专利名称：具有角锥体结构的胶粘剂层与可剥离衬里的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有一定结构的胶粘剂层的制品。该胶粘剂层的表面几何结构经改进，提高了该制品施加到一基底时气体的外逸性能。与胶粘剂层邻近的可用的可剥离衬里的相应表面几何构形，使得当该器件施加于基底上时操纵更容易地粘合到衬里上。
背景技术：
在美国专利No.5,897,930，WO 98/29516，WO 00/69985和美国系列号09/311,101，09/638,346和09/639,244中描述的背胶式图案制品包括许多互相连接的微型凹槽的胶粘剂层。
图1所示为这类典型的制品10，它包括具有相背表面14和16的薄膜12。在薄膜12的一个表面14上成像，生成图案13。在薄膜12的另一表面16上粘合上一层压敏胶18。该压敏胶层18有一个能与基底粘合的表面20。压敏胶层18的结构22为网络状凹槽24。可剥离衬里26可剥离地附着在压敏胶层18上，可剥离衬里26上有一些隆起物28，它们构成了压敏胶层18中相应的凹槽24和结构22。图1中表示了部分被揭开的可剥离衬里26在沿箭头A方向提拉时，是完全可以被揭去的。它是用来在基底上粘结制品10之前保护压敏胶不受损伤。
衬里26上的隆起物28的几何图形与间距的选择，应能减少或防止制造期间在衬里上快速涂胶时气体夹带在胶粘剂下面。气体夹带会造成涂敷的胶粘剂性能的下降和膜层的外观与印刷性能下降，特别对于那些高分辨率图像更为如此。由夹带空气造成的缺陷减损了背胶式制品一类产品的整个外观，并且为了防止空气夹带还降低了涂覆速度，提高了生产成本。
衬里26上隆起物28和胶粘剂层18上相应凹槽24的形状的选择，应能维持当制品粘结到基底上后的外观，并且要使其放在并粘结到基底上时夹陷在制品下面的气体外逸。气体外逸才可使背胶式制品调整位置而平整地粘结在基底上。
如果衬里上有一组网络状紧挨一起的连续脊(见图1中28)，则在脊的顶部仅有一小块面积能用来粘结到预掩膜的、预置的或粘接的胶带上。紧密排列的脊也使得胶带难以跟脊之间相对平坦区接触与粘结。脊28的形状与间距的选择应能让那些预掩膜的、预留空间的或粘接的胶带能充分粘结在衬里上，使得图案制品能合适对准与基底粘合。
一种结构网络是一种在衬里上正方角锥形凹陷的图案，而在相应被覆盖的胶粘剂层上是一些凸起的图案。角锥体侧壁与衬里或胶粘剂层的平面的标称夹角为10°。在衬里下的深度或胶粘剂层上的高度最多达15μm。在室温下，这样一种胶粘剂层，其气体外逸是不充分的。这种外逸不充分性在当胶粘剂层高温下粘合到基底上时尤为突出。在室温到40℃或更高温度采用塑料刮板将背胶式贴整合的薄膜制品在一般条件下施加在胶粘剂层压向基底时会造成角锥体的过度变形，这种变形过早地堵塞了气体从胶粘剂层外逸的通道，造成气体夹带和气泡形成，结果施加效果不充分。
发明简述本发明的衬里有凹下的结构，它在邻近胶粘剂层上会生成上凸的镜像结构。衬里上凹陷结构的形状和间距为操纵胶带(handling tape)增强了可涂性和粘合强度。而胶粘剂层上相应上凸结构的形状与间距改善了当胶粘剂层粘合到基底上时，特别在高温下粘合时气体的外逸，又不会影响最终制品的外观。
本发明的第一实施方式中，衬里有一个其上具有一组角锥形凹陷的表面。按照这里所述的操纵胶带与衬里剥离测试法，这些角锥形凹陷与操纵胶带的剥离强度(rate)大于10克力(g)/2英寸宽，角锥形凹陷从衬里平面向下凹的深度最好大于15μm，小于35μm。角锥形凹陷至少有一侧壁与衬里平面的夹角最好大于5°，小于40°。
本发明的第二实施方式中，背胶式制品上的衬里有个具有角锥形凹陷的表面，凹陷从衬里平面向下凹的深度大于15μm，小于35μm。该凹槽至少有一个侧壁与衬里平面的夹角大于5°，小于40°。背胶式制品还包括衬里表面上的胶粘剂层。
本发明的第三实施方式中，胶粘剂层上有一组角锥形隆起物。这些角锥形隆起物在23℃，40英寸水压下气体外逸量大于20ml/min，在35℃，40英寸水压下的气体外逸量大于10ml/min，上述数据是按照这里所述空气流动测试法测得。隆起物从胶粘剂层平面向上伸的高度最好大于15μm，小于35μm。该隆起物最好至少有一个侧壁与胶粘剂层平面的夹角大于5°，小于40°。
本发明的第四实施方式中，带有胶粘剂层的图案制品，这些胶粘剂层有个具有角锥形隆起物的表面。这些隆起物从胶粘剂层平面向上伸的高度大于15μm，小于35μm。该隆起物至少有一个侧壁与胶粘剂层平面的夹角大于5°，小于40°。该图案制品还可以与在胶粘剂层的该薄膜相背的表面上有个可选用的衬里。
本发明的第五实施方式是图案制品与基底的接触方法。该方法包括提供一个图案器件，它有个其表面上具有角锥形隆起物的胶粘剂层。这些隆起物从胶粘剂层平面向上伸的高度大于15μm，小于35μm。这些隆起物至少有一个侧壁与胶粘剂层平面的夹角大于5°，小于40°。该图案制品包括在胶粘剂层表面上的可成像薄膜，胶粘剂层与基底接触。
本发明的第六实施方式是提高胶带与可剥离衬里粘合强度的方法。该衬里有个具有许多角锥形凹陷的表面。这些凹陷从衬里平面向下延伸的深度大于15μm，小于35μm。角锥形凹陷至少有一个侧壁与衬里平面的夹角大于5°，小于40°。
本发明的第七实施方式是带衬里和衬里上胶粘剂层的背胶器件的转移方法。该方法包括将胶带附着到衬里上，衬里表面上具有角锥形凹陷。该凹陷从衬里平面向下延伸的深度大于15μm，小于35μm。角锥形凹陷至少有一个侧壁与衬里平面的夹角大于5°，小于40°。
本发明的第八实施方式是转移图案制品的方法，该方法包括提供一个图案器件，它有个具有第一表面和第二表面的薄膜(图像至少占据部分第一表面)、薄膜第二表面上的胶粘剂层、以及胶粘剂层上的衬里。衬里有个具有许多角锥形凹陷的表面。这些凹陷从衬里平面向下延伸的深度大于15μm，小于35μm。角锥形凹陷至少有一个侧壁与衬里平面的夹角大于5°，小于40°。此方法还包括未被图像占据的第一面下的薄膜与胶粘剂层的揭除，使得衬里一部分表面外露，将一条操纵胶带附着在图像和衬里的外露部分上，且将该制品转移重合到基底上。在一可用的附加步骤中，将操纵胶带从基底和图案制品上揭除下来。
有关本发明一个或多个实施方式的细节，将在下面附图和叙述中阐明。从这些附图、叙述以及权利要求中可以清楚地了解本发明的所有特点、目的和优点。
附图简要说明图1所示为一个常规背胶式图案制品的截面图；图2所示为适合于在胶粘剂层上形成结构表面的可剥离衬里的透视图；图3所示为由图2衬里所形成的结构表面胶粘剂层的透视图；图4a所示为本发明胶粘剂层上隆起物的的透视图；图4b所示为本发明胶粘剂层上截头隆起物的透视图；图5所示为沿图3中A-a线的面图，显示了本发明胶粘剂层上隆起物的尺寸；图6a所示为图案制品在起初与基底接触时的截面图；图6b所示为图案制品在其与基底充分粘合后的截面图；图7所示为图6中的背胶式制品，部分膜层和胶粘剂层被切后露出衬里时的截面图；图8所示为图7中的背胶式制品其上施加有第二保护膜或转移膜时的截面；各图上相同的数字表示相同或相似的部分。
详细说明参见图2，可剥离衬里126上有一些角锥形凹陷128，它们从衬里平面123向下延伸。衬里126上的这些凹陷128可以用WO 98/29516和美国PatentNo.5,650,215所述方法制作，此方法参考结合于此。衬里126上的形貌可以通过接触技术，诸如浇注、涂覆或压缩等形成。形貌至少可通过下述方法之一形成(1)在有压花图案的模具中浇注出衬里；(2)将衬里覆盖到有压花图案的模具上；(3)让衬里通过压辊，使其在具有凹凸图案模具上受到压缩。可以采用任何已知技术生成在衬里126上产生凹凸图案的模具的形貌，诸如化学蚀刻、机械蚀刻、激光烧蚀、照相平版印刷、立体平版印刷、微切削加工、滚花、切刻或划痕等。
衬里126可以是本行业技术人员所知的可以如上制成有图案形貌的任何可剥离衬里或转移衬里。衬里126还应该能够与压敏胶粘剂层紧密接触，而在随后揭去时无损于胶粘剂层。衬里的非限制性例子包括来自于明尼苏达州圣保罗的明尼苏达矿业与制造业公司(3M)(Minnesota Mining and ManufacturingCompany)、爱荷华州爱荷华城的Rexam公司(Rexam Corporation)或伊利诺州Westchester的Daubert涂制品公司(Daubert Coated Products)的材料。衬里126通常是带有可剥离硅酮涂层的涂有聚合物的纸、带有可剥离硅酮涂层的涂有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚乙烯薄膜或带有可剥离硅酮涂层的浇注的聚乙烯薄膜。衬里126也可以带有提高胶粘制品可定位性的结构，诸如3M公司有售的商品名为Controtac的产品，其中有一些玻璃小珠。
胶粘剂层可以复盖和/或层压到图2所示有凹凸图案的衬里126上。一旦揭去衬里126后，露出的胶粘剂层表面就有跟衬里126表面形貌正好相反的形貌。图3所示的是如此而成的胶粘剂层218，其表面上有与衬里126角锥形凹陷128相对应的角锥形隆起物228。角锥形隆起物从胶粘剂层平面223向上伸。胶粘剂层也可以有诸如专利美国No.5,296,277；5,362,516；和5,141,790所述的非胶粘结构。这些非胶粘结构在明尼苏达圣保罗3M公司有售，商品名为Controltac。
胶粘剂层218上的角锥形隆起物228(以及衬里128上对应的凹陷)最好至少在二个方向，即顶视图和/或截面图上是极其细微的。这里所述的细微二字意指如果不借助显微镜，人眼无法分辨出其大小。角锥形隆起物/凹陷可以是随机排列或按规则图案排列，所选图案可以为直线图案，极线图案以及其它常规规则图案。
从粘合层218表面向上伸的角锥形隆起物228(以及从衬里126平面向下延伸的相应凹陷128)的形状变化范围可以很大，取决于胶粘剂层218的预期用途。直立角锥体、三角锥、四方角锥以及长方锥是特别优选的。角锥形结构可以有角锥顶也可以是截头角锥顶的，也可以采用各种不同角锥形的组合。
在衬里中，角锥形凹陷可与操纵胶带以大于10克力/2英寸宽的强度粘合，系按照操纵胶带与衬里剥离测试法进行测试的。如果每2英寸(5cm)宽少于10g，与衬里粘合强度太低会造成胶带在衬里上卷曲，如处理不当，还会从衬里上脱落。
在胶粘剂层上，角锥形隆起物具有在23℃，40英寸水压下气体外逸量大于20ml/min，最好大于20ml/min；而在35℃，40英寸水压下的气体外逸量大于10ml/min，最好大于20ml/min，系按照空气流动测试法进行测试的。在衬里126上，这些角锥形凹陷与操纵胶带的剥离强度为每2英寸宽大于10g，且较佳每2英寸宽大于20g，最佳每2英寸宽大于50g，按照这里所述的操纵胶带与衬里剥离测试法进行测量的。
图4A所示为四方角锥150，作为可用作胶粘剂层218上隆起物228的一个实施方式。图4B所示为截头的角锥体151，它也可以用作胶粘剂层218上的隆起物。
胶粘剂层218上的隆起物228(以及衬里126上相应的凹陷)最好是有规则排列。该有规则排列或者在胶粘剂层218(或衬里216)的周边部分结束或者与其他在周边部分结束的结构连通。所谓有规则排列意指胶粘剂层(或衬里)至少一部分表面，最好整个表面上是有重复规律的排列图案。
如专利WO 98/295,116(参考结合于此)所述的角锥形隆起物228(参见图3)应根据如下一般设计考虑来决定其尺寸。首先，隆起物应足够大，使得气体能外逸到胶粘剂层的周边而排出到周围大气中，但又不要过大，以致不需要的流体进入胶粘剂层下面。第二，隆起物228不应过大以免损害粘合到胶粘剂层的薄膜裸露面的外观，特别当该薄膜被成像以后。第三，隆起物228不应过大以免影响胶粘剂层的粘合性能。
参见图5，它是沿图3中A-A线的胶粘剂层218的截面图，有许多从胶粘剂层平面223向上伸的隆起物228。该隆起物的尺寸变化范围可以很大，取决于胶粘剂层和衬里的预期用途，应根据与基底的粘合要求、气体的外逸量、以及衬里上相应凹陷与连接胶带的粘合要求平衡平衡地进行选择。隆起物228之间的间距P可以达到400μm，最好在150μm-350μm之间。各隆起物228离胶粘剂层218平面223的高度较佳大于15μm，直至大约35μm，最好在17-30μm之间。隆起物228在基部的宽度W1通常大于150μm。距离W2的变化范围很大，取决于与基底的粘合要求、气体的外逸量、以及衬里与连接胶带的粘合要求平衡地选择，通常小于W1基宽的50％。W2较佳在0(尖顶角锥)-10μm(截头角锥)之间，最好在2-5μm之间。角锥形隆起物228之间的间隙W3较佳在1-10μm之间，最佳在2-6μm之间。角锥形隆起物228至少有一个侧壁232，其与胶粘剂层218表面的平面223的夹角为α。α角较佳为大于5°，小于40°，最好在10°-17°之间。
参见图6A和6B，一旦揭除掉衬里126(未在图6中表示)后，结构胶粘剂层218的裸露面可以粘合到各种基底250上。胶粘剂层的与结构表面相背的表面上通常有个薄膜层260，它还包含一个图案层262。参见图6A，胶粘剂层218与基底250起始接触时，隆起物228接触基底表面，而隆起物228之间的区域235起着气体外逸通道的作用，它能使胶粘剂层和基底之间所夹带的空气轻易去除。参见图6B，采用本行业的已知技术施加上去以之后，胶粘剂浸透度有所提高，区域235将缩小甚至完全消失。合适基底250的例子包括玻璃、金属、塑料、木材和陶瓷等基底，这些基底上了漆的表面、成为像的膜、标志牌之类物品。典型的塑料基底包括聚氯乙烯、乙烯-丙烯-二烯烃单体橡胶、聚氨酯、有机玻璃、工程热塑料(如聚苯撑氧、聚醚醚酮、聚碳酸酯)、以及热塑性弹性体。
再参见图6，薄膜260用的材料变化范围很大，取决于其预期用途用，它可以用各种材料制作，诸如聚合物、金属箔、金属片、陶瓷片、泡沫材料片及反光片等。薄膜260最好用本行业技术人员通常采用的聚合物材料制作。较合适的聚合物膜包括诸如乙烯树脂、聚氯乙烯、增塑聚氯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、含氟树脂等类材料。根据所要求的用途，薄膜260的厚度变化范围很大，但通常小于300μm，最好在25-100μm之间。
任何压敏胶都适合作胶粘剂层218。压敏胶种类包括丙烯酸类、增粘橡胶、增粘合成橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、硅酮等类。如美国PatentNo.3,239,478；3,935,338；5,169,727；RE24,906；4,952,650和4,181,752中公开的是合适的丙烯酸类粘合剂。合适的压敏胶是至少一种烷基丙烯酸酯与至少一种增强共聚单体的反应产物。合适的烷基丙烯酸酯是那些均聚物玻璃转变温度低于-10℃的烷基丙烯酸酯，如丙烯酸正丁酯，丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸异辛酯，丙烯酸异壬酯，丙烯酸十八烷基酯一类。合适的增强单体包括例如丙烯酸，衣康酸，丙烯酸异冰片酯，N，N-二甲基丙烯酰胺，N-乙烯基己内酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮一类。
在选择胶粘剂组合物和胶粘剂层218的流变特性中，要使它能提供胶粘剂层218和基底250之间达到要求的浸透程度，并能保留气体的外逸通道235。胶粘剂可以是聚合物，分散在溶剂或水中，然后涂覆在衬里上经干燥，有时还要交联。如果采用的是溶剂分散型或水分散型压敏胶组合物，则该胶粘剂层须经历干燥阶段，以驱除所有或大部载体液体。可能还需要附加的涂覆步骤才能获得平滑表面。胶粘剂也可热熔后涂覆在衬里或其它微结构背衬上。此外，单体型预胶粘剂组合物也可以预涂在衬里上，然后经热、紫外辐射、电子束等能量处理聚合之。胶粘剂厚度各不相同，取决于其预期用途，通常在10-50μm范围之内。
压敏胶还可以添加下列一个或多个物质，诸如引发剂、填料、增塑剂、增粘剂、链转移剂、纤维增强剂、机织或非织造织物纤维、起泡剂、抗氧化剂、稳定剂、阻燃剂、增稠剂、着色剂以及上述这些物质的混合物。
参见图7，所示为图案制品370，它包括成像在膜层360的第一表面314上的图案362。膜层360的第二表面316紧靠结构胶粘剂层318。该胶粘剂层318上有许多角锥形隆起物328，胶粘剂层318受可剥离式结构衬里316的保护，该衬里上有与隆起物328相对应的凹陷329。在图7中，膜层360和胶粘剂层318沿图象362已仔细切去。膜层360和胶粘剂层318未被图362覆盖的区域已被去除，露出衬里326结构表面的一部分330。
如图8所示，膜层和胶粘剂层未被图362覆盖的部分被去除后，可以将第二胶带400覆盖在图案362和/或衬里326上。胶带400可以用来保护图案362在处理期间不受损伤，也可以作为预掩膜胶带或预置胶带，便于结构370的转移与基底的重合。胶带400也可以是条拼接带，用来将衬里326与另一衬里(未在图中表示)临时连接。胶带400通常包含膜层402和胶粘剂层404。胶带也可以包含其它层，取决于它的预期用途，这里不予详述。当胶带400与衬里326接触时，膜层402通常很粘稠，使得胶粘剂层404不能充分贴合于衬里326的形貌，造成胶带400与衬里326之间粘合强度不够。要选择好衬里326上凹陷329的形状与间距，以提高衬里326与操纵胶带400之间的粘合强度。
现在将结合下面非限制性实施例详细说明本发明。
实施例样品检查衬里与胶粘剂样品采用德国Jena公司产的JENA JENAVERT入射光显微镜式Rochester，NY的博士仑(Ba美国ch & Lomb)公司产的立体显微镜或Tucson，AZ的WYKO公司产的采用WYKORST表面轮廓扫描器的干涉显微镜进行检查。
测试方法操纵胶带与衬里剥离强度测试将3M SCPS-55施涂胶带的一些2英寸宽条带采用压辊式层压机(RobertL.Greig公司)，具有直径为3英寸(7.6cm)，宽为32英寸(81cm)，硬度为60D的压辊和直径为5/8英寸(1.6cm)的冲锤在压力60psi下层压到衬里的可剥离或微结构表面。经温度在22℃和相对湿度50％下保压1小时之后，采用IMASS粘合强度测试仪以90英寸/分钟速率，以恒定180°度胶带进行剥离。胶带与衬里的粘合强度以克力/英寸宽或克力/2英寸宽表示。
图案制品与基底剥离强度测试图案制品与基底粘合强度测试采用的是ASTM方法D3330(1992)和压敏胶委员会方法PSTC-1(1989)经修改的方法进行。将漆过的铝测试板(印第安那州印第安那波利斯的Fruehauf产)经一溶剂(德拉韦州Wilmington的E.I.DuPont公司产，商品名为PrepSol)清洗、干燥。将衬里上的压敏胶和薄膜样品切割成2.54cm宽的条带。除去衬里，用PA-1手动敷贴器(明尼苏达州圣保罗的3M公司售)，施力450g，以2.5cm/秒速度，将样品条带粘贴到铝板上。再用2.54cm宽胶粘膜(3M公司有售，商品名为Scotchcal系列3650)的背衬带对准样品条带层压上去。此背衬带可防止样品膜和压敏胶在剥离试验期间过度延伸。在恒温22℃，恒定相对湿度50％(CTH，恒温恒湿)条件下放置24小时后，或者66℃下放置7天后再经CTH平衡24小时后，以十字头速度30.5cm/min，采用Instron5564拉伸试验机(麻省Canton的Instron公司)测试90°反向剥离强度。
凹坑板测试先采用半球形落锤(其端部直径为2.5cm)在厚度为0.7mm铝测试板上形成圆形凹坑。结果在铝板平面上产生一个凹坑，其直径约为2.8cm，深度为0.6cm。将一块7.5cm×7.5cm测样品置于凹坑的中心，且平整地绷紧在凹坑口上。采用带有保护套管PA-1手动敷贴器(SA-1，3M公司有售)，以约1kg力将样品压向面板。然后再用拇指将样品压向凹坑(至少用力3kg)陷入进去，按样品贴合进入凹坑，并与其均匀接触的程度分等级如下0样品不能明显贴合陷入凹坑而顶住截留的气体1样品不能压入凹坑达到50％程度2样品能很多地压入凹坑，仅在凹坑中留下小的一些空气泡3样品能缓慢(长于5秒)压入，并与凹坑完全贴合4样品能快速(短于5秒)压入，并与凹坑完全贴合具有平整或稍显粗糙的压敏胶面通常被划定为等级0。
铆钉板试验在一块铆接的Fruehauf平板上有个直径为12mm，高度为2.5mm的园头铆钉。将测试样品压在此板的铆钉上。施压时从离铆钉中心3.8cm的样品边缘开始。用两个拇指下压样品，每个拇指约施压750g力，并在周边处采用圆周运动方式施压，目的是在样品下截留一个大的气囊。然后从气囊边缘处朝铆钉方向挤压样品，保持两个拇指在铆钉的反方向作半圆周运动，收拢气囊直径，保持拇指沿气囊边缘向铆钉中心挤压(每个拇指用力约750g力)。用力要加以限制，不至于损坏样品。此过程要确保在样品下先形成大的气囊，并防止在样品下由于压敏胶脱胶而让气囊被挤向样品边缘。测出排空气囊并将薄膜贴合在铆钉中心2mm内所需的时间。如果操作样品5分钟后仍留有大的气囊，则测定该气囊直径。重复测试数次，得到的是一组范围值。最佳排空样品并将其贴合于铆钉的时间一般为30-60秒。若需时2-5分钟，则其外逸气体流量太小，会限制它的某些用途。最差的样品操作5分钟后仍有约35mm(或更大些)直径的气囊。那些有平坦或稍嫌粗糙的压敏胶面的样品通常留有较大的气囊。
热涂/重涂试验将一块玻璃板加热至40-43℃，用丁酮(MEK)清洗之。将一片待试压敏胶片(约2.5cm×7.5cm)平铺在此玻璃板上，胶面朝下，放置约10秒钟，用手指以约500g力压胶片的边缘，使胶片的周边(沿边缘向里约0.5cm)均匀一致接触玻璃板。然后用手指沿周边朝样品中心压样品，以防压敏胶(PSA)脱落，并防整个气囊向样品边缘转移。以这种方式施涂样品，检验其截留的气泡存在与否。然后慢慢从玻璃板上将样品剥离下来，并用相同步骤再重涂。再第三次重涂。按下面等级划分试验结果0样品在第一次施涂后就显示有气泡(表明没有可检测的气体外逸性能)1样品在第一次施涂后无气泡，但在第二次或第三次施涂后显示有气泡2样品在第二次施涂后无气泡，但在第三次施涂后显示有气泡3样品施涂三次且多次重涂后均无气泡(表明第一次施涂的有气体外逸性能，而在随后多次重涂仍保留气体外逸性能。再有，说明压敏胶层中的通道甚至三次揭除后仍存在)。
划定等级为3的材料被认为性能最佳，划定为0的材料最差。划定为1的材料表示虽可有气体外逸，但在高温下多次施涂和重复施涂到表面上外逸太慢。具有平坦或稍嫌粗糙的压敏胶面的样品通常划定为0。
空气流动测试按下面方法测量结构制品中施涂到基底后供气体外逸的能力(也称之为气体流动)。测试装置是个不锈钢基底，其上有两个车制出的同心圆通道，一个在另一个之内。两个圆通道的直径分别为2英寸(5.1cm)和2.5英寸(6.4cm)。每个通道宽为0.030英寸(0.76cm)，深为0.060英寸(1.52cm)，每个通道有一对开口，开口直径为0.030英寸(0.76cm)，相互间距为0.25英寸(0.64cm)。内通道开口连接压力源，而外通道/开口连至气流测量装置。采用宽为3英寸，直径为2.4英寸，1235g重，肖氏硬度为60A的橡胶辊筒将样品覆盖在此不锈钢基底的同心通道上。0-100英寸的水压通过开口连至内通道，测量通过外通道开口处的气体流量，测量结果以ml/分钟表示。
浸透度和通道密封测试胶面朝下，仔细将压敏胶片样品平放在清洁平坦光滑的丙烯酸树脂板上。用一端附有一块毡垫的手柄在样品表面上施压。样品面积大于毡垫，毡垫直径为15mm。手握手柄，以497g的力在样品表面同一点上压10秒钟。用显微镜观察胶粘剂浸透面积以及通道的密封程度。
实施例1-5和比较例C1-C6可剥离衬里在其正面经细微压花形成凹陷图案。衬里通常有125μm厚纸芯，其背面有一层厚为25μm无光聚乙烯涂层，正面有一层厚为25μm光亮聚乙烯涂层，在光亮聚乙烯层上有一层商用硅酮涂层。采用压花模，在热压条件下在衬里正面上形成图案。每组图案均为一组间距相等的反四方角锥形凹陷，凹陷四壁与衬里垂直方向呈45°夹角，表1所列为实施例1-5和比较例C1-C4中各图案尺寸。
另外两个比较例C5和C6的图案为连续交叉平行脊的网络。网络取向偏离衬里方向45°，脊的侧壁斜度呈54°。该脊的截面呈梯形。比较例C5的梯形脊的底部宽43μm，顶部宽11μm，高度22μm，间距290μm。比较例C6的梯形脊的底部宽41μm，顶部宽12μm，高度20μm，间距203μm。
各背衬样品上的图案在距离10英寸(25cm)的地方，肉眼实际上是看不清的。
表1
实施例6-10和比较例C7-C12取丙烯酸压敏胶溶液(美国专利美国Patent 5,296,277中称为胶粘剂溶液1)，用18.5phr树脂(亚利桑那化学品公司有售，商品名为Nirez 2019)调整。将该溶液涂覆在实施例1-5和比较例C1-C6的衬里上，然后在66℃干燥10分钟，形成厚度为32μm的胶粘剂膜。在室温下将外露的胶粘剂面层压到厚度为46μm增塑的白色柔性可贴合的聚乙烯膜上，该膜与3M公司在制造膜结构中使用的相同，其商品名为Controltac Pl美国Graphic Marking Film系列180-10。层压时采用Vanquisher辊压机(威斯康星州Stoughton的Stoughton机械制造公司生产)，在200kPa(30psi)表压下，速度为2.5cm/秒，层压平整的结构。揭去衬里，在连续胶粘剂层上露出与衬里相反的形貌。该形貌是规则排列的等距间隔的四方锥形隆起物。
各样品上的图案在距离10英寸的地方，肉眼实际上是看不清的。
用凹坑板测试法、铆钉板测试法、热涂/重涂测试法和空气流动测试法，检测上述所得背胶膜样品的性能。空气流动测试在23℃和35℃，40英寸水压的空气压力下进行。衬里要作胶带与衬里的剥离强度测试，测试结果列于表2。结果显示了一组图案制品施加与气体外逸性能和一组操纵胶带与衬里的剥离强度。这些实施例表明，只有在角锥体高度(深度)和侧壁角度组合的一定范围之内才能获得最佳试验结果。在那些制备的样品中，角锥体高在10μm，侧壁角度在15°-40°之间，或角锥体高在15μm，侧壁度度小于10°的试样，施涂后气体外逸性能较差。操纵胶带与具有角锥形结构的衬里的剥离强度，随较小的侧壁角度，较浅角锥形体深度而增大。
表2
实施例11用细微压花法制得一可剥离衬里，其结构类似于实施例1的衬里，角锥体间隙约7μm，截头顶宽为9-12μm或更大，间距为190μm，长短径之比为8.6。该衬里以及比较例C3，C5和C6的衬里，采用实施例13-23的胶粘剂，以80-120fpm(呎/分)速度涂覆上去。实施例1和比较例C3的衬里涂覆时顺利，在涂覆过程中几无或完全没有形成或夹带气泡。比较例C5和C6的衬里在涂覆胶粘剂时，在胶粘剂层中形成许多夹带气泡，造成起伏不平的胶粘剂表面。
实施例12-14和比较例C13采用图案制品与基底剥离测试法测试实施例3，4和5的样品。
按实施例6-10中方法制备另一个比较例C13的样品，它的衬里具有连续相互平行交叉脊的网络，网络取向与背衬方向偏差45°，脊的侧壁角度与衬里平面呈90°，脊的截面形状为圆形，底宽约90μm，高度至少25μm，间距1270μm。
表3表明，本发明的结构显示出很好的粘合性能。
表3
实施例15-17和比较例C14实施例8，9，10和比较例C9的样品，进行浸透度测试，表4为测试结果。比较例在测试条件下浸透率较高，并且通道密封性较好，这在制品施涂时对有效的气体排空是必需的。
表4
虽然本发明已参照一些实施方式进行了说明，然而，在不偏离本发明的精神和范围的条件下，显然可以作各种改进。因此，其它一些实施方式也均在下述权利要求范围之内。
权利要求
1.表面上有一组角锥形凹陷阵列的可剥离衬里，其特征为按照操纵胶带与衬里剥离测试法进行的测试，有这些凹陷的衬里与操纵胶带的剥离强度大于10克力/2英寸宽。2.如权利要求1所述的可剥离衬里，其特征为所述凹陷从衬里平面向下延伸的深度大于15μm，小于35μm，这种结构至少有一个侧壁与衬里平面的夹角大于5°，小于40°。
3.如权利要求2所述的可剥离衬里，其特征为至少有一个侧壁与衬里平面的夹角在10°-40°之间。
4.如权利要求2所述的可剥离衬里，其特征为至少有一个侧壁与衬里平面的夹角在10°-17°之间。
5.如权利要求2所述的可剥离衬里，其特征为该凹陷底部是截头的。
6.如权利要求2所述的可剥离衬里，其特征为该凹陷的深度大于20μm。
7.如权利要求2所述的可剥离衬里，其特征为凹陷之间间隙为0-10μm。
8.如权利要求2所述的可剥离衬里，其特征为凹陷之间间隙为5-10μm。
9.如权利要求2所述的可剥离衬里，其特征为凹陷在衬里表面上形成基本上有规则的图案。
10.如权利要求2所述的可剥离衬里，其特征为凹陷之间的间距达到400μm。
11.背胶式制品，它包括(a)其表面上有许多角锥形凹陷的可剥离衬里，其凹陷从可剥离衬里平面向下延伸的深度大于15μm，小于35μm，该凹槽至少有一个侧壁与可剥离衬里平面的夹角大于5°，小于40°；(b)位于衬里表面上的胶粘剂层。
12.如权利要求11所述的背胶式制品，其特征为按照空气流动测试法进行测试，该胶粘剂层在23℃，40英寸水压下的气体外逸量大于20ml/min，而在35℃，40英寸水压下气体外逸量大于10ml/min。
13.具有一组角锥形隆起物阵列的胶粘剂层，其特征为按照空气流动测试法进行测试，该胶粘剂层在23℃，40英寸水压下的气体外逸量大于20ml/min。
14.如权利要求13所述的胶粘剂层，其特征为按照空气流动测试法进行测试，该胶粘剂层具有在35℃，40英寸水压下的气体外逸量大于10ml/min。
15.如权利要求13所述的胶粘剂层，其特征为所述隆起物从胶粘剂层平面向上延伸的高度大于15μm，小于35μm，这些隆起物最好至少有一个侧壁与胶粘剂层平面的夹角大于5°，小于40°。
16.图案制品，它包括(a)其表面上有许多角锥形隆起物的胶粘剂层，其特征为这些隆起物从胶粘剂层平面向上延伸的高度大于15μm，小于35μm，且这些隆起物最好至少有一个侧壁与胶粘剂层平面的夹角大于5°，小于40°；(b)位于胶粘剂层表面上的可成像膜。
17.如权利要求16所述的图案制品，它还包括在胶粘剂层的与膜相背的表面上的可剥离衬里。
18.一种方法，它包括(a)提供具有胶粘剂层的图案制品，该胶粘剂层一个表面上有许多角锥形隆起物，其特征为隆起物从胶粘剂层平面向上延伸的高度大于15μm，小于35μm，且隆起物最好至少有一个侧壁与胶粘剂层平面的夹角大于5°，小于40°，在胶粘剂层一个表面上有可成像薄膜；(b)将所述胶粘剂层与基底接触。
19.提高胶带与可剥离衬里粘合强度的方法，它包括将胶带粘合到具有角锥形凹陷的可剥离衬里上，该凹陷从衬里平面向下延伸的深度大于15μm，小于35μm，且凹陷至少有一个侧壁与衬里平面的夹角大于5°，小于40°。
20.将带有衬里和衬里上的胶粘剂层的背胶式制品转移的方法，它包括将胶带附着在可剥离衬里上，该衬里表面上具有许多角锥形凹陷，其特征为凹陷从衬里平面向下延伸的深度大于15μm，小于35μm，且凹陷至少有一个侧壁与衬里平面的夹角大于5°，小于40°。
21.图案制品的转移方法，它包括(a)提供的图案制品有一个具有第一表面和第二表面的薄膜，其特征为其中图像至少占据一部分第一表面，薄膜的第二表面上有胶粘剂层，胶粘剂层上有衬里；衬里具有其上面有角锥形凹陷的表面，这些凹陷从衬里平面向下延伸的深度大于15μm，小于35μm，且至少有一个侧壁与衬里平面的夹角大于5°，小于40°；(b)除去第一表面未被图像占据的部分下面的薄膜与胶粘剂层，使得至少裸露出一部分衬里表面；(c)将操纵胶带附着到图案上与衬里外露裸部分上；(d)将该制品转移到基底对准固定起来。
22.如权利要求21所述的方法，其特征为该操纵膜选自预掩膜、预置膜以及拼接膜。
23.如权利要求21所述的方法，其特征为所述凹陷在表面上形成基本上规则的阵列。
24.如权利要求21所述的方法，它还包括从基底和图案制品上除去操纵膜。
全文摘要
其表面有一组角锥形凹陷阵列的可剥离衬里，按照操纵胶带与衬里剥离测试法测量，有这些凹陷的衬里与操纵胶带的剥离强度为10克力/2英寸宽。
文档编号B32B27/00GK1514863SQ02806520
公开日2004年7月21日 申请日期2002年1月8日 优先权日2001年3月14日
发明者D·L·弗莱明, F·T·谢尔, D L 弗莱明, 谢尔 申请人:3M创新有限公司