用于制备结构化粘合剂制品的方法_5

文档序号:9552630阅读:来源:国知局
机和不规则形状和图案的微结构化模具可通过化学蚀刻、喷砂、喷丸或下 沉可模压材料中的离散结构化粒子而产生。另外,任何微结构化模制工具可根据美国专利 5, 122, 902度enson)中教导的过程进行改变或改性。该工具可W由范围广泛的材料进行制 备,所述材料包括金属诸如儀、铜、钢、或金属合金、或聚合物材料。
[0091] 支撑表面工具类似于压印工具,因为其包含被设计成改变其接触的表面的表面特 性的表面。支撑表面工具可具有结构化表面或其可具有已变得平滑的表面,比该支撑工具 将W其他方式具有的正常的表面粗糖度更平滑。当支撑表面工具包含结构化表面时,支撑 表面工具的结构化表面与压印工具的结构化表面不同。作为结构的一部分,支撑表面工具 可在基材表面上赋予图案,所述图案可包括标记、徽标等。因此,在支撑表面工具上的结构 图案可改变基材表面的表面特性,但不同于在工具的结构化表面上的压印图案,该图案被 设计成仅改变基材的表面的特性,并且不影响其它层。支撑表面工具的表面结构可W使用 上述方法生成。例如,支撑表面工具上可包含纹理化表面W向基材表面赋予磨砂型饰面。在 其它实施例中,例如当期望向基材表面赋予高的光泽度时,支撑表面工具的表面非常平滑。 在该情况下,支撑表面工具是其中通过使用抛光、涂覆或通过在支撑表面上安置套筒或外 壳或已知的降低表面粗糖度的其它技术使表面已变得非常平滑,比该支撑表面的正常的表 面粗糖度更平滑的工具。
[0092] 压力或压力和热的组合被施加到包括支撑表面工具、多层制品和结构化压印工具 的构造,并且然后将其释放。所施加的压力导致在压印工具的表面上的至少一些结构使衬 垫和粘合剂层变形,并且可使基材的第二主表面变形。同时,支撑表面工具与基材的第一主 表面的接触使基材的第一主表面改性。如上所述,该改性可包括向基材的第一主表面赋予 结构或平滑基材的第一主表面W增加其光泽度。衬垫的变形在释放所施加的压力时被保 持,使得对衬垫进行永久性改变。在一些实施例中,期望施加热和压力的组合。
[0093] 包括支撑表面工具、多层制品和结构化压印工具的构造在相对较长的时间或相对 较短的时间内可W在一起。例如,如果平压机用于制备制品,那么支撑表面工具可W是压机 的支撑基座或附接到压机的支撑基座的工具,并且结构化压印工具可W是台板或所述工具 可W附接到台板。在其它实施例中,支撑表面工具可W是支撑漉,并且压印工具可W是具有 结构化表面的漉,并且多层制品可W在漉之间穿过。因此,同时压印图案到粘合剂层和衬垫 上并且还使基材的外表面改性的工艺可分批工艺、半连续工艺或连续工艺进行。在分 批工艺中,多层制品置于装置诸如平压机中,通过台板施加压力,所述台板为结构化工具或 具有附接到台板的结构化工具,释放压力并移除压印的多层制品。在半连续工艺中,代替离 散的多层制品,多层制品为连续幅材。然后幅材可W被吸入到压机中,挤压,并拉出压机。另 夕F,一系列压机可W用于同时挤压幅材的多个区域。连续工艺的例子使用漉。多层制品可 W在一对漉之间供给,一个漉为支撑表面工具并且另一个漉为结构化压印工具。在该工艺 中,通过使多层制品的幅材穿过两个漉之间来供应压力。一对此类漉通常被称为漉隙。
[0094] 在一些实施例中,在连续工艺中可W由原材料制备压印的粘合剂制品。如上所述, 包括基材、粘合剂层和衬垫的多层制品可W通过共挤出进行制备。在该工艺中,基材、粘合 剂和衬垫材料的层中的至少两个或全部Ξ个可W共挤出并接触W形成多层制品。例如,可 W共挤出基材和粘合剂层,并且共挤出输出接触离型衬垫的移动幅材。在其它实施例中,可 W共挤出基材、粘合剂和衬垫层并接触每个W形成多层制品。然后,移动的多层幅材可W在 一对漉(一个漉包括支撑表面工具并且另一个漉包括结构化压印工具)之间穿过W在单个 连续工艺中形成压印制品。 阳0巧]通过该工艺形成的制品为包括如上所述的基材、粘合剂层和衬垫的多层制品。该 制品包括具有第一主表面和第二主表面的基材、具有第一主表面和第二主表面的粘合剂 层,其中粘合剂层的第一主表面接触基材的第二主表面,W及具有第一主表面和第二主表 面的衬垫,其中衬垫的第一主表面接触粘合剂层的第二主表面。基材的第一主表面已通过 与支撑表面工具接触来改性。衬垫的第二主表面包含通过与结构化压印工具接触产生的 多个凹型结构,其对应于粘合剂层中的多个凹型结构。根据待形成的制品的性质,多个凹型 结构可使或可不使基材的第二主表面变形。另外,在一些实施例中,制品也可包括从粘合剂 层表面伸出的多个凸型结构,如在与本申请同一天提交的标题为"MET册DFORPREPARING STRUCTUREDAD肥SIVEARTI化ES(用于制备结构化粘合剂制品的方法)"的共同未决的专利 申请代理人案卷号74022US002中所描述。为了形成从粘合剂层表面伸出的多个凸型结构, 通常支撑表面为硬质表面,该硬质表面由硬质材料诸如金属或其它合适的硬质材料制备。
[0096] 通常,由压印粘合剂层通过衬垫的工艺形成于粘合剂层中的结构不稳定,如上所 述,但在从粘合剂层中移除衬垫时,该结构不立即塌缩或不完全塌缩。如果在移除衬垫时该 结构立即塌缩,那么制备结构化粘合剂表面的优点(诸如空气溢出)将丢失。然而,因为在 移除衬垫时结构不稳定,所W期望在移除衬垫后尽快将粘合剂层层合到期望的基材。由于 结构不稳定,意味着在移除衬垫时,通过压印工艺内置到粘合剂层中的应力被移除,并且粘 合剂层开始恢复到其初始平坦的构型。常常期望结构随时间而塌缩并消失,尤其是如果粘 合剂为光学清晰的并用于光学应用中,但根据用于形成的制品的使用,部分塌缩可W是足 够的。
[0097] 多种结构可W用于本公开的制品中的凹型结构。该结构可具有多种形状和尺寸。 在一些实施例中,凹型结构为凹型微结构,意味着它们是具有至少2维的微观尺寸结构的 微结构化特征。微结构化特征可W呈现多种形状。代表性例子包括半球、棱柱(诸如正方 形棱柱、长方形棱柱、圆柱形棱柱W及其它类似的多边形特征)、锥体、楠圆、沟槽(例如V形 槽)、通道等。一般来讲,期望包括当粘合剂层层合到基材时促进粘结界面处空气溢出的形 貌特征。就运一点而言,延伸到制品边缘的V形槽和通道是特别有用的。微结构化特征所 特有的具体尺寸和图案是根据制品预期的特定应用来选择的。
[0098] 通过与支撑表面工具接触已被同时改性的基材表面可具有多种不同的图案和形 貌特征。在一些实施例中,表面可W是纹理化的W提供磨砂型饰面,在其它实施例中表面可 W做得更平滑W提供更高的光泽度,在其它实施例中,表面可W具有印在其上的结构化图 案。该图案可W是连续或不连续的,并且如果需要可包括徽标、标记等。例如,图案可包括 公司徽标或符号W提供品牌识别。表面的改性可W是表面改性的较大工艺中的一部分,例 如,表面改性可W提供更易于接受应用附加涂层或层合的纹理化表面或部分纹理化表面。
[0099] 另外,如上所述,在同时压印/基材表面改性工艺后,可W对基材表面进行附加改 性。此类附加改性的例子包括涂层和印刷的应用。涂层的例子包括,例如染色或着色涂层 的应用、保护基材表面的硬质涂膜的应用等。印刷的例子包括将标记或设计应用到膜表面 的丝网印刷、喷墨印刷和电图印刷。标记或设计到膜表面的应用可W结合上述基材表面改 性工艺进行,例如,选择的区域可W是表面纹理化的,W使表面更易于接受涂层或印刷的应 用。另外,如上所述,表面改性可使基材更易于接受层合,例如,纹理化表面可W更易于接受 粘合层合的应用。
[0100] 根据存在于通过同时压印/基材表面改性制备的制品中的元素的性质,它们可W 按原样使用或可W用于形成其它粘合剂制品。例如,如果基材为光学膜并且粘合剂层为光 学清晰的,那么衬垫可W从粘合剂层中移除,并且现在包含结构化表面的粘合剂层可W层 合至范围广泛的基材表面w形成制品。如果基材为离型衬垫,那么制品有时被称为"转移 带",因为粘合剂层为附着到两个衬垫的自立式膜。当离型衬垫从转移带移除时,暴露的粘 合剂表面可W层合至范围广泛的粘合体表面。合适的粘合体表面的例子包括范围广泛的膜 和条带背衬或多种刚性或半刚性基材,诸如制品的外表面。然后,已被压印的衬垫可W被移 除W暴露结构化粘合剂表面,并且结构化粘合剂表面可W层合至粘合体的表面。该粘合体 可W与其它粘合体相同或不同,例如,转移带可W层合至两个膜、层合至膜和刚性基材或层 合至两个刚性基材。 阳101] 在可W使用本公开的方法制备的制品之中包括适于图形应用的制品。图形应用的 例子包括其中制品为光学清晰的或光学透明的应用W及其中制品的外表面不透明、染色、 半透明、或包含标记或设计的应用。其中制品为光学清晰的或光学透明的应用包括窗户、车 辆挡风玻璃、显示器、太阳能电池、保护膜、过层合板等。其中制品不透明、染色、半透明、或 包含标记或设计的应用包括车辆层合板、横幅和壁面涂料、告示板、标志、保险杠贴纸等,W 及电子显示器诸如背光显示器。用光学清晰的制品,选择可用的粘合剂,使得在干燥层合到 基材上时,粘合剂层在层合后根据ASTMD1003-95测量的雾度小于层合前粘合剂层的雾度 的50 %,更典型地小于10 %、小于3 %、或甚至小于1 %。此类粘合剂还通常不影响在感兴 趣的波长区域(例如可见光区域)上的透光率。例如,在干燥层合之后,粘合剂层可W具有 至少85 %、更典型地90 %、或甚至95 %至99. 9 %的光透射比,W及小于25 %、更典型地小于 10%、小于5%或甚至小于2%的如根据ASTMD1003-95测量的雾度。 阳102] 在图1中,示出包括基材层110、粘合剂层120和衬垫130的多层制品100的横截 面。粘合剂层120被示出为连续层,但如上所述,该层可包括不连续层或条纹涂覆的层等。 粘合剂层120和衬垫130之间的界面被设计成135。基材层110的外表面被指定为115,并 被示出为具有图案。表面115可具有如图所示的规则图案、或其可包括粗糖化表面图案、或 其可包括是随机纹理的天然表面粗糖度。 阳103] 图2示出多层制品200的横截面,所述多层制品200是压印工具240和支撑表面工 具250已经被同时挤压到基材层210、粘合剂层220和衬垫230的制品100。压印工具240 的结构使衬垫230和粘合剂层220变形,如由衬垫/粘合剂界面235所示,但工具结构的变 形不使基材210变形。表面215 (基材层210的外表面)通过挤压支撑表面工具250已被 做得平滑。压印工具240被挤压到衬垫230和粘合剂层220中的深度未必按比例绘制。 [0104] 图3示出多层制品300的横截面,所述多层制品300是从制品200中已移除压印 工具240、已移除支撑表面工具250并且已移除衬垫230的制品。支撑层310具有平滑表 面315,并且粘合剂层320具有表面325,表面325是在已发生压印
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