乾淨釋放的拉伸可釋放帶材的製作方法

2023-05-20 07:49:01

乾淨釋放的拉伸可釋放帶材的製作方法
【專利摘要】本發明提供了用於粘結的粘合帶，當在粘結平面的方向上被拉伸時，所述粘合帶可脫離，而不留下殘餘並且不損傷基材的表面。粘合帶包括：彈性背襯，所述彈性背襯具有相對的第一表面和第二表面；丙烯酸酯壓敏粘合劑，所述丙烯酸酯壓敏粘合劑設置在所述背襯的第一表面和第二表面中的至少一個上。所述背襯包含選自聚醚-聚酯、聚醚-聚醯胺、以及它們的組合的共聚物，和基於所述背襯的總重量計約20重量％至60重量％的增粘劑。所述背襯具有大於500％的斷裂伸長率。
【專利說明】乾淨釋放的拉伸可釋放帶材
[0001] 相關申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求2012年3月8日提交的美國臨時申請No. 61/608,287的權益，其公開 內容以引用方式全文併入本文。

【技術領域】
[0003] 描述了拉伸可釋放的粘合帶、包括粘合帶的製品和使用粘合帶去耦接基材疊堆的 方法。

【背景技術】
[0004] 已使用拉伸可釋放的膜和帶材以將基材粘結在一起或者將製品粘結到基材。用於 將製品粘結到基材的可商購獲得的拉伸釋放粘合劑以Command?品牌購自3M公司並且以 Powerstripu'品牌購自德莎公司（tesa SE)。這些拉伸釋放帶材和膜中的許多包括不含粘 合劑的突片部分作為產品構造的部分，從而允許使用者抓取和牽拉帶材，從而將其從所附 接的表面釋放。雖然這些拉伸可釋放的膜和帶材已為可用的，但仍然有需要提供其它拉伸 可釋放的製品。


【發明內容】

[0005] 本公開提供了拉伸可釋放的粘合帶、組裝了這些帶材的製品和粘結這些帶材的方 法。有利地，本公開的粘合帶是拉伸可釋放的，而不依賴於突片部分。另外，本公開的拉伸 可釋放粘合帶從它們所附接到的基材幹淨地去除，而不留下殘餘並且不損傷基材的表面。
[0006] 在一個方面，本公開涉及一種粘合帶，所述粘合帶包括以下部分或基本上由以下 部分組成：(a)彈性背襯，所述彈性背襯具有相對的第一表面和第二表面，所述背襯包含 (i) 選自聚醚-聚酯、聚醚_聚醯胺、以及它們的組合的共聚物，和（ii)基於所述背襯的總 重量計約20重量％至60重量％的增粘劑，並且其中所述背襯具有大於500%的斷裂伸長 率；和（b)丙烯酸酯壓敏粘合劑，所述丙烯酸酯壓敏粘合劑設置在所述背襯的第一表面和 第二表面中的至少一個上，其中當所述製品設置在基材上時，所述製品能夠沿第一方向拉 伸並從所述基材釋放。
[0007] 在另一方面，本公開涉及一種製品，所述製品包括（a)第一基材；(b)粘附到所述 第一基材的粘合帶，所述粘合帶包括（1)彈性背襯，所述彈性背襯具有相對的第一表面和 第二表面，所述背襯包含（i)選自聚醚-聚酯、聚醚-聚醯胺、以及它們的組合的共聚物；和 (ii) 基於所述背襯的總重量計約20重量％至60重量％的增粘劑，並且其中所述背襯具有 大於500%的斷裂伸長率；和（2)丙烯酸酯壓敏粘合劑，所述丙烯酸酯壓敏粘合劑設置在所 述背襯的第一表面和第二表面中的至少一個上。
[0008] 在另一方面，本公開涉及一種耦接和去耦接基材疊堆的方法，所述方法包括以下 步驟：(a)提供第一基材和第二基材；(b)在所述第一基材和所述第二基材之間粘附所述粘 合帶，從而將所述第一基材和所述第二基材耦接成所述疊堆，所述粘合帶包括：（1)彈性背 襯，所述彈性背襯具有相對的第一表面和第二表面，所述背襯包含（i)選自聚醚-聚酯、聚 醚-聚醯胺、以及它們的組合的共聚物；和（ii)基於所述背襯的總重量計約20重量％至60 重量％的增粘劑，並且其中所述背襯具有大於500%的斷裂伸長率；和（2)丙烯酸酯壓敏粘 合劑，所述丙烯酸酯壓敏粘合劑設置在所述背襯的第一表面和第二表面上，（c)將所述疊堆 加熱至所述粘合帶的軟化溫度；（d)從所述疊堆去除所述第一基材以暴露所述粘合帶；以 及（e)將所述粘合帶沿其長度牽拉，以將所述粘合帶從所述第二基材拉伸釋放。
[0009] 本公開的粘合帶可被設置為單側帶，其中粘合劑設置在背襯的一側上，或者被設 置為雙側帶，其中粘合劑設置在背襯的兩側上。粘合帶可用於各式各樣的應用中，範圍從消 費者電子裝置（諸如，移動手持裝置，例如，各種類型的電話、平板等）中的組件的組裝到
[0010] 將任何兩種基材粘結在一起並隨後將一個基材與另一個去f禹接。

【具體實施方式】
[0011] 除非另外指明，否則本說明書和權利要求書中所使用的表達特徵尺寸、量和物理 特性的所有數均應理解為在所有情況下均由術語"約"修飾。因此，除非有相反的說明，否 則在前述說明書和所附權利要求書中列出的數值參數均為近似值，其可根據本領域中技術 人員使用本文所公開的教導內容要尋求獲得的所需特性而改變。
[0012] 由端點表述的數值範圍包括該範圍內的所有數（如，1至5包括1、1. 5、2、2. 75、3、 3. 80、4和5)以及該範圍內的任何範圍。
[0013] 在一個方面，本公開提供了表現出拉伸釋放特性的粘合帶。粘合帶包括彈性背襯， 所述彈性背襯具有相對的第一表面和第二表面，和設置在第一表面和第二表面中的至少一 個上的丙烯酸酯壓敏粘合劑。
[0014] 彈件背襯
[0015] 合適的彈性背襯包含聚醚-聚酯、聚醚_聚醯胺、以及它們的組合的共聚物。可 商購獲得的聚醚-聚酯共聚物樹脂包括購自德拉瓦州杜邦公司（DuPont, Delaware)的 Hytrel?品牌的那些，並且尤其可用的是Hytrel? 4056樹脂。可商購獲得的聚醚-聚醯 胺共聚物樹脂包括購自賓夕法尼亞州阿克瑪公司（Arkema Inc. ,Pennsylvania)的Pebax? 品牌的那些，並且尤其可用的是Pebax?3533樹脂。美國專利No. 5, 672, 400 (Hansen等人） 在第7列第40行至第65行中公開Pebax?樹脂的使用，其整個公開內容以引用方式全文並 入。
[0016] 增粘劑樹脂也為彈性樹脂的部分。合適的增粘劑樹脂選自萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、 芳族改性的萜烯樹脂、氧茚樹脂、天然樹脂松香、改性的松香、甘油酯松香、季戊四醇酯松 香、烯丙基酚醛樹脂、二甲苯甲醛樹脂、苯乙烯樹脂、二環戊二烯樹脂、以及它們的混合物。 基於背襯的總重量計，增粘劑的存在量為20重量％至60重量％。
[0017] 選擇彈性背襯，使其具有用於拉伸釋放粘合帶中的合適機械特性。例如，選擇彈性 背襯，使得當在第一方向上（例如，縱向）牽拉時，其可被拉伸（伸長）至少50%而不斷裂。 艮P，通過拉伸，至少一個維度（如長度）可增加至少50%而不使背襯層斷裂。在一些實施例 中，彈性背襯可被拉伸至少100%、至少150%、至少200%、至少300%、至少400%、或至少 500%而不斷裂。彈性背襯可常常拉伸至多800%。
[0018] 粘合劑
[0019] 丙烯酸壓敏粘合劑適用於本公開中。當本公開的粘合帶以捲筒形式（諸如轉移 帶）供應時，丙烯酸粘合劑通常受襯片保護。
[0020] 添加劑
[0021] 其它添加劑可被包括在背襯、粘合劑或二者中，以賦予特定特性。此類添加劑包括 有機填料、無機填料、化學或物理髮泡劑、抗微生物劑、玻璃或聚合物氣泡或球珠（其可膨 脹或不膨脹）、纖維、增強劑、疏水性或親水性二氧化矽、增韌劑、納米粒子、阻燃劑、抗氧化 齊IJ、細磨的聚合物顆粒（諸如聚酯）、尼龍和聚丙烯、以及穩定劑（諸如，熱或UV穩定劑）。 另外，可添加顏料和/或染料以改變背襯、粘合劑或二者的顏色。有時優選的是產生黑色或 白色帶材的顏料或染料。
[0022] 粘合帶
[0023] 粘合帶的粘合劑層以及彈性背襯通常為可高度可延展的。牽拉突片導致粘合帶伸 長或拉伸。拉伸減小了第一基材和第二基材之間的區域中的粘合帶的體積，並且促進粘合 帶從一個基材或兩個基材的釋放。如果粘合劑層具有足夠的結合強度，如果粘合劑層與背 襯層的粘附比與基材的粘附更強力，並且如果粘合帶可充分伸長以減小其在基材之間的體 積而不斷裂或繃斷回其原始位置或尺寸，則牽拉突片可從兩個基材釋放粘合劑層。拉伸的 粘合帶可從兩個基材之間去除，兩個基材可分離，或上述兩者。在拉伸釋放條件下，粘合帶 通常可在第一方向上拉伸至少50% (第一方向常常為縱向的，並且長度可增加至少50% ) 而不斷裂或繃斷。
[0024] 不同於現有技術的拉伸可釋放帶材，在本發明的粘合帶上不需要突片來促進或引 發拉伸釋放。使用者只是將本公開的粘合帶在沿粘結平面的方向上牽拉，以拉伸釋放。
[0025] 當本公開的粘合帶被沿主軸拉伸並從基材釋放時，先前與粘合劑接觸的基材表面 的大於90 %不含粘合劑殘餘。優選地，在粘合帶沿主軸拉伸並從基材釋放之後，基本上無粘 合劑殘餘保留在基材上。
[0026] 某材
[0027] 本公開的粘合帶可用於將多種基材粘附到它們自身或粘附到其它基材。示例性基 材包括金屬和金屬合金，諸如不鏽鋼、鋅；陶瓷，諸如玻璃；和聚合物，諸如，聚醚碸、聚碳酸 酯（例如，以"LEXAN"品牌出售的那些）、聚醯胺（常常被稱為尼龍）、芳族聚醯胺（例如， 以"KEVLAR"品牌出售的那些）、聚己內醯胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯（例如，以"MYLAR"品 牌出售的那些）、聚醚醚酮、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醯亞胺（例如，以 "KAPT0N"品牌出售的那些）、聚亞苯基、聚氨酯（例如，以"ESTANE"品牌出售的那些）、聚甲 醛、乙縮醛（例如，以"DELRIN"品牌出售的那些）、聚苯乙烯、聚異丁烯、聚丙烯和聚乙烯。
[0028] 實例
[0029] 測試方法
[0030] PSA粘附件測量
[0031] 遵循ASTM D3330,使用1英寸（2. 5cm)寬的帶材片層合到2密耳（0. 051mm)厚鋁 片材來進行180剝離測試。將該構造層合到2英寸（5. lcm) X 5英寸（12. 7cm) X 1/8英寸 (0.32cm)不鏽鋼基材。將樣本安裝在張力測試機中，使得底部夾具固定不鏽鋼基材的一端 並且頂部夾具固定180°環狀層合鋁帶材端。製備兩組三個帶材樣本。在層合之後，在15 分鐘的保壓時間之後，對一組樣本進行剝離測試。在層合72小時之後，測試另一組。使用 得自明尼蘇達州伊登普雷裡的MTS系統公司（MTS Systems Corporation, Eden Prairie, Minnesota)的MTS-Insight電機30kN延伸長度張力測試設備用於剝離測試。粘附力值的 單位為盤司/英寸（〇z/in)。
[0032] 背襯伸長測量
[0033] 使用ASTM D638-10的修改版本對背襯進行伸長測量。啞鈴狀物的樣本尺寸如下， 總體長度（LO)為4. 5英寸（11. 4cm)，總體寬度為0. 75英寸（I. 9cm)，窄部分的寬度（W)為 0. 25英寸（0. 64cm)，並且窄部分的長度（L)為1. 25英寸（3. 18cm)。使用用於PSA粘附性 測量的相同張力測試設備進行伸長測試。將張力測試設備的夾具安裝至啞鈴狀物，使得夾 具之間的距離為2英寸（5. Icm)。延伸速率為2英寸/分鐘（5. lcm/min)。報告的伸長值 為％斷裂伸長率。
[0034] 柃伸釋放測量
[0035] 使用4. 5磅（2. Okg)橡膠輥通過用手將0. 5英寸（I. 3cm)寬乘以約5英寸 (12. 7cm)長度的帶材樣本層合到2英寸（5. lcm) X 5英寸（12. 7cm) X 1/8英寸（0. 32cm)的 不鏽鋼基材。通過用手將帶材的一個邊緣抬離基材並且然後以相對於基材平面30°的角度 牽拉帶材直到經由拉伸釋放機構從基材去除帶材，進行帶材從基材的去除。然後，觀察先前 與粘合劑接觸的基材表面的殘餘粘合劑。如果先前與粘合劑接觸的基材表面的大於90 %不 含粘合劑殘餘，則樣本通過測試。

【權利要求】
1. 一種粘合帶，包括： (a) 彈性背襯，所述彈性背襯具有相對的第一表面和第二表面，所述背襯包含（i)選自 聚醚-聚酯、聚醚_聚醯胺、以及它們的組合的共聚物，和（ii)基於所述背襯的總重量計約 20重量％至60重量％的增粘劑，並且其中所述背襯具有大於500%的斷裂伸長率；和 (b) 丙烯酸酯壓敏粘合劑，所述丙烯酸酯壓敏粘合劑設置在所述背襯的第一表面和第 二表面中的至少一個上， 其中，當所述製品設置在基材上時，所述製品能夠沿第一方向拉伸並從所述基材釋放。
2. 根據權利要求1所述的粘合帶，其中所述粘合帶不包括用於引發拉伸的突片。
3. 根據權利要求1所述的粘合帶，其中在所述粘合帶沿主軸拉伸並從所述基材釋放之 後，先前與所述粘合劑接觸的基材表面的大於90 %不含粘合劑殘餘。
4. 根據權利要求1所述的粘合帶，其中在所述粘合帶沿主軸拉伸並從所述基材釋放之 後，基本上無粘合劑殘餘保留在所述基材上。
5. 根據權利要求1所述的粘合帶，其中所述背襯具有大於800%的斷裂伸長率。
6. 根據權利要求1所述的粘合帶，其中所述增粘劑選自廠烯樹脂、廠烯酚樹脂、芳族改 性的萜烯樹脂、氧茚樹脂、天然樹脂松香、改性的松香、甘油酯松香、季戊四醇酯松香、烯丙 基酚醛樹脂、二甲苯甲醛樹脂、苯乙烯樹脂、二環戊二烯樹脂、以及它們的混合物。
7. 根據權利要求6所述的粘合帶，其中所述增粘劑選自廠烯樹脂、廠烯酚樹脂、芳族改 性的萜烯樹脂、以及它們的混合物。
8. -種製品，包括： (a) 第一基材； (b) 粘附到所述第一基材的粘合帶，所述粘合帶包括 (1)彈性背襯，所述彈性背襯具有相對的第一表面和第二表面，所述背襯包含： (1) 共聚物，所述共聚物選自聚醚-聚酯、聚醚-聚醯胺、以及它們的組合；和 (ii)基於所述背襯的總重量計約20重量％至60重量％的增粘劑，並且其中所述背襯 具有大於500 %的斷裂伸長率；和 (2) 丙烯酸酯壓敏粘合劑，所述丙烯酸酯壓敏粘合劑設置在所述背襯的第一表面和第 二表面中的至少一個上。
9. 根據權利要求8所述的製品，其中所述基材選自金屬、玻璃和聚合物。
10. 根據權利要求8所述的製品，還包括第二基材，並且其中所述粘合帶包括所述彈性 背襯的第一表面和第二表面上的丙烯酸酯粘合劑，並且其中所述粘合帶被夾在所述第一基 材和所述第二基材之間並且粘附到所述第一基材和所述第二基材。
11. 根據權利要求8所述的製品，其中所述粘合帶不包括用於引發拉伸的突片。
12. 根據權利要求8所述的製品，其中在所述粘合帶沿主軸拉伸並從所述基材釋放之 後，先前與所述粘合劑接觸的基材表面的大於90 %不含粘合劑殘餘。
13. 根據權利要求8所述的製品，其中在所述粘合帶沿主軸拉伸並從所述第一基材釋 放之後，基本上無粘合劑殘餘保留在所述第一基材上。
14. 根據權利要求8所述的製品，其中所述背襯具有大於800%的斷裂伸長率。
15. 根據權利要求8所述的製品，其中所述增粘劑選自萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、芳族改 性的萜烯樹脂、氧茚樹脂、天然樹脂松香、改性的松香、甘油酯松香、季戊四醇酯松香、烯丙 基酚醛樹脂、二甲苯甲醛樹脂、苯乙烯樹脂、二環戊二烯樹脂、以及它們的混合物。
16. 根據權利要求15所述的粘合帶，其中所述增粘劑選自廠烯樹脂、廠烯酚樹脂、芳族 改性的萜烯樹脂、以及它們的混合物。
17. -種耦接和去耦接基材疊堆的方法，所述方法包括以下步驟： (a) 提供第一基材和第二基材； (b) 在所述第一基材和所述第二基材之間粘附所述粘合帶，從而將所述第一基材和所 述第二基材耦接成所述疊堆，所述粘合帶包括：（1)彈性背襯，所述彈性背襯具有相對的第 一表面和第二表面，所述背襯包含（i)選自聚醚-聚酯、聚醚-聚醯胺、以及它們的組合的 共聚物；和（ii)基於所述背襯的總重量計約20重量％至60重量％的增粘劑，並且其中所 述背襯具有大於500%的斷裂伸長率；和（2)丙烯酸酯壓敏粘合劑，所述丙烯酸酯壓敏粘合 劑設置在所述背襯的第一表面和第二表面上， (c) 將所述疊堆加熱至所述粘合帶的軟化溫度； (d) 從所述疊堆去除所述第一基材以暴露所述粘合帶；以及 (e) 將所述粘合帶沿其長度牽拉，以將所述粘合帶從所述第二基材拉伸釋放。
18. 根據權利要求17所述的耦接和去耦接基材疊堆的方法，其中在所述粘合帶沿其長 度被牽拉並從所述第二基材釋放之後，先前與所述粘合劑接觸的基材表面的大於90%不含 粘合劑殘餘。
19. 根據權利要求17所述的耦接和去耦接基材疊堆的方法，其中在所述粘合帶沿其長 度被牽拉並從所述第二基材釋放之後，基本上無粘合劑殘餘保留在所述基材上。
20. 根據權利要求17所述的耦接和去耦接基材疊堆的方法，其中所述增粘劑選自萜烯 樹脂、萜烯酚樹脂、芳族改性的萜烯樹脂、氧茚樹脂、天然樹脂松香、改性的松香、甘油酯松 香、季戊四醇酯松香、烯丙基酚醛樹脂、二甲苯甲醛樹脂、苯乙烯樹脂、二環戊二烯樹脂、以 及它們的混合物。
【文檔編號】C09J7/02GK104379692SQ201380012656
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年2月25日 優先權日:2012年3月8日
【發明者】R·A·格裡斯爾, H·T·芒森 申請人:3M創新有限公司