專利名稱：結(jié)構(gòu)剝離襯里和在其上的涂覆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將液體組合物施涂到結(jié)構(gòu)表面上的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種將粘合劑組合物施涂到結(jié)構(gòu)剝離襯里上的方法。
背景為裝飾的目的，可以使背面有壓敏粘合劑的膜成象并將其粘合到基材上。例如，可以將大的圖形或較小的圖案(decals)放在車輛上，或者可以將它們用作識別標(biāo)記、促銷或裝飾性物體。然而，在這些應(yīng)用中使用的粘性和侵蝕性的壓敏粘合劑會引起相當(dāng)多的處理和施用上的問題。理想化的是該膜能貼合和平整地粘合在施用的基材上。若在最輕微接觸下進(jìn)行粘合的背面有粘合劑的制品不小心粘合到基材的不想要位置上，則這種制品通常是特別難以再施加的。另外，即使是一部分背面有粘合劑的制品適當(dāng)?shù)匚挥诨纳希⑶夷だ喂痰卣澈现?，空氣或其它流體也會在制品下被夾入。夾入的空氣在制品中形成氣泡，在不使制品脫粘或打孔的情況下所述空氣是不易去除的。
在美國專利No.5,897,930，WO 98/29516和美國專利申請No.09/311,101(3M檔案No.54528USA2A)中描述的背面有粘合劑的圖形制品包括含有許多重復(fù)凹陷的互相連接的微槽的粘合劑層，在與基材定位(registration)的過程中所述微槽能使在制品下夾入的流體排出去。此類典型的制品10示于

圖1中，它包括具有相對表面14和16的膜12。使膜12的表面14成象，形成圖形13。一層壓敏粘合劑18粘結(jié)到膜12的表面16上。壓敏粘合劑18包括可以粘結(jié)到基材上的表面20。壓敏粘合劑18包括限定出槽24的網(wǎng)的結(jié)構(gòu)體22。剝離襯里26可剝離地粘附到壓敏粘合劑18上。剝離襯里26包括形成壓敏粘合劑18中相應(yīng)的槽24和結(jié)構(gòu)體22的突起28。在沿箭頭A方向上拉動(dòng)時(shí)，圖示成部分揭去狀態(tài)的剝離襯里26能完全被去除，它用于在將制品10施加到基材上之前保護(hù)壓敏粘合劑。
制造制品10所用的襯里的一部分主表面示于圖2中。襯里26的表面包括脊28的圖案。襯里26的表面包括一系列被基本上連續(xù)的脊28隔開的平面(land)區(qū)域23。脊28具有基本上半球形的截面形狀。
一種制造背面有粘合劑的制品10的簡便方法包括將壓敏粘合劑溶液刮刀或刮條涂布到剝離襯里的結(jié)構(gòu)表面上。參看圖3，所示的裝置70可用于制造粘合劑制品10。包括脊28的帶有結(jié)構(gòu)化表面的剝離襯里26在繞箭頭B方向旋轉(zhuǎn)的卷繞輥72和繞箭頭C方向旋轉(zhuǎn)的托輥74之間通過。來自儲料槽76的液體粘合劑75粘合到旋轉(zhuǎn)的卷繞輥72上，并施加到剝離襯里26的結(jié)構(gòu)面上。刮刀或刮條78去除一部分粘合劑75并在剝離襯里26上形成基本上連續(xù)的粘合劑層79。
概述在采用刮刀或刮條涂布法制造背面有粘合劑的制品中將粘合劑施涂到結(jié)構(gòu)剝離襯里上時(shí)，粘合劑會在剝離襯里表面的結(jié)構(gòu)體上流動(dòng)，并填充在結(jié)構(gòu)體之間的平面區(qū)域中。在此方法中，必須控制涂布速度，以便在粘合劑流入位于剝離襯里上結(jié)構(gòu)體之間的平面區(qū)域中的各單元狀區(qū)域時(shí)防止氣泡在粘合劑中被夾入或附聚。夾入的空氣會降低涂覆粘合劑層的性能并損害膜層的外觀和印刷性，尤其是對于高分辨率的圖象。這些缺點(diǎn)有損于基于背面有粘合劑的制品的產(chǎn)品的整體外觀。另外，降低的涂布速度也是不經(jīng)濟(jì)的并且提高制造成本。
本發(fā)明的涂布方法使用具有某些被機(jī)械改進(jìn)的特征的剝離襯里，從而在涂布操作過程中減少氣泡的形成并提高涂布速度。本發(fā)明涂布過程中使用的剝離襯里具有結(jié)構(gòu)體，這些結(jié)構(gòu)體的幾何形狀設(shè)計(jì)成能減少涂布過程中氣泡的形成并提高涂布速度，而不損害最終圖形膜產(chǎn)品的施加、粘結(jié)和直觀性能。
在第一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種涂布方法，它包括將粘合劑施涂到表面上，其中所述表面包含分布在其上的結(jié)構(gòu)體。所述結(jié)構(gòu)體從所述表面的平面向上延伸并且具有至少一個(gè)側(cè)壁，選擇該側(cè)壁與所述表面的平面成大于0°而小于90°的角，這樣對于選定流變性的涂料溶液來說減少氣泡的形成。至少一個(gè)側(cè)壁較好與所述表面的平面成小于約60°的角。
在第二個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種制造背面有粘合劑的制品的方法，它包括將粘合劑施涂到剝離襯里上，其中所述剝離襯里包括分布在其上的結(jié)構(gòu)體。所述結(jié)構(gòu)體從所述表面的平面向上延伸并且具有至少一個(gè)側(cè)壁，選擇該側(cè)壁與所述表面的平面成大于0°而小于90°的角，這樣對于選定流變性的涂料溶液來說減少氣泡的形成。
在第三個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種減少涂布過程中夾入空氣的方法，它包括將粘合劑施涂到在其上帶有分布結(jié)構(gòu)體的表面上。所述結(jié)構(gòu)體從所述表面的平面向上延伸并且具有至少一個(gè)側(cè)壁，選擇該側(cè)壁與所述表面的平面成大于0°而小于90°的角，這樣對于選定流變性的涂料溶液來說減少氣泡的形成。
本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)情況在附圖和下面描述中闡明。從描述和附圖以及權(quán)利要求書的內(nèi)容，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。
附圖的描述圖1是背面有粘合劑的圖形制品的截面圖；圖2是適于制造粘合劑層中的結(jié)構(gòu)表面的剝離襯里的透視圖；圖3是在帶有結(jié)構(gòu)表面的剝離襯里上制造背面有粘合劑的制品所用的涂布裝置的示意性透視圖；圖4是涂布具有結(jié)構(gòu)表面的剝離襯里所用方法的示意性截面圖；圖5是適用于本發(fā)明涂布過程的剝離襯里的透視圖；和圖6是說明適用于本發(fā)明方法的剝離襯里的表面構(gòu)造的截面圖。
在各個(gè)附圖中同樣的附圖標(biāo)號是指同樣的元件。
詳細(xì)描述參看圖4，圖示了在圖3涂布過程中的圖2所示剝離襯里26的一部分，它包括被平面區(qū)域23隔開的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體28。液體粘合劑溶液75沿方向D向前移動(dòng)，涂布襯里26的整個(gè)表面，在襯里上形成基本上連續(xù)的粘合劑層。在涂布速度高時(shí)，當(dāng)液體粘合劑75的前沿91在脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體28的上面向前移動(dòng)時(shí)，氣泡會在結(jié)構(gòu)體28的前面在區(qū)域90中被夾入。另外，當(dāng)前沿91在結(jié)構(gòu)體28的上面向前移動(dòng)并開始填充平面區(qū)域23時(shí)，氣泡也會在結(jié)構(gòu)體28的后面在區(qū)域92處被夾入。
本發(fā)明的涂布過程使用上面具有結(jié)構(gòu)體的剝離襯里，使所述結(jié)構(gòu)體成形為在涂布操作的過程中減少這種氣泡的形成。由于在涂布過程中在各細(xì)部(features)周圍的區(qū)域中夾入的空氣較少，所以可以比常規(guī)結(jié)構(gòu)剝離襯里更高的速度來涂布這些剝離襯里。在本發(fā)明涂布過程中使用的剝離襯里上的結(jié)構(gòu)體具有這樣的幾何形狀，該幾何形狀設(shè)計(jì)成能減少氣泡的形成，而不明顯降低最終圖形膜產(chǎn)品的施加、粘結(jié)和直觀性能。
參看圖5，圖示了一種可以在本發(fā)明的涂布過程中使用的典型的剝離襯里126，它包括脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)體128的圖案。襯里126中的結(jié)構(gòu)體128可以按WO98/29516和美國專利No.5,650,215中所述的方法制造。可以采用任何接觸技術(shù)如鑄塑、涂覆或壓縮在襯里126中形成上述外形(topography)。所述外形可以經(jīng)下述方法中的至少一種制成(1)在帶有壓花圖案的模具上鑄塑襯里，(2)將襯里涂覆到帶有壓花圖案的模具上，或(3)讓襯里通過夾輥，將襯里壓到帶有壓花圖案的模具上?？梢允褂萌魏我阎募夹g(shù)例如化學(xué)蝕刻、機(jī)械蝕刻、激光燒蝕、光刻法、立體石印(stereolithography)、微機(jī)械加工(micromachining)、滾花、切割或刻痕來制造形成剝離襯里126中壓花圖案所用的模具的外形。
襯里126可以是本領(lǐng)域技術(shù)熟練者已知的能按上述方法進(jìn)行壓花的任何剝離襯里或轉(zhuǎn)移襯里。襯里126也應(yīng)能放置成與壓敏粘合劑緊密接觸，隨后揭去，而不損壞粘合劑層。襯里的非限制的例子包括得自Minnesota Mining &Manufacturing Company(3M)，St.Paul，MN，Rexam Corporation，Iowa City，IA或Daubert Coated Products，Westchester，IL的材料。襯里126一般是帶有硅氧烷剝離涂層的聚合物涂覆的紙張、帶有硅氧烷剝離涂層的聚乙烯涂覆的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或帶有硅氧烷剝離涂層的聚丙烯流延膜。襯里126也可以包括設(shè)計(jì)成能提高粘合劑制品的定位性(positionability)的結(jié)構(gòu)體，例如以商品名Contro1tac購自3M的產(chǎn)品中的那些結(jié)構(gòu)體。
本發(fā)明的襯里126在適于與粘合劑接觸的暴露表面上包括結(jié)構(gòu)圖案。這種圖案包括突起結(jié)構(gòu)體的構(gòu)造，其中結(jié)構(gòu)體的至少兩維較好是微觀的，即所述結(jié)構(gòu)體的局部和/或截面圖較好是微觀的。在此所用的術(shù)語“微觀的”是指在不借助顯微鏡的情況下用人眼無法分辨的尺寸。結(jié)構(gòu)體可以無規(guī)排列的結(jié)構(gòu)體或以規(guī)則圖案的形式存在。供選擇的圖案可以包括直線形圖案、極線圖案和其它常規(guī)的規(guī)則圖案。
襯里126中的結(jié)構(gòu)體較好是基本上連續(xù)的。在本申請中所用的術(shù)語“基本上連續(xù)的”是指在施加到背面有粘合劑的結(jié)構(gòu)的剝離襯里上的粘合劑層中形成的基本上不間斷的槽網(wǎng)的結(jié)構(gòu)體圖案。結(jié)構(gòu)體的連續(xù)圖案或者在襯里的外圍部分上終止，或者與在襯里的外圍部分上終止的其它結(jié)構(gòu)體相連。連續(xù)的結(jié)構(gòu)體較好是基本上線性的，它們可以重疊或不重疊。在襯里126中的結(jié)構(gòu)體較好也是基本上有規(guī)則的。術(shù)語“有規(guī)則的”是指結(jié)構(gòu)體圖案在襯里的至少一部分表面上，較好在襯里的整個(gè)表面上具有規(guī)則重復(fù)的圖案。
在較好的實(shí)施方案中，規(guī)則和連續(xù)的結(jié)構(gòu)體是從剝離襯里126的表面平面向上延伸的基本上線性的脊128。脊128可以重疊或不重疊。如WO 98/295,116中所述，脊128應(yīng)按下述設(shè)計(jì)因素安排尺寸。首先，脊較好應(yīng)是充分大的，從而讓流體排到制品的外面，但不應(yīng)大得使不想要的流體進(jìn)入到制品的下面。第二，脊128也不應(yīng)大得有損于膜112的暴露表面的外觀，尤其是若膜112是將要成象的話。第三，脊128不應(yīng)大得有損于制品的粘合劑粘結(jié)性能。在一個(gè)較好的實(shí)施方案中，脊128以劃方格(cross-hatched)圖案的方式相互重疊，所述劃方格圖案與襯里126的一邊成約45°的角。當(dāng)剝離襯里126從粘合劑層上去除并將制品110施加到基材上時(shí)，剝離襯里中的脊形成的粘合劑層中的槽使夾在粘合劑和基材之間界面上的流體排放到制品的外面并排到周圍的大氣中。
脊128的截面形狀可以按其制造時(shí)所用的加工方法作很大變化，但在橫向上觀察它時(shí)宜具有V-形或梯形的截面。可以用其長寬比來描述脊的尺寸范圍。長寬比定義為，在與(1)襯里126的平面和(2)脊128的縱向垂直的截面圖上，與襯里平面平行的脊的最大微觀尺寸(參見圖6中的W1)和與襯里平面垂直的脊槽的最大微觀尺寸(參見圖6中的W2)之比。視脊的特定類型和上述設(shè)計(jì)脊的因素，長寬比的范圍較好約為0.1-100，更好約為1-10。
在本發(fā)明涂布方法中所用的剝離襯里中，結(jié)構(gòu)體具有特定的形狀和大小，從而減少涂布過程中氣泡的形成并提高涂布速度。圖6說明了在本發(fā)明襯里126的表面上能提供這些性質(zhì)的結(jié)構(gòu)體的尺寸和特征。
參看圖6，襯里126具有形成多個(gè)脊128的結(jié)構(gòu)體。脊128之間的間距P可約為125-2500μm，較好約為150-1300μm，所述間距較好應(yīng)大于約170μm，更好大于約250μm。各個(gè)脊128距襯里126平面的高度h約為3-45μm，較好約為10-30μm。脊128的底面寬度W1小于約200μm。橫跨脊128的頂部152的距離約為0-200μm。脊128具有至少一個(gè)與襯里126的表面平面成角度α的側(cè)壁132。選擇角度α，使其與襯里126的表面平面成大于0°而小于90°的角，這對于選定流變性的涂料溶液來說減少空氣的夾入和氣泡的形成是必需的。角度α較好小于約60°，更好約為20°-60°，最好約為30°-50°。在涂布操作的過程中，當(dāng)涂料在襯里126上移動(dòng)時(shí)，這種形狀能減少空氣的夾入。
任何涂料溶液都可以涂覆到剝離襯里126上。在本發(fā)明涂布方法中使用的涂料溶液較好包括粘合劑，壓敏粘合劑溶液是特別好的。壓敏粘合劑的種類包括丙烯酸類、增粘橡膠、增粘合成橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯、硅氧烷等。合適的丙烯酸類粘合劑例如披露于美國專利No.3,239,478，3,935,338，5,169,727，RE24,906,4,952,650和4,181,752中。合適種類的壓敏粘合劑是至少一種丙烯酸烷基酯與至少一種增強(qiáng)共聚單體的反應(yīng)產(chǎn)物。合適的丙烯酸烷基酯是那些具有均聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于約-10℃的物質(zhì)，例如包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸十八烷基酯等。合適的增強(qiáng)單體例如包括丙烯酸、衣康酸、丙烯酸異冰片酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮等。
本發(fā)明方法中使用的粘合劑一般是這樣的聚合物，它可以分散在溶劑或水中，從而獲得具有選定流變性的涂料溶液。也可以使用已有技術(shù)中已知的各種添加劑來調(diào)節(jié)溶液的流變性。如圖4所示一般將涂料溶液刮條或刮刀涂布到剝離襯里上，隨后干燥，任選地再交聯(lián)。若使用溶劑基或水基的壓敏粘合劑組合物作為涂料溶液，則粘合劑層可以經(jīng)歷一步干燥步驟，以除去所有或大部分的載液。附加的涂覆步驟是必需的，以獲得光滑的表面。粘合劑也可以是涂覆在剝離襯里上的熱熔體。另外，可以將單體預(yù)粘合劑組合物涂覆在襯里上，而后在能源如熱、UV輻射、e-束輻射等下進(jìn)行聚合。
實(shí)施例用JENA JENAVERT(Jena，Germany)入射光顯微鏡或Bausch and Lomb立體顯微鏡(Bausch & Lomb，Rochester，NY)采用光學(xué)顯微術(shù)，或使用WYKORST表面輪廓儀(profiler)(WYKO Corp.，Tucson，AZ)采用干涉顯微術(shù)，評價(jià)襯里和粘合劑樣品。
測試氣泡計(jì)數(shù)試驗(yàn)在可見光顯微鏡下以低的放大率，通過具有3.8毫米×3.8毫米正方形開口區(qū)域的模板，觀察已涂布到襯里上并干燥的粘合劑層。計(jì)下氣泡的數(shù)目并測量大小。在至少三處代表性區(qū)域上重復(fù)上述試驗(yàn)，計(jì)算氣泡的平均數(shù)。在將膜層壓到粘合劑層上并去除襯里后，也進(jìn)行上述試驗(yàn)。
剝離粘合性試驗(yàn)圖形與基材的粘合性試驗(yàn)是ASTM法D3330(1992)和壓敏帶協(xié)會法PSTC-1(1989)的修改方法。使用以商品名PrepSol購自E.I.DuPont de Nemours，Wilmington，DE的溶劑清洗苛性堿蝕刻和酸去污的鋁試驗(yàn)板(6061 T6，Q-Panel Co.，Phoenix Arizona)和油漆過的鋁試驗(yàn)板(Fruehauf，Indianapolis，IN)，然后干燥。將在襯里上的壓敏粘合劑和膜的樣品切成2.54cm寬的條。去除剝離襯里，使用PA-1手動(dòng)涂布機(jī)(購自Minnesota Mining and Manufacturing Company(3M)St.Paul MN)以約2.5厘米/秒的速度或使用Vanquisher輥層壓機(jī)(Stoughton Machine andManufacturing Co.，Inc.，Stoughton Wisconsin)在40psi的表壓下并以約2.5厘米/秒的速度，將條施加到板上。以定位的方式，將以商品名ScotchcalSeries 3650粘合劑膜購自3M的2.54厘米寬的膜的背襯條層壓到各樣品條上。背襯膜能在向后剝離試驗(yàn)的過程中防止樣品膜和壓敏粘合劑過度拉伸。在22℃和50％相對濕度的恒定溫度和濕度的室內(nèi)24小時(shí)后，或在66℃7天而后在恒定溫度和濕度的室內(nèi)平衡24小時(shí)后，使用Lloyd 500拉伸試驗(yàn)機(jī)(LloydInstruments，Segensworth Fareham England)，以30.5厘米/分鐘的滑動(dòng)橫梁速度，以180°的角度向后剝離，測量剝離粘合性。樣品可以是加工或未加工過的。用印刷油墨和透明涂料涂覆加工過的膜樣品。
圖形在波紋和鉚釘上的帳篷狀支起和重疊試驗(yàn)在帶有4個(gè)直徑為12毫米、高為2.5毫米的圓形鉚釘?shù)?2英寸×4英寸(30.5厘米×10厘米)波紋狀Fruehauf油漆過的板上，施加大小為2.5英寸×12英寸(6.4厘米×30.5厘米)的試驗(yàn)?zāi)?。使用塑料刮板將膜施加到試?yàn)板上，確保膜貼合到波紋上并完全覆蓋四個(gè)鉚釘頭。在所施加膜的第一層的一邊上以同樣的方式施加第二片1英寸×12英寸(2.5厘米×30.5厘米)的同樣的膜，使第二條的約0.5英寸(1.3厘米)寬的部分重疊并粘合到第一塊膜上，并且第二條的約0.5英寸(1.3厘米)寬的部分只粘合到板上。用電熱槍加熱在鉚釘頭周圍的區(qū)域，在不使膜熔化的情況下使其軟化。使用鉚釘刷，在鉚釘頭的周圍刷膜，使膜變形，在膜、鉚釘和周圍的區(qū)域之間形成緊密、貼合的粘結(jié)，并且在谷中看不到膜的橋連(帳篷狀支起(tenting))。將試驗(yàn)板放置在72°F(22℃)/50％相對濕度下24小時(shí)。24小時(shí)后，評價(jià)在谷中的任何隆起，在鉚釘頭周圍的帳篷狀支起以及重疊條本身向后剝離的傾向。將試驗(yàn)板放在150°F(66℃)的烘箱內(nèi)7天，再作評價(jià)。
凹痕板試驗(yàn)使用具有端部直徑為2.5厘米的半球形落錘在0.7毫米厚的鋁試驗(yàn)板上作出圓形凹痕。在板面上的凹痕的直徑約為2.8厘米，深度約為0.6厘米。以凹痕為中心放上7.5厘米×7.5厘米待測試的試驗(yàn)樣品，將樣品弄平施加在板上并緊繃在凹痕上。使用裝有保護(hù)性套筒的PA-1手動(dòng)涂布機(jī)(SA-1，購自3M)，采用約1千克質(zhì)量將樣品壓到板上。然后，用拇指將膜壓到凹陷的凹痕中。施加至少3千克質(zhì)量。按如下方式評定樣品貼合到凹痕上并與凹陷的板凹痕均勻接觸的能力0 樣品未明顯地貼合到凹痕上阻止夾帶的空氣1 樣品向下壓入凹痕中達(dá)約50％的程度2 樣品向下壓入貼合凹痕的許多部位，留下小的氣泡3 樣品向下壓入緩慢地貼合(多于5秒鐘的時(shí)間)，并完全進(jìn)入凹痕中4 樣品向下壓入迅速地貼合(少于5秒鐘的時(shí)間)，并完全進(jìn)入凹痕中鉚釘板試驗(yàn)用手將試驗(yàn)樣品壓到帶有鉚釘?shù)腇ruehauf平板上的直徑為12毫米、高度為2.5毫米的圓形鉚釘上，樣品的各邊距圓形鉚釘?shù)闹行?.8厘米。用兩個(gè)拇指將樣品向下壓，其辦法是在其周圍以一定的指壓(每個(gè)拇指約750克)采取圓周運(yùn)動(dòng)的方式壓，從而在膜的下面夾入大的氣囊。然后在氣囊的邊上將膜向著鉚釘?shù)姆较驂?，將拇指保持在鉚釘?shù)南鄬蓚?cè)上，以半徑減小的方式在交替的方向上進(jìn)行半圓周運(yùn)動(dòng)，將拇指保持在沿氣囊的邊緣(每個(gè)拇指約750克)。對用力加以限制，不致使膜破裂。這個(gè)過程確保了大的氣囊在樣品下面形成并防止其在膜的下面由于壓敏粘合劑的脫粘而被推壓至樣品邊緣。確定使氣囊消除并使膜貼合至距鉚釘2毫米的范圍內(nèi)所需的時(shí)間。若在操作膜5分鐘后仍有大的氣囊，則確定氣囊的直徑。具有最佳空氣消除性的樣品通常需要少于約30-60秒鐘的時(shí)間使膜貼合到鉚釘上。最差的樣品在操作施加5分鐘后夾入約35毫米(或更大)的氣囊。
鉚釘/波紋板試驗(yàn)用手將樣品施加到帶有四個(gè)直徑為12毫米、高度為2.5毫米圓形鉚釘?shù)?0厘米×30.5厘米涂過漆的鋁Fruehauf波紋板上。樣品大得足以覆蓋板的絕大部分。評價(jià)將樣品壓入谷中并貼合到鉚釘上以防止空氣夾入的容易程度。
實(shí)施例1-12對剝離襯里進(jìn)行微壓花，在其正面表面上形成突起脊的圖案。襯里通常含有約125ccm的紙芯、約25ccm的在其背面上具有消光光潔度的聚乙烯、約25ccm的在其正面上具有光澤光潔度的聚乙烯和在有光澤聚乙烯面上的商購硅氧烷涂層。使用刻花的壓花模具在加熱和加壓下形成各組圖案。各刻花圖案是兩組相交平行的凹槽陣列，它形成與模具軸成45°角方向的正方形格子陣列。也評價(jià)不含微壓花脊的對比樣品。平均尺寸列于下表1中。采取對截面進(jìn)行顯微鏡檢測來確定側(cè)壁的傾斜度。
表1.尺寸
使用帶凹口的刮條涂布機(jī)，以100英尺/分鐘的速度，將粘度為2700-3700厘泊的有機(jī)溶劑丙烯酸類粘合劑涂料溶液(在美國專利5,296,277中描述為粘合劑溶液1，它用18.5phr的以商品名Nirez 2019購自Arizona ChemicalCo.的樹脂改性)施涂到襯里上，在烘箱內(nèi)干燥。帶凹口的刮條的間隙設(shè)置為能提供0.9-1.3密耳厚的干PSA層。在室溫下將這些樣品的暴露粘合劑面層壓到46微米厚的增塑、柔韌和可貼合的乙烯基(PVC)膜上，該膜與以商品名Controltac Plus Graphic Marking Film Series 180購自3M的膜中所用的膜相同。采用氣泡計(jì)數(shù)試驗(yàn)評價(jià)各樣品的粘合劑層，計(jì)算各系列的平均數(shù)。氣泡的大小為非常小(約25μm)至(更通常)直徑約為50μm到高達(dá)100μm。大氣泡的直徑高達(dá)150-300μm。
結(jié)果(表2)表明，在類似的涂布條件下，傾斜度較低的側(cè)壁能提供較好的粘合劑重復(fù)施涂性(較少和較小的氣泡)。對于20lpi的材料，當(dāng)傾斜度從90°降至60°、45°和30°時(shí)，涂布性能得到改進(jìn)，形成較少和較小的氣泡。對于50lpi的材料，相對于54°的傾斜度而言，傾斜度為30°時(shí)能改進(jìn)涂布性能。對于更小間距的幾何形狀，當(dāng)間距減小時(shí)，涂布重復(fù)性變差。然而，具有傾斜度為30°側(cè)壁的樣品清楚地顯示出改進(jìn)涂布質(zhì)量的趨勢。
表2.涂層氣泡/3.8毫米×3.8毫米與脊lpi和側(cè)壁角度的關(guān)系
圖案除了90°U形外，與片的方向成45°角傾斜的正方形格子，梯形脊采用類似的結(jié)構(gòu)，揭去襯里后露出具有與較平粘合劑平面和連續(xù)微槽基本上相反外形的粘合劑層。微槽具有與襯里脊基本上相同的形狀。評價(jià)背面有粘合劑的膜的排氣施加性能(包括凹痕板試驗(yàn)和鉚釘板試驗(yàn))以及施加性能的總的容易性(例如鉚釘/波紋板試驗(yàn))。采用“剝離粘合性試驗(yàn)”和“圖形在波紋和鉚釘上的帳篷狀支起和重疊試驗(yàn)”來評價(jià)粘合和保持性能。結(jié)果表明，用本發(fā)明襯里制成的樣品具有優(yōu)良的施加、排氣和粘合性能，這些性能與用實(shí)施例2襯里制成的樣品的性能相差不大或比后者更好。用實(shí)施例1襯里制成的樣品不具有排氣性能。
評價(jià)各結(jié)構(gòu)的涂層氣泡對外觀的影響。與20lpi、側(cè)壁傾斜度為90°的樣品(實(shí)施例2)相比，20lpi、側(cè)壁傾斜度為30°的樣品(實(shí)施例5)的缺陷較少。與看上去較粗糙的50lpi、側(cè)壁傾斜度為54°的樣品(實(shí)施例8)相比，50lpi、側(cè)壁傾斜度為30°的樣品(實(shí)施例7)看上去光滑得多并且在直觀上是可接受的。
實(shí)施例13和14用粘合劑溶液涂布兩塊具有20行/英寸格子圖案并且側(cè)壁角度為90°(實(shí)施例2)和30°(實(shí)施例5)的襯里。具有側(cè)壁傾斜度為90°的脊的襯里需要將涂布速度限制為90fpm，以控制涂層氣泡。以130fpm的速度涂布具有側(cè)壁傾斜度為30°的脊的襯里，形成較少的涂層氣泡。
實(shí)施例15-20從140份UCAR Latex 9168(購自Union Carbide Corporation，Danbury，CT)、3.5份Acrysol ASE-60(購自Rohm and Haas Co.，Philadelphia，PA)、2份7％氫氧化銨水溶液、36.5份去離子水、7.5份正辛醇(Eastman ChemicalCo.，Kingsport，TN)和0.10份CE-N 2黑色顏料分散體(購自Ciba-Geigy，Hawthorne，NY)，制備粘合劑制劑。使用間隙為5密耳(0.013厘米)的帶凹口的刮條涂布機(jī)，以60英尺(1.83米)/分鐘的標(biāo)稱涂布速度，用粘合劑涂布與實(shí)施例2-7相類似的襯里樣品。將樣品放在66℃的烘箱內(nèi)干燥約10分鐘。采用氣泡計(jì)數(shù)試驗(yàn)評價(jià)PSA層。從至少四個(gè)測定值確定的平均氣泡數(shù)列于表3中。
表3
對本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方案作了描述。然而，應(yīng)明白的是在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下可以作出各種改進(jìn)。因此，其它的實(shí)施方案也在下述權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種涂布方法，它包括將粘合劑施涂到表面上，其中所述表面包含分布在其上的結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體從所述表面的平面向上延伸并且具有至少一個(gè)側(cè)壁，選擇該側(cè)壁與所述表面的平面成大于0°而小于90°的角，這樣對于選定流變性的涂料溶液來說減少氣泡的形成。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)體具有至少一個(gè)與所述表面的平面成小于約60°角的側(cè)壁。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一個(gè)側(cè)壁與所述表面的平面成約20°-60°的角。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一個(gè)側(cè)壁與所述表面的平面成約30°-40°的角。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中結(jié)構(gòu)體是脊。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中脊在表面上形成基本上連續(xù)和基本上規(guī)則的圖案。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中脊具有帶有基本上平頂?shù)幕旧咸菪蔚慕孛嫘螤睢?br> 8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中脊是重疊的。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其中脊的間距大于約170微米。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，其中脊的間距大于約250微米。
11.一種制造背面有粘合劑的制品的方法，它包括將粘合劑施涂到剝離襯里上，其中所述剝離襯里包括分布在其上的結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體從所述表面的平面向上延伸并且具有至少一個(gè)側(cè)壁，選擇該側(cè)壁與所述表面的平面成大于0°而小于90°的角，這樣對于選定流變性的涂料溶液來說減少氣泡的形成。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)體具有至少一個(gè)與所述表面的平面成小于約60°角的側(cè)壁。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中至少一個(gè)側(cè)壁與所述表面的平面成約30°-50°的角。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中結(jié)構(gòu)體是脊，所述脊在表面上形成基本上連續(xù)和基本上規(guī)則的圖案。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中脊具有帶有基本上平頂?shù)幕旧咸菪蔚慕孛嫘螤睢?br> 16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中脊的間距大于約170微米。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中脊的間距大于約250微米。
18.一種減少涂布過程中夾入空氣的方法，它包括將粘合劑施涂到表面上，其中所述表面包含分布在其上的結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體從所述表面的平面向上延伸并且具有至少一個(gè)側(cè)壁，選擇該側(cè)壁與所述表面的平面成大于0°而小于90°的角，這樣對于選定流變性的涂料溶液來說減少氣泡的形成。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)體具有至少一個(gè)與所述表面的平面成小于約60°角的側(cè)壁。
全文摘要
一種涂布方法，它包括將粘合劑施涂到表面上，其中所述表面包含分布在其上的結(jié)構(gòu)體，所述結(jié)構(gòu)體從所述表面的平面向上延伸并且具有至少一個(gè)側(cè)壁，選擇該側(cè)壁與所述表面的平面成大于0°而小于90°的角，這樣對于選定流變性的涂料溶液來說減少氣泡的形成。
文檔編號C09J7/02GK1454122SQ00819821
公開日2003年11月5日 申請日期2000年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月15日
發(fā)明者F·T·謝爾, D·L·弗萊明, M·L·S譚 申請人:3M創(chuàng)新有限公司