黏著。本發明的內容還包括將本發明的產品應用於透明基板的黏著。
由於本發明的雙面自黏性產品可提供很大的層厚度,因此非常適於用來平衡待黏著基板的各種地形特性,例如起伏性、粗糙度、曲折、彎曲、紋路等。這方面的應用亦屬於本發明的範圍。
此外,由於本發明的雙面自黏性產品可提供較大的層厚度,因此受到層壓時也會有很好的表現,尤其是在硬質基板(例如光學玻璃)上被層壓。本發明的雙面自黏性產品在這方面的應用亦屬於本發明的範圍。
本發明的雙面自黏性產品的優點是,一方面能夠提供優異的層壓及表面平衡效果,另一方面又具有很好的可切 割性及可沖孔性,因此很容易就可以將本發明之雙面自黏性產品的薄膜製作成膠紙帶。很重要的一點是利用本發明的雙面壓敏黏著產品可以製作出經沖壓層壓膜。
試驗方法 試驗方法A--彈性模數:
彈性模數代表材料對彈性變形的力阻。彈性模數等於所需的應力σ對所得的應變ε之比值,其中ε為試體在虎克定律的變形範圍內的長度變化量△L除以長度L0所得的商。彈性模數的定義可參見物理口袋書(H.Stocker(Hrsg.),Taschenbuch der Physik,2.Aufl.,1994,Verlag Harri Deutsch,Frankfurt,S.102-110)。
彈性模數的測定方式是,首先按照DIN EN ISO 527-3/2/300的規定,以試驗速率300mm/min、夾緊長度100mm、以及預力0.3N/cm的條件,測定類型2的試體(壓敏黏著產品的試驗條帶,矩形,長度150mm,寬度15mm)的拉伸應變行為,其中為測定數據而將樣品以鋒利的小刀裁剪成形。使用Fa.Zwick公司製造的Z010型拉力試驗機。在機器方向(MD)上測定拉伸應變行為。可使用1000N(Zwick Roell Typ Kap-Z 066080.03.00)或100N(Zwick Roell Typ Kap-Z 066110.03.00)的測力計。以圖解方式測出測量曲線具有虎克變形特性之初始範圍內的斜率即為彈性模數,單位是MPa。
試驗方法B--霧度(大角度散射),穿透性
穿透性及霧度的測定是按照ASTM D1003的規定以 Byk-Gardner公司製造的haze-gard plus霧度計進行。根據ASTM D1003的規定,首先將雙面壓敏黏著產品之樣品的離型材去除,然後塗覆在樣品架上。
試驗方法C--黏著劑流出試驗(滲出率):
以雙面仍被離型材(雙面均為50μm之聚矽氧化PET膜)覆蓋住的膠帶試體進行試驗。將試體製作成直徑為29mm的沖壓件,並放在兩個突出的透明PET膜層之間。然後在80℃下於熱壓機中對這個結構施以800N的力30秒。待冷卻後以游標卡尺(測量精度±0.05mm)對試體進行目視檢查。測量試體經熱壓後的外徑。從面積關係(初始面積Ainitial及最終面積Afinal)可按照下列公式計算出所謂的滲出率OR:*
OR=[(Afinal-Ainitial)/Ainitial]*100%
試驗方法D--層壓特性
將雙面壓敏黏著產品之樣品的一層離型材去除,以包有橡膠的手壓滾筒將其層壓在一層透明PET膜之有印刷的那一面上,其中該印刷是由黑色、印滿整個面且不能透視的印刷層(印刷厚度10μm)構成,在該印刷層內有多個不同直徑(0.18mm,0.20mm,0.30mm,0.40mm,0.50mm,0.60mm,0.70mm,0.80mm,0.90mm,1.0mm)的圓形缺口。在層壓過程中要注意的是,手壓滾筒應只在一個方向上滾動,也就是說應放棄手壓滾筒在反方向上滾動產生的層壓。接著去除另外一層離型材,並將形成的複合體層壓在一片厚度3mm的透明聚碳酸酯板上。然後透過PET膜以光學顯微鏡 (NSK Japan,Nissho Optical Co.,Ltd.,TZ-240 010/24T,放大倍數10至60)在印刷層的缺口區檢查層壓產物。根據圓形印刷層缺口內是否有氣泡來評定層壓品質。列出仍完全被黏著劑填滿且沒有氣泡的最小直徑,以評定及區分不同試體的層壓品質。
試驗方法E--折射係數:
根據阿貝原理,以Kruss公司生產的光電測量儀在25℃的環境中以白光(λ=550nm±150nm)測量折射係數。為了使溫度保持穩定,測量儀與一個Lauda公司生產的恆溫器連接。壓敏黏著層樣品的製作方式是先將黏著劑塗在第一離型材上,待乾燥後以第二離型材將其覆蓋住。測量時應將兩個離型材揭開。載體層樣品的製作方式是將載體的初始配方塗在一離型材上,並使其乾燥。測量時應將該離型材揭開。如果是以薄膜作為載體層樣品,則不需經過預處理即可取一段薄膜進行測量。對每個試體均測量3次,然後取平均值作為最後的測量值。
範例 範例1:
將聚丙烯酸酯(丙烯酸含量7%,Fikentscher[P.E.Hinkamp,Polymer,1967,8,381]定義的K值為55)與0.6%(佔聚合物中的固體物的比例)的鋁螯合物交聯,並以刮板將交聯產物與丙酮/汽油/醋酸乙酯形成的溶液(濃度31%(重量百分比))塗在離型材A(第一離型層)上,先在室溫中乾燥20分鐘,然後加熱至120℃乾燥15分鐘,以離型材 B(第二離型層)覆蓋住。乾燥後以此方式形成之壓敏黏著層的層厚度為50μm。這種設計相當於一種無載體雙面膠帶。可以用厚度50μm的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材A,以及用厚度36μm且比離型材A容易被撕開的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材B。利用試驗方法E對以此方式形成之壓敏黏著劑層進行試驗。
將一種熱塑性彈性體的溶液(LA 4285,製造商:Firma Kuraray)塗在厚度50μm的聚矽氧化PET過程離型材上,以製造出一種載體材料。待燥後,載體的層厚度為125μm。以試驗方法A(使用100N的測力計)及試驗方法E對此種載體材料的樣品(不含過程離型材)進行試驗。
將厚度36μm的離型材(離型材B)揭開後,以一包有橡膠的手壓滾筒層壓無載體雙面膠帶之載體層露空的那一面。接著將過程離型材去除,然後將第二層厚度36μm的離型材(離型材B)塗覆在無載體雙面膠帶上。整個膠帶(不含離型材)的層厚度為225μm。以試驗方法B、C及D對這種試驗樣品進行試驗。
範例2(比較例):
將聚丙烯酸酯(丙烯酸含量7%,Fikentscher[P.E.Hinkamp,Polymer,1967,8,381]定義的K值為55)與0.6%(佔聚合物中的固體物的比例)的鋁螯合物交聯,並以刮板將交聯產物與丙酮/汽油/醋酸乙酯形成的溶液(濃度31%(重量百分比))塗在離型材A(第一離型層)上,先在室溫中乾燥20分鐘,然後加熱至120℃乾燥15分鐘,以離型材 B(第二離型層)覆蓋住。乾燥後壓敏黏著層的層厚度為50μm。這種設計相當於一種無載體雙面膠帶。可以用厚度50μm的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材A,以及用厚度36μm且較易被撕開的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材B。利用試驗方法E對以此方式形成之壓敏黏著劑層進行試驗。
以下述方法製造一種載體材料:
將聚丙烯酸酯(丙烯酸含量3%,Fikentscher[P.E.Hinkamp,Polymer,1967,8,381]定義的K值為70)與0.6%(佔聚合物中的固體物的比例)的鋁螯合物交聯,並以刮板將交聯產物與丙酮/汽油/醋酸乙酯形成的溶液(濃度31%(重量百分比))塗在離型材A(第一離型層)上,先在室溫中乾燥20分鐘,然後加熱至120℃乾燥15分鐘,以離型材B(第二離型層)覆蓋住。透過成分、莫耳質量分佈、交聯等因素將此種聚合物調整為具壓敏黏性。乾燥後,這個層的層厚度為125μm。這種設計相當於一種無載體雙面膠帶。可以用厚度50μm的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材A,以及用厚度36μm且較易被撕開的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材B。
以試驗方法A(使用100N的測力計)及試驗方法E對此種很軟的載體材料的樣品(不含離型材)進行試驗。
將厚度36μm的離型材揭開後,以一包有橡膠的手壓滾筒層壓壓敏黏性載體層去除厚度36μm之離型材的那一面。接著將厚度50μm的離型材從壓敏黏性載體層去除, 然後將第二層厚度36μm的離型材塗覆在無載體雙面膠帶上。整個膠帶(不含離型材)的層厚度為225μm。以試驗方法B、C及D對這種試驗樣品進行試驗。
範例3(比較例):
將聚丙烯酸酯(丙烯酸含量7%,Fikentscher[P.E.Hinkamp,Polymer,1967,8,381]定義的K值為55)與0.6%的鋁螯合物交聯,並以刮板形成的溶液塗在離型材A(第一離型層)上,先在室溫中乾燥20分鐘,然後加熱至120℃乾燥15分鐘,以離型材B(第二離型層)覆蓋住。乾燥後壓敏黏著層的層厚度為50μm。這種設計相當於一種無載體雙面膠帶。可以用厚度50μm的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材A,以及用厚度36μm且較易被撕開的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材B。利用試驗方法E對壓敏黏著劑層進行試驗。
可以用厚度125μm的PET膜(霧度約為1%)作為載體層。以試驗方法A(使用1000N的測力計)及試驗方法E對此載體系統的樣品進行試驗。
將厚度36μm的離型材揭開後,以一包有橡膠的手壓滾筒層壓載體膜的第一個面。接著將第二層厚度36μm的離型材塗覆在無載體雙面膠帶朝載體膜的第二個面的那一面上。整個膠帶(不含離型材)的層厚度為225μm。以試驗方法B、C及D對這種試驗樣品進行試驗。
範例4(比較例):
將聚丙烯酸酯(丙烯酸含量7%,Fikentscher[P. E.Hinkamp,Polymer,1967,8,381]定義的K值為55)與0.6%的鋁螯合物交聯,並以刮板形成的溶液塗在離型材A(第一離型層)上,先在室溫中乾燥20分鐘,然後加熱至120℃乾燥15分鐘,以離型材B(第二離型層)覆蓋住。乾燥後壓敏黏著層的層厚度為225μm。這種設計相當於一種無載體雙面膠帶。可以用厚度50μm的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材A,以及用厚度36μm且較易被撕開的聚矽氧化PET膜為基的系統作為離型材B。這種膠帶不含其他的載體系統,因此相當於一種無載體雙面膠帶的設計。
以試驗方法A(使用100N的測力計)、B、C、D及E對此種試驗樣品進行試驗。
表1顯示對按照範例1至4之方式製造作之試驗樣品的試驗結果。對高光學品質之雙面壓敏黏著產品的一個要求是,黏著劑流出傾向應盡可能的低,以確保具有良好的可操作性及可加工性。大於10%的滲出率就已經會造成相當大的側邊黏性,因此是很不利的。對高光學品質之雙面壓敏黏著產品的另一個要求是層壓品質要盡可能的好,但是這個要求和第一個要求剛好相反。按照試驗方法測得的可層壓性是以印刷層內圓形缺口的最小直徑來表示,且該圓形缺口在層壓過程中不能有任何氣泡產生,而且需整個被黏著劑填滿。可層壓性應盡可能的好(也就是是該直徑應盡可能的小)。直徑愈小,壓敏黏著產品平衡地形高度差異的能力就愈好,而且不會在交界面的隆起區域產生氣泡而導致光學品質下降。
有些範例的彈性模數無法被測出。由於範例2及範例4的雙面壓敏黏著產品的第二離型材無法被完全去除,因此無法以試驗方法A進行試驗。光從這一點就可判定此二者的彈性模數過低。很明顯的,拉伸此種雙面壓敏黏著產品所需的力大致等於(或甚至低於)將第二離型層從黏著劑層撕開所需的分離力(大約是0.02N/mm)。
從以上的討論可得知,本發明的試驗樣品能夠符合上述要求,而非本發明的試驗樣品則無法平衡地形高度差異,而且滲出率也太高。

Claims (6)

  1. 一種以試驗方法B測得之霧度為5%或更低之雙面壓敏黏著產品,包含帶有第一表面及第二表面的載體、設置在該載體之該第一表面上的第一壓敏黏著劑層、以及設置在該載體之該第二表面上的第二壓敏黏著劑層,其特徵為:該載體之彈性模數在2.5至500MPa之間;其中彈性模數係按照DIN EN ISO 527-3/2/300的規定測量;其中試驗方法B係依據ASTM D1003於來自Byk-Gardner公司的haze-gard plus霧度計上進行。
  2. 如申請專利範圍第1項的雙面壓敏黏著產品,其中該載體之彈性模數在5至250MPa之間。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項的雙面壓敏黏著產品,其中該第一壓敏黏著劑層及該第二壓敏黏著劑層之折射係數與該載體之折射係數的差異均小於0.1。
  4. 一種如申請專利範圍第1項至第3項中任一項的雙面壓敏黏著產品之用途,其係用於光學元件之黏著。
  5. 如申請專利範圍第4項的用途,其中該光學元件的地形高度差異(topographical height differences)大於100μm。
  6. 一種物件,其含有以至少一種如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之雙面壓敏黏著產品黏著之元件。
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