多层盖带构造的制作方法

文档序号:19687794发布日期:2020-01-14 18:22阅读:291来源:国知局
多层盖带构造的制作方法

本公开涉及用于电子部件包装应用的热密封盖带。具体地,可将盖带热密封到载带以方便小型电子部件的储存、运输和安装。



背景技术:

随着电子零件变得越来越小型化,此类部件的储存、运输和处理变得越来越困难,并且已逐步形成专门的方法。一种此类方法是使用载带。载带可由多种材料形成,但是通常是塑性材料,其形成为具有多个纵向凹陷部或凹入部的条带,所述多个纵向凹陷部或凹入部旨在保持各个部件以防止它们彼此接触或以其他方式受到损伤。此类凹入部分必须具有上部开口,部件通过该上部开口而被放置到凹陷部中,然后通常必须借助盖带密封开口。

针对冲压载带中所用盖带建议的一种材料是多层层合聚合物泡沫结构,如美国专利4,657,137中所述。该盖带需要使用至少两个单独的层,并且通过提供柔性的薄塑料或泡沫层来制备,其中坚固和稳定的基层层合至该薄塑料或泡沫层。

美国专利4,964,405中公开的载带具有用粘合剂粘贴的盖带,该粘合剂仅密封凹陷部并且使引导穿孔保持打开。

通常用于载带的盖带具有例如至少部分地用诸如乙烯/乙酸乙烯酯的粘合剂涂覆的尼龙类基材。参见例如美国专利4,963,405。

使用载带和盖带的一个难题是提供合适的盖带,其将各个部件密封,而并不会以某种方式造成粘合剂或剥离剂的污染。载带或盖带还必须提供一些防止静电发展的保护,静电发展会损害此类精细的电子部件;实际上,盖带的卷绕和退绕会通过产生静电荷而加剧此类问题。盖带通常被制作为在粘合剂中间具有静电耗散条带,该静电耗散条带来源于蒸气涂覆的金属。该条带覆盖粘合剂并通过排出形成的摩擦电荷来保护部件不受放电影响。但是,此类条带是不透明的,这意味着不能在其凹入部中观察部件,并且它们非常昂贵。

在美国专利6,171,672中,公开了静电耗散涂层,其含有碳、阳离子、阴离子和非特定的有机聚合物导体。离子盐不是永久性涂层,并且可能会浸出,增加了污染问题。此外,它们为湿度依赖的并且可为腐蚀性的。此外,此类碳和金属是不透明的。在美国专利公布2003/0049437中描述了盖带,其包括含有导电聚合物分散体的导电涂层。



技术实现要素:

本公开涉及用于电子部件包装应用的热密封盖带。具体地,可将盖带热密封到载带以方便小型电子部件的储存、运输和安装。本公开包括盖带。在一些实施方案中,盖带包括基层、垫层、抗静电层和密封层。基层具有第一主表面和第二主表面,并且包括厚度为10-20微米的热塑性聚合物。垫层具有第一主表面和第二主表面,其中垫层的第一主表面与基层的第二主表面接触或者垫层的第一主表面以粘合方式粘结到基层的第二主表面,并且垫层包含厚度为20-35微米的聚合物热塑性组合物或共聚物热塑性组合物。抗静电层具有第一主表面和第二主表面,其中第一主表面与垫层的第二主表面接触,并且抗静电层包含聚合物粘结剂或共聚物粘结剂以及分散在聚合物粘结剂或共聚物粘结剂内的pedot-pss(聚-3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸),其中pedot-pss占抗静电层的5-30重量%。密封层具有第一主表面和第二主表面,其中密封层的第一主表面与抗静电层的第二主表面接触,并且密封层包含热活化粘合剂,其中热活化粘合剂包含厚度为0.5-2.0微米的聚合物组合物或共聚物组合物。盖带具有至少135℃的热活化粘结范围,并且在暴露于时间、温度、湿度或者它们的组合的条件时,盖带保持盖带剥离粘合力,并且盖带具有如在23℃的温度和50%的相对湿度下在密封层的第二主表面上测得的106-1011欧姆的表面电阻(sr)值。

本发明还公开了制品。在一些实施方案中,制品包括:载带,该载带包括多个凹坑;以及盖带,该盖带粘结到载带并且密封多个凹坑。盖带如上所述。

附图说明

参照以下结合附图对本公开的各种实施方案的详细说明,可更全面地理解本申请。

图1示出了本公开的多层盖带的示例性实施方案的剖视图。

图2示出了本公开的多层载带构造的示例性实施方案的剖视图。

在所示实施方案的以下描述中,参考了附图并通过举例说明的方式在这些附图中示出了其中可实践本公开的各种实施方案。应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可利用实施方案并且可进行结构上的改变。附图未必按照比例绘制。附图中使用的相似的数字来指示相似的部件。然而,应当理解,在给定附图中使用数字来指示部件并非旨在限制另一附图中利用相同数字标记的部件。

具体实施方式

随着电子零件变得越来越小型化,此类部件的储存、运输和处理变得越来越困难,并且已逐步形成专门的方法。一种此类方法是使用载带。载带可由多种材料形成,但是通常是塑性材料,其形成为具有多个纵向凹陷部或凹入部的条带,所述多个纵向凹陷部或凹入部旨在保持各个部件以防止它们彼此接触或以其他方式受到损伤。此类凹入部分通常被称为“凹坑”并具有上部开口,部件通过该上部开口而被放置到凹陷部中,然后通常借助盖带密封开口。

除了典型带所要求的特性之外,盖带构造需要许多特殊的特征,诸如在相对低的温度下密封,随着时间推移稳定的剥离值以允许一致的去除等。这些特殊的特性包括,在盖带中具有导电层,以防止当盖带附接到载带或从载带移除盖带时的摩擦起电。

通常,盖带构造是多层制品,因此层间粘合力是重要的考虑因素。换句话讲,当使用时,带构造必须在施加到载带、运输或储存以及从载带上移除盖带时保持在一起。如果盖带中的任何层容易分解或丧失完整性,则整个盖带构造可能会失效。特别地,导电层(也称为抗静电层)可能容易受到环境条件的影响。盖带可能遇到的环境条件是热和/或热和湿度的组合。希望的是,即使在暴露于各种环境条件时,盖带的剥离粘合力值也随时间推移保持稳定。在本上下文中,稳定的剥离值意味着初始剥离粘合力值和老化剥离粘合力值非常相似,并且不会经历指示盖带构造内一层或多层的完整性丧失的大幅降低。因此,希望开发不仅具有期望的粘合特性(诸如相对低的密封温度和随时间推移稳定的剥离值以允许一致的去除),而且还具有暴露于潮湿条件时稳定的导电抗静电层的盖带。

在本公开中,将描述盖带和使用盖带的载带构造。盖带是包括基层、垫层、抗静电层和密封层的多层构造。盖带具有低至135℃的热活化粘结范围,并且在暴露于时间、温度、湿度或者它们的组合的条件时,盖带保持盖带剥离粘合力,并且盖带具有如在23℃的温度和50%的相对湿度下在密封层的第二主表面上测得的106-1011欧姆的表面电阻(sr)值。在暴露于时间、温度、湿度或者它们的组合的条件时保持剥离粘合力值是指剥离粘合力在一定范围的时间、温度和湿度条件内保持基本不变。尽管当然可以预期剥离粘合力会有一些变化,但初始剥离粘合力和暴露于时间、温度、湿度或者它们的组合后的剥离粘合力通常是相似的,并且不会显著降低。在暴露于时间、温度或湿度条件时,剥离粘合力的显著降低表明盖带的一层或多层(通常为抗静电层)不稳定。虽然盖带可经受各种时间、温度和湿度条件,但还是有适用于这些盖带构造的一些典型范围。至于老化时间,通常老化时间为几天,在一些实施方案中达到30天甚至更长。至于老化温度,通常温度在室温到60℃的范围内。至于湿度,通常湿度在50%rh(相对湿度)的典型环境湿度到高湿度条件(诸如95%rh)的范围内。升高的温度(高于室温)和湿度水平的组合也是可能的,诸如52℃和95%rh。下面将更详细地描述盖带和利用盖带的载带构造。

除非另外指明,否则说明书和权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数字在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此,除非有相反的说明,否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值,这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。用端值来表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数字(如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)及该范围内的任何范围。

除非内容另外明确指明,否则如本说明书和所附权利要求书中所使用的,单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖了具有多个指代物的实施方案。例如,对“一层”的引用涵盖了具有一个层、两个层或更多个层的实施方案。除非上下文另外清楚指明,否则如本说明和所附权利要求书中使用的,术语“或”一般以包括“和/或”的意义使用。

如本文所用,术语“粘合剂”是指可用于将两个粘附体粘附在一起的聚合物组合物。粘合剂的示例为热活化粘合剂和压敏粘合剂。

热活化粘合剂在室温下不发粘,但在升高的温度下变得发粘并能够粘结到基材。这些粘合剂的tg(玻璃化转变温度)或熔点(tm)通常高于室温。当温度升高超过tg或tm时,储能模量通常降低并且粘合剂变得发粘。

本领域普通技术人员熟知压敏粘合剂组合物具有包括如下在内的性质:(1)有力且持久的粘着性,(2)用手指轻轻一压就能粘附,(3)足以保持在粘附体上的能力,和(4)有足够的内聚强度以从粘附体干净地移除。已发现很好地用作压敏粘合剂的材料为经设计和配制而表现出所需粘弹性,从而使得粘着性、剥离粘合力和剪切保持力达到所需平衡的聚合物。获得特性的适当平衡不是简单的方法。

术语“(甲基)丙烯酸酯”是指醇的单体丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体或低聚物在本文中通称为“(甲基)丙烯酸酯”。称为“(甲基)丙烯酸酯官能”的材料是包含一个或多个(甲基)丙烯酸酯基团的材料。

术语“tg”和“玻璃化转变温度”可互换使用。如果测量,除非另有说明,否则tg值通过差示扫描量热法(dsc)以10℃/分钟的扫描速率测定。通常,不测量共聚物的tg值,但是使用熟知的fox公式,使用由单体供应商提供的单体tg值来计算,如本领域技术人员所理解的。

如本文所用,术语“电导率”意指电荷在材料内移动的能力的量度。“电阻率”是电导率的倒数。

如本文所用,术语“盖带”是指用于粘附到载带表面的带,所述载带具有用于容纳和运输芯片和其他敏感电子部件的凹入部分。

如本文所用,术语“凹入部分”是指单独的载体,例如形成在载带中的凹坑或杯形槽,通常用于保持某一产品的单个单元。此类部分通常通过真空成型、热成型、模制或其他已知工艺形成。

如本文所用,术语“室温”或“环境温度”可互换使用并且指20℃-25℃的温度。

如本文所用,术语“相邻”在针对两层时意指,这两层相互毗邻,其问没有居间的敞开空间。它们可以彼此直接接触(例如,层合在一起)或者可以存在居间层。

除非另外指明,否则本文的所有百分比、比率和量均按重量计。

本文公开了盖带。盖带是包括基层、垫层、抗静电层和密封层的多层构造。将详细描述这些层中的每一个。

基层具有第一主表面和第二主表面,并且包括热塑性聚合物。多种热塑性聚合物是合适的。合适的聚合物包括聚对苯二甲酸乙二酯聚合物或聚酰亚胺热塑性材料。由于它们广泛的可用性和期望的特性,聚对苯二甲酸乙二酯聚合物是特别合适的。基层可具有任何合适的厚度,通常厚度在10-20微米的范围内。

基层的第二主表面与下述垫层相邻。基层可与垫层接触或者以粘合方式粘结到垫层。基层的第一主表面可以是未改性的,或者其可包含各种各样的涂层或层。可与基层的第一主表面接触的合适的层或涂层的示例包括硬涂层诸如防刮涂层或防粘涂层诸如剥离涂层。多种剥离涂层适合设置在基层的第一主表面上。特别合适的剥离涂层包含例如用在卷制带材产品背面上的材料,以允许带材被卷起并且保持完整,接着在使用时退绕。此类材料有时被称为低粘附背胶层或lab。已经开发出各种各样的lab与各种各样的粘合剂一起使用。适用于本公开的盖带构造的合适lab或剥离涂层的示例包括在美国专利7,411,020(carlson等人)中描述的水基含氟化合物材料、美国专利5,753,346(leir等人)中描述的聚硅氧烷剥离涂层、美国专利7,229,687(kinning等人)中描述的剥离组合物、美国专利2,532,011(dalquist等人)中描述的聚乙烯n-烷基氨基甲酸酯(聚氨酯)、美国专利6,204,350(liu等人)中描述的可湿固化材料、以及美国专利5,290,615(tushaus等人)中描述的有机聚硅氧烷-聚脲共聚物剥离剂。

多层盖带构造还包括垫层。垫层具有第一主表面和第二主表面,其中垫层的第一主表面如上所述与基层的第二主表面相邻。在本上下文中,与基层的第二主表面相邻是指垫层的第一主表面与基层的第二主表面接触或者垫层的第一主表面以粘合方式粘结到基层的第二主表面。

在垫层中可使用多种聚合物或共聚物的热塑性材料。在许多实施方案中,垫层包含基于乙烯的聚合物或共聚物。合适的基于乙烯的聚合物或共聚物的示例包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯的共混物、以及聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯的交替层。在一些实施方案中,基于乙烯的聚合物或共聚物包括含有10-30重量%乙酸乙烯酯的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

垫层可具有宽范围的合适厚度。在一些实施方案中,垫层具有20-35微米的厚度。

在一些实施方案中,基层和垫层可以是单独形成的层,其被层合或者以粘合方式粘结到一起以形成复合构造。在其他实施方案中,包括基层和垫层的复合构造可商购获得,并且可以购买时的状态使用,而不需要组装这些层。包含聚对苯二甲酸乙二酯和乙烯/乙烯-乙酸乙烯酯共混物的层的市售复合构造的示例包括如实施例部分中所述的得自众合同盛包装材料有限公司(zhonghetongshenlamination)和王者塑封有限公司(wangzhelamination)的那些。

多层盖带还包括抗静电层。抗静电层具有第一主表面和第二主表面。抗静电层的第一主表面与垫层的第二主表面接触。抗静电层包含聚合物粘结剂或共聚物粘结剂以及分散在聚合物粘结剂或共聚物粘结剂内的导电颗粒。

尽管可使用各种不同类型的导电颗粒,诸如碳纳米管、锑掺杂的金属氧化物颗粒或碳黑颗粒,但通常导电颗粒包括pedot-pss(聚-3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸)颗粒。pedot-pss是两种离聚物的聚合物混合物。该混合物中的一种组分由为磺化聚苯乙烯的聚苯乙烯磺酸钠构成。部分磺酰基被去质子化并带有负电荷。另一种组分聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)或pedot是一种共轭聚合物,带有正电荷并基于聚噻吩。带电荷的大分子一起形成大分子盐。pedot-pss可作为水分散体商购获得。

在一些实施方案中,抗静电层包含5-30重量%的导电颗粒,通常为pedot-pss。重量百分比按干重计算,这意味着百分比是指涂层中已被干燥以除去任何挥发性组分(诸如溶剂或水)的材料。

多种聚合物和共聚物材料适合作为抗静电层的粘结剂。通常,粘结剂材料包括改性的丙烯酸酯聚合物或共聚物、基于苯乙烯的聚合物或共聚物、或者它们的组合。在一些实施方案中,抗静电层的聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含改性的丙烯酸酯聚合物或共聚物。在其他实施方案中,抗静电层的聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含基于苯乙烯的聚合物或共聚物。在其他实施方案中,聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含丙烯酸酯-苯乙烯共聚物。在一些实施方案中,抗静电层粘结剂为可以neocryla-1091从马萨诸塞州威尔明顿的dsm公司(dsm,wilmington,ma)商购获得的改性苯乙烯共聚物。通常,抗静电层的聚合物粘结剂或共聚物粘结剂是水溶性或水分散性的。

如上所述,对于抗静电层来说,对热和湿度的敏感性是一个严重问题,因此希望聚合物粘结剂或共聚物粘结剂层材料是抗湿材料。可采用多种方法来定义或测量抗湿性。在本公开中,聚合物粘结剂或共聚物粘结剂层材料是抗湿材料,使得当在水中浸渍24小时后,水的摄取小于5重量%。

在一些具体的实施方案中,抗静电层为由分散体混合物形成的干燥层,所述分散体混合物包含聚合物粘结剂或共聚物粘结剂的含水分散体以及pedot-pss(聚-3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸)的含水分散体,其中聚合物粘结剂或共聚物粘结剂材料是抗湿材料,使得当在水中浸渍24小时后,水的摄取小于5重量%。

盖带还包括密封层。正如抗静电层为盖带提供抗静电特性一样,密封层提供了盖带的粘合特性。密封层具有第一主表面和第二主表面,其中密封层的第一主表面与抗静电层的第二主表面接触。密封层是热活化粘合剂层,其能够将盖带粘附到载带以形成载带构造。热活化粘合剂在室温下不发粘,但在升高的温度下变得发粘并能够粘结到基材。这些粘合剂的tg(玻璃化转变温度)或熔点(tm)通常高于室温。当温度升高超过tg或tm时,储能模量通常降低并且粘合剂变得发粘。

各种热活化粘合剂适合用于盖带中。特别合适的热活化粘合剂是那些为盖带提供相对低的热粘结温度的所需特性并且还提供一致的剥离粘合力的粘合剂,一致的剥离粘合力意指剥离粘合力不随时间、温度、湿度或这些因素的组合而改变。通常,热活化粘合剂为盖带提供低至135℃温度的热活化粘结范围,或者换言之,热活化粘合剂为盖带提供至少135℃的热活化粘结范围温度。虽然通常希望在低至135℃的温度下热密封本公开的盖带构造,但是在一些实施方案中,可能适合于在135℃至170℃或甚至140℃至160℃的温度下热密封盖带构造。

各种聚合物材料或共聚物材料适合用于密封层的热活化粘合剂组合物。特别合适的热活化粘合剂组合物包含至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物。在一些实施方案中,所述至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物包括重均分子量为50,000-100,000克/摩尔的(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物。在其他实施方案中,所述至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物包括至少两种(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物的混合物,所述至少两种(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物的混合物包含重均分子量为50,000-100,000克/摩尔的(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物以及重均分子量为100,000-200,000克/摩尔的(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物。

除了上述聚合物或共聚物组分外,热活化粘合剂组合物还可包含一种或多种附加组分。合适的附加组分的示例包括增粘剂、增塑剂、稳定剂和填料。填料的示例包括颗粒填料诸如二氧化硅颗粒或聚合物珠。聚合物珠的示例包括例如聚丙烯酸酯珠。附加组分可以任何合适的量存在。在一些实施方案中,包含二氧化硅聚合物或聚合物珠的颗粒填料以约5-20重量%存在于热活化粘合剂组合物中。

密封层可具有宽范围的合适厚度。通常,密封层厚度在0.5-2.0微米厚度的范围内。

本文公开了具有随着时间、温度和湿度稳定的抗静电特性并且具有期望的粘合特性的多层盖带构造。盖带具有如在23℃的温度和50%的相对湿度下在密封层的第二主表面上测得的106-1011欧姆的表面电阻(sr)值。另外,盖带具有至少135℃的热活化粘结范围温度以及在暴露于时间、温度和湿度条件时保持的剥离粘合力。在一些实施方案中,盖带具有从载带的30-70gf(克力)的剥离粘合力值。如上所述,剥离粘合力的保持是指初始剥离粘合力值和老化剥离粘合力值非常相似而没有明显降低。虽然盖带可经受各种时间、温度和湿度条件,但还是有适用于这些盖带构造的一些典型范围。老化条件的范围可用各种方式模仿或模拟,并且一系列老化条件是合乎需要的。至于老化时间,通常老化时间为几天,在一些实施方案中达到30天甚至更长。至于老化温度,通常温度在室温到60℃的范围内。至于湿度,通常湿度在50%rh(相对湿度)的典型环境湿度到高湿度条件(诸如95%rh)的范围内。升高的温度(高于室温)和湿度水平的组合也是可能的,诸如52℃和95%rh。

本文还公开了包括具有多个凹坑的载带以及粘结到载带并且密封所述多个凹坑或凹入部分的盖带的制品。盖带已在上文进行了描述并且包括:具有第一主表面和第二主表面的基层,该基层包含厚度为10-20微米的热塑性聚合物;具有第一主表面和第二主表面的垫层,其中垫层的第一主表面与基层的第二主表面接触或者垫层的第一主表面以粘合方式粘结到基层的第二主表面,并且垫层包含厚度为20-35微米的聚合物热塑性组合物或共聚物热塑性组合物;具有第一主表面和第二主表面的抗静电层,其中第一主表面与垫层的第二主表面接触,并且抗静电层包含聚合物粘结剂或共聚物粘结剂以及分散在聚合物粘结剂或共聚物粘结剂内的pedot-pss(聚-3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸),其中pedot-pss占抗静电层的5-30重量%;以及具有第一主表面和第二主表面的密封层,其中密封层的第一主表面与抗静电层的第二主表面接触,并且密封层包含热活化粘合剂,其中该热活化粘合剂包含厚度为0.5-2.0微米的聚合物组合物或共聚物组合物。盖带具有至少135℃的热活化粘结范围,并且在暴露于时间、温度、湿度或者它们的组合的条件时,盖带保持盖带剥离粘合力,并且盖带具有如在23℃的温度和50%的相对湿度下在密封层的第二主表面上测得的106-1011欧姆的表面电阻(sr)值。

载带在电子领域中被充分理解。通常,载带由热塑性聚合物材料制成。在一些实施方案中,载带包括聚苯乙烯或聚碳酸酯载带。

通常,将电子部件放置在载带凹坑中,并且将盖带放置在载带中凹坑的开口上然后将盖带热密封。热密封在适合于在盖带和载带之间形成稳定粘结的温度下进行。通常在至少135℃的温度下密封载带。在一些实施方案中,在135℃至170℃、135℃至160℃或甚至140℃至160℃的温度下密封载带。

当载带构造中的电子部件被递送至其期望的位置时,盖带被移除以允许移除电子部件。为了促进该过程,期望热密封粘结随时间推移而稳定,这意指热密封粘结的粘合力不随时间推移而明显改变。希望剥离粘合力在30-70克力(gf)的范围内。

可通过参见附图进一步理解本公开。在图1中示出了多层盖带的实施方案。图1是盖带100的剖视图,其包括基础聚合物层110、衬垫聚合物层120、抗静电层130和热密封层140。这些层仅为例示性的并且未按比例绘制。上文已进一步描述了这些层中的每一者。

图2示出了载带构造200的俯视图,该载带构造包括容纳电子部件230的凹入凹坑210,以及覆盖并密封凹入凹坑210中的电子部件230的盖带220。

本公开包括以下实施方案:

这些实施方案涉及盖带。实施方案1是一种盖带,包括:基层,所述基层具有第一主表面和第二主表面,所述基层包含厚度为10-20微米的热塑性聚合物;垫层,所述垫层具有第一主表面和第二主表面,其中垫层的第一主表面与基层的第二主表面接触或者垫层的第一主表面以粘合方式粘结到基层的第二主表面,所述垫层包含厚度为20-35微米的聚合物热塑性组合物或共聚物热塑性组合物;抗静电层,所述抗静电层具有第一主表面和第二主表面,其中第一主表面与垫层的第二主表面接触,所述抗静电层包含聚合物粘结剂或共聚物粘结剂以及分散在聚合物粘结剂或共聚物粘结剂内的pedot-pss(聚-3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸),其中pedot-pss占抗静电层的5-30重量%;以及密封层,所述密封层具有第一主表面和第二主表面,其中密封层的第一主表面与抗静电层的第二主表面接触,所述密封层包含热活化粘合剂组合物,其中该热活化粘合剂组合物包含厚度为0.5-2.0微米的聚合物组合物或共聚物组合物;并且其中盖带具有至少135℃的热活化粘结范围,在暴露于时间、温度、湿度或者它们的组合的条件时,盖带保持盖带剥离粘合力,并且盖带具有如在23℃的温度和50%的相对湿度下在密封层的第二主表面上测得的106-1011欧姆的表面电阻(sr)值。

实施方案2是实施方案1所述的盖带,其中基层包含聚对苯二甲酸乙二酯聚合物或聚酰亚胺热塑性材料。

实施方案3是实施方案1或2所述的盖带,其中垫层包含基于乙烯的聚合物或共聚物。

实施方案4是实施方案3所述的盖带,其中基于乙烯的聚合物或共聚物包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯的共混物、或者聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯的交替层。

实施方案5是实施方案3所述的盖带,其中基于乙烯的聚合物或共聚物包括含有10-30重量%乙酸乙烯酯的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

实施方案6是实施方案1-5中任一项所述的盖带,其中抗静电层的聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含改性的丙烯酸酯聚合物或共聚物、基于苯乙烯的聚合物或共聚物、或者它们的组合。

实施方案7是实施方案6所述的盖带,其中抗静电层的聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含改性的丙烯酸酯聚合物或共聚物。

实施方案8是实施方案6所述的盖带,其中抗静电层的聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含基于苯乙烯的聚合物或共聚物。

实施方案9是实施方案6所述的盖带,其中聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含丙烯酸酯-苯乙烯共聚物。

实施方案10是实施方案1-9中任一项所述的盖带,其中抗静电层为由分散体混合物形成的干燥层,所述分散体混合物包含:聚合物粘结剂或共聚物粘结剂的含水分散体;以及pedot-pss(聚-3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸)的含水分散体;其中聚合物粘结剂或共聚物粘结剂材料是抗湿材料,使得当在水中浸渍24小时后,水的摄取小于5重量%。

实施方案11是实施方案1-10中任一项所述的盖带,其中密封层的热活化粘合剂组合物包含至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物。

实施方案12是实施方案11所述的盖带,其中所述至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物包括重均分子量为50,000-100,000克/摩尔的(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物。

实施方案13是实施方案11所述的盖带,其中所述至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物包括至少两种(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物的混合物,所述至少两种(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物的混合物包含重均分子量为50,000-100,000克/摩尔的(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物以及重均分子量为100,000-200,000克/摩尔的(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物。

实施方案14是实施方案1-13中任一项所述的盖带,其中热活化粘合剂组合物还包含以约5-20重量%存在的颗粒填料,该颗粒填料包括二氧化硅颗粒或聚合物珠。

本发明还公开了制品。实施方案15是一种制品,包括:载带,所述载带包括多个凹坑;以及盖带,所述盖带粘结到载带并且密封多个凹坑;其中该盖带包括:基层,所述基层具有第一主表面和第二主表面,所述基层包含厚度为10-20微米的热塑性聚合物;垫层,所述垫层具有第一主表面和第二主表面,其中垫层的第一主表面与基层的第二主表面接触或者垫层的第一主表面以粘合方式粘结到基层的第二主表面,所述垫层包含厚度为20-35微米的聚合物热塑性组合物或共聚物热塑性组合物;抗静电层,所述抗静电层具有第一主表面和第二主表面,其中第一主表面与垫层的第二主表面接触,所述抗静电层包含聚合物粘结剂或共聚物粘结剂以及分散在聚合物粘结剂或共聚物粘结剂内的pedot-pss(聚-3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸),其中pedot-pss占抗静电层的5-30重量%;以及密封层,所述密封层具有第一主表面和第二主表面,其中密封层的第一主表面与抗静电层的第二主表面接触,所述密封层包含热活化粘合剂组合物,其中该热活化粘合剂组合物包含厚度为0.50-2.0微米的聚合物组合物或共聚物组合物;并且其中盖带具有至少135℃的热活化粘结范围,在暴露于时间、温度、湿度或者它们的组合的条件时,盖带保持盖带剥离粘合力,并且盖带具有如在23℃的温度和50%的相对湿度下在密封层的第二主表面上测得的106-1011欧姆的表面电阻(sr)值。

实施方案16是实施方案15所述的制品,其中载带包括聚碳酸酯或聚苯乙烯载带。

实施方案17是实施方案15或16所述的制品,其中盖带从在至少135℃温度下密封的载带的剥离值在30-70克力(gf)的范围内。

实施方案18是实施方案15-17中任一项所述的制品,其中基层包含聚对苯二甲酸乙二酯聚合物或聚酰亚胺热塑性材料。

实施方案19是实施方案15-18中任一项所述的制品,其中垫层包含基于乙烯的聚合物或共聚物。

实施方案20是实施方案19所述的制品,其中基于乙烯的聚合物或共聚物包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯的共混物、或者聚乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯的交替层。

实施方案21是实施方案19所述的制品,其中基于乙烯的聚合物或共聚物包括含有10-30重量%乙酸乙烯酯的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

实施方案22是实施方案15-21中任一项所述的制品,其中抗静电层的聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含改性的丙烯酸酯聚合物或共聚物、基于苯乙烯的聚合物或共聚物、或者它们的组合。

实施方案23是实施方案22所述的制品,其中抗静电层的聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含改性的丙烯酸酯聚合物或共聚物。

实施方案24是实施方案22所述的制品,其中抗静电层的聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含基于苯乙烯的聚合物或共聚物。

实施方案25是实施方案22所述的制品,其中聚合物粘结剂或共聚物粘结剂包含丙烯酸酯-苯乙烯共聚物。

实施方案26是实施方案15-25中任一项所述的制品,其中抗静电层为由分散体混合物形成的干燥层,所述分散体混合物包含:聚合物粘结剂或共聚物粘结剂的含水分散体;以及pedot-pss(聚-3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸)的含水分散体;其中聚合物粘结剂或共聚物粘结剂材料是抗湿材料,使得当在水中浸渍24小时后,水的摄取小于5重量%。

实施方案27是实施方案15-26中任一项所述的制品,其中密封层的热活化粘合剂组合物包含至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物。

实施方案28是实施方案27所述的制品,其中所述至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物包括重均分子量为50,000-100,000克/摩尔的(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物。

实施方案29是实施方案27所述的制品,其中所述至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物包括至少两种(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物的混合物,所述至少两种(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物的混合物包含重均分子量为50,000-100,000克/摩尔的(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物以及重均分子量为100,000-200,000克/摩尔的(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物。

实施方案30是实施方案15-29中任一项所述的制品,其中热活化粘合剂组合物还包含以约5-20重量%存在的颗粒填料,该颗粒填料包括二氧化硅颗粒或聚合物珠。

实施方案31是实施方案15-30中任一项所述的制品,其中热活化粘结范围为135℃-170℃。

实施方案32是实施方案15-30中任一项所述的制品,其中热活化粘结范围为135℃-160℃。

实施方案33是实施方案15-30中任一项所述的制品,其中热活化粘结范围为140℃-160℃。

实施方案34是实施方案15-33中任一项所述的制品,其中保持剥离粘合力长达30天。

实施方案35是实施方案15-34中任一项所述的制品,其中在暴露于最高60℃的温度,盖带保持剥离粘合力。

实施方案36是实施方案15-34中任一项所述的制品,其中在暴露于最高52℃的温度和最高95%的相对湿度时,盖带保持剥离粘合力。

实施例

以下提供的实施例和比较例有助于理解本公开,并且这些实施例和比较例不应被理解为对本公开范围的限制。除非另有说明,否则实施例和说明书的其余部分中的所有份数、百分比、比率等均按重量计,并且实施例中所使用的所有试剂均得自或购自一般化学品供应商,诸如美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(sigma-aldrichcorp.,saintlouis,mo,us)。

在本节中使用以下缩写:℃=摄氏度,j/cm2=焦耳每平方厘米,min=分钟,ft/min=英尺/分钟,m/min=米/分钟,v=伏特,em=厘米,g=克,gf=克力,μm=微米,wt%=重量百分比。

样本制备过程

基层和垫层

使用由双轴取向的聚对苯二甲酸乙二酯(bopet)基层和乙烯-乙酸乙烯酯(eva)垫层(得自中国江苏宜兴王者塑封有限公司(yixingwangzhelamination,jiangsu,china)的itf0160)构成的基材来制备示例性盖带。该基材含有18质量%的va,并且具有56℃的维卡软化温度(来自制造商的数据)。

抗静电层

通过将550g水添加至50gorgaconicp1010(具有1.22wt%固体的pedot-pss分散体,购自比利时莫策尔的agfa特种产品公司(agfaspecialtyproducts,mortsel,belgium))来制备抗静电层as-1。在搅拌下向该混合物中缓慢加入25gneocryla-1091(具有44%固体的改性苯乙烯共聚物分散体,购自比利时亨克的帝斯曼工程塑料公司(dsmengineeringplastics,genk,belgium)),形成稳定的蓝色分散体。在涂布和干燥时,该分散体产生具有94.7%共聚物粘结剂的抗静电涂层。

通过接触式反转涂布法将分散体辊对辊涂布到基材的eva侧上。使用体积系数为19.8cm3/m2的三螺旋图案凹版条(gravurebar)。在涂布之前,使基材暴露于在5.17j/cm2功率水平下的内嵌式氮气电晕处理中。线速度为10ft/min(3m/min),并且凹版辊速度为15ft/min(4.6m/min)。涂布后,使该膜通过温度分别设定为65℃、65℃和75℃的3阶段干燥箱。

通过在搅拌下向50gorgaconicp1010中加入50g水和350g异丙醇来制备抗静电层as-2。除了不使用电晕处理之外,将该分散体在与生产as-1相同的条件下涂布到基材上。

以与抗静电层as-1相同的方式制备抗静电层as-3,并进行以下修改。使用6m/min的线速度和12m/min的凹版辊速度将分散体辊对辊涂布到基材的eva侧。涂布后,使该膜通过温度分别设定为50℃、55℃、60℃和65℃的4阶段干燥箱。

密封层

表1-4列出了密封层中使用的聚合物和密封层的制剂。密封层制剂sl1、sl2、sl3和sl4包括ssx-102珠(高度交联的平均直径为2μm的聚甲基丙烯酸甲酯球形颗粒,购自日本东京的积水化学工业株式会社(sekisuiplastics,tokyo,japan))。使用乙酸乙酯(etoac)作为溶剂。通过在搅拌下将聚合物树脂缓慢加入到乙酸乙酯中直至形成均匀分布来制备密封层制剂。

表1:密封层材料

*从制造商的数据表中获得的信息。

表2:密封层制剂sl1至sl4,以重量份计

表3:密封层制剂sl5至sl10

表4:密封层制剂sl11至sl12

示例性和比较性盖带

盖带实施例1至10和比较例cel和ce2使用表5中总结的基材(基层+垫层)、抗静电层制剂和密封层制剂的各种组合来制备。

为了制备实施例1至8,使用140#的三螺旋图案凹版条将涂布有抗静电涂层as-3(如上所述制备)的基材辊对辊涂上选定的密封层。线速度为6m/min,并且凹版辊速度为12m/min。涂布后,使该膜通过温度分别设定为50℃、55℃、60℃和65℃的4阶段干燥箱。

为了制备实施例9和10以及比较例ce1和ce2,涂布有指定的抗静电涂层的基材以10ft/min(3m/min)的线速度和15ft/min(4.6m/min)的凹版辊速度辊对辊涂上合适的密封层。涂布后,使该膜通过温度分别设定为65℃、65℃和75℃的内嵌式3阶段干燥箱。比较例ce1和ce2在抗静电层中不含粘结剂。

表5:盖带构造

载带

使用聚碳酸酯载带(3m3000载带,购自美国明尼苏达州圣保罗的3m公司(3mcompany,st.paul,mn,usa))评估示例性盖带。载带的尺寸如下:宽度=8mm;凹坑之间的中心到中心距离(间距)=4mm;凹坑的标称尺寸=3.15mm长×2.77mm宽×1.22mm深。

测试方法

使用平行板几何形状的ares-g2流变仪(购自美国特拉华州纽卡斯尔的ta仪器公司(tainstruments,newcastle,de,us))通过动态力学分析(dma)测定密封层制剂sl5至sl10中使用的聚合物的交叉温度。开始温度为80℃,结束温度为180℃,温度以5℃/min的速率升高,并且振荡频率为1.0hz。将交叉温度测定为损耗模量(g”)等于储能模量(g’)时的温度;即,tan(δ)=g”/g’=1时的温度。

在剥离强度测量之前,将每个盖带样本的20cm部分在期望的粘结温度、0.09mpa的压力和40毫秒的停留时间下使用mbm-4000密封机(购自瑞士拉绍德封的欧洲利美加半导体有限公司(ismecaeuropesemiconductor,lachaux-de-fonds,switzerland))密封到3m3000载带的空部分。使用pt-55剥离力测试仪(购自美国明尼苏达州曼凯托的v-tek公司(v-tek,mankato,mn,us))测量剥离强度。在测试期间,记录最大剥离力、最小剥离力和平均剥离力的值。计算最大剥离力和最小剥离力之间的差值作为剥离力范围。

可用的密封剂温度(ust)通过将盖带样本粘结到3m3000载带来测定。因为剥离力随着粘结温度而略微增加,所以调节粘结温度直至剥离力为大约45gf,并将该温度记录为可用的密封剂温度。记录ust下的剥离力范围。

使用152-1型表面/体积电阻计(购自美国纽约州洛克波特市的崔克自行车公司(trek,lockport,ny,us)),使用两点电阻探头和100v的测试电压来测量表面电阻。

通过haze-gard测量仪(购自德国韦塞尔的毕克助剂及仪器公司(bykadditivesandinstruments,wesel,germany))测量雾度和透射率。

结果

表6总结了盖带实施例1-8的密封特性,并与密封层中使用的聚合物的交叉温度相比较。

表6:实施例1至8的特性

在表7中将实施例9和10的光学特性和电特性与比较例ce1和ce2的光学特性和电特性进行比较。表8和表9分别总结了在以下两组条件下老化之前和之后实施例9、10、ce1和ce2的剥离性能:在60℃下和52℃下以及95%相对湿度(rh)下。

表7:盖带的光学特性和电特性

表8:在60℃下老化后盖带的剥离力(粘结温度=145℃并且压力=0.09mpa)

表9:在52℃和95%rh下老化后盖带的剥离力(粘结温度=145℃并且压力=0.09mpa)

表10列出了作为粘结温度的函数的最小剥离力(min)、最大剥离力(max)、平均剥离力和剥离力范围。工艺窗口被确定为最小剥离强度大于30gf并且最大剥离强度小于70gf的温度范围。表10显示,实施例9可在大约135℃-160℃的工艺窗口内粘结,并且实施例10可在大约140℃-160℃的工艺窗口内粘结。

表10:盖带在各种粘结温度下的剥离力

虽然本文出于说明优选实施方案的目的对具体实施方案进行了举例说明和描述,但是本领域的普通技术人员应当理解,在不脱离本公开范围的前提下,各种替代和/或等同实施方式可以取代举例说明和描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论优选实施方案的任何修改和更改。因此,显而易见,本公开旨在仅受权利要求书及其等同形式的限制。

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