TWI824357B - 透明彈性複合膜及其封裝結構與封裝製程 - Google Patents

透明彈性複合膜及其封裝結構與封裝製程 Download PDF

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Abstract

本揭露提供之透明彈性複合膜包含一第一膜層；一熱塑性聚氨酯層；以及一第二膜層；其中該第一膜層及該第二膜層具有網絡交聯結構；該第一膜層包含壓克力樹酯及脂肪族聚異氰酸酯，且該壓克力樹酯包括含羥基壓克力樹脂，其中該壓克力樹酯與該脂肪族聚異氰酸酯的重量比為1/1至1/1.2，該含羥基壓克力樹脂與該壓克力樹酯的重量比為0.1/1至0.18/1。

Description

透明彈性複合膜及其封裝結構與封裝製程
本揭露係關於一種透明彈性複合膜，以及其封裝結構與封裝製程。
透明彈性複合膜可以透過多種高分子膜材的組成，廣泛地運用於不同的應用需求，例如應用於智慧穿戴或個人化健康照護的軟性混合電子(Flexible Hybrid Electronics，FHE)之封裝膜；以及應用於汽車、顯示器面板或軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit，FPC)的可撕式的離型膜等。
透明彈性複合膜不僅體積小重量輕、具有撓曲性且易整合於不同的基材，也需符合設計感與服貼性。因此，以透明彈性複合膜進行熱壓製程時，需要可填補非平整結構之基材，以解決基板配置線路或元件產生凹凸起伏之問題，抑制或是防止電路板溢膠或是元件結構體之破壞。
綜上所述，目前亟需開發新的透明彈性複合膜，以針對不平整結構在熱壓製程中適型化，且可藉由透明彈性複合膜的組成物以及加工方法，調整其對基材之表面接觸特性，例如，可藉由在特定加工條件下，上述透明彈性複合膜可選擇作為可撕式的離型膜或是具有優異黏著性的封裝膜。
本揭露之一實施例提供一種透明彈性複合膜，該透明彈性複合膜包含:一第一膜層；一熱塑性聚氨酯層，配置於該第一膜層上；以及一第二膜層，配置於該熱塑性聚氨酯層上；其中該第一膜層及該第二膜層具有網絡交聯結構；該第一膜層包含壓克力樹酯及脂肪族聚異氰酸酯，且該壓克力樹酯包括含羥基壓克力樹脂，其中該壓克力樹酯與該脂肪族聚異氰酸酯的重量比為1/1至1/1.2，該含羥基壓克力樹脂與該壓克力樹酯的重量比為0.1/1至0.18/1。
本揭露之另一實施例提供一種透明彈性複合膜的封裝結構，該封裝結構包含:一第一物體，至少具有一第一表面；一第一膜層，配置於該第一物體的該第一表面上；一熱塑性聚氨酯層，配置於該第一膜層上；以及一第二膜層，配置於該熱塑性聚氨酯層上；其中該第一膜層及該第二膜層具有網絡交聯結構；該第一膜層包含壓克力樹酯及脂肪族聚異氰酸酯，且該壓克力樹酯包括含羥基壓克力樹脂，其中該壓克力樹酯與該脂肪族聚異氰酸酯的重量比為1/1至1/1.2，該含羥基壓克力樹脂與該壓克力樹酯的重量比為0.1/1至0.18/1。
本揭露之又一實施例提供一種封裝製程，該封裝製程包含利用熱壓方式將所述的透明彈性複合膜封裝於一物體表面上。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明的一實施例之透明彈性複合膜的剖面示意圖。請參照圖1的實施例，本揭露的透明彈性複合膜100包含第一膜層110、熱塑性聚氨酯層120及第二膜層140，其中熱塑性聚氨酯層120配置於第一膜層110上，且第二膜層140配置於熱塑性聚氨酯層120上。
在一些實施例中，第一膜層110及第二膜層140的組成物包含壓克力樹酯及脂肪族聚異氰酸酯，且上述壓克力樹酯包括含羥基壓克力樹脂；上述第一膜層110及第二膜層140具有網絡交聯結構。
在一些實施例中，上述壓克力樹酯包含甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸十二酯或上述之組合；上述脂肪族聚異氰酸酯包含二環己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體、己二異氰酸酯縮二脲、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體或上述之組合。
在一些實施例中，第一膜層110的組成物還包含聚矽氧烷、氨酯化觸媒、溶劑或其混合物。在一些實施例中，適合的溶劑包含丁酮、醋酸丁酯、乙酸乙酯或上述之組合。
在一些實施例中，第一膜層110的壓克力樹酯與脂肪族聚異氰酸酯的重量比為1/1至1/1.2，例如約1/1至1/1.15、約1/1至1/1.1等，但不限於此。
在一些實施例中，第一膜層110的含羥基壓克力樹脂與壓克力樹酯的重量比為0.1/1至0.18/1，例如約0.1/1至0.16/1、約0.1/1至0.15/1等，但不限於此。
在一些實施例中，第一膜層110的壓克力樹酯與聚矽氧烷的重量比為1/0.001至1/0.02，例如約1/0.002至1/0.015、約1/0.006至1/0.01等，但不限於此。
在一些實施例中，第一膜層110的壓克力樹酯與溶劑的重量比為 1/1至1/2.5，例如約1/1.25至1/2.25、約1/1.5至1/2等，但不限於此。
在一些實施例中，第二膜層140的組成物與第一膜層110的組成物相同。
在一些實施例中，第二膜層140的組成物與第一膜層110的組成物不相同。
在一些實施例中，第一膜層110在180℃ 至208℃具有吸熱軟化峰。
在一些實施例中，透明彈性複合膜100可針對表面凹凸起伏或不平整的結構體在熱壓製程中適型化，例如透明彈性複合膜100與表面凹凸起伏的基材進熱壓合製程時，透明彈性複合膜100具有良好的填充性，可填補表面凹凸起伏的基材的孔洞或凹槽，形成一保護膜，以防止溢膠或是元件結構體之破壞。
在一些實施例中，上述透明彈性複合膜100為離型膜；藉由第一膜層110的組成物以及透明彈性複合膜100的加工條件，調整透明彈性複合膜100對基材或電子元件之表面接觸特性，使上述透明彈性複合膜100可作為可撕式離型膜。
圖2是依照本發明的另一實施例之透明彈性複合膜的剖面示意圖。
請參照圖2的實施例，本揭露的透明彈性複合膜101更包含配置在第二膜層140與熱塑性聚氨酯層120之間的聚合物130，其中第二膜層140配置於聚合物130上；聚合物130配置於熱塑性聚氨酯層120上；並且熱塑性聚氨酯層120配置於第一膜層110上。
在一些實施例中，適合的聚合物130包括聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺或其混合物。
在一些實施例中，透明彈性複合膜101的聚合物130使透明彈性複合膜101保有挺性，可提升透明彈性複合膜的加工性。
在一些實施例中，上述透明彈性複合膜101為離型膜；藉由第一膜層110的組成物以及透明彈性複合膜101的加工條件，調整透明彈性複合膜101對表面凹凸起伏的基材之表面接觸特性，使上述透明彈性複合膜101可作為可撕式離型膜。
圖3是依照本發明的又一實施例之透明彈性複合膜的封裝結構的剖面示意圖。
請參照圖3的實施例，本揭露的透明彈性複合膜200的封裝結構250包含至少具有第一表面205a的第一物體205；配置於上述第一物體205的第一表面205a上的第一膜層210；配置於第一膜層210上的熱塑性聚氨酯層220；配置於熱塑性聚氨酯層220上的第二膜層240。在一些實施例中，第一膜層210的組成物包含壓克力樹酯及脂肪族聚異氰酸酯，且上述壓克力樹酯包括含羥基壓克力樹脂；其中上述第一膜層210及第二膜層240具有網絡交聯結構。
在一些實施例中，上述壓克力樹酯包含甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸十二酯或上述之組合；上述脂肪族聚異氰酸酯包含二環己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體、己二異氰酸酯縮二脲、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體或上述之組合。
在一些實施例中，第一膜層210的組成物還包含聚矽氧烷、氨酯化觸媒、溶劑或其混合物。在一些實施例中，適合的溶劑包含丁酮、醋酸丁酯、乙酸乙酯或上述之組合。
在一些實施例中，第一膜層210的壓克力樹酯與脂肪族聚異氰酸酯的重量比為1/1至1/1.2，例如約1/1至1/1.15、約1/1至1/1.1等，但不限於此。
在一些實施例中，第一膜層210的含羥基壓克力樹脂與壓克力樹酯的重量比為0.1/1至0.18/1，例如約0.1/1至0.16/1、約0.1/1至0.15/1等，但不限於此。
在一些實施例中，第二膜層240與熱塑性聚氨酯層220之間可配置聚合物(未示於圖3中)，但不限於此。如前述所載，聚合物可使透明彈性複合膜保有挺性，可提升透明彈性複合膜的加工性。聚合物例如是:聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺等，但不限於此。
在一些實施例中，上述第一物體205包含銅片、對苯二甲酸乙二酯、熱塑性聚氨酯層、熱固性聚氨酯層或熱塑性聚酯彈性體。
在一些實施例中，上述封裝結構250更包含第二物體203，配置於相對應於上述第一物體205的第一表面205a的第二表面205b。在一些實施例中，上述第二物體203包含織物、聚對苯二甲酸乙二酯、熱塑性聚氨酯層、熱固性聚氨酯層或熱塑性聚酯彈性體。
在一些實施例中，第一表面205a為不平整的表面；上述透明彈性複合膜200可針對表面凹凸起伏的第一物體205的第一表面205a在熱壓製程中進行適型化，例如透明彈性複合膜200與表面凹凸起伏的第一物體205進行熱壓製程時，透明彈性複合膜200具有良好的填充性，可填補不平整之區域，以得到表面平整度佳的第一物體205與透明彈性複合膜200的封裝結構250。上述透明彈性複合膜200在特定的熱壓條件下，對第一物體205具有良好的黏著性，以保護第一物體205最脆弱的部分，例如軟性顯示器的面板部分。
在一些實施例中，於第一物體205的第一表面205a佈置金屬線路206。在一些實施例中，透明彈性複合膜200與第一表面205a佈置金屬線路206的第一物體205進行熱壓製程時，透明彈性複合膜200具有良好的填充性，可填補不平整之線路206區域。上述透明彈性複合膜200在特定的熱壓條件下，對第一物體205具有良好的封裝黏著性，以保護第一物體205最脆弱的部分，例如軟性電子產品的線路部分。
在一些實施例中，利用熱壓方式將透明彈性複合膜100、101或200封裝於一物體表面上；其中該物體包含具有表面不平整的基材。在熱壓溫度介於150℃ 至 180℃，上述透明彈性複合膜100、101或200與上述物體表面的離型力≦ 25g；在熱壓溫度介於190℃ 至 200℃，上述透明彈性複合膜100、101或200與上述物體表面的之剝離力為5B等級。(參照百格測試ASTM D3359，測試後完全無剝落)
因此，本揭露提供的透明彈性複合膜可藉由透明彈性複合膜的組成物以及加工方法調整其對基材表面接觸特性，可選擇性作為可撕式的離型膜或具有優異黏著性的封裝膜。以下列舉實驗來驗證本發明的功效，其中，表1 列舉實驗例1至實驗例5以及比較例1至比較例3; 表2 列舉實驗例6至實驗例11以及比較例4至比較例5; 表3 列舉實驗例12至實驗例13以及比較例6至比較例7。但本發明並不侷限於以下的內容。 [實施例]
實驗例1及實驗例2
原料：甲基丙烯酸羥乙酯 (2-HEMA，三菱樹脂)、丙烯酸羥乙酯(2-HEA，三菱樹脂)、甲基丙烯酸異丁酯 (i-BMA，三菱樹脂)、甲基丙烯酸烷基酯(SLMA，三菱樹脂)、甲基丙烯酸十二酯(LMA，三菱樹脂)、二環己基甲烷二異氰酸酯 (HDI trimer, Tolonate HDT-90B)、聚矽氧烷(polysiloxane，BYK3600)、乙酸乙酯(EAC，景明化工)、乙酸丁酯(BAC，景明化工)、MEK(丁酮，景明化工)、偶氮二異丁腈起始劑 (AIBN，景明化工)與氨酯化觸媒(Fomrez UL 29)。
按照表1的重量份比例(ratio of parts by weight)將總重量份為100的壓克力樹酯混合物溶於100-250重量份的乙酸乙酯溶劑，並在溫度介於80℃ 至85℃ 之間攪拌1.5至3小時，以形成固含量為30% 至50% 之壓克力樹脂混合物。再加入樹酯重量份為0.3 phr的偶氮二異丁腈起始劑至上述壓克力樹脂混合物。並攪拌6至8小時，接著，分別再依表一的重量份比例加入聚矽氧烷及氨酯化觸媒、二環己基甲烷二異氰酸酯與(乙酸丁酯/乙酸乙酯/丁酮)混合溶劑，經常溫攪拌反應30分鐘後，製作出聚氨酯溶液。
將表1中的實驗例1所製得之聚氨酯溶液塗佈乾燥後，取出少量的固態聚氨酯放入微示差掃描熱卡分析儀（Differential Scanning Calorimetry， DSC）的樣品盤中，並用標準蓋密封該樣品盤，以進行DSC加熱掃描；在加熱掃描過程中，升溫條件為：在氮氣環境中以20°C/min的升溫速率由25°C升溫至250°C。升溫的過程中，於DSC可觀察到較平坦的樣品之吸熱趨勢，且在溫度約為181°C出現一吸熱軟化峰(endothermic softening peak)表示材料直鏈之鏈段吸熱軟化並產生流動性與黏性。但由於實驗例1的組成物所製作的聚氨酯溶液之玻璃轉化溫度低於室溫，並沒有觀察到玻璃轉化溫度的階躍變化。
將表1中的實驗例2所製作的聚氨酯進行DSC量測，在升溫過程中，於DSC可觀察到較平坦的樣品之吸熱趨勢，且在溫度約為183°C出現一吸熱軟化峰，表示材料直鏈之鏈段吸熱軟化並產生流動性與黏性。由於實驗例2的組成物所製作的聚氨酯之玻璃轉化溫度低於室溫，一樣沒有觀察到玻璃轉化溫度的階躍變化。
實驗例3及實驗例4
採用表1中的實驗例3及實驗例4的聚氨酯，其原料的比例如表1所示，用於進行DSC量測。過程中，於DSC可觀察到實驗例3及實驗例4的聚氨酯具有較平坦的吸熱趨勢，且實驗例3在溫度約為183°C及實驗例4在溫度約為185°C出現一吸熱軟化峰，表示材料直鏈之鏈段吸熱軟化並產生流動性與黏性。實驗例3及實驗例4的DSC量測分別顯示在118°C及115°C出現玻璃轉化溫度的波峰。
比較例1至比較例3
依實驗例1的方式製備比較例1至比較例3的聚氨酯溶液，其原料的比例如表1所示，用於進行DSC分析。在量測過程中，於DSC並沒有觀察到明顯的吸熱軟化峰及玻璃轉化溫度的波峰表示材料直鏈之鏈段吸熱軟化並產生流動性與黏性。
表1
聚氨酯 組成物 壓克力樹酯 (重量份) 聚矽氧烷(重量份) 觸媒 (重量份) 脂肪族聚異氰酸酯 (重量份) 混合溶劑 (重量份)
2-HEMA 2-HEA i-BMA 2-EHMA SLMA LMA
實驗例1 5 5 65 0 15 10 0 0.005 100 100
實驗例2 5 5 60 5 15 10 0.2 0.005 100 100
實驗例3 5 10 55 5 15 10 0.2 0.005 110 100
實驗例4 5 10 55 5 10 15 0.6 0.005 110 150
實驗例5 5 10 55 5 10 15 1.0 0.005 110 200
比較例1 10 10 55 5 10 10 0.6 0.005 110 150
比較例2 10 15 55 5 5 10 0.8 0.005 130 200
比較例3 15 10 60 5 5 5 1.2 0.005 150 200
實驗例6至實驗例9
將實驗例2及實驗例4的聚氨酯溶液分別塗佈在膜厚約為100至200微米的熱塑性聚氨酯(Matai PX93)的正面，並以溫度為約80-120 °C進行乾燥固化，以形成膜厚約為10至20微米的聚氨酯膜層塗佈在上述熱塑性聚氨酯層。然後，在上述熱塑性聚氨酯層的背面，再塗佈另一層聚氨酯溶液，並以溫度約為80-120 °C進行乾燥固化，以形成雙面塗佈聚氨酯膜層的熱塑性聚氨酯層 (聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層)的透明彈性複合膜結構。
接著，對實驗例6至實驗例9之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜與軟性印刷電路板(FPC)用銅箔基板(李長榮科技PK-HTE-LP3)進行熱壓。經熱壓溫度150°C至180°C，熱壓時間約為10分鐘，熱壓壓力約為250 kgf，可觀察到實驗例6至實驗例9之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜可以填補在介面之間不平整之結構與孔洞。經冷卻後，實驗例6至實驗例9之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜不會與上述銅箔基板黏著，且可完全剝離。以電子式拉壓計參考ASTM-D3300規範，以90度方向進行離型力測試，測試聚氨酯層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜與銅箔基板之離型力，量測到之離型力介於20g至25 g，表示複合膜在製程中不會與銅箔黏著，熱壓後可完全剝除。上述實驗結果顯示於表2。
實驗例10及實驗例11
將實驗例5的聚氨酯溶液塗佈在膜厚約為100至200微米微米的熱塑性聚氨酯(Matai PX93)/聚對苯二甲酸乙二酯(南亞，BH216)的正面(聚氨酯溶液塗佈在熱塑性聚氨酯層的表面)，並以溫度約為80-120°C進行乾燥固化，以形成聚氨酯溶液塗佈在上述熱塑性聚氨酯層/聚對苯二甲酸乙二酯。接著，在熱塑性聚氨酯/聚對苯二甲酸乙二酯的背面，再塗佈另一層聚氨酯溶液(聚氨酯溶液塗佈在聚對苯二甲酸乙二酯膜的表面)，並以溫度約為80-120°C進行乾燥固化，以形成雙面塗上聚氨酯膜層的熱塑性聚氨酯/聚對苯二甲酸乙二酯堆疊膜(聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚對苯二甲酸乙二酯層/聚氨酯膜層)的透明彈性複合膜結構。
然後，對實驗例10及實驗例11之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚對苯二甲酸乙二酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜結構與軟性印刷電路板(FPC)用銅箔基板(李長榮科技PK-HTE-LP3)進行熱壓，其中上述透明彈性複合膜的正面(塗佈於熱塑性聚氨酯表面的聚氨酯膜層)與銅箔基板在溫度介於150°C至180°C，時間約為10分鐘，熱壓壓力約為250 kgf，進行熱壓製程。實驗中觀察到實驗例10及實驗例11之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚對苯二甲酸乙二酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜可以填補在介面之間不平整之結構與孔洞。經冷卻後，實驗例10及實驗例11之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚對苯二甲酸乙二酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜不會與銅箔基板黏著，且可完全剝離。然後，以電子式拉壓計參考ASTM-D3300規範測試聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚對苯二甲酸乙二酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜與銅箔基板之離型力，測試結果顯示實驗例10及實驗例11的離型力介於20g至23g，表示複合膜在製程中不會與銅箔黏著，熱壓後可完全剝除)。上述實驗結果同樣顯示於表2。
比較例4
將熱塑性聚氨酯 (Matai PX93)與軟性印刷電路板(FPC)用銅箔基板(李長榮科技PK-HTE-LP3)進行熱壓。經熱壓溫度約150°C，熱壓時間約為 5分鐘，熱壓壓力約為250 kgf，可觀察到Matai PX93可填平不平整之結構與孔洞。經冷卻後，比較例4之熱塑性聚氨酯層與銅箔基板緊密黏合，無法全剝離。以符合ASTM D3300規範測試上述熱塑性聚氨酯層與銅箔基板之離型力，實驗結果顯示離型力大於200 公克，表示比較例4之熱塑性聚氨酯與銅箔緊密黏合，需要很大的離型力使其撥離。上述實驗結果同樣顯示於表2。
比較例5
將實驗例4的聚氨酯溶液塗佈在膜厚約為100至200微米的熱塑性聚氨酯(Matai PX93)/聚對苯二甲酸乙二酯的正面(聚氨酯溶液塗佈在熱塑性聚氨酯的表面)以形成聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚對苯二甲酸乙二酯層 )的透明彈性複合膜結構。
然後，對比較例5之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚對苯二甲酸乙二酯層的透明彈性複合膜結構與軟性印刷電路板(FPC)用銅箔基板(李長榮科技PK-HTE-LP3)進行熱壓，其中上述透明彈性複合膜的正面(塗佈於熱塑性聚氨酯層表面的聚氨酯膜層)與銅箔基板在溫度約為180°C，時間約為5分鐘，壓力約為250 kgf，進行熱壓。經冷卻後，實施例5之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚對苯二甲酸乙二酯層的透明彈性複合膜與銅箔基板緊密黏合，無法全剝離且留下殘膠。符合參考ASTM-D3300規範量測到之離型力大於150 公克，表示比較例5之複合膜與銅箔黏合，需要很大的離型力使其剝離。上述實驗結果顯示於表2。
表2
離 型 製程 聚氨酯 組成物 複合膜結構 溫度 (℃) 時間 (min) 結果 離型力 (g)
實驗例6 實驗例2 PU/TPU/PU 150 10 可完全剝除 ≦23
實驗例7 實驗例2 PU/TPU/PU 180 10 可完全剝除 ≦25
實驗例8 實驗例4 PU/TPU/PU 150 10 可完全剝除 ≦22
實驗例9 實驗例4 PU/TPU/PU 180 10 可完全剝除 ≦20
實驗例10 實驗例5 PU/TPU/PET/PU 150 10 可完全剝除 ≦23
實驗例11 實驗例5 PU/TPU/PET/PU 180 10 可完全剝除 ≦20
比較例4 --- TPU 150 5 黏合 ≧200
比較例5 實驗例4 PU/TPU/PET 180 5 黏合、殘膠 ≧150
實驗例12
使用實驗例4的聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜與具有金屬線路的熱塑性聚氨酯(例如，捷欣硬度85A TPU)的基材進行封裝。熱壓過程中，實驗例12之聚氨酯膜層面對具有金屬線路的熱塑性聚氨酯的表面，在溫度約為190°C，時間約為5分鐘，壓力約為250 kgf進行熱壓。實驗中觀察到聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜可對上述具有金屬線路的熱塑性聚氨酯基材進行封裝貼合，且可填補在介面之間不平整之結構與孔洞。經冷卻後，實驗例12之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜完全與上述具有金屬線路的熱塑性聚氨酯基材緊密黏合，以形成聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層/具金屬線路的聚氨酯層的封裝結構。以ASTM D3359規範測試上述透明彈性複合膜與具有金屬線路的熱塑性聚氨酯之剝離力，得到之百格測試為5B等級，表示測試後完全無剝落，上述實驗結果顯示於表3。
實驗例13
使用實驗例4的聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜與具有金屬線路的熱塑性聚氨酯(捷欣硬度85A TPU)/織物(Spandex織物)的基材進行封裝。熱壓過程中，實驗例13之聚氨酯膜層面對具有金屬線路的熱塑性聚氨酯的表面，在溫度約為190°C，時間約為5分鐘，壓力約為250 kgf，進行熱壓。實驗中觀察到聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜可對上述具有金屬線路的熱塑性聚氨酯層/彈性織物進行封裝貼合，並填補在介面之間不平整之結構與孔洞。經冷卻後，實驗例13之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜完全與上述具有金屬線路的熱塑性聚氨酯/織物的基材緊密黏合，以形成聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層/具金屬線路的聚氨酯薄膜/織物的封裝結構。以符合ASTM D3359規範測試上述透明彈性複合膜與具有金屬線路的熱塑性聚氨酯之剝離力，得到之百格測試為5B等級，表示測試後完全無剝落，實驗結果顯示於表3。
比較例6
使用實驗例4的聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜與具有金屬線路的熱塑性聚氨酯(捷欣硬度85A TPU)的基材進行封裝。熱壓過程中，比較例6之聚氨酯膜層面對具有金屬線路的熱塑性聚氨酯的表面，在溫度約為150°C，時間約為5分鐘，壓力約為250 kgf進行熱壓。經冷卻後，觀察到比較例6之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜無法對上述具有金屬線路的熱塑性聚氨酯基板進行封裝貼合。以符合ASTM D3359規範測試上述透明彈性複合膜與具有金屬線路的熱塑性聚氨酯之剝離力，量測到之百格測試剝離力為0B，表示高於65%面積剝落，實驗結果顯示於表3。
比較例7
使用實驗例4的聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜與具有金屬線路的熱塑性聚氨酯(捷欣硬度85A TPU)的基材進行封裝。熱壓過程中，比較例6之聚氨酯膜層面對具有金屬線路的熱塑性聚氨酯的表面，在溫度約為180°C，時間約為5分鐘，壓力約為250 kgf進行熱壓。經冷卻後，觀察到比較例6之聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜無法對上述具有金屬線路的熱塑性聚氨酯基板進行封裝貼合。以符合ASTM D3359規範測試上述透明彈性複合膜與具有金屬線路的熱塑性聚氨酯之剝離力，量測到之百格測試剝離力為0B，表示高於65%面積剝落，實驗結果顯示於表3。
表3
封裝製程 聚氨酯 組成物 複合膜結構 基材 溫度 (℃) 時間 (min) 可否 封裝 剝離力
實驗例12 實驗例4 PU/TPU/PU 線路+TPU 190 5 O 5B
實驗例13 實驗例4 PU/TPU/PU 線路+TPU+織物 190 5 O 5B
比較例6 實驗例4 PU/TPU/PU 線路+TPU 150 5 X 0B
比較例7 實驗例4 PU/TPU/PU 線路+TPU 180 5 X 0B
綜上所述，本揭露的聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜可透過聚氨酯膜層的組成物設計與透明彈性複合膜的熱壓條件，可選擇性調整上述透明彈性複合膜與基材之離型或封裝特性。本揭露的聚氨酯膜層/熱塑性聚氨酯層/聚氨酯膜層的透明彈性複合膜易整合於不同電子元件的製程；上述透明彈性複合膜與基材進行熱壓製程時，複合膜之彈性可針對基材或不平整結構適型化，填補非平整結構之基材，防止透明彈性複合膜之元件溢膠或是結構體之破壞。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100,101,200:透明彈性複合膜 110,210:第一膜層 120,220:熱塑性聚氨酯膜層 130:聚合物 140,240:第二膜層 205a:第一表面 205b:第二表面 206:金屬線路 203:第二物體 205:第一物體 250:封裝結構
圖1 是依照本發明的實施例之透明彈性複合膜的局部剖面示意圖。 圖2 是依照本發明的另一實施例之透明彈性複合膜的局部剖面示意圖。 圖3 是依照本發明的又一實施例之透明彈性複合膜的封裝結構的局部剖面示意圖。
100:透明彈性複合膜
110:第一膜層
120:熱塑性聚氨酯膜層
140:第二膜層

Claims (23)

  1. 一種透明彈性複合膜，包含: 一第一膜層； 一熱塑性聚氨酯層，配置於該第一膜層上；以及 一第二膜層，配置於該熱塑性聚氨酯層上；其中該第一膜層及該第二膜層具有網絡交聯結構；該第一膜層包含壓克力樹酯及脂肪族聚異氰酸酯，且該壓克力樹酯包括含羥基壓克力樹脂，其中該壓克力樹酯與該脂肪族聚異氰酸酯的重量比為1/1至1/1.2，該含羥基壓克力樹脂與該壓克力樹酯的重量比為0.1/1至0.18/1。
  2. 如請求項 1 所述的透明彈性複合膜，更包含配置在該第二膜層與該熱塑性聚氨酯層之間的一聚合物。
  3. 如請求項 2 所述的透明彈性複合膜，其中該聚合物包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或聚醯亞胺。
  4. 如請求項 1 所述的透明彈性複合膜，其中該壓克力樹酯包含甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸十二酯或上述之組合。
  5. 如請求項 1 所述的透明彈性複合膜，其中該脂肪族聚異氰酸酯包含二環己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯三聚體、己二異氰酸酯縮二脲、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體或上述之組合。
  6. 如請求項 1 所述的透明彈性複合膜，其中該第一膜層更包含聚矽氧烷、氨酯化觸媒、溶劑或其混合物。
  7. 如請求項 6 所述的透明彈性複合膜，其中該溶劑包含丁酮、醋酸丁酯、乙酸乙酯或上述之組合。
  8. 如請求項 6 所述的透明彈性複合膜，其中該第一膜層的該壓克力樹酯與該聚矽氧烷的重量比為1/0.001至1/0.02。
  9. 如請求項 6 所述的透明彈性複合膜，其中該第一膜層的壓克力樹酯與溶劑的重量比為1/1至1/2.5。
  10. 如請求項 1 所述的透明彈性複合膜，其中該第二膜層的組成物與該第一膜層的組成物相同。
  11. 如請求項 1 所述的透明彈性複合膜，其中該第二膜層的組成物與該第一膜層的組成物不相同。
  12. 如請求項 1 所述的透明彈性複合膜，其中該透明彈性複合膜為一離型膜。
  13. 一種透明彈性複合膜的封裝結構，包含: 一第一物體，至少具有一第一表面； 一第一膜層，配置於該物體的該第一表面上； 一熱塑性聚氨酯層，配置於該第一膜層上；以及 一第二膜層，配置於該熱塑性聚氨酯層上；其中該第一膜層及該第二膜層具有網絡交聯結構；該第一膜層包含壓克力樹酯及脂肪族聚異氰酸酯，且該壓克力樹酯包括含羥基壓克力樹脂，其中該壓克力樹酯與該脂肪族聚異氰酸酯的重量比為1/1至1/1.2，該含羥基壓克力樹脂與該壓克力樹酯的重量比為0.1/1至0.18/1。
  14. 如請求項 13 所述的透明彈性複合膜的封裝結構，更包含配置在該第二膜層與該熱塑性聚氨酯層之間的一聚合物，其中該聚合物包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或聚醯亞胺。
  15. 如請求項 13 所述的透明彈性複合膜的封裝結構，其中該第一膜層更包含聚矽氧烷、氨酯化觸媒及溶劑。
  16. 如請求項 13 所述的透明彈性複合膜的封裝結構，其中該第一物體包含銅片、對苯二甲酸乙二酯、熱塑性聚氨酯層、熱固性聚氨酯層或熱塑性聚酯彈性體。
  17. 如請求項 13 所述的透明彈性複合膜的封裝結構，其中該第一物體具有一非平整結構。
  18. 如請求項 13 所述的透明彈性複合膜的封裝結構，其中該第一物體的該第一表面佈置金屬線路。
  19. 如請求項18所述的透明彈性複合膜的封裝結構，更包含配置於該第一物體的一第二表面的第二物體，其中該第二表面與該佈置金屬線路的該第一表面相對應。
  20. 如請求項 19 所述的透明彈性複合膜的封裝結構，其中該第二物體包含織物、聚對苯二甲酸乙二酯、熱塑性聚氨酯層、熱固性聚氨酯層或熱塑性聚酯彈性體。
  21. 一種封裝製程，包含利用一熱壓方式將請求項1所述的透明彈性複合膜封裝於一物體表面上。
  22. 如請求項 21 所述的封裝製程，其中在熱壓溫度介於150℃ 至 180℃，該透明彈性複合膜與該物體表面的離型力≦ 25g。
  23. 如請求項 21 所述的封裝製程，其中在熱壓溫度介於190℃ 至200℃，該透明彈性複合膜與該物體表面的剝離力為5B等級。
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