分段的可固化轉移帶的製作方法

2023-06-09 02:02:46 1

專利名稱：分段的可固化轉移帶的製作方法
技術領域：
本發明涉及分段的可固化轉移帶，具體涉及這樣的分段的可固化轉移帶，它包括載片和位於壓入載片的凹部的可固化粘合劑前體，以提供分段的所述可固化粘合劑前體。
背景技術：
轉移帶被廣泛應用於將兩種基材或表面粘合在一起，這是因為它優越於從管子或容器中分配並施用粘合劑。在使用轉移帶時，通常需要將粘合劑轉移至待粘合的兩種基材(例如部件、組件或扣件)中較小的那個。通常要求粘合劑能儘可能地覆蓋該基材以增強粘合力但不能延伸到該基材周邊之外。
實現粘合劑轉移的常用方法是將轉移帶上的粘合劑或者粘合劑與襯墊衝切成基材表面形狀以使得粘合劑恰好覆蓋待粘合的兩種基材中較小的那個。這一衝切方法儘管存在切割粘合劑並定位於部件的成本和複雜性問題，仍得到廣泛的應用。當該部件複雜程度增加或者尺寸明顯減小時，衝切會變得更加困難。此外，包括柔軟的低分子量(例如低聚)粘合劑的衝切轉移帶必須在切割之後立即使用。這種粘合劑在切割之後流動的能力使其能移動越過切痕，然後重新形成一連續的粘合劑層。柔軟的粘合劑還會沾汙切割設備，若始終要求清潔的切割，就需要進行頻繁的清洗。此外，包括可固化粘合劑的轉移帶必須在防止過早固化的條件下進行衝切。
另一種方法是設計一種能容易地經由厚度剪切的粘合劑。在這種情況下，將粘合劑塗覆在一片載體膜上，當一個部件或組件的表面施用到塗有粘合劑的載體膜上並與其分離時，該粘合劑經由其厚度剪切(即撕下)，粘合劑只留在該部件或組件的表面上。這種轉移帶可得自3M公司(3M)，商品名為「Transfer TapeProduct 909(轉移帶產品909)」。這類轉移帶的應用通常局限於不需要高性能粘合的場合，例如作為機械緊固件的一種輔助裝配手段。
將粘合劑放到待粘合的兩個表面中較小那個(如部件或組件)的另一種方法是將粘合劑在載片上分段。當一個部件與這些粘合劑段接觸然後分離時，只有與該部件接觸的那些粘合劑段才會轉移到該部件上。在這類方法中，粘合劑通過常規方法施加到載體上，例如輪轉凹版印刷、絲網印刷或粘合劑熔體的間歇擠出。此外，粘合劑可以直接塗覆在載片上，然後從載片上切割並剝除粘合劑基體，得到實質上非鄰接的升高的壓敏粘合劑段。這些升高的粘合劑段可以是點狀、菱形、星形、三角形、或者它們的組合。分段的粘合劑轉移帶可用於自動或手工的配送器。
這些分段的粘合劑轉移帶所用的壓敏粘合劑要求具有這樣的粘合能力只需通過接觸壓力就能將粘合劑段從載片轉移到待粘合的部件上，並且這一粘合能力還能允許隨後粘合到第二基材上。已有技術的這類分段粘合劑轉移帶的公知缺點之一是在載體膜上形成粘合劑圖案時，許多壓敏粘合劑往往會下垂和側流。這一問題在有圖案的粘合劑段間隔較近或者厚度寬度比高時尤為加劇。在將粘合劑圖案放在載片上之後，通常就要在這些轉移帶的製造、分配和使用直至堆疊轉移帶或將轉移帶卷繞成卷作出平衡。施加在上述升高的非鄰接粘合劑段上的力是使得在冷流條件下這些段具有側向移動的趨勢，也就是說在周圍環境條件下會不希望地形成連續的粘合劑片。
當粘合劑被改性或加以選擇以防其在周圍環境條件下在加工和貯存期間側向流動時，要求在粘合劑轉移到基材上之後形成連續的粘合劑粘合(如果需要的話)就變得更為困難。這是因為粘合劑的防止加工和貯存期間側向流動的這一特性同樣也會防止粘合劑施用到基材上之後側向流動並形成連續粘合。在壓敏粘合劑本身的粘合強度有限的條件下，優選是當使用壓敏粘合劑時這些粘合劑能最終側向流動並形成連續層從而使粘結強度最大化。當粘合小組件時，希望粘合劑段小，因為粘合劑段越大延伸到該組件周邊之外的粘合劑就越多，最終會限制該轉移帶可用的組件的尺寸。本領域技術人員試圖消除上述困難並在施用後產生連續粘合以及在施用前阻止粘合劑側向流動這兩個競爭因素之間保持平衡，在這些努力中犧牲了以下因素壓敏粘合劑的選擇、粘合劑段的間隔和粘合劑段的高度。
發明概述希望提供一種分段的可固化粘合劑前體轉移帶，它能防止粘合劑前體過早固化，避免衝切有關的問題，並且提供高粘合強度而沒有與在施用後產生連續粘合以及在施用前阻止粘合劑前體側向流動這兩個競爭因素之間保持平衡有關的問題。
還希望提供一種分段的可固化粘合劑前體轉移帶，它能提供分段的可固化粘合劑前體施用到基材上之後迅速的固化時間。
總的來說，本發明涉及一種可固化轉移帶，它包括具有兩個相背的平行表面的載片，至少一個表面包括位於其中的一系列凹部和位於這些凹部中的可固化粘合劑前體組合物，以提供位於這些凹部中多個分段的可固化粘合劑前體。
此外，本發明涉及一種抑制擴散性試劑可固化的粘合劑前體的過早固化的方法，該方法包括使所述粘合劑前體的至少一個表面與載片的至少一個表面接觸，所述載片具有兩個基本上相背的平行表面，其中至少一個表面包括位於其中的一系列凹部，所述載片可以從所述可固化的粘合劑前體上取下。
此外，本發明涉及一種加快施用到基材上的擴散性試劑可固化的粘合劑前體的固化速率的方法，該方法包括將一種轉移帶施用到基材上的步驟，所述轉移帶包括具有兩個相背的平行表面的載片，至少一個表面包括位於其中的一系列凹部和位於這些凹部中的可固化粘合劑前體組合物，該步驟通過使粘合劑前體層與基材接觸和取下載片來進行，可任選地使第二基材與所述可固化前體層接觸的步驟，以及對所述可固化粘合劑前體進行固化的步驟。
本發明的以上概述並非用來描述本發明的每一個實施方案或每一種實施方式。下文的附圖和詳細說明會更加具體地說明這些實施方案。
附圖的簡要說明通過下文結合附圖對本發明各實施方案的詳細說明可以更完整地理解本發明。


圖1是本發明的第一種可固化粘合劑前體轉移帶的剖面示意圖。
圖2是本發明的第二種包括覆蓋片的可固化粘合劑前體轉移帶的剖面示意圖。
本發明的具體細節示於附圖實例並將詳細說明，但是本發明可以進行各種修改。然而，應該理解，本發明不限於所述的具體實施方案。相反，本發明覆蓋在其精神和範圍內的所有修改、等同物和替代物。
較佳實施方案的詳細說明本文所用術語「擴散性試劑」指能夠通過無規運動進行傳播的試劑。這些擴散性試劑包括例如液體和氣體。氣態擴散性試劑包括例如水蒸汽、環氧乙烷和氨氣。液態擴散性試劑例如包括水。
本文所用術語「可固化粘合劑前體」是指兩種類型的材料。一種可固化粘合劑前體是擴散性試劑可固化粘合劑前體，包括一旦暴露於擴散性試劑就固化的材料。另一種可固化粘合劑前體是可熱固化或輻射固化的粘合劑前體，包括一旦暴露於熱或輻射即固化的材料。上文和下文所用術語輻射(輻照)包括任何光化輻射，例如電磁波頻譜中紫外線或可見光區域的電磁輻射，電子束輻射。在任一種情況下，可固化粘合劑前體可以反應形成粘合劑，例如能將兩種基材互相粘合在一起。所述可固化粘合劑前體在暴露於擴散性試劑、熱或輻照之後其模量經歷了不可逆轉的變化，經過一段時間基本上達到最大粘合強度。模量的變化通常是由於形成了至少一種化學鍵，例如共價鍵。
本文所用術語「壓敏粘合劑」是指這樣一類粘合劑，它是無溶劑形式，它於室溫具有較強的和永久性的粘性，僅僅通過接觸且無需超過指壓或手壓的壓力就能牢牢地粘合到多種不同類的表面上。這類粘合劑無需擴散性試劑、熱、輻照或溶劑的活化就能對諸如紙、塑料、玻璃、木材、水泥和金屬等材料發揮強的粘合保持力。這類粘合劑具有足夠強的內聚保持力(cohesive holding)和彈性，以使得儘管具有較強粘性還能夠用手指處理並能從光滑表面上剝離而不留殘渣。
本文所揭示的轉移帶包括一系列凹部和位於凹部中的可固化粘合劑前體組合物，該轉移帶用來將可固化粘合劑前體轉移到基材上，此後可固化粘合劑前體可以被固化以基本上達到其最大粘合強度。在這種情況下，被轉移的可固化前體可以具有帶槽粘合劑膜的外觀。所述凹部可以作為單獨的袋子或容器用來容納可固化粘合劑前體，使前體具有單獨各段的圖案。一般來說，本發明的轉移帶包括可固化粘合劑前體，它在固化後基本上不具有壓敏粘合性。本發明一個實施方案的轉移帶10示於圖1。該轉移帶10包括柔軟的載片12，該載片具有兩個相背的平行表面，一面上經過壓花具有多個凹部14，背面是平整表面。該經壓花載片的背面可任選地塗覆有剝離塗層16。此外，具有凹部的正面可任選地塗覆有剝離塗層18。使用本領域已知的多種塗覆技術(如刮刀塗布或口模式塗布)將可固化粘合劑前體20塗覆到凹部中。當轉移帶堆疊成片或卷繞成卷然後松卷時，可固化粘合劑前體留在經壓花載片的凹部14內。可固化前體與凹部間的接觸面積大於前體與經壓花載片平整背面的接觸面積，這會使得粘合劑前體留在凹部內。通過選擇剝離塗層16和18以使塗層16的剝離水平小於塗層18，這樣可固化粘合劑前體段就保留在經壓花載片的凹部內。具有這樣一種結構的轉移帶10，可固化粘合劑前體從經壓花載片的凹部直接轉移到待粘合的基材(如物體或部件)上。可以通過使基材與外露的可固化粘合劑前體20接觸，向基材或轉移帶在需要可固化粘合劑前體轉移的區域施加壓力，由此完成可固化粘合劑前體從經壓花載片12至基材的轉移。例如，可以向基材的整個表面施加壓力，或者選擇基材的一些部分施壓，例如可使用觸針。當經壓花載片與基材分開時，可固化粘合劑前體20從凹部14轉移至基材。經轉移的可固化粘合劑前體通常是間隔開的可固化粘合劑前體段，具有與凹部14的圖案相對應的圖案。
在圖1的實施方案中，還可以選擇剝離塗層16和18的剝離值(剝離強度，達因/釐米)以使得在用粘合劑前體填充經壓花載片12的凹部14，將轉移帶卷繞成卷再松卷之後具有圖案的可固化粘合劑前體20轉移到經壓花載片12的平整背面。這時，經壓花載片12的凹部14基本上不含可固化粘合劑前體。然後可如下將具有圖案的可固化粘合劑前體20轉移到基材上使外露的可固化粘合劑前體20與基材接觸，再使該製品與經壓花載片12分離。這樣，壓力下互相接觸的給定區域中的可固化粘合劑前體20從經壓花載片的平整背面轉移到基材上。
本發明一個實施方案的轉移帶30示於圖2。轉移帶30包括柔軟的載片32，該載片的一面上經壓花具有多個凹部34，在其背面是平整表面。凹部34可任選地塗覆有剝離塗層36。覆蓋片38可任選地覆蓋在剝離塗層40上。轉移帶30可堆疊成片或卷繞成卷。選擇剝離塗層36和40以使當覆蓋片38從經壓花載片32上取下時可固化粘合劑前體42留在凹部34內。可以通過使基材與外露的可固化粘合劑前體42接觸，向基材或轉移帶在需要可固化粘合劑前體轉移的區域施加壓力，由此完成可固化粘合劑前體從經壓花載片32至基材的轉移。例如，可以向基材的整個表面施加壓力，或者選擇基材的一些部分施壓，例如可使用觸針。當經壓花載片與基材分開時，可固化粘合劑前體42從凹部34轉移至基材。經轉移的可固化粘合劑前體通常是間隔開的多段可固化粘合劑前體，具有與凹部34的圖案相對應的圖案。
在圖2的實施方案中，還可以選擇剝離塗層36和40的剝離值(剝離強度，達因/釐米)以使得當覆蓋片38與經壓花載片32分開時具有圖案的可固化粘合劑前體42從經壓花載片32轉移至覆蓋片38。然後，該可固化粘合劑前體從覆蓋片38轉移至基材。
如上所述，可固化粘合劑前體是一種一旦通過擴散性試劑或熱或電磁輻照固化就形成能夠粘合的粘合劑的材料。各種各樣可塗覆的可固化材料可用於本申請。這些材料的粘度應允許塗覆操作以提供所需性能的可固化粘合劑前體層，也就是說，粘度應足夠低以使得能基本上完整地填充到經壓花載片的凹部中。在一些情況下，可以存在連接各可固化粘合劑前體段的一層連續的可固化粘合劑前體。在擴散性試劑可固化的粘合劑前體的情況下，該擴散性試劑可固化粘合劑前體連續層的厚度相對於包括粘合劑段的整個擴散性試劑可固化粘合劑前體層的厚度而言可以很大。例如，擴散性試劑可固化粘合劑前體連續層之上的擴散性試劑可固化粘合劑段的高度是整個擴散性試劑可固化粘合劑前體層(包括粘合劑前體段)總厚度的至少1％。在另一些實施例中，擴散性試劑可固化粘合劑前體連續層上面的擴散性試劑可固化粘合劑段的高度是整個擴散性試劑可固化粘合劑前體層(包括粘合劑前體段)的總厚度的至少10％，至少33％，或者至少50％。在還有一些實施例中，擴散性試劑可固化粘合劑前體連續層上面的擴散性試劑可固化粘合劑前體段的高度是整個擴散性試劑可固化粘合劑前體層(包括可固化前體段)的總厚度的大於99％。使擴散性試劑可固化前體連續層的厚度相對於整個擴散性試劑可固化前體層(包括前體段)的厚度最小，將便於只轉移或配送一部分可固化前體至基材。
在可熱或光化輻射固化的粘合劑前體的情況下，相對於整個可熱或光化輻射固化的粘合劑前體層(包括粘合劑前體段)的厚度而言，可熱或光化輻射固化粘合劑前體的連續層的厚度優選應相當小。例如，可熱或光化輻射固化粘合劑前體連續層上面的可熱或光化輻射固化粘合劑前體段的高度是整個可熱或光化輻射固化粘合劑前體層(包括粘合劑前體段)的總厚度的至少33％，或者至少50％。在另一個實施例中，可熱或光化輻射固化粘合劑前體連續層上面的可熱或光化輻射固化粘合劑前體段的高度是整個可熱或光化輻射固化粘合劑前體層(包括粘合劑前體段)的總厚度的大於99％。
擴散性試劑可固化粘合劑前體用作擴散性試劑可固化粘合劑前體的合適材料包括那些能夠用來製備一旦暴露於流體(如液體和氣體，如水蒸汽、環氧乙烷、氨和水)就固化的可固化組合物的物質。一旦與溼氣(如大氣溼氣或水)接觸就固化的擴散性試劑可固化粘合劑前體通常被稱作溼氣固化材料。合適的溼氣固化材料包括異氰酸酯封端的聚氨酯、含矽烷的聚氨酯、矽烷封端的聚氨酯、它們的組合，以及室溫硫化(″RTV″)矽氧烷。
聚氨酯材料本文所用的術語「聚氨酯材料」是指含至少兩個異氰酸基(-N＝C＝O)的化合物(本文稱作「異氰酸酯」)和含至少兩個含活性氫基團的化合物的反應產物製得的聚合物和預聚物。含活性氫基團的例子包括伯醇、仲醇、酚和水；伯胺和仲胺(與異氰酸酯反應形成脲鍵)；和含矽烷醇的材料。大量的各種異氰酸酯封端材料和合適的共反應劑是已知的，其中許多可以市購(例如參見Gunter Oertel，″Polyurethane Handbook″，Hanser Publishers，Munich(1985))。
在一個實施方案中，可使用以聚氨酯材料為基的貯存穩定的可固化粘合劑前體層。這些聚氨酯材料用封端的異氰酸酯或者封端的含活性氫化合物來提供。本文所用術語「封端」是指一種化合物已經與第二種化合物(即「封端基團」)反應以使其反應性官能度不再可用，直到除去封端基團時該官能度才可用，封端基團例如可通過加熱、或進一步與例如水反應來除去。封端異氰酸酯的例子包括那些與苯酚、甲基乙基甲酮肟和ε-己內醯胺共反應的物質。封端的含活性氫化合物的例子包括醛或酮封端的胺(稱作酮亞胺)；醛封端的氨基醇(稱作噁唑烷)；和與鹽(如氯化鈉)複合的胺。
當使用封端異氰酸酯時，合適的共反應劑的例子包括聚醚多元醇，例如聚(氧丙烯)二醇、環氧乙烷封端的聚(氧丙烯)二醇和聚丁二醇；二氨基聚(氧丙烯)二醇；芳族胺封端的聚(亞丙基醚)二醇(poly(propylene ether)glycols)；苯乙烯-丙烯腈接枝多元醇；聚氧乙烯多元醇；聚酯多元醇，如聚乙二醇己二酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯多元醇和聚己酸內酯多元醇；聚丁二烯多元醇、氫化聚丁二烯多元醇、聚硫醚多元醇、矽氧烷甲醇多元醇、聚氧化丁烯多元醇、丙烯酸類多元醇、羧基官能的聚環氧丙烷多元醇、羧基官能的聚酯多元醇；以及芳族胺封端的聚四氫呋喃。合適的聚氨酯樹脂包括封端聚氨酯，例如得自日本東京的Asahi Denka Kogyo.K.K.的商品名為″Adeka Resin QR-9276″的產品，以及聚氨酯改性的環氧化物，例如得自Rutgers Bakelite GmbH，Duisburg，Germany的商品名微微″Rutapox VE 2306″的產品。
有用的擴散性試劑可固化粘合劑前體包括聚氨酯預聚物，如接枝聚氨酯預聚物。這些聚氨酯預聚物例如包括多元醇、多異氰酸酯和可任選的大分子單體以及可任選的矽烷試劑的反應產物。接枝聚氨酯預聚物包括具有至少一個共價鍵合或接枝在上面的大分子單體側鏈的聚氨酯主鏈。術語「大分子單體」是指帶有含兩個羥基的封端部分的低聚物，它能與單體共聚合形成具有預形成聚合物側鏈的接枝共聚物。術語「預聚物」是指被至少一個溼氣反應性基團(如異氰酸基(NCO)或矽烷基(SiY3))封端的聚氨酯主鏈。在一個例子中，接枝聚氨酯預聚物包括NCO封端部分，由一種或多種帶有含兩個羥基的封端部分的大分子單體、一種或多種多元醇和過量的一種或多種多異氰酸酯反應製得。
大分子單體可具有以下化學式A--X--B 結構式1式中，A是氫或者引發劑片段；B是氫、鏈轉移劑片段或得自已經反應形成封端二羥基的封端劑的部分，條件是A和B不同，A和B中只有一個帶有含兩個羥基的封端部分；X包括至少一種沒有含活性氫部分的單體的經聚合的單元。
大分子單體包括多種單體的經聚合單元，可以是結晶或非晶的。當大分子單體是非晶態時，優選是多元醇是結晶的。相反，當多元醇是非晶態時，大分子單體優選是結晶的。還優選是大分子單體的經聚合單元基本上由(甲基)丙烯酸酯單體組成。
用來製備本發明預聚物的多元醇可以是結晶或非晶的。但是，當大分子單體是非晶態時，多元醇優選是結晶的。相反，當多元醇是非晶態時，大分子單體優選是結晶的。更優選是，大分子單體是結晶的，用非晶和結晶的多元醇的混合物來獲得更大的柔軟度來修整組合物的最終性能。一般來說，使用結晶多元醇能向聚氨酯主鏈提供結晶鏈段，這有助於接枝聚氨酯預聚物的所得性能(例如熱熔粘合強度)。
本發明有用的結晶多元醇的例子包括其中的烯烴部分是直鏈的聚氧化烯多元醇，例如聚氧乙烯二醇和聚丁二醇；聚酯多元醇，它是含2個至約12個亞甲基的多元醇和含2個至約12個亞甲基的多羧酸的反應產物；聚酯多元醇，由內酯(如ε-己內酯)開環聚合製得，以及它們的混合物。其它可用於本發明的非晶的羥基官能材料還包括聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇、1，2-聚氧丁烯二醇、1，4-聚氧丁烯二醇被環氧乙烷封端或與環氧乙烷共聚得到的反應產物。聚醚多元醇可以例如是環氧丙烷與環氧乙烷共聚的反應產物，或者是由一種或多種如下組分形成的均聚物或共聚物環氧乙烷、環氧丙烷、1，2-環氧丁烷、1，4-環氧丁烷，以及它們的混合物。這些材料可以是無規或嵌段結構。所得聚醚多元醇的數均分子量約為1000-8000克/摩爾，通常約為2000-4000克/摩爾。優選的結晶多元醇包括聚丁二醇、聚己二酸己二醇酯二醇(由過量1，6-己二醇和己二酸反應製得)、聚癸二酸己二醇酯二醇(由過量的1，6-己二醇和癸二酸反應製得)和聚十二烷二酸己二醇酯二醇(由過量的1，6-己二醇和十二烷二酸反應製得)。市售結晶多元醇的例子包括例如商品名為TERATHANE(得自E.I.duPont deNemours Co.)的聚(氧化亞丁基)多元醇；商品名為LEXOREZ(得自InolexChemical Co.)、RUCOFLEX(得自Ruco Polymer Corp.)和FORMREZ(得自WitcoChemical Co.)的聚酯多元醇；和商品名為TONE(得自Union Carbide)的聚己酸內酯多元醇。
可用於本發明的非結晶性多元醇的例子包括其中的烯烴部分是支鏈烯烴的聚氧化烯多元醇，如聚(氧丙烯)二醇和聚(氧丁烯)二醇；脂肪族多元醇，如聚丁二烯二醇、氫化聚丁二烯二醇和聚(乙烯-丁烯)二醇；在下述二醇與二酸的反應過程中形成的聚酯多元醇新戊二醇、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、己二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸和對苯二甲酸；以及它們的混合物。較好的是，非結晶性多元醇在室溫下為玻璃質或液體，其Tg小於或等於50℃，更好為小於或等於30℃。優選的非結晶性多元醇包括聚(氧丙烯)二醇；聚(氧丁烯)二醇；和聚(乙烯-丁烯)二醇。市售的非結晶性多元醇的例子包括例如商品名為ARCOL(如ARCOL 1025或2025)的聚(氧丙烯)二醇(Arco Chemical Co.產品)；商品名為POLYGLYCOL(如B100-2000)的聚(氧丁烯)二醇(Dow ChemicalCo.產品)；和商品名為HPVM 2201的聚(乙烯-丁烯)二醇(Shell Chemical Co.產品)。
其它有用的多元醇包括聚醚二醇酯，例如己二酸二甘醇酯和己二酸雙丙甘醇酯，以及得自C36二聚二醇和二聚二酸的化合物，如以二聚酸為基的聚酯多元醇(例如得自Uniqema，Wilmington，DE的″PRIPOL″和″PRIPLAST″)。
術語「多異氰酸酯」是指具有兩個或多個-NCO基團的物質。可用於本發明的多異氰酸酯包括有機的、脂肪族的、環脂族的和芳香族的異氰酸酯化合物。它們優選是芳香族異氰酸酯，如二苯基甲烷-2，4′-二異氰酸酯和/或二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯(MDI)；甲苯-2，4-二異氰酸酯和甲苯-2，6-二異氰酸酯(TDI)以及它們的混合物。異氰酸酯的其他例子包括萘-1，5-二異氰酸酯；三苯基甲烷-4，4′，4″-三異氰酸酯；2，4(或2，4/2，6)甲苯二異氰酸酯；1，4-對苯二異氰酸酯；4，4′-環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)；1，6-己二異氰酸酯(HDI)；異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)；四甲代苯二亞甲基二異氰酸酯；和二甲苯二異氰酸酯。其中，優選MDI。有用的市售多異氰酸酯一覽表可見於Encyclopedia of ChemicalTechnology，Kirk-Othmer，第四版，卷14，第902-925頁，John Wiley Sons，NewYork(1995)。
可用於由NCO-封端的預聚物製備矽烷官能預聚物的矽烷試劑可以是胺、羥基或硫醇官能的試劑。一般而言，它們具有式RSiY3，式中，R表示具有伯或仲胺、羥基或硫醇官能的烴基(如烷基、鏈烯基、芳基或烷芳基)；Y表示一價雜烷基或芳基，如二烷基酮氨基(dialkylketoxamino)(如甲基乙基甲酮氨基(methylethylketoxamine)、二甲基甲酮氨基(dimethylketoxamino)或二乙基甲酮氨基(diethylketoxamino))、烷氧基(如甲氧基、乙氧基或丁氧基)、鏈烯氧基(如異丙烯氧基)、醯基(如乙醯氧基)、烷醯氨基(如甲基乙醯氨基或乙基乙醯氨基)或芳醯氨基(如苯甲醯氨基)。
尤其優選的矽烷試劑是二烷基酮氨基矽烷(dialkylketoxaminosilanes)，因為它們顯示良好的貯存穩定性且固化後不形成有害的副產物。其例子包括3-氨基丙基三(甲基乙基甲酮肟)矽烷和(3-氨基丙基)三烷氧基矽烷。
矽烷封端的預聚物還可通過一種或多種二羥基官能大分子單體、一種或多種多元醇、一種或多種多異氰酸酯和一種或多種異氰酸酯封端的矽烷的反應用一步法製成。異氰酸酯封端的矽烷包括異氰酸基烷基矽烷，如(3-異氰酸基丙基)三烷氧基矽烷，包括(3-異氰酸基丙基)三乙氧基矽烷、(3-異氰酸基丙基)三甲氧基矽烷等。一種市售的物質是Silar Laboratories(紐約州Scotia市)生產的異氰酸基丙基三乙氧基矽烷。
接枝聚氨酯預聚物可用本領域公知的技術製備。通常，用常規的混合技術將各組分在提升的溫度下混合。最好在無水條件下混合各組分以防止過早溼固化。製備預聚物時一般不使用溶劑。
為製備NCO-封端的預聚物，反應混合物中異氰酸酯的當量應大於羥基當量。異氰酸酯與羥基的當量比應至少為1.2/1，更好的為1.2/1至10/1，最好為1.5/1至2.2/1。
可用於本發明的聚氨酯預聚物的其它例子描述於美國專利5,908,700，該文獻在此引為參考。
可熱或光化輻射固化的粘合劑前體本發明的可熱或光化輻射固化的粘合劑前體通常在暴露於熱或輻射(如光化輻射)時就能夠交聯。這些材料被稱作「熱固性」的。本文的「材料」一詞是指單體、低聚物、預聚物和/或聚合物。可熱或光化輻射固化的粘合劑前體通常一旦受熱就會產生粘度的初始降低，這有助於潤溼基材、增強粘合力並導致固化反應。可固化材料在受到足以完成固化的熱或光化輻射後，本文就稱其為經固化的。處於經固化狀態的這些材料就被稱作「熱固」材料。光化輻射可用來活化或完成固化。合適的熱固性材料包括含環氧化物的材料、含氰酸酯的材料和含雙馬來醯亞胺的材料，以及它們的混合物。
環氧化物合適的環氧化物包括含有至少兩個環氧部分的化合物。這些化合物可以是飽和或者未飽和的、脂族、芳族或雜環的，或者可包括上述的組合。合適的環氧化物在室溫時是固態或液態。
優選是含有至少兩個環氧基團的化合物。可使用環氧化物的混合物，混合物中可使用具有少於兩個官能度的環氧化物，只要混合物的總體環氧官能度至少為2即可。聚合的環氧化物包括具有環氧端基的線型聚合物(如聚氧化烯多元醇的二環氧甘油醚)、具有骨架環氧乙烷單元的聚合物(例如聚丁二烯聚環氧化物)，具有側鏈環氧基團的聚合物(如甲基丙烯酸縮水甘油酯聚合物或共聚物)。本發明的範圍還包括使用具有環氧官能度和基本上不與環氧官能度反應的其它官能度的材料，例如含有環氧官能度和丙烯酸類官能度的材料。
從市場上可購得很多種環氧化物，列於Lee和Neville的″Handbook ofEpoxy Resins″，McGraw Hill Book Compay，New York(1967)和P.F.Bruins的″Epoxy Resin Technology″，John Wiley Sons，New York(1968)和C.A.May編輯的″Epoxy ResinsChemistry and Technology，第2版″，Marcel Dekker，Inc.New York(1988)。可用於本發明的芳族多環氧化物(即含有至少一個芳環結構(如苯環)和至少兩個環氧基團的化合物)包括多元酚的多縮水甘油醚，例如雙酚A或雙酚F型樹脂及其衍生物，芳族多縮水甘油胺(如苯胺、苯二胺、萘胺或萘二胺的的多縮水甘油胺)、甲階酚醛樹脂或線型酚醛樹脂的多縮水甘油醚；間苯二酚二環氧甘油醚；芴型樹脂的多縮水甘油基衍生物；芳族羧酸的縮水甘油酯，如鄰苯二甲酸二環氧甘油酯、間苯二甲酸二環氧甘油酯、偏苯三酸三縮水甘油酯和苯均四酸四縮水甘油酯，以及它們的混合物。有用的芳族多環氧化物是多元酚的多縮水甘油醚，如雙酚A二環氧甘油醚(例如那些以商品名″EPON 828″、″EPON 1004″、″EPON 1001F″、″EPON 825″和″EPON 826″購自ResolutionPerformance Productions，Houston，Texas，和以商品名″DER-330″、″DER-331″、″DER-332″和″DER-334″購自Dow Chemical Company，Midland，Michigan的產品)；雙酚F二環氧甘油醚(例如那些以商品名EPON″Resin 862″購自ResolutionPerformance Productions，Houston，Texas，和以商品名″ARALDITE GY 281，GY282，GY 285，PY 306和PY 307″購自Vantico，Brewster，New York的產品)；1，4-丁二醇二環氧甘油醚(如以商品名″ARALDITE RD-2″購自Vantico，Brewster，New York的產品)；線型酚醛樹脂的多縮水甘油醚(例如以商品名″DEN-431″和″DEN-438″購自Dow Chemical Company，Midland，Michigan的產品)。本文用於可熱或光化輻射固化的材料的「衍生物」一詞指具有額外取代基的基礎分子，這些取代基不影響基礎分子的固化反應。
可用的一官能、二官能和多官能的縮水甘油醚樹脂的例子包括但不限於得自Vantico，Brewster，New York的″XB 4122″、″MY0510″、″TACTIX 556″和″TACTIX 742″；和得自Resolution Performance Productions，Houston，Texas的″EPON 1510″、″HELOXY Modifier 107″和″HELOXY Modifier 48″。
可用於本發明的代表性脂族環狀多環氧化物(即含有一個或多個飽和碳環和至少兩個環氧基團的環狀化合物，也稱作脂環族化合物)包括得自DowChemical，Midland，Michigan的商品名為″ERL″的脂環族環氧化物，例如二氧化乙烯基環己烯(″ERL-4206″)、3，4-環氧環己基甲基-3，4-環氧環己烷羧酸酯(″ERL-4221″)、3，4-環氧-6-甲基環己基甲基-3，4-環氧-6-甲基環己烷羧酸酯(″ERL-4201″)、雙(3，4-環氧-6-甲基環己基甲基)己二酸酯(″ERL-4289″)和二氧化二聚戊烯(″ERL-4269″)。
代表性的脂族多環氧化物(即不含碳環但具有至少兩個環氧基團的化合物)包括1，4-二(2，3-環氧丙氧基)丁烷、脂族多元醇(如丙三醇、聚丙二醇、1，4-丁二醇等)的多縮水甘油醚，亞油酸二聚物的二環氧甘油酯，環氧化聚丁二烯(例如以商品名″OXIRON 2001″得自FMC Corp.Philadelphia，Pennsylvania或者以商品名″Poly bd″得自Elf Atochem，Philadelphia，Pennsylvania的產品)，環氧化脂族聚氨酯，以及環氧聚矽氧烷，如具有環脂族環氧化物或縮水甘油醚基團的二甲基矽氧烷。
市售的膜形式的合適環氧化物為基的可固化材料的例子包括得自Minnesota Mining and Manufacturing Company(″3M″)，St.Paul，MN商品名為″3M Scotch-Weld Structural Adhesive Film″的產品，包括以下″AF″標記的產品″AF 42″、″AF 111″、″AF 126-2″、″AF 163-2″、″AF 3109-2″、″AF 191″、″AF 2635″、″AF 3002″、″AF 3024″和″AF 3030FST″。
氰酸酯材料合適的氰酸酯材料(單體和低聚物)是含有兩個或多個-O-C≡N官能團的化合物，包括例如美國專利5,143,785所述的化合物。
合適的氰酸酯化合物的例子包括以下化合物1，3-和1，4-二氰醯苯；2-叔丁基-1，4-二氰醯苯；2，4-二甲基-1，3-二氰醯苯；2，5-二叔丁基-1，4-二氰醯苯；亞丁基-1，4-二氰醯苯、4-氯-1，3-二氰醯苯；1，3，5-三氰醯苯；2，2，-或4，4，-二氰醯聯苯；3，3′，5，5′-四甲基-4，4′-二氰醯聯苯；1，3-，1，4-，1，5-，1，6-，1，8-，2，6-或2，7-二氰醯萘；1，3，6-三氰醯萘；二(4-氰醯苯基)甲烷；二(3-氯-4-氰醯苯基)甲烷；二(3，5-二甲基-4-氰醯苯基)甲烷；1，1-二(4-氰醯苯基)乙烷；2，2-二(4-氰醯苯基)丙烷；2，2-二(3，5-二溴-4-氰醯苯基)丙烷；2，2-二(4-氰醯苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷；二(4-氰醯苯基)醚；二(4-氰醯苯氧基苯氧基)苯；二(4-氰醯苯基)甲酮；二(4-氰醯苯基)硫醚；二(4-氰醯苯基)碸；亞磷酸三(4-氰醯苯基)酯和磷酸三(4-氰醯苯基)酯。還可使用酚醛預縮合物與滷化氰反應得到的多氰酸酯化合物。
其它合適的材料包括例如美國專利3,962,184所述得自酚醛樹脂的氰酸酯，美國專利4,022,755所述的得自線型酚醛樹脂的氰化線型酚醛樹脂，美國專利4,026,913所述的得自雙酚型聚碳酸酯低聚物的氰化雙酚型聚碳酸酯低聚物，美國專利3,595,900所述的氰醯封端的聚芳撐醚，美國專利4,740,584所述的不含鄰位氫原子的二氰酸酯，美國專利4,709,008所述的二氰酸酯和三氰酸酯的混合物，美國專利4,528,366所述的含有多環脂族化合物的聚芳族氰酸酯，美國專利3,733,349所述的碳氟氰酸酯，以及美國專利4,195,132和4,116,946所述的其它氰酸酯組合物。
示例性的市售材料是以商品名″Quatrex 7187″得自Vantico，Brewster，NY的氰酸酯。
雙馬來醯亞胺材料合適的雙馬來醯亞胺材料(也稱作N，N′-雙馬來醯亞胺單體和預聚物)的例子包括1，2-乙二胺、1，6-己二胺、三甲基-1，6-己二胺、1，4-苯二胺、4，4-亞甲基-雙(苯胺)、2-甲基-1，4-苯二胺、3，3′-亞甲基-雙(苯胺)、3，3′-磺醯基-雙(苯胺)、4，4′-磺醯基-雙(苯胺)、3，3′-氧-雙(苯胺)、4，4′-氧-雙(苯胺)、4，4′-亞甲基-雙(環己胺)、1，3-苯二甲胺、1，4-苯二甲胺和4，4′-環己烷-雙(苯胺)及其混合物的N，N′-雙馬來醯亞胺。其它N，N′-雙馬來醯亞胺及其製備方法描述於美國專利3,562,223；3,627,780；3,839,358和4,468,497，所有文獻在此引為參考。
市售雙馬來醯亞胺材料的代表性例子包括下述材料得自ResolutionPerformance Productions，Houston，Texas的商品名為″COMPIMIDE″的產品，如4，4′-雙馬來醯亞胺基二苯基甲烷(″COMPIMIDE Resin MDAB″)和2，4′-雙馬來醯亞胺基甲苯(″COMPIMIDE Resin TDAB″)，和得自Dexter/Quantum，San Diego，CA商品名為″Q-Bond″的產品。
用於熱固性材料的固化劑可熱固性固化的材料優選包括熱固性材料和一種或多種固化劑。術語「固化劑」泛指通常被認為是固化劑的材料，催化或加速可固化材料反應的材料，以及既可用作固化劑又可用作催化劑或加速劑的材料。還可以使用兩種或多種固化劑的組合。
用於本發明的優選熱活化的固化劑具有潛在的熱反應性，即主要在升高溫度(優選是至少為50℃的溫度)反應，或者只在活化步驟(如暴露於光化輻射)後於較低溫度反應。這使得可固化粘合劑前體組合物在室溫(約23±3℃)或稍微加熱但不活化固化劑(例如在低於固化劑反應溫度的溫度)時能夠容易地混合和塗覆。本領域技術人員能容易地知道適用於每類熱固性材料的固化劑。
合適的用於環氧化物聚合的固化劑包括多元酸及其酸酐；含氮固化劑；鋁、硼、銻和鈦的含氯、含溴和含氟路易斯酸；質子酸或路易斯酸的光化學活化發生體。
多元酸及其酸酐包括例如二元、三元或更多元的羧酸，例如草酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、丁二酸、烷基取代的丁二酸、酒石酸、鄰苯二甲酸酐、丁二酸酐、馬來酸酐、橋亞甲基四氫化鄰苯二甲酸酐、苯均四酸酐；和聚合酸，例如含至少10個碳原子的酸，如十二碳烯二酸、10，12-二十碳二烯二酸等。
含氮固化劑包括例如雙氰胺、咪唑(如鄰苯二甲酸六(咪唑)合鎳)、咪唑化物(imidazolates)、二醯肼(如己二酸二醯肼和間苯二甲酸二醯肼)、脲和蜜胺，以及包封的脂族胺(如二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、環己胺、三乙醇胺、哌啶、四甲基胡椒胺(tetramethylpiperamine)、N，N-二丁基-1，3-丙二胺、N，N-二乙基-1，3-丙二胺、1，2-二氨基-2-甲基丙烷、2，3-二氨基-2-甲基丁烷、2，3-二氨基-2-甲基戊烷、2，4-二氨基-2，6-二甲基辛烷、二丁胺和二辛胺)。本文所用「包封(的)」一詞是指胺被一種材料包圍以防它在受熱之前用作固化劑。還可以使用聚合物結合胺或咪唑(polymer bound amines or imidazoles)。還可以將吡啶、苄胺、苄基二甲基胺和二乙基苯胺用作熱活化的固化劑。
含氮固化劑的例子包括Air Products，Allentown，PA的商品名為″AmicureCG-1200″、″AMICURE CG-1200″、″Ancamine 2337″、″Ancamine 2441″、″Ancamine 2014″的產品；日本東京Asahi Denka Kogyo K.K.的商品名為″Ancamine 4338S″和″Ancamine 4339S″的產品；CVC Specialty Chemicals，Mapleshade，NJ商品名為″Omicure U-52″和″Omicure U-410″和其它″Omicure″系列的產品；Landec，Menlo Park，California商品名為″Intellimer 7001″、″Intellimer7002″、″Intellimer 7004″和″Intellimer 7024″的產品；Shikoku Fine Chemicals，Japan生產、Air Products出售商品名為″Curezol″系列的產品；AjinomotoCompany Inc.，Teaneck，New Jersey的商品名為″Ajicure″系列的產品。
鋁、硼、銻和鈦的含氯、含溴和含氟路易斯酸的例子包括三氯化鋁、三溴化鋁、三氟化硼、五氟化銻、四氟化鈦等。這些路易斯酸優選是被封閉以增加熱固性材料的潛伏期。代表性的封閉路易斯酸的包括BF3-一乙胺、HSbF5X的加合物，其中X是滷素、-OH或-OR1(R1是脂族醇或芳族醇、苯胺或它們衍生物的殘基)，這些物質描述於美國專利4,503,211，在此引為參考。
合適的用於環氧化物聚合的光化學活化的固化劑包括產生酸以催化聚合反應的陽離子光催化劑。「酸」一詞應被理解為包括質子酸或路易斯酸。這些陽離子光催化劑可包括具有鎓陽離子和金屬或準金屬的含滷絡合陰離子的茂金屬鹽。其它有用的陽離子光催化劑包括具有有機金屬絡合物陽離子和金屬或準金屬的含滷絡合陰離子的茂金屬鹽，描述於美國專利4,751,138(例如第6欄第65行至第9欄第45行)。有用的光催化劑的其它例子包括有機金屬鹽和鎓鹽，描述於美國專利4,985,340(例如第4欄第65行至第14欄第50行)和歐洲專利溼氣306,161和306,162。合適的光化學活化的固化劑是購自Ciba SpecialtyChemicals，Tarrytown，New York商品名為″Irgacure 261″的固化劑。
適用於氰酸酯材料的固化劑包括所述與環氧化物一起使用的含氮固化劑，以及可以被熱或光化學活化的固化劑。這些固化劑的例子包括含環戊二烯基(C5H5)以及環戊二烯基的衍生物的有機金屬化合物。合適的固化劑包括環戊二烯基合鐵二羰基二聚物([C5H5Fe(CO)2]2)，五甲基環戊二烯基合鐵二羰基二聚物([C5(CH3)5Fe(CO)2]2)，甲基環戊二烯基合錳三羰基化物(C5H4(CH3)Mn(CO)3)，環戊二烯基合錳三羰基化物(C5H5Mn(CO)3)，所有均購自Stream ChemicalCompany，Newburyport，MA。其它合適的固化劑包括環戊二烯基合鐵均三甲苯陽離子的六氟磷酸鹽(C5H5(均三甲苯)Fe+PF6)，環戊二烯基合鐵均三甲苯陽離子的三氟甲烷磺酸鹽(C5H5(均三甲苯)Fe+(CF3SO3-))，這兩者均可用美國專利4,868,288中所述的方法製得。
適用於雙馬來醯亞胺材料的固化劑包括上述與環氧化物一起使用的含氮固化劑，以及烯丙基苯酚的潛在源。
雜合材料雜合材料是至少兩種組分的組合，所述至少兩種組分在熔融相是相容的(在該熔融相中所述至少兩種組分的組合是液態)，所述至少兩種組分形成互穿聚合物網絡或者半互穿的聚合物網絡，至少一種組分在受熱或者經受其它固化手段(如光照或與擴散性固化劑接觸)之後是不熔的(即該組分不能溶解或熔融)。第一組分是(a)烯鍵式不飽和單體，例如下述(甲基)丙烯酸類材料，或者(b)熱固性材料，即單體、低聚物、或可以形成熱固性材料的預聚物(如上述那些材料)(和任何所需的固化劑)，第二組分是(a)熱固性材料，或(b)擴散性試劑可固化的材料，即單體、低聚物，或能形成擴散性試劑可固化材料的預聚物(如上述那些材料)(和任何所需的固化劑)。選擇第二組分以使得該組分不與第一組分發生反應。然而，可以要求加入第三種組分，它可以是與第一組分和第二組分中的一種或兩者是反應性的，以用於例如增強經固化雜合材料的內聚強度。
具有至少一個烯鍵式不飽和基團的有用材料的例子包括具有至少一個乙烯基、亞乙烯基、丙烯醯胺或(甲基)丙烯酸酯部分的材料。這些烯鍵式不飽和材料可以是單體或聚合的。含丙烯醯胺基團的材料包括N，N-二甲基丙烯醯胺、N-辛基丙烯醯胺。含(甲基)丙烯酸酯基團的材料包括(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸4-氰基丁酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸3-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸3-戊酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯，以及它們的均聚物或共聚物。
這些含至少一個烯鍵式不飽和基團的材料可以用本領域技術人員熟知的方法聚合。這些方法包括使用可被熱或光化輻射激活的聚合引發劑。
例如，用熱能、電子束輻射、紫外線輻射等進行有用的含(甲基)丙烯酸酯的材料的聚合。這些聚合反應可以通過聚合引發劑(可以是熱引發劑或光引發劑)來促進。合適的光引發劑的例子包括但不限於苯偶姻醚，例如苯偶姻甲醚和苯偶姻異丙醚；取代的苯偶姻醚，例如茴香偶姻甲醚；取代的苯乙酮，例如2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮；取代的α-乙酮醇，例如2-甲基-2-羥基苯基·乙基甲酮。市售光引發劑的例子包括得自Ciba-Geigy Corp.，Hawthorne，NY的IRGACURE651和DAROCUR 1173，和得自BASF，Parsippany，NJ的LUCERIN TPO。合適的熱引發劑的例子包括但不限於過氧化物，如過氧化二苯甲醯、過氧化二月桂醯、甲基乙基甲酮過氧化物、異丙基苯氫過氧化物、過氧化二碳酸二環己酯以及2，2-偶氮-二異丁腈和過苯甲酸叔丁酯。市售熱引發劑的例子包括ACROSOrganics，Pittsburgh，PA的VAZO 64，和Elf Atochem North America，Philadelphia，PA的LUCIDOL 70。聚合引發劑的用量是有助於單體聚合的有效量。聚合非晶的用量優選是約0.1-5.0重量份，更好約0.2-1.0重量份，以100份單體總量計。
當第一組分是含至少一個烯鍵式不飽和基團的材料時，它可以是在與雜合材料的第二組分混合之前是部分聚合的以形成漿液，然後與雜合材料的第二組分混合，將混合物塗覆在載片具有凹部的表面上，然後完成含烯鍵式不飽和基團的第一組分的聚合反應。或者，當第一組分是含至少一個烯鍵式不飽和基團的材料時，它可以是在第二組分的存在下完全聚合，只要用於聚合含烯鍵式不飽和基團材料的條件不會活化第二組分的反應。
儘管載片所用的材料對本發明而言並非關鍵，這些材料最好是選擇柔軟的，這樣可固化粘合劑前體轉移帶可以卷繞形成穩定的卷。本發明所用的載片包括例如聚合物材料膜、金屬、紙以及這些材料的組合。有用的膜還包括熱塑性聚合物材料，該材料可單獨使用或者塗覆在基材膜(如紙、金屬或另一層聚合物膜)上。其它有用的膜是那些包括聚合物材料的膜，所述聚合物材料選自聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴共聚物或聚烯烴共混物，例如聚丙烯和LDPE(低密度聚乙烯)和/或LLDPE(線型低密度聚乙烯)的共混物。尤其有用的是可以澆注在母板上的熱塑性膜，所述母板表面形成有凸起，這些凸起複製到載片一面上形成凹部，而載片另一面是光滑的。有用的複製技術包括美國專利4,576,850(Martens)所揭示的技術，該文獻在此引為參考。
經壓花載片中凹部的尺寸和形狀可以是任何符合所需用途的尺寸和形狀。在一個例子中，凹部的深度為2微米(0.00008英寸)至3毫米(0.127英寸)。在另一個例子中，凹部的深度為10微米(0.0004英寸)至1毫米(0.040英寸)。在另一個例子中，凹部的深度為25微米(0.001英寸)至0.25毫米(0.010英寸)。凹部的深度無需在整個載片上都是均勻的，可以在凹部之間變化。凹部深度的變化可以提供例如由可固化粘合劑前體的施用和固化造成的粘合性能的變化。
凹部的三維形狀可以容易地按照需要進行控制並根據具體用途加以調整。三維形狀的剖面可以是橢圓形、圓形、多邊形、矩形或不規則形狀，其中剖面是平行於載片表面來截取的。例如，凹部可以成形為類似倒稜錐形，以提供點狀的粘合劑段。然後，可以通過改變施加到待粘合部件上使每個粘合劑稜錐變平的壓力量來調整粘合量。
凹部可以在載片的各表面上形成規則圖案，或者可以排列成部分或完全不規則的圖案。每單位表面積的凹部數與凹部深度成反比，但不一定要是線性的。例如，凹部越深，每單位表面積的凹部數就越少。載片每單位表面的凹部數包括例如1-1,000,000凹部/釐米2(6.4-6,400,000凹部/英寸2)，約10-10,000凹部/釐米2(64-64,000凹部/英寸2)，以及100-1,000凹部/釐米2(640-6400凹部/英寸2)。
剝離塗層，例如圖1的剝離塗層16和18，圖2的剝離塗層36和40和圖3的剝離塗層57和59的剝離特性是使得可以通過已知方法獲得和調整所需的剝離程度。有用的剝離塗層包括一種或多種矽氧烷基的剝離材料，例如參見Darrell Jones和Yolanda A.Peters在壓敏粘合劑技術手冊(Handbook ofPressure-Sensitive Adhesive Technology)，Donatas Satas編，第3版，1999，Warwick，RI，USA第652-683頁的矽氧烷剝離塗層。其它有用類型的剝離材料包括碳氟共聚物和長側鏈聚合物，如Donatas Satas在上書第635-651頁剝離塗層中所述。剝離塗層如果存在的話，優選是厚度為0.1-10微米，或者1-5微米。
可用來增強用於上述本發明塗層的矽氧烷剝離塗層中剝離強度值的方法是混合由聚二甲基矽氧烷構成的矽氧烷和效果較差的剝離材料，如美國專利3,328,482(Northrup)和4,547,431(Eckberg)所述。另一種改進該矽氧烷剝離塗層的方法是對矽氧烷本身進行化學改性以增加塗層中非矽氧烷的含量，如美國專利3,997,702(Schurb)和4,822,687(Kessel)中所述。通過使用這些方法，壓敏粘合劑的剝離值可以從每釐米寬度10克容易地增加到每釐米寬度數百克，以調整粘合劑從本發明的經壓花載片轉移的容易程度。
本文所揭示的覆蓋片可以由多種材料製得，這些材料例如金屬箔、聚合物膜、紙膜，或它們的組合。有用的金屬箔例如包括矽化金屬箔。覆蓋片優選包括聚合物材料，例如聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烴(如聚乙烯或聚丙烯)、聚烯烴共聚物或者聚烯烴共混物。
覆蓋片的厚度在20微米至300微米之間，或者在30-150微米之間。
可以向可固化粘合劑前體中加入各種添加劑或其它組分以賦予或改性最終粘合劑組合物的特定性能。這些添加劑的加入量應不會對粘合力產生實質的不利影響，並且不會造成組合物的過早固化。例如，可加入以下添加劑來改進粘合力、強度形成(strength build-up)、粘性和柔性填料(如炭黑；納米顆粒材料，如烷氧基矽烷改性的陶瓷；導熱性材料，如氮化硼、氧化鋁、氮化矽和碳化矽；纖維；玻璃、陶瓷、金屬或聚合物泡；金屬氧化物，如氧化鋅；和礦物，如滑石、粘土、二氧化矽、矽酸鹽等)；增粘劑；增塑劑、抗氧化劑；顏料、UV吸收劑、粘合促進劑等。可加入例如聚合催化劑和/或光引發劑，用來引發或加速固化。可加入導電性顆粒(如塗有金屬的聚合物或玻璃珠或泡、片或纖維)，用來提供粘合劑粘結力和導電性。有用的導電性顆粒包括焊劑材料；石墨或金屬珠、片或纖維；塗有石墨或金屬的珠、片或纖維。可以向可固化粘合劑前體中加入增粘劑以增強浸溼性能和粘合力，增粘劑例如是羥基官能的增粘劑，包括Milliken Chemical Spartanburg，South Carolina的牌號為″REAGEM″和″SYNFAC″的羥基官能增粘劑。
此外，可向可固化粘合劑前體中加入融合劑材料以賦予粘合劑可熔性。可加入不會對粘合力產生實質不利影響且不會導致組合物過早固化的融合劑。有用的融合劑包括例如酸性和螯合融合劑(chelating fluxing agent)。有用的螯合融合劑包括例如具有芳族羥基氧原子和亞氨基的化合物，芳族羥基氧原子和亞氨基之間隔開兩個原子(如兩個碳原子)，即互相位於β位原子上。該β位原子是指位於碳原子的β位上或者位於亞氨基氮原子的β位上或者這兩者β位上的原子。可用螯合融合劑的例子包括席夫鹼型化合物，例如2，2′-[1，4-亞苯基-二(次氮基次甲基)]雙酚、2，2′-[1，3-亞苯基-二(次氮基次甲基)]雙酚、2，2′-[1，2-亞苯基-二(次氮基次甲基)]雙酚、2，2′-[1，3-丙烷-二(次氮基次甲基)]雙酚，2，2′-[1，2-乙烷-二(次氮基次甲基)]雙酚，2，2′-[1，2-丙烷-二(次氮基次甲基)]雙酚，2，2′-[1，2-環己基二(次氮基次甲基)]雙酚和2-[[(2-羥基苯基)亞氨基]甲基]苯酚。
本發明的可固化粘合劑前體轉移帶可通過外露的可固化粘合劑前體表面粘合到基材上。當使用圖2所示的包括覆蓋片的本發明轉移帶時，可以在將可固化粘合劑前體施用到基材之前取下與可固化粘合劑前體層接觸的載片。然而，通常是當載片與可固化粘合劑前體接觸時將可固化粘合劑前體施用到基材上。
本發明的可固化轉移帶可以容易且精確地將可固化粘合劑前體分配到基材上，不論該可固化粘合劑前體是不連續的分段還是通過一薄層連續的可固化粘合劑前體連接的不連續分段。當可固化粘合劑前體是不連續分段時，該可固化粘合劑前體能精確地施用到基材與可固化粘合劑前體接觸並施壓的區域。當可固化粘合劑前體是通過一薄層連續的可固化粘合劑前體連接的不連續分段時，本發明轉移帶仍能容易且精確地分配可固化粘合劑前體。之所以能夠容易且精確地配送這些包括一薄層連續可固化粘合劑前體的可固化粘合劑前體，是因為該可固化粘合劑前體在基材與可固化粘合劑前體接觸且施壓區域與未施壓區域或基材未與可固化粘合劑前體接觸區域之間的連接處能夠很容易地被撕開的特性。
施用到基材上的可固化粘合劑前體可以保持不連續的分段，或者當可固化粘合劑前體具有宏觀流動性時，也可以在施用之後流動產生基本上連續的可固化粘合劑前體層。本領域技術人員無需過度試驗就能控制和調整宏觀流動的程度。
當可固化粘合劑前體是擴散性試劑可固化粘合劑前體時，分段的可固化粘合劑前體使得固化速率加快。不希望受到理論束縛，由於表觀擴散速率增加且與擴散性固化劑直接接觸的表面積增大，因此獲得加快的固化速率。例如，當擴散性試劑可固化粘合劑前體施用到兩塊基材之間以將它們粘合在一起時，在兩塊基材之間形成一系列擴散性固化劑可以通過的通道。這些通道能有效地增大與固化劑接觸的擴散性試劑可固化粘合劑前體的表面積，從而加快固化速率。此外，固化速率的提高還因為擴散性固化劑穿過可固化粘合劑前體中的通道而不是穿過可固化粘合劑前體本身以固化該前體的中心。因此，擴散性試劑為固化所有的擴散性試劑可固化粘合劑前體而必須流經該前體的路徑長度縮短了，從而表觀擴散速率得以提高。不論可固化粘合劑前體是不連續的分段、還是由一薄層連續可固化粘合劑前體連接的不連續分段、或是由一厚層連續可固化粘合劑前體連接的不連續分段，均可以獲得固化速率加快這一特徵。
另一方面，本發明可固化轉移帶不僅能夠在施用到基材上時加快擴散性試劑可固化粘合劑前體的固化速率，而且能夠在施用到基材之前防止擴散性試劑可固化粘合劑前體的過早固化。本發明的轉移帶包括位於不連續凹部內的擴散性試劑可固化粘合劑前體。這些凹部的壁能有效地包繞擴散性試劑可固化粘合劑前體段形成屏障使擴散性固化劑基本上不能滲透，從而阻止與擴散性固化劑接觸並防止過早固化。在用一薄層連續的擴散性試劑可固化粘合劑前體連接擴散性試劑可固化粘合劑前體分段的情況下，暴露於固化劑的程度要大於不存在連續層的情況，而防止過早固化的程度要大於可固化粘合劑前體僅塗覆成一連續層而不存在分段的情況。因此，在本發明可固化粘合劑前體轉移帶的包裝、貯存、運輸和處理期間，擴散性固化劑(例如水蒸汽)僅能接觸和固化轉移帶周界外露的粘合劑前體片段(如果存在接觸和固化的情況)。這些周界的擴散性試劑可固化粘合劑前體片段通過包圍這些片段的載片和/或可任選地覆蓋襯墊而得以防止過早固化。
本申請所揭示的可固化粘合劑前體可以通過暴露於熱、光化輻射、或者一種或多種擴散性試劑來進行固化。如上所述，這些擴散性固化劑包括水、水蒸汽、環氧乙烷、氨或其組合。光化輻射包括電磁波頻譜的紫外線或可見光區域中的電磁輻射。完成固化反應所需的固化劑用量取決於多種因素，例如可固化粘合劑前體的性質和濃度、是否存在反應催化劑和/或引發劑、可固化粘合劑前體層的厚度、暴露於固化劑的表面積大小以及固化劑的濃度。本領域技術人員無需過度的試驗就能控制和調整這些因素。
試驗方法搭接剪切-方法A使用經過化學蝕刻(重鉻酸鈉/硫酸)的鋁基材如下測量搭接剪切強度，該鋁基材的尺寸為1×4×1/16英寸(2.5×10.2×0.16釐米)。將塗有粘合劑前體的載片(具有一保護膜覆蓋塗有前體一面)從貯存它的不透溼氣的包裝中取出，然後剝去保護用覆蓋膜。接著，將塗有前體的載片樣品放置在第一鋁基材的經蝕刻表面上，用手以指壓摩擦。除去襯墊，得到位於第一鋁基材上的具有可固化粘合劑前體的1×1英寸(2.5×2.5cm)區域。然後，將第二鋁基材放置在外露的粘合劑前體層上面，以使兩塊鋁基材沿縱向搭接，形成尺寸為1英寸×1英寸(2.54釐米×2.54釐米)的含粘合劑前體的區域。然後，將該組合件置於壓機中，於室溫(75°F±2°；24℃±1°)用84磅/英寸2(psi)(0.58兆帕(MPa))進行3秒鐘。從壓機中取出後，將經粘合的組合件貯存於75°F(24℃)和50％相對溼度不同的時間，然後於室溫用配有2000磅測壓儀的Instron機械試驗機(得自InstronCorporation，Canton，MA)以2英寸/分鐘(5.1釐米/分鐘)的夾頭分離速率測量它們的搭接剪切強度。於0小時和1小時測量的組合件處於環境條件(70°F(21℃)/23％相對溼度)。所示值是3個樣品的平均值。
搭接剪切-方法B用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基材測量搭接剪切強度，該基材的厚度約0.22英寸(0.56釐米)，長為2英寸寬為1英寸(5.1×2.5釐米)。用浸滿水∶異丙醇/50∶50(w/w)溶液的Surpass面巾紙(Kimberly-Clark，Irving，TX)以輕微指壓擦拭清潔PMMA基材待粘合表面三次。從塗有可固化粘合劑前體的載片上取下保護用覆蓋襯墊。將載片含前體的一面放置在PMMA基材1/2英寸長1英寸寬(1.27cm×5.54cm)的區域上，用橡膠輥和手壓摩擦外露載片表面使可固化粘合劑前體轉移到基材上。然後除去該載片，將粘合劑前體留在第一PMMA基材上。再將第二PMMA基材(用如上方法清潔)放置在外露的可固化粘合劑前體層上面以使兩塊PMMA基材沿縱向搭接，形成尺寸為1/2英寸長1英寸寬(1.27cm×5.54cm)的含可固化前體的區域。用橡膠輥和手壓將該組合件壓在一起。接著，於室溫(75°F±2°；24℃±1℃)保持至少20分鐘的停留時間，將該組件置於230°F(110℃)的烘箱中40分鐘以固化該粘合劑前體。從烘箱中取出經粘合組合件並使其冷卻至室溫，於室溫用配有1000磅測壓儀和楔形夾的Instron機械試驗機以2英寸/分鐘(5.1釐米/分鐘)的夾頭分離速率來測量搭接剪切強度。所示值是3個樣品的平均值。
實施例1
如下得到分段的可固化粘合劑前體製品。向1品脫(0.47升)的油漆罐容器中加入以下材料，然後將該罐置於250°F(121℃)的烘箱中使這些材料熔融19.5重量份(pbw)PPG 1025(聚丙二醇，分子量約為1000，羥基數約為107-115，得自Bayer Corporation，Pittsburgh，PA)，35重量份丙烯酸十八烷酯∶丙烯酸異辛酯∶N，N-二甲基丙烯醯胺/30∶35∶35(w∶w∶w)的非晶大分子單體(按照美國專利5,908,700第16欄第6-19行所述製備)，RUCOFLEX S-105P-42(聚己二酸己二醇酯，一種結晶的含羥基材料，計算分子量約2610，羥基數約40-46，得自BayerCorporation，Pittsburgh，PA)，12.6重量份REAGEM 5006(反應性的羥基化增粘性粘合劑樹脂，得自Sovereign Chemical Company，Akron，OH)。這些材料一旦熔融，就用木製壓舌板攪拌混合物以確保徹底混合。然後，將該容器放入250°F(121℃)的真空烘箱3小時，乾燥該混合物。再將具有經乾燥混合物的該容器置於加熱板(型號700-5011，得自Barnant Company，Barrington，IL)上，該加熱板設定為「低」以提供200-225°F(93-107℃)的溫度，並置於氮氣吹洗下。然後加入15.8重量份片狀MDI(4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯)，用配有不鏽鋼螺旋槳葉片的空氣發動機攪拌。最後向混合物中加入0.4重量份SILQUESTA-189矽烷(γ-巰基丙基三甲氧基矽烷，得自OSI Specialties，Crompton Corporation，Greenwich，CT的分部)。攪拌該混合物約30秒，然後置於250°F(121℃)的真空烘箱中2-3分鐘。將脫氣的混合物倒入0.1加侖(0.38升)的鋁筒中密封。將裝填有混合物的筒於160°F(71℃)老化24小時以確保羥基官能材料與MDI完全反應，形成異氰酸酯封端的聚氨酯預聚物的混合物，即可固化粘合劑前體。
將經老化的可溼氣固化粘合劑前體熱熔口模式塗布在擠出的聚丙烯膜上，該聚丙烯膜上壓花有方形凹部圖案，這些方形凹部沿與卷材方向(web direction)成45度角取向，凹部的中心至中心間距為0.02英寸(0.5毫米)，標稱脊寬(ridgewidth)為0.002英寸(51微米，μm)，標稱凹部深度為0.002英寸(51μm)。這些凹部或袋的底部基本上是平整的。這一經壓花襯墊(2-3 PPL EMB/Nat)164Z，得自LOPAREX，Willowbrook，IL)具有標稱總厚度為0.005英寸(127μm)(壓花之前具有3密耳基重)，在該襯墊的經壓花面和平整背面上均塗覆矽氧烷剝離塗層。塗覆溫度約為180°F至230°F(82℃至110℃)，粘合劑前體樹脂粘度約為10,000釐泊(cps)。獲得的標稱塗層厚度為0.003英寸(76μm)，包括凹部內的可固化粘合劑前體材料。這使得粘合劑前體厚度高出分割凹部的脊大約0.001英寸(25μm)。用夾輥向外露的粘合劑前體表面層壓一層厚0.002英寸(51μm)的經雙軸取向的平整(即未壓花有微結構)的聚丙烯保護用覆蓋膜，該膜的一面上有矽氧烷剝離塗層(1-2BOPPLA-164Z，得自LOPAREX，Willowbrook，IL)。所得的微結構襯墊具有室溫粘性，在其上塗有可溼氣固化的粘合劑前體，並由覆蓋膜保護。將該襯墊貯存於不透溼氣的包裝內直至進一步使用。
如下評定該經塗覆的粘合劑前體製品，先取下保護用覆蓋襯墊，然後將粘合劑前體製品放置在尼龍墊圈上以使前體表面與墊圈接觸，該墊圈的外徑為0.56英寸(1.4釐米)、內徑為0.26英寸(0.66釐米)，然後用手摩擦以確保緊密接觸。然後以大約75度角從墊圈上拉去微結構襯墊。肉眼觀察電荷耦合裝置(CCD)相機以約20倍放大率拍攝的照片，發現只有在相互接觸的區域可固化粘合劑前體才從經壓花襯墊轉移到墊圈上。這表明可固化粘合劑前體能夠僅僅轉移到不規則形狀物(如中間挖去一塊的物體)的所需區域，而無需增加成本的額外處理步驟(如衝切)。
實施例2評定分段的可溼氣固化粘合劑前體區域內的微通道對於固化速率的影響。將實施例1所用相同的粘合劑前體塗覆在經壓花的微結構襯墊和平整的保護用覆蓋膜(如實施例1所述)之間，該塗覆使用床上帶缺口試棒塗覆裝置，床和試棒的溫度設定點均為180°F(82℃)，用手將帶缺口試棒緊緊地壓在覆蓋襯墊上。這得到的間隔設定大約為0.007英寸(0.18mm)。獲得標稱塗層厚度為0.003英寸(76μm)，包括凹部內的可固化粘合劑前體材料。這使得前體厚度高出分割凹部的脊大約0.001英寸(25.4μm)。將其上具有第二保護用覆蓋膜的塗覆襯墊迅速裝入具有乾燥劑的箔袋中並密封。在各種粘合時間後按照以上「搭接剪切-方法A」所述評定可固化粘合劑前體製品。結果示於下表1。
比較例1重複實施例2，但作以下改變。用聚丙烯和聚乙烯的共混物的共擠出平整膜代替微結構襯墊，該平整膜的厚度為0.003英寸(76μm)，在一面上具有矽氧烷剝離塗層(1-3PPPEC-4000EX，得自LOPAREX，Willowbrook，IL)。使用限位器來控制塗覆器間距以使得剝離襯墊之間的粘合劑前體塗覆厚度約為3密耳(76μm)。結果示於下表1。
表1
表1所示結果表明，一層具有微通道圖案的溼氣固化的粘合劑前體比一層缺少所述微通道的溼氣固化粘合劑前體具有更迅速的粘合強度累積。
實施例3和比較例2如下獲得分段形式的丙烯酸類聚合物和環氧單體樹脂的共混物可固化粘合劑前體將單體材料共混物塗覆在微結構襯墊上並用紫外線輻射。更具體而言，向1加侖玻璃缸中加入958.5重量份EPONTM828(液態的雙酚A二環氧甘油醚樹脂，得自Resolution Performance Productions，Houston，TX)和319.5重量份EPONTM1001F(固態的雙酚A二環氧甘油醚樹脂，得自ResolutionPerformance Productions，Houston，TX)，邊在加熱板上加熱至194°F(90℃)邊以約1000轉/分鐘(rpm)攪拌以溶解固態環氧樹脂。然後，從加熱板上取下環氧混合物，使其冷卻至約158°F(70℃)。接著，邊攪拌邊向環氧混合物中加入193.1重量份丙烯酸異辛酯(IOA)、576.5重量份丙烯酸2-苯氧基乙酯(2-POEA；得自CPS Chemicals，Old Bridge，NJ)、650.0重量份丙烯酸異冰片酯(IBA，得自SanEsters Corporation，New York，NY)和4.3重量份KB-1(2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮，得自Sartomer Company，Exton，PA)。繼續攪拌直至溫度達到約86°F(30℃)，這時加入509.8重量份ANCAMINETM2337(一種改性的脂族胺，得自AirProducts，Allentown，PA)，攪拌大約45分鐘，得到均勻外觀的分散體。向其中加入99.4重量份AEROSILTMR972(一種疏水性熱解法氧化矽，得自Degussa，Hanau，Germany)，再攪拌30分鐘。最後，加入21.3重量份玻璃珠(GB)(3MTMScotchliteTMK15/300，體積平均直徑(mean volume diameter)為60μm，得自3MCompany，St.Paul，MN)，開始以約300rpm的速率混合，然後主要以700rpm的速率混合。然後對所得的均勻分散體脫氣，接著給容器加蓋，放到滾筒上數小時。
然後，在與實施例1所述相同的具有凹部圖案的擠出的經壓花聚丙烯膜上塗覆上述粘合劑前體分散體。
用床上帶缺口試棒塗布機塗覆粘合劑前體。試棒設定為輕微接觸膜背襯再鬆開。令塗有前體分散體的襯墊以約10英尺/分鐘(3.0米/分鐘)的速度經過長度為50-60英尺(15.2-18.3米)的室，在該室中襯墊在氮氣吹洗下暴露於紫外線(黑光)輻射，測得的總能量劑量為300毫焦耳/釐米2(國家標準技術研究所(NIST)的單位)。所得的標稱塗覆厚度剛好超過0.002英寸(51μm)，包括凹部內的材料。在分割凹部的脊上存在一層非常薄的粘合劑前體。
比較例2具有一層厚度約為0.020英寸(510μm)的連續的粘合劑前體塗層，它用類似的方法製得，只是使用平整(即未壓花)的襯墊。所得粘合劑前體塗層在室溫是粘性的。在經壓花載體襯墊的外露粘合劑前體表面上放置一保護用的矽化膜覆蓋襯墊。根據上文「搭接剪切-方法B」所述評定這些樣品。結果示於下表2。
表2
在實施例3中發現，只有那些與基材緊密接觸的粘合劑區域才從襯墊上轉移，而那些未緊密接觸的載體區域上仍保留塗覆的粘合劑前體。表2中的結果表明，分段的可固化粘合劑前體塗層得到的搭接剪切強度與相同配方的連續粘合劑前體膜所得強度可比較。
實施例4按實施例1所述，將一片0.004英寸(200μm)厚的3MTMScotch-WeldTM結構粘合膜AF 191(熱固性的經改性環氧樹脂粘合劑膜，得自3M Company，St.Paul，MN)放在襯墊的經壓花面上，該襯墊放在加熱的床上帶缺口試棒塗布機的床上使其軟化。床溫預熱至設定點194°F(90℃)，試棒溫度至設定點248°F(120℃)。然後，用手將帶缺口試棒牢牢地壓在襯墊的經壓花表面上，以約1英尺/分鐘(0.3米/分鐘)的速度將具有可固化粘合劑前體的襯墊拉過塗布機。軟化的可固化粘合劑前體膜填充到襯墊凹部內，幾乎沒有或沒有粘合劑前體高出襯墊上升高的脊。放置第二片經壓花襯墊，其經壓花表面與外露的粘合劑前體接觸，該襯墊用作保護性覆蓋襯墊。受到保護的塗有粘合劑前體的經壓花襯墊貯存於約5°F(-15℃)一周。取下保護性覆蓋襯墊後，將塗有粘合劑前體的經壓花片的一部分加熱至104°F(40℃)使其變粘。用手壓在經壓花襯墊塗有粘合劑前體的一面壓下一個直徑為0.50英寸(1.27cm)的平頂鋁樁(SEM樣品固定架，Cambridge型，產品目錄號為16111，得自Ted Pella，Inc.，Redding，CA)數秒鐘再取下。肉眼觀察表明，在鋁樁與塗覆的經壓花襯墊接觸的區域上有粘合劑前體材料的不連續分段，而在經塗覆襯墊不與鋁樁接觸的區域仍保留粘合劑前體。將其上具有粘合劑前體的樁放在顯微鏡玻璃載片上使前體與玻璃接觸，於338°F(170℃)的烘箱中固化1小時。肉眼觀察表明，粘合劑前體分段流動形成一具有少量小孔隙的連續膜層。可以想到，本申請的其它方法可獲得無孔粘合。向側面推擠鋁樁不能將其從玻璃上取下，除非玻璃破裂。
實施例5如下獲得分段的可固化紫外線可活化的粘合劑前體。向玻璃缸中加入30.4重量份EPONTM828(液態環氧樹脂，其環氧當量約為185-192，得自ResolutionPerformance Productions，Houston，TX)和8.8重量份VORANOLTM230-238(一種液態的乙二醇和環氧丙烷的多元醇加合物，其數均分子量約為700，羥基當量約為38，得自Dow Chemical Company，Midland，MJ)。於約90℃的溫度在玻璃缸中混合這些物料得到均相溶液。向Brabender PlasticorderTM混合機(型號PL2000，得自C.W.Brabender Instruments，Inc.，South Hackensack，NJ)加入30.9重量份EPONTM1001F環氧樹脂(其環氧當量約為525-550，得自ResolutionPerformance Productions，Houston，TX)和28.9重量份LEVAPRENTM700HV(一種乙烯/乙酸乙烯酯(下文稱作″EVA″)共聚物，含有70重量％乙酸乙烯酯，用ASTM D 1646測得的門尼粘度為27，得自Bayer Corporation，Pittsburgh，PA)。於90℃的溫度混合這些物料直至均相(約20分鐘)。然後，將加熱的EPONTM828和VORANOLTM230-238的液態混合物倒入Brabender Plasticorder混合機中，於90℃繼續共混直至獲得均相混合物(約10分鐘)。最後，加入1.0重量份UVOXTMUV 6974(一種三芳基鋶絡合物鹽，得自Union Carbide，Danbury，CT)，於90℃繼續多混合大約5分鐘，得到熔融的粘合劑前體組合物。用褐色的塗有矽氧烷的紙襯墊纏繞進行貯存。冷卻的前體組合物是硬的但可變形。
按照實施例1所述將10-15克該可變形的可固化粘合劑前體放在襯墊的經壓花面上，該襯墊放在加熱的床上帶缺口試棒塗布機的床上。床溫預熱至設定點175°F(80℃)，試棒溫度至設定點212°F(100℃)。一旦前體組合物開始熔融，就用手將帶缺口試棒牢牢地壓在襯墊的經壓花表面上，以約1英尺/分鐘(0.3米/分鐘)的速度將具有粘合劑前體的襯墊拉過塗布機。熔融的粘合劑前體材料填充到襯墊凹部內，幾乎沒有或沒有前體高出凹部之間的脊。放置第二片經壓花襯墊，其經壓花表面與外露的粘合劑前體接觸，該襯墊用作保護性覆蓋襯墊。受到保護的塗有粘合劑前體的經壓花襯墊貯存於不透光的盒子中直至測試。
取下保護性覆蓋襯墊後，用手在經壓花襯墊塗有粘合劑前體的一面壓下與實施例4中所用相同的鋁樁數秒鐘再取下。肉眼觀察表明，在鋁樁與塗覆的經壓花襯墊接觸的區域上有可固化粘合劑前體材料的不連續分段，而在經塗覆襯墊不與鋁樁接觸的區域仍保留粘合劑前體。用桌燈(Dayton 2V346E)(它包含兩個18英寸(46cm)長的紫外線燈(General Electric F15T8 BL))以紫外線照射鋁樁上的前體材料大約2分鐘，照射距離約為2英寸(5cm)。將其上具有經輻照粘合劑前體的樁放在顯微鏡玻璃載片上使前體與玻璃接觸，於338°F(170℃)的烘箱中固化1小時。肉眼觀察表明，粘合劑前體分段流動形成一具有少量小孔隙的連續膜層。可以想到，本申請的其它方法可獲得無孔粘合。向側面推擠鋁樁不能將其從玻璃上取下，除非玻璃破裂。
實施例6和比較例3如下獲得分段形式的含融合劑的可固化粘合劑前體。向一個小塑料容器中加入39.1重量份二環氧甘油基-9，9-二(4-羥基苯基)芴(一種固態環氧樹脂，其含有當量約為240-270，熔點約為80-82℃)、16.7重量份純化EPONTM828(液態的環氧樹脂，其含有當量約為185-192，得自Resolution PerformanceProductions，Houston，TX)、13.9重量份PAPHENTMPKHP-200(微粉化苯氧基樹脂，其數均分子量約為10,000-16,000，羥基當量約為284，得自InChemCorporation，Rock Hill，SC)和29.8重量份1，3-二(鄰羥苯亞甲基)-丙二胺。環氧樹脂的純化可以如待審申請號為09/946,013中所述進行。將這些物料在烘箱中加熱至125℃，然後取出，於室溫用Speed MixerTMDAC 150 FV(Flack Tek Inc.，Landrum，SC)以3000rpm混合1分鐘。重複這一過程3次或4次，得到澄清的熔融共混物。然後，使溫度冷卻至85℃，如上所述邊攪拌邊加入0.5重量份咪唑合鈷(II)(cobalt(II)imidazolate)(如美國專利3,792,016實施例3所述製備)，製得含融合劑的可固化粘合劑前體的均相分散體。
將這一分散體用來塗覆與實施例1所述相同的經壓花襯墊，作為實施例6；塗覆平整(未經壓花)的厚0.002英寸(51μm)的聚酯膜襯墊(一面上經矽氧烷剝離處理)(矽氧烷處理的PET 7200，得自LOPAREX，Willowbrook，IL)，作為比較例3。塗覆使用加熱的床上帶缺口試棒塗布機，試棒和床的溫度設定為約85℃。所得經塗覆襯墊的粘合劑塗層厚度約為0.002英寸(51μm)。在經壓花襯墊的情況下，一層非常薄的粘合劑前體連接凹部內前體分段。在平整襯墊的情況下，得到粘合劑前體的連續膜層。前體材料是柔軟的，觸感上稍有彈性。
實施例7用實施例2所述相同的方法和材料製備實施例7，但作以下改動。用Jet-Weld TS-230(得自3M，St.Paul，MN)作為可固化粘合劑前體。得到的標稱塗層厚度為0.003英寸(76μm)，包括凹部內的可固化粘合劑前體材料。這使得前體厚度高出分割凹部的脊約0.001英寸(25.4μm)。在多種粘合時間之後按照上文″搭接剪切-方法A″所述評定經塗覆的可固化粘合劑前體製品，但作以下改動。鋁基材在設定為160°F(71℃)的烘箱中加熱，在從烘箱中取出鋁基材5分鐘之內用手壓進行粘合。結果示於表3。
比較例4用與比較例1所述相同的方法和材料進行比較例4，但作以下修改。用Jet-Weld TS-230(得自3M，St.Paul，MN)作為可固化粘合劑前體。得到的可固化粘合劑前體厚度約為3密耳(76μm)。在多種粘合時間後按上文″搭接剪切-方法A″所述評定可固化粘合劑前體製品，但作以下改動。鋁基材在設定為160°F(71℃)的烘箱中加熱，在從烘箱中取出鋁基材5分鐘之內用手壓進行粘合。結果示於表3。
實施例8用與實施例2所述相同的方法和材料進行實施例8，但作以下改動。塗布機設定為得到塗層厚度是0.013英寸(0.33mm)。獲得的標稱塗層厚度為0.013英寸(330μm)，包括凹部內的可固化粘合劑前體材料。這使得前體厚度高出分割凹部的脊0.011英寸(279μm)。在多種粘合時間後按上文″搭接剪切-方法A″所述評定可固化粘合劑前體製品，結果示於下表3。
比較例5用與比較例1所述相同的方法和材料進行比較例5，但作以下改動。塗布機設定為得到塗層厚度是0.013英寸(0.33mm)。在多種粘合時間後按上文″搭接剪切-方法A″所述評定可固化粘合劑前體製品，結果示於下表3。
表3
N.D.表示未測定。
表3中的結果表明，在24小時以後，一層具有微通道的溼氣固化粘合劑前體比一層沒有這些微通道的溼氣固化粘合劑前體具有更高的搭接剪切強度。
本發明應被理解為不限於上述具體實施例，本發明應被理解為覆蓋所附權利要求書中所述的發明的所有方面。本發明所屬領域的技術人員在閱讀本說明書之後能容易地想到適用於本發明的各種改動、等同方法和多種結構。除非另外指出，本發明的方法步驟不要求任何特定的順序。
權利要求
1.一種可固化轉移帶，它包括a)具有兩個相背的平行表面的載體，至少一個所述表面包括位於其中的一系列凹部，和b)位於所述凹部中的可固化粘合劑前體，以提供位於所述凹部中的多個分段的所述可固化粘合劑前體。
2.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述可固化粘合劑前體在固化之後不具有壓敏粘合性。
3.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述可固化粘合劑前體優先與接觸所述粘合劑前體的基材粘合，以致於當所述基材從轉移帶上移走時所述粘合劑前體轉移到所述基材上。
4.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述凹部抑制可固化粘合劑前體在環境條件下的側向流動。
5.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述可固化粘合劑前體包括可熱固化的粘合劑前體或者可光化輻射固化的粘合劑前體。
6.如權利要求5所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述可熱固化的粘合劑前體或者可光化輻射固化的粘合劑前體包括含有環氧化物的可固化材料。
7.如權利要求5所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述可熱固化的粘合劑前體或者可光化輻射固化的粘合劑前體是一旦受到電磁波頻譜紫外區或可見光區的光化輻射即可固化。
8.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述可固化粘合劑前體包括擴散性試劑可固化粘合劑前體。
9.如權利要求8所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述擴散性試劑可固化粘合劑前體包括聚氨酯預聚物。
10.如權利要求8所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述擴散性試劑可固化粘合劑前體是接枝的聚氨酯預聚物。
11.如權利要求8所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述擴散性試劑可固化粘合劑前體是含矽烷的可固化粘合劑前體。
12.如權利要求11的可固化轉移帶，其特徵在於所述含矽烷的可固化粘合劑前體是至少部分被矽烷封端的。
13.如權利要求8所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述擴散性試劑可固化粘合劑前體是一接觸到選自水、水蒸汽、環氧乙烷、氨或其組合的擴散性試劑即可固化的。
14.如權利要求13所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述擴散性試劑可固化粘合劑前體是一接觸到水蒸汽即可固化的。
15.如權利要求8所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述凹部在所述轉移帶邊緣處抑制擴散性固化劑進入。
16.如權利要求15所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述凹部在所述轉移帶邊緣處抑制水蒸汽進入。
17.如權利要求8所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述擴散性試劑可固化粘合劑前體還包括一層連續的擴散性試劑可固化粘合劑前體用來連接分段的擴散性試劑可固化粘合劑前體。
18.如權利要求8所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述擴散性試劑可固化粘合劑前體連續層上面的所述分段的擴散性試劑可固化粘合劑前體的高度是包括該分段的可固化粘合劑前體的整個擴散性試劑可固化粘合劑前體層總厚度的至少1％。
19.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述可固化粘合劑前體還包括填料。
20.如權利要求19所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述填料包括二氧化矽、玻璃珠或玻璃泡、金屬珠或金屬泡、聚合物珠或聚合物泡，或者它們的組合。
21.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述可固化粘合劑前體還包括導電性顆粒。
22.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述可固化粘合劑前體還包括融合劑。
23.如權利要求22所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述融合劑是螯合融合劑。
24.如權利要求23所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述融合劑是2，2′-[1，4-亞苯基-二(次氮基次甲基)]雙酚、2，2′-[1，3-亞苯基-二(次氮基次甲基)]雙酚、2，2′-[1，2-亞苯基-二(次氮基次甲基)]雙酚、2，2′-[1，3-丙烷-二(次氮基次甲基)]雙酚，2，2′-[1，2-乙烷-二(次氮基次甲基)]雙酚，2，2′-[1，2-丙烷-二(次氮基次甲基)]雙酚，2，2′-[1，2-環己基二(次氮基次甲基)]雙酚和2-[[(2-羥基苯基)亞氨基]甲基]苯酚，或者它們的組合。
25.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述載片每表面單位的凹部數是1至1,000,000個凹部/釐米2(6.4至6,400,000個凹部/英寸2)。
26.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述凹部的深度為2微米(0.00008英寸)至3毫米(0.127英寸)。
27.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述凹部是三維的，具有橢圓形、圓形、矩形、不規則形或多邊形的剖面形狀，所述剖面是平行於所述載體的表面來截取的。
28.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述凹部的表面塗覆有剝離塗層。
29.如權利要求1所述的可固化轉移帶，其特徵在於所述轉移帶還包括位於所述凹部上方的覆蓋片，所述覆蓋片是可從轉移帶上剝離和除去的，以便使所述可固化粘合劑前體外露。
30.一種抑制擴散性試劑可固化粘合劑前體過早固化的方法，該方法包括使所述可固化粘合劑前體的至少一個表面與一塊載片的至少一個表面接觸，所述載片具有兩個基本上相背的平行表面，其中至少一個所述表面包括位於其中的一系列凹部，可以從所述可固化粘合劑前體上取下。
31.一種加快施用到基材上的擴散性試劑可固化粘合劑前體的固化速率的方法，該方法包括以下步驟a)將權利要求8所述的可固化轉移帶施用到所述基材上，這通過使所述可固化粘合劑前體層與所述基材接觸並取下所述膜來進行；b)可任選地使第二基材與所述可固化粘合劑前體層接觸；和c)對所述可固化粘合劑前體進行固化。
全文摘要
公開了一種粘合劑轉移帶，它包括經壓花載片，其中壓花有凹部，一種可固化粘合劑前體塗覆在所述凹部中。
文檔編號C09J11/00GK1656190SQ03812178
公開日2005年8月17日 申請日期2003年5月8日 優先權日2002年5月28日
發明者L·A·邁克斯納, L·M·勒鮑, S·C·內爾, M·A·克羅普 申請人:3M創新有限公司