CN103946327A - 可重复使用的复合粘合剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种压敏粘合剂材料,所述材料包含粘弹性层和弹性层。在一些实施方式中,本发明提供了一种可重复使用的压敏粘合剂材料,所述材料在反复的粘合和分离循环后表现出高粘合强度。在一些实施方式中,本发明提供了压敏粘合剂材料的制造方法。
Description
技术领域
本文的一些实施方式大致涉及压敏粘合剂材料、其制造方法和使用方法。
背景技术
压敏粘合剂(PSA)可用于众多应用领域并具有不同程度的粘合性和可重复使用性。压敏粘合剂的粘弹性(也称作可塑性或粘着性)为PSA赋予了其在剥离和脱粘过程中的粘合强度。
发明内容
在一些实施方式中,提供了一种压敏粘合剂材料。在一些实施方式中,该压敏粘合剂材料是可重复使用的。在一些实施方式中,压敏粘合剂材料包含粘弹性层和弹性表层。在一些实施方式中,压敏粘合剂材料包含位于两个弹性层之间的粘弹性夹层。
在一些实施方式中,提供了压敏粘合剂材料的制造方法。在一些实施方式中,所述方法包括:提供粘弹性层,在该粘弹性层的表面上方涂覆弹性层,和必要时使粘弹性层和弹性层固化。在一些实施方式中,所述方法包括:首先提供弹性层,在该弹性层的表面上方涂覆粘弹性层并涂覆另一顶部弹性层,和必要时使这些层固化,由此制造双面压敏粘合剂层。
在一些实施方式中,提供了压敏粘合剂材料的使用和重复使用方法。在一些实施方式中,所述方法包括:提供压敏粘合剂材料,所述材料包含粘弹性层和位于该粘弹性层上方的弹性层。在一些实施方式中,可进一步将该压敏材料的粘合表面与第一表面粘合,使该粘合表面与该第一表面分离,并将该粘合表面与第二表面粘合。
以上发明内容只是示例性的,其绝不意在进行限制。除上述说明性方面、实施方式和特征之外,其他方面、实施方式和特征将通过参照附图和下述具体实施方式而变得显而易见。
附图说明
图1A是描绘了位于基材或背衬层上的压敏粘合剂材料的一些实施方式的图。
图2是描绘了压敏粘合剂材料的制造方法的一些实施方式的流程图。
图3A和3B是描绘了压敏粘合剂材料的制造方法的一些实施方式的图。
图4是描绘了剥离试验的一些实施方式的图。
图5A是描绘了剥离试验的力-位移(F-Δ)曲线的一些结果的曲线图。
图5B是描绘了储能模量G’和耗能模量G”的结果的曲线图。
图5C是描绘了所使用的弹性(E)和粘弹性(VE)PDMS的tanδ/G'的结果的曲线图,***图显示了tanδ与频率的函数变化。
图5D是描绘了粘弹性(VE)层、复合(C-1~C-4)层和弹性(E)层的粘合强度的结果的柱状图。复合层C-1~C-4分别具有2μm、15μm、30μm和100μm的弹性表层厚度。单层和芯层的厚度为420μm。
图6是描绘了粘合能与层厚的关系的一些结果的曲线图。
图7是描绘了在多个粘合-脱粘循环(无任何粘着破坏或污损)后粘合能变化的一些结果的曲线图。
图8是在粘弹性(VE)表面、复合(C-1)表面和弹性(E)表面的污损测试后本文提供的多个实施方式的表面的一系列光学显微照片。
图9是描绘了在利用空气喷射和胶带清洁后受污样品的粘合能测量结果的柱状图。
具体实施方式
在以下具体实施方式中参照了形成其一部分的附图。在图中,相同的符号通常指示相同的组成部分,除非上下文另外指出。具体实施方式、附图和权利要求中所描述的说明性实施方式并非意在限制。在不背离本文所呈现的主题内容的主旨或范围的情况下,可以利用其它的实施方式,也可以进行其它变化。容易理解的是,如本文一般性描述并如附图图示的本发明的各方面可以以各种不同设置进行排列、替换、合并、拆分和设计,而这些均在本文中得到明确预期。
弹性和粘弹性(也称作可塑性)在软质压敏粘合剂的性能中发挥作用。有效的压敏粘合剂在粘接过程中应容易流动和变形,从而与表面共形(conformally)接触。另一方面,在脱粘过程中,其应具有足够的粘着强度,以耐受主体破坏或更大粘合功所需的大能量耗散。对于弹性和粘弹性粘合剂而言,脱粘通常伴随着如指印、气穴和纤维化等形态改变;并且是耗散能量并对胶带的总断裂韧性形成主要贡献的过程。虽然通过粘弹性层实现的断裂韧性是令人满意的,但粘着性的粘弹性还阻碍了可重复使用性。以前,分离过程中发生的如产生粗糙表面、粘着破坏和颗粒污染等表面改变在软质粘弹性表面的情形中通常是永久性并且不可避免的。流变性由此在压敏粘合剂(PSA)中发挥作用,因此,控制流变性的不同方法可用于天然和商业粘合剂。虽然在市售粘合剂中,流变性大多均一且各向同性,并通过化学结构和添加剂协同进行控制,但在如壁虎和昆虫等中发现的天然粘合垫中,垫的刚性通过复杂且层次化的复合结构进行控制。
如上所述,粘弹性可使压敏粘合剂不可重复使用,原因在于压敏粘合剂的较高粘合性所致的其表面污损,还在于压敏粘合剂的机械强度较弱所致的粘着破坏。相反,弹性压敏粘合剂的粘合强度虽然较低,不过其是高度非污损性的,并具有较高的机械强度(较低的粘着破坏)。因此,传统上,高粘合强度和可重复使用性涉及相互冲突的需求。
本说明书中提供了多种复合压敏粘合剂(例如,粘弹性层上方的弹性层,“E/VEPSA”)。在一些实施方式中,提供了一种具有良好结构完整性和粘合强度的可重复使用的压敏粘合剂材料。在一些实施方式中,所述压敏粘合剂材料包含粘弹性层(例如,粘弹性主体层)和弹性层(其可更薄,例如,薄弹性表层)。在一些实施方式中,压敏材料具有高粘合强度、良好的结构完整性和可与表面清洁分离的能力。在一些实施方式中,压敏材料的粘合剂表面具有非污损特性。一些实施方式提供了可重复使用的压敏材料的制造方法。一些实施方式提供可重复使用的压敏材料的使用方法,例如压敏粘合剂材料在粘合、分离和/或清洁的多个循环中的使用方法。
在一些实施方式中,提供了一种复合压敏粘合剂材料。在一些实施方式中,所述压敏粘合剂材料含有粘弹性层。在一些实施方式中,所述压敏粘合剂材料含有弹性层。在一些实施方式中,所述弹性层位于粘弹性层上方。在一些实施方式中,粘弹性层的两侧上均由薄弹性层覆盖。在一些实施方式中,粘弹性层的一侧由薄弹性层覆盖,而另一侧由厚弹性层或本文限定的背衬层覆盖。在一些实施方式中,可以使用任何背衬层,例如但不限于布片、薄金属箔、薄聚合物片和柔性薄膜、织物网、纸和柔性层压板。
图1说明了压敏粘合剂材料100的一些实施方式。在一些实施方式中,该材料含有弹性层110。在一些实施方式中,该材料含有粘弹性层120。在一些实施方式中,薄弹性表层110位于粘弹性层120上方。图1中的PSA显示在基材上,该基材可以是柔性层压板、织物网、纸、金属箔和塑料片或任何背衬层。
在一些实施方式中,弹性层(E)与粘弹性层(VE)的表面相邻。在一些实施方式中,弹性层直接接触粘弹性层的表面。在一些实施方式中,弹性层与粘弹性主体层之间可安置至少一个附加层。在一些实施方式中,附加的粘弹性层可夹在两个弹性层之间。在一些实施方式中,弹性层的一部分接触粘弹性层的一部分,而粘弹性层的一部分与弹性层之间安置至少一个附加层。在一些实施方式中,弹性层覆盖粘弹性层表面的至少1%,例如表面的1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%或100%,包括高于上述值中任一值的任意范围。在一些实施方式中,粘弹性层支持弹性层表面的至少1%,例如表面的1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、98%、99%或100%,包括高于上述值中任一值的任意范围。在一些实施方式中,弹性层可以以物理方式安置得与清洁的胶带层相邻(例如,在使用胶带清洁E/VE PSA的过程中)。
在一些实施方式中,弹性层薄于粘弹性层。在一些实施方式中,弹性层的厚度不超过粘弹性层厚度的约50%,例如为粘弹性层厚度的25%、20%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.9%、0.8%、0.7%、0.6%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%或0.1%,包括上述值中任意二者之间的任何值和低于上述值中任一值的任何单范围。在一些实施方式中,弹性层的厚度与粘弹性层基本相同。
在一些实施方式中,各层(弹性和粘弹性)的厚度可以是层各处均一的。在一些实施方式中,层各处的厚度是不同的(在此情况下,“厚度”指该层的平均厚度)。在一些实施方式中,粘弹性层的厚度为至少约1微米,例如2微米、4微米、10微米、40微米、100微米、150微米、200微米、250微米、300微米、350微米、370微米、390微米、400微米、410微米、420微米、430微米、440微米、460微米、480微米、500微米、520微米、540微米、560微米或600微米,包括高于上述值中任一值的任意范围或者上述值中任意二值之间的任意范围。在一些实施方式中,弹性层的厚度小于粘弹性层的厚度,例如约0.5微米、1微米、1.5微米、2微米、2.5微米、3微米、4微米、5微米、6微米、8微米、9微米、10微米、11微米、12微米、13微米、14微米、15微米、18微米、20微米、25微米、30微米、35微米、40微米、45微米、50微米、55微米、60微米、65微米、70微米、80微米、90微米、100微米、120微米、150微米或200微米,包括低于上述值中任一值的任意范围或者上述值中任意二值之间的任意范围。
在一些实施方式中,弹性层具有基本均一的厚度。在一些实施方式中,弹性层的一些部分薄于弹性层的其他部分。在一些实施方式中,粘弹性层具有基本均一的厚度。在一些实施方式中,粘弹性的一些部分薄于其他部分。在一些实施方式中,如果弹性层和粘弹性层之一或者二者不具有基本均一的厚度,则利用不具有基本均一厚度的层的平均厚度计算弹性层的厚度百分比。
在一些实施方式中,粘弹性层包含交联弹性体。在一些实施方式中,粘弹性层的交联弹性体包括交联聚二甲基硅氧烷,不过也可以使用其他交联弹性体,例如硅酮、高分子有机硅、丙烯酸类树脂、丁基橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、天然橡胶、腈类、硅酮橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、乙烯基醚、丙烯酸酯共聚物、单丙烯酸酯低聚物和聚氨酯。在一些实施方式中,粘弹性层中使用的弹性体与交联剂之比(重量计)为约200:1、100:1、70:1、60:1或50:1,包括低于上述值中任一值的任意范围。在一些实施方式中,粘弹性层中使用的交联药(或交联剂)的百分比小于2%,例如1.9%、1.8%、1.7%、1.6%、1.5%、1.4%、1.3%、1.2%、1.1%、1%、0.9%、0.8%、0.7%、0.6%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%、0.1%以下,包括上述值中任意二值之间的任意范围和低于上述值中任一值的任意范围。在一些实施方式中,可以使用任何压敏粘合剂作为粘弹性层,只要该层与弹性层相比具有粘弹性即可。
在一些实施方式中,弹性层含有交联弹性体。在一些实施方式中,弹性层的交联弹性体包括交联聚二甲基硅氧烷,不过也可以使用其他交联弹性体,例如硅酮、高分子有机硅、丙烯酸类树脂、丁基橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、天然橡胶、腈类、硅酮橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、乙烯基醚、丙烯酸酯共聚物、单丙烯酸酯低聚物、聚酰胺和聚氨酯。在一些实施方式中,弹性层包含与粘弹性层相同或基本相同种类的弹性体。在一些实施方式中,弹性层包含与粘弹性层的弹性体不同的一种或多种弹性体。在一些实施方式中,弹性层中弹性体与交联剂之比(重量计)为至少高于20:1(弹性体:交联剂),例如为约15:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1或1:1,包括高于上述值中任一值的任意范围和上述值中任意二值之间的任意范围。在一些实施方式中,弹性层中使用的交联剂的百分比高于10%,例如为11%、12%、13%、14%、15%、20%、30%、40%或50%以上,包括上述值中任意二值之间的任意范围和低于上述值中任一值的任意范围。
在一些实施方式中,弹性层中的弹性体的种类是相同的。在一些实施方式中,弹性层中可以存在超过一种弹性体(例如,2、3、4、5、10种或更多种弹性体)。在一些实施方式中,粘弹性层中的弹性体种类相同,在一些实施方式中,粘弹性层中可以存在超过一种弹性体(例如,2、3、4、5、10种或更多种弹性体)。
在一些实施方式中,粘弹性层包含硅酮、橡胶弹性体、丙烯酸酯共聚物、单丙烯酸酯低聚物、多丙烯酸酯低聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物或乙烯基醚中的至少一种的弱交联或部分交联的弹性体。在一些实施方式中,粘弹性层用交联剂包括甲基氢硅氧烷、过氧化苯甲酰、双氮丙啶、多官能性异氰酸酯、多丙烯酸酯或可共聚的芳香酮单体中的至少一种。在一些实施方式中,弹性层包含以下物质中至少一种的交联度更高的第二弹性体,上述物质为具有高交联百分比和低粘着性的硅酮、橡胶弹性体、丙烯酸酯共聚物、单丙烯酸酯低聚物、多丙烯酸酯低聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物或乙烯基醚。
在一些实施方式中,粘弹性层是拉伸时比弹性层耗费更多力的任何层。在一些实施方式中,弹性层是拉伸时比粘弹性层耗费更少力的任何层。在一些实施方式中,粘弹性层是粘合强度高于弹性层的任何层。在一些实施方式中,弹性层是粘合强度低于粘弹性层的任何层。在一些实施方式中,弹性层的储能模量高于耗能模量,这表明其为几乎与频率无关的弹性固体。在一些实施方式中,在粘弹性层中,储能和耗能模量在指示该层的粘弹特性的中等频率下变得相当。
如上所述且如以下实施例中所示,本说明书中提供的压敏粘合剂的一些实施方式不仅能够具有所期望的粘合强度,而且在一些实施方式中,与常规粘弹性类PSA相比,该压敏粘合剂材料具有能够保持(或者至少更大程度地保持)的粘合强度。当然,最初当粘合剂表面首次置于目标表面上时(例如,当粘合剂表面之前未使用过和/或之前由例如背衬片或卷带的非粘合表面等包装材料保护时),该复合压敏粘合剂材料可以具有相对较高和/或所期望的粘合强度。但是,在一些实施方式中,复合压敏粘合剂材料甚至在其已使用后仍能具有与其初始粘合强度相似的粘合强度。在一些实施方式中,复合PSA是这样的:该复合PSA的第二次和/或之后的使用仍提供下述粘合强度:至少约100mJ/m2、800mJ/m2、1000mJ/m2、1200mJ/m2、1400mJ/m2、1500mJ/m2、1600mJ/m2、1700mJ/m2、1800mJ/m2、1900mJ/m2、2000mJ/m2、2100mJ/m2、2200mJ/m2、2400mJ/m2、2600mJ/m2、2800mJ/m2、3000mJ/m2或4000mJ/m2或30,000mJ/m2,包括高于上述值中任一值的任意范围或者上述值中任意二值之间的任意范围。在一些实施方式中,复合PSA是这样的:该复合PSA的第二次和/或之后的使用仍提供下述粘合强度,所述粘合强度为其首次使用的初始值的至少约30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或更高。在一些实施方式中,在粘合剂表面进行清洁或其他抗污处理后即刻可提供上述强度。
如上所述,在一些实施方式中,压敏材料的粘合剂表面在一个或多个粘合和脱粘循环后可保持较高的粘合强度。在一些实施方式中,一个粘合和脱粘循环包括将粘合剂表面与目标表面粘合,然后使粘合剂表面与目标表面脱粘。在一些实施方式中,目标表面是非粘合剂表面。在一些实施方式中,当进行多个粘合和脱粘循环时,可在各循环中使用同一目标表面(例如,第一表面)。在一些实施方式中,当进行多个粘合和脱粘循环时,可使用两个以上不同的目标表面(例如,第一表面和第二表面)。在一些实施方式中,两个以上目标表面中的至少两个是相同的。在一些实施方式中,一个粘合和脱粘循环包括对粘合剂表面进行洗涤、清洁和/或提供其他抗污处理。在一些实施方式中,粘合剂表面在进行一个或多个粘合和脱粘循环后具有所期望的粘合强度,并且各循环包括洗涤、清洁或抗污步骤。在一些实施方式中,多个粘合和脱粘循环中的一个或多个但非全部包括洗涤、清洁或抗污步骤。在一些实施方式中,多个粘合和脱粘循环均不包括洗涤、清洁或抗污步骤。在一些实施方式中,粘合剂表面在经历1、2、3、5、10、13、15、17、20或更多次(包括高于所述值的任意范围或者在所述值中任意二值之间的任意范围)粘合和脱粘循环后仍具有高粘合强度。在一些实施方式中,粘合剂表面在15次粘合和脱粘循环后仍具有以下粘合强度,且所述粘合强度为至少约400mJ/m2、800mJ/m2、1000mJ/m2、1200mJ/m2、1400mJ/m2、1500mJ/m2、1600mJ/m2、1700mJ/m2、1800mJ/m2、1900mJ/m2、2000mJ/m2、2100mJ/m2、2200mJ/m2、2300mJ/m2、2400mJ/m2、2600mJ/m2、2800mJ/m2、3000mJ/m2或4000mJ/m2,包括高于上述值中任一值的任意范围或者上述值中任意二值之间的任意范围。在一些实施方式中,粘合剂表面在15次粘合和脱粘循环后仍具有以下粘合强度,且所述粘合强度为其初始粘合强度的至少约50%,例如为首个循环中粘合表面的粘合强度的约55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或100%,包括高于上述值中任一值的任意范围或者上述值中任意二值之间的任意范围。
在一些实施方式中,复合压敏粘合剂提供了单一粘合剂表面。在一些实施方式中,复合PSA提供了至少两个粘合剂表面(例如,双面胶带)。在一些实施方式中,压敏粘合剂材料的两个以上表面具有基本相似的粘合强度。在一些实施方式中,压敏粘合剂材料的至少一个表面具有高于其他表面的粘合强度。
制造方法
在一些实施方式中,提供了一种压敏粘合剂材料的制造方法。在一些实施方式中,所述方法包括提供粘弹性层。在一些实施方式中,所述方法包括在粘弹性层的表面上方涂覆弹性层。在一些实施方式中,所述方法包括依次固化粘弹性层和弹性层,由此制造压敏粘合剂材料。在一些实施方式中,粘弹性层夹在两个弹性层之间以制造双面PSA产品。在一些实施方式中,固化可以包括UV(紫外)照射、溶剂蒸发和/或湿处理。
图2说明了制造压敏粘合剂材料的一些实施方式。在一些实施方式中,提供粘弹性层(方框200)。在一些实施方式中,粘弹性层可以是自支撑的,或者位于刚性和/或柔性基材上。在一些实施方式中,在粘弹性层的表面上方涂覆弹性层(方框210)。在一些实施方式中,使粘弹性层和弹性层固化(方框220),从而提供压敏粘合剂材料(方框230)。
本领域技术人员将了解,对于本文所公开的此类和其他过程和方法而言,这些过程和方法所实现的功能可以以不同顺序来完成。此外,所概述的步骤和操作仅提供作为实例,并且一些步骤和操作可以是可选的、可合并为更少的步骤和操作或者可扩充为附加步骤和操作,而不偏离所公开的实施方式的主旨。
图3A和3B说明了压敏粘合剂材料的制造方法的一些实施方式。在一些实施方式中,提供基材310。在一些实施方式中,基材可以是纸片、金属箔、柔性层压板和/或织物网。在一些实施方式中,将所选基材310与预聚物粘弹性胶体320接触。在一些实施方式中,将所选基材和预聚物粘弹性胶体320在旋转设备330上旋转(spinning)。在一些实施方式中,涂布工序可以是线缠绕涂布(wire wound coating)、辊衬刮刀(knife over role)、逆转辊(reverse roll)。在一些实施方式中,使预聚物粘弹性胶体固化以形成粘弹性层300。
在一些实施方式中,将粘弹性层300与预聚物弹性胶体340接触。在一些实施方式中,将基材310、粘弹性层300和预聚物弹性胶体在旋转设备330上旋转。在一些实施方式中,使预聚物弹性胶体340固化以形成弹性层350,从而形成压敏粘合剂材料360。
在一些实施方式中,提供粘弹性层的过程包括提供基材310。在一些实施方式中,基材包括基本平坦的表面。在一些实施方式中,基材可操作地连接于加工设备330。在一些实施方式中,提供预聚物粘弹性胶体320。在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体是粘性的。在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体基本上是液体。
在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体包含交联剂。在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体中弹性体与交联剂之比(重量计)为约20:1以下,例如400:1、300:1、200:1、100:1、70:1、60:1或50:1,包括上述值中任意二值之间的范围和低于上述值中任一值的任意范围。
在一些实施方式中,将预聚物粘弹性胶体涂覆至基本平坦的表面上。在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体基本均匀地分布在所选基材310的上方,由此提供预聚物粘弹性胶体涂层。
在一些实施方式中,涂覆弹性层的过程包括提供预聚物弹性胶体340。在一些实施方式中,预聚物弹性胶体是粘性的。在一些实施方式中,预聚物弹性胶体基本上是液体。在一些实施方式中,预聚物弹性胶体包含弹性体。
在一些实施方式中,预聚物弹性胶体包含交联剂。在一些实施方式中,弹性层中弹性体与交联剂之比(重量计)为至少约20:1(弹性体:交联剂),例如为约9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1或100:15,包括上述值中任意二值之间的任意范围和高于上述值中任一值的任意范围。在一些实施方式中,将预聚物弹性胶体340置于粘弹性层300的表面上。在一些实施方式中,将预聚物弹性胶体340置于粘弹性层的远离基材310的表面上。在一些实施方式中,通过旋转设备330使预聚物弹性胶体340、粘弹性层300和基材310旋转。在一些实施方式中,通过与用于使基材和预聚物粘弹性胶体旋转的旋转设备不同的旋转设备,使基材310和预聚物弹性胶体340旋转。在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体基本均匀地分布在基材310的上方,由此形成预聚物粘弹性胶体旋涂层。在一些实施方式中,这些层(VE和E)可以任何不同的方式分别制成并组合(例如,溶剂处理、热处理、化学处理,和/或额外的接触涂布来使这些层保持在一起)。
在一些实施方式中,与聚合物结合的交联药的百分比小于2%,例如1.9%、1.8%、1.7%、1.6%、1.5%、1.4%、1.3%、1.2%、1.1%、1%、0.9%、0.8%、0.7%、0.6%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%、0.1%或更小,包括上述值中任意二值之间的任意范围和低于上述值中任一值的任意范围。
在一些实施方式中,弹性层中与弹性体结合的交联药的百分比高于2%,例如为11%、12%、13%、14%、15%、20%、30%、40%或50%或更大,包括上述值中任意二值之间的任意范围和低于上述值中任一值的任意范围。
在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体在旋转后具有基本均一的厚度。在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体的厚度为至少约1微米、2微米、4微米、8微米、20微米、30微米、40微米、100微米、150微米、200微米、250微米、300微米、350微米、370微米、390微米、400微米、410微米、420微米、430微米、440微米、460微米、480微米、500微米、510微米、520微米、530微米、540微米、560微米、600微米、700微米、800微米、900微米、1000微米或更大,包括高于上述值中任一值的范围和上述值中任意二值之间的范围。
在一些实施方式中,与预聚物粘弹性胶体相比,预聚物弹性胶体包含重量百分比更大的交联药。因此,在一些实施方式中,与粘弹性层相比,可以向弹性层的预聚物胶体添加更多交联药。
在一些实施方式中,预聚物弹性胶体在旋转后具有基本均一的厚度。在一些实施方式中,预聚物弹性胶体的厚度为约0.5微米,例如1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、8微米、10微米、12微米、14微米、18微米、20微米、25微米、30微米、35微米、40微米、50微米、60微米、70微米、90微米、100微米、120微米或500微米,包括低于上述值的任意范围或者其中任意二值之间的任意范围。
在一些实施方式中,比主体层(VE层)更薄的表层(E)提供下述复合强度,所述复合强度接近VE层单独的强度。厚度大于VE层厚度的约1/4的E层提供下述的低粘合强度,所述低粘合强度接近V层单独的强度。
在一些实施方式中,使预聚物粘弹性胶体固化。在一些实施方式中,使预聚物弹性胶体固化。在一些实施方式中,使上述层顺序固化。在一些实施方式中,粘弹性层在涂覆弹性层之前完全固化。在一些实施方式中,使粘弹性层充分固化,以便能够在其上方涂覆另外的层。
在一些实施方式中,胶体(粘弹性和/或弹性)固化时长为约1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、18小时、24小时、36小时、42小时、48小时、54小时、60小时或72小时,包括上述值中任意二值之间的任意范围。取决于***中其他相关变量,也可以设想其他时间。在一些实施方式中,胶体(粘弹性和/或弹性)在下述温度固化,所述温度为至少约27℃,例如25℃、30℃、35℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、83℃、85℃、87℃、90℃、100℃、110℃或120℃,包括上述值中任意二值之间的任意范围。在一些实施方式中,材料可以在如UV光、快速加热、湿处理和通过添加前体的催化活化等各种条件下进行固化。取决于***中其他相关变量,也可以设想其他温度。
在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体固化48小时。在一些实施方式中,预聚物粘弹性胶体在85℃固化。在一些实施方式中,预聚物弹性胶体固化48小时。在一些实施方式中,预聚物弹性胶体在85℃固化。
压敏粘合剂材料的使用方法
在一些实施方式中,提供了一种压敏粘合剂材料的使用方法。在一些实施方式中,所述方法包括提供压敏粘合剂材料。在一些实施方式中,所述方法包括使压敏粘合剂材料的粘合剂表面与目标表面粘合。在一些实施方式中,所述方法包括使粘合剂表面与目标表面分离。在一些实施方式中,随后使粘合剂表面与目标表面(其可以是相同或不同的目标表面)粘合。
在一些实施方式中,压敏粘合剂材料的使用方法包括提供压敏粘合剂材料(例如,如本说明书中所述的一种)。在一些实施方式中,压敏粘合剂材料可以包含粘弹性层和弹性层。在一些实施方式中,压敏粘合剂材料具有粘合剂表面。在一些实施方式中,所述方法包括使粘合剂表面与第一表面粘合。在一些实施方式中,施加压力以使粘合剂表面与第一表面粘合。在一些实施方式中,使粘合剂表面与第一表面分离。在一些实施方式中,可以采用上提、拉拔、剥离或上撬来使粘合剂表面与第一表面分离。在一些实施方式中,使粘合剂表面与第一表面分离的过程包括使粘合剂表面与目标表面脱粘。在一些实施方式中,在与第一表面分离后,使粘合剂表面与第二表面粘合。
在一些实施方式中,第二表面与第一表面相同。在一些实施方式中,第二表面与第一表面重叠。在一些实施方式中,第二表面与第一表面物理连接,但不重叠。在一些实施方式中,第二表面与第一表面之间不存在物理连接。
在一些实施方式中,粘合剂表面以第一粘合强度与第一表面粘合。在一些实施方式中,粘合强度为至少约100mJ/m2,例如,200mJ/m2、300mJ/m2、400mJ/m2、500mJ/m2、600mJ/m2、700mJ/m2、800mJ/m2、900mJ/m2、1000mJ/m2、1100mJ/m2、1200mJ/m2、1300mJ/m2、1400mJ/m2、1500mJ/m2、1600mJ/m2、1700mJ/m2、1800mJ/m2、1900mJ/m2、2000mJ/m2、2100mJ/m2、2200mJ/m2、2400mJ/m2、2600mJ/m2、2800mJ/m2、3000mJ/m2、4000mJ/m2、6000mJ/m2、9000mJ/m2、15000mJ/m2、20000mJ/m2或30000mJ/m2,包括高于上述值中任一值的任意范围和上述值中任意二值之间的任意范围。
在一些实施方式中,粘合剂表面以一定的强度与第二表面粘合。在一些实施方式中,该粘合强度类似于第一粘合强度。在一些实施方式中,第二表面的粘合强度为至少约400mJ/m2,例如,400mJ/m2、500mJ/m2、600mJ/m2、700mJ/m2、800mJ/m2、900mJ/m2、1000mJ/m2、1100mJ/m2、1200mJ/m2、1300mJ/m2、1400mJ/m2、1500mJ/m2、1600mJ/m2、1700mJ/m2、1800mJ/m2、1900mJ/m2、2000mJ/m2、2100mJ/m2、2200mJ/m2、2400mJ/m2、2600mJ/m2、2800mJ/m2、3000mJ/m2或4000mJ/m2,包括高于上述值中任一值的任意范围和上述值中任意二值之间的任意范围。
在一些实施方式中,执行多个使粘合剂表面粘合和分离的循环。在一些实施方式中,执行2、3、4、5、7、10、12、15、18、20、25、30、35或40个使粘合剂表面粘合和分离的循环,包括高于上述值中任一值的任意范围或者所述值中任意二值之间的任意范围。
在一些实施方式中,该多个循环中的至少一个循环包括使粘合剂表面与第一表面粘合。在一些实施方式中,该循环中的至少一个循环包括使粘合剂表面与第一表面以外的表面粘合。在一些实施方式中,该循环中的至少一个循环包括使粘合剂表面与不是第一表面的两个或更多个表面粘合。在一些实施方式中,该循环中的至少一个循环包括使粘合剂表面与第一表面的一部分和不是第一表面的至少一个表面粘合。在进行另外的循环时,粘合剂表面可以与不是第一表面的1、2、3、4、5、7、10、12、15、20、25、30或40个另外的表面粘合,包括高于上述值中任一值的任意范围和所述值中任意二值之间的任意范围。在一些实施方式中,任何两个另外的表面可以重叠,可以物理连接但不重叠,和/或可以完全未物理连接。
在一些实施方式中,在使粘合剂表面与第一表面上分离后,对粘合剂表面进行清洁。在一些实施方式中,在使粘合剂表面与第二(或之后的)表面粘合前,对粘合剂表面进行清洁。在一些实施方式中,通过使粘合剂表面与胶带接触来清洁粘合剂表面。在一些实施方式中,通过对粘合剂表面施加空气喷射来清洁粘合剂表面。在一些实施方式中,通过喷水来清洁粘合剂表面。在一些实施方式中,通过施加并剥离另一粘性表面除去表面污染物来清洁PSA表面。在一些实施方式中,可以利用两种以上清洁方法的组合来清洁粘合剂表面。
在一些实施方式中,执行5个或更多个粘合和分离的循环,例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、80、100个或更多个。在一些实施方式中,在上述循环(例如,5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、80或100个循环)的任一循环中的粘合步骤后,粘合剂表面可以下述粘合强度与下一表面粘合,所述粘合强度为至少约400mJ/m2,例如,500mJ/m2、600mJ/m2、700mJ/m2、800mJ/m2、900mJ/m2、1000mJ/m2、1100mJ/m2、1200mJ/m2、1400mJ/m2、1600mJ/m2、1800mJ/m2、1900mJ/m2、2000mJ/m2、2100mJ/m2、2200mJ/m2、2300mJ/m2、2400mJ/m2、2500mJ/m2、2600mJ/m2、2700mJ/m2、2800mJ/m2、3000mJ/m2、3500mJ/m2或4000mJ/m2,包括高于上述值中任一值的任意范围和上述值中任意二值之间的任意范围。在一些实施方式中,在循环中的粘合步骤后,进行另外的分离步骤。在一些实施方式中,在该循环(例如,第15个循环)后进行一个或多个另外的循环。
在一些实施方式中,进行5个或更多个粘合和分离的循环,例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、80、100个或更多个。在一些实施方式中,在该循环(例如,5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、80或100个循环)中的粘合步骤后,粘合剂表面具有下述粘合强度,该粘合强度为初始粘合强度的至少约50%,例如粘合剂的55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或100%,包括高于上述值中任一值的任意范围和上述值中任意二值之间的任意范围。在一些实施方式中,这些粘合值可在本文中提供的一个或多个所述清洁工序后提供。
另外的实施方式
本文认识到,压敏粘合剂的重复使用会因结构变化(如造成表面污损的粘合剂层的粘着破坏等)而受限制。这也会随每次使用而极大地减弱粘附的粘合性。常规压敏粘合剂的粘塑性或粘着性因剥离过程中的能量耗散而提供其强度。不过,这也使其因诸如形成纤丝、粘着破坏和污损等结构变化而不可重复使用。相反,弹性层具有良好的结构完整性和粘着强度,并可清洁分离,但其粘合能较低。如本文中所述(并显示在所附实施例中),这些特征的组合提供了理想的可重复使用的PSA,所述PSA表现出具有良好结构完整性的非污损表面与类似于粘塑性粘合剂的粘合强度的结合。
在一些实施方式中,压敏粘合剂具有其弹性表面的高结构完整性,使其清洁分离性、抗污损性和可重复使用性。
在一些实施方式中,提供了复合粘合剂层,并且所述复合粘合剂层包括由较薄的弹性层(E)(或薄弹性表层)覆盖的软质粘弹性或粘塑性主体层(VE)。在一些实施方式中,所述材料具有优异的结构完整性、可重复使用性和VE材料所属性质,以及优异的E材料所属粘合性质。对于弹性层而言,复合层的粘合强度可以与粘弹性材料的粘合强度相当。然而,在一些实施方式中,复合层显示出与表层弹性材料相似的清洁分离性(不留残余物)、可重复使用性和抗污特性。
如以下实施例中所示,已对模型粘合剂聚二甲基聚硅氧烷聚合物显示了上述复合构造,其中其主体芯层和表层利用2%和10%的交联百分比生成。不过,其他粘弹性(芯层)和弹性(表层)材料的复合也可获得粘弹性和可重复使用性的不同组合。高粘合强度的芯部粘弹性聚合物由弹性材料薄表层覆盖来产生可重复使用的粘合剂的技术构思适用于聚合物的任何组合,所述聚合物包括市售粘合剂中使用的聚合物。
在一些实施方式中,粘合剂的污损性可以通过顶部弹性层(例如,其含有10%交联PDMS)进行调节。由于顶表面的高弹性,其可防止污垢和异物分子粘附于该表面并使表面长时间保持清洁。与其他粘合剂表面相比,其也更容易清洁,从而使得使用者可以反复重复使用该粘合剂。类似地,在一些实施方式中,所开发的粘合剂还因芯部粘弹性层而显示出良好的剥离强度以与粘附表面分离,所述芯部粘弹性层具有较高的耐剥离倾向。如压敏粘合剂和许多其他粘合剂等现有粘合剂缺乏本发明的品质/性质。
叠层/多层粘合剂的制造需要如化学、物理和机械等大量工艺参数来形成层之间的强粘接。如果这些工艺无法实现这一点,则层之间的粘接将很弱并且这将不利地影响粘合剂性能,包括较弱的粘合剂粘接、不均一的粘合剂分离、低剥离应力等。不过,本发明提供的制造方法可显示出层之间的强粘接,而不经任何进一步加工。例如,在制造过程中,由于PDMS材料有利的表面张力和两个PDMS层之间的分子间链扩散而形成强粘接(如通过对同一粘合剂表面进行多次剥离试验所确认的那样)。剥离试验结果(如下文中所示)显示,在多次剥离之后,层之间的粘接保持先前的强粘接。虽然已对PDMS进行证实,但是应当理解这对其他弹性体也是成立的,并且实际上对可因其与弹性表层的适当粘接而用作PSA的任何粘弹性材料也是成立的。
实施例
实施例1
剥离试验
本实施例概述各种压敏粘合剂的各方面的试验方法。在本实施例中,剥离试验涉及通过使用由显微操纵器支配的位移控制探针以100μm/s的剥离速度竖直上提的所粘附的柔性盖玻片。这一方法如图4中所示。
该试验用于测量各复合材料的粘合性。将含有弹性层和粘弹性层的粘合剂材料置于刚性基材上。将刚性D=0.02Nm的柔性盖玻片(柔性板)粘附于粘合剂膜。hC、hE和hVE分别表示复合、弹性和粘弹性层的厚度,并且Δ表示盖玻片的位移。
各复合材料(C-1、C-2和C-3)和纯弹性层(E)以及纯粘弹性层(VE)的各力-位移试验结果显示在表1和2以及图5A和图6中。
如图5A所示(表1中所列的组成),复合压敏粘合剂材料的粘合能显示出随复合材料中弹性表层厚度变化的复合行为。
表1
材料 | 粘弹性层(厚度,μm) | 弹性层(厚度,μm) |
VE | 420 | |
C-1 | 420 | 2 |
C-2 | 420 | 15 |
C-3 | 420 | 30 |
C-4 | 420 | 100 |
E | 420 |
对于非常薄的弹性表层(hE=2μm),粘合能与相应的单一粘弹性层的粘合能几乎相同。剥离过程中应力场在粘弹性芯中有更大的穿透,从而因较高的粘滞耗散而产生对裂纹的更大拦阻效应。不过,厚(>100μm)弹性表层完全使粘弹性芯屏蔽应力,并且粘合强度下降至接近单一弹性层的范围(例如,图5A中C-4与E的比较)。
图5B和5C显示了本实施例中使用的弹性和粘弹性PDMS的流变响应。由图5B可以观察到所用PDMS***的储能模量G'(f)和耗能模量G"(f)。对于弹性(10%交联)PDMS而言,储能模量高于耗能模量,表明其为几乎与频率无关的弹性固体。对于粘弹性(2%交联)PDMS而言,储能和耗能模量在中等频率下变得相当。两个PDMS层的储能模量存在近一个数量级的差别,而耗能模量存在两个数量级的差别。称作损耗正切tanδ的G"/G'比对于粘弹性液状物而言较高(>>1),而对于固状物较低(<<1)。此外,如图5C中所示的tanδ/G'表示的是粘滞耗散率,其还控制裂纹进展速度。粘滞耗散率受2%交联的PDMS层控制。粘弹性层的tanδ/G'值较高对应了,由较高峰表示的破坏前粘合剂层的较大位移和与弹性层相比较慢的裂纹进展。复合层C-1~C-4(hE=2μm、15μm、30μm和100μm)显示了中等行为(图5A)。不过,弹性层厚度具有突出作用。
随着弹性层厚度增加,复合性能变得越来越与弹性膜相似。具有最薄弹性表层的复合材料C-1的粘合行为与表面未屏蔽的单一粘弹性膜几乎相同,而复合材料C-4接近达到单一弹性层。尽管存在弹性表层,复合膜的力衰减与所包埋的粘弹性层中通过耗散代表的分离控制的粘弹性情况类似。较高的峰值力及其较慢的衰减也反映在如图5D所示的较高粘合强度或粘合功中。单一弹性层和粘弹性层的估算粘合强度分别为W=180mJ/m2和W=2350mJ/m2(均对420μm厚的膜而言)。所示粘合强度仅针对F-Δ曲线的裂纹进展部分。然而,如图5A中清楚显示的,对于复合粘合剂而言,裂纹初始化强度(由0至最大力的面积)也明显较高。所示复合层的粘合强度示出了取决于其表层厚度的中等行为。在非常薄的弹性层(hE=2μm)处,粘合强度与相应的单一粘弹性层的粘合强度几乎相同。剥离过程中应力场在粘弹性芯中穿透更大,从而因较高的粘滞耗散而产生对裂纹的更大拦阻效应。不过,厚(例如,>100μm)弹性层使粘弹性芯屏蔽应力,并且粘合强度下降至单一弹性层的粘合强度值。
在图6中将复合材料的粘合能结果与单一弹性层和粘弹性层进行了比较,涉及表2中的组成。
表2
材料 | 粘弹性层(厚度,μm) | 弹性层(厚度,μm) |
VE | 40-520 | |
C-1 | 40-520 | 2 |
C-2 | 40-520 | 15 |
C-3 | 40-520 | 30 |
C-4 | 40-520 | 100 |
E | 420 |
该图揭示,对于单一粘弹性层而言,粘合能表现出强厚度依赖性,而对于单一弹性层而言,粘合能表现出弱厚度依赖性。
实施例2
重复使用性试验
本实施例检验了复合材料相对于纯弹性层或粘弹性层的可重复使用性。可重复使用性可以通过在多个粘合和脱粘循环后测量粘合强度来证实。这些试验的结果显示在图7中,涉及表3中的组成。
表3
材料 | 粘弹性层(厚度,μm) | 弹性层(厚度,μm) |
VE | 420 | |
C-1 | 420 | 2 |
C-2 | 420 | 15 |
C-3 | 420 | 30 |
C-4 | 420 | 100 |
E | 420 |
弹性粘合剂膜和包含薄弹性层的复合材料在反复使用之后未显示其粘合强度有显著改变。粘弹性膜在反复的粘合和脱粘循环后显示出粘合强度降低。例如,粘弹性(VE)材料的粘合强度从第一循环中的约2600mJ/m2降低至第三循环中的低于2200mJ/m2,并降低至第十五循环中的低于1600mJ/m2。相反,包括420μm厚的粘弹性层和2μm厚的弹性层的复合粘合剂材料(C-1),在第一至第十五循环中均保持了约2400mJ/m2的粘合强度。
实施例3
抗污试验
对粘弹性(VE)/复合(C-1)和弹性(E)表面进行抗污试验。提供第一新制的清洁粘合剂表面(“新制样品”),并通过显微照片观察和记录。然后通过在PSA表面上施加灰尘使表面污损,并通过控制空气喷射来清洁表面。灰尘颗粒因表面力和弹性力吸引而粘附于表面(“污损试验”)。然后通过显微照片再次观察所获得的表面并记录。最后,接下来使用胶带清洁各表面以评估表面清洁的容易度(“抗污试验”)。然后通过显微照片再次观察所获得的表面并记录。如从显微照片自身中可以容易地看到的(图8)那样,C-1复合材料在污损和抗污试验中均优于VE材料,并且在污损和抗污试验中均与弹性表面相同(即使不同也很相似)。
实施例4
粘合强度
对于粘弹性(VE)、复合(C-1)和弹性(E)表面而言,将新制样品的粘合能与污损样品(使用空气喷射和胶带清洁之后)的粘合能进行比较。这些粘合能测量的结果显示在图9中。与新制VE层相比,粘弹性层(VE)在污损后表现出粘合能的显著降低,粘合能由约2600mJ/m2(新制层)降低至约500mJ/m2(污损层)。与新制层相比,含有420μm厚的粘弹性层和2μm厚的弹性层的复合粘合剂材料(C-1)在污损后表现出粘合能几乎不降低,粘合能由约2500mJ/m2(新制层)降低至约2400mJ/m2(污损层)。与新制层相比,弹性层(E)始终如一地表现出较低的污损后粘合能,表现出新制层的粘合能为约400mJ/m2以及污损层的粘合能为400mJ/m2。
实施例5
制造压敏粘合剂材料
本实施例概述复合压敏粘合剂的制造方法。所述方法可以在两个工序中进行。
工序1:粘弹性(VE)层的制备(主要参照图3A)。将2%预聚物(粘弹性)胶体旋涂层放置在厚度为40μm~520μm的清洁玻璃基材上,并在85℃固化48小时。交联药为甲基氢硅氧烷交联药。
工序2:弹性(E)层的制备(主要参照图3B)。在固化粘弹性层之后,将10%预聚物(弹性)胶体旋涂层置于厚度为2μm~100μm的粘弹性背衬层上,并在85℃固化48小时,由此提供复合压敏粘合剂。交联药为甲基氢硅氧烷交联药。
本公开内容不限于本申请中所述的特定实施方式,所述特定实施方式意在说明各个方面。对于本领域技术人员显而易见的是,可以进行多种修改和变化而不脱离其主旨和范围。除本文所列举的内容之外,根据以上描述,在本发明范围内的功能等同的方法和设备对于本领域技术人员而言也是显而易见的。此种修改和变化将落在所附权利要求的范围内。本发明仅受所附权利要求的条款以及这些权利要求所囊括的等同物的全部范围的限制。可以理解的是,本发明不限于特定的方法、试剂、化合物、组合物或生物***,这些元素当然可以变化。还应理解,本文所使用的术语仅出于描述具体实施方式的目的,而不意在进行限制。
对于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用,本领域技术人员都可以在对上下文和/或应用适当的情况下将其从复数形式转化为单数形式或从单数形式转化成复数形式。为了清楚,本文中可以明确地说明各种单数/复数变换。
本领域技术人员应理解的是,通常,本文所用的术语,尤其是所附权利要求(例如,所附权利要求的主体)中所用的术语,通常意在表示“开放式”术语(例如,术语“包括”应理解为“包括但不限于”,术语“具有”应理解为“至少具有”,术语“包含”应理解为“包含但不限于”,等等)。本领域技术人员还应理解的是,如果意图表示引入权利要求表述的特定数量,则这种意图将明确表述在权利要求中,而在没有这种表述时,就不存在这种意图。例如,为了帮助理解,以下所附的权利要求可能包含引导性短语“至少一个(种)”和“一个(种)或多个(种)”的用法,用来引入权利要求表述。然而,即使同一权利要求包含了引导性短语“一个(种)或多个(种)”或“至少一个(种)”和诸如“一个”或“一种”等不定冠词,对此类短语的使用也不应解读为是以下含义:由不定冠词“一个”或“一种”引入的权利要求表述,会将包含这些引入的权利要求表述的特定权利要求限定为包含仅一个(种)如此表述的实施方式(例如“一个”和/或“一种”应理解为是表示“至少一个(种)”或“一个(种)或多个(种)”);对于使用定冠词来引入权利要求表述的情况也同样如此。此外,即使明确记载了引入权利要求表述的特定数量,本领域技术人员也会认识到应当将此类表述解释为是表示至少所述数量(例如,如果仅记载了“两种表述”而无其他修饰,其含义是至少两种表述或两种以上表述)。此外,在使用与“A、B和C等中的至少一种”类似的限定时,通常,此类表述意在具有本领域技术人员通常理解此类限定的含义(例如,“具有A、B和C中至少一种的***”应包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C等的***)。在使用与“A、B或C等中的至少一种”类似的限定时,通常,此类表述意在具有本领域技术人员通常理解此类限定的含义(例如,“具有A、B或C中至少一种的***”应包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C等的***)。本领域技术人员还应理解的是,不论在说明书、权利要求书还是附图中,表示两种以上择一性事项的任何选言性词语实际上都应理解为涵盖了包括这些事项中的某一项、任一项或全部两项在内的可能性。例如,短语“A或B”将理解为包括了“A”或“B”或“A和B”的可能性。
此外,如果以马库什组的方式描述了本发明的特征和方面,则本领域技术人员会认识到还藉此以马库什组中的任何单独成员或成员子组的方式描述了本发明。
本领域技术人员应理解的是,出于任何目的和所有目的,例如在提供书面说明方面,本文公开的所有范围还包括这些范围的任何或全部可能的子范围和子范围的组合。对于任何列出的范围,都应容易地认识到充分地描述了并能够得到被分割为至少两等份、三等份、四等份、五等份、十等份等的同一范围。作为非限制性实例,本文所述的每个范围都可以容易地分割为下三分之一、中三分之一和上三分之一,等等。本领域技术人员还应理解的是,所有例如“至多”、“至少”、“大于”、“小于”等用语都包括了所述的数字,并且指可以继续分割为上述子范围的范围。最后,本领域技术人员还应理解,范围包括每个单独的成员。因此,例如,具有1~3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似的,具有1~5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组,以此类推。
由上可知,本发明内容的各种实施方式已出于说明的目的而在本文中描述,可以进行各种修改而不脱离本发明内容的范围和实质。因此,本文所公开的各种实施方式并不意在起限制作用,真实范围和实质如以下权利要求所指出。
Claims (38)
1.一种压敏粘合剂材料,所述材料包含:
粘弹性层;和
位于所述粘弹性层上方的弹性层。
2.如权利要求1所述的压敏粘合剂材料,其中,所述弹性层与所述粘弹性层的表面相邻并粘接。
3.如权利要求2所述的压敏粘合剂材料,其中,所述弹性层薄于所述粘弹性层。
4.如权利要求1所述的压敏粘合剂材料,其中,所述粘弹性层包含:
硅酮、橡胶弹性体、丙烯酸酯共聚物、单丙烯酸酯低聚物、多丙烯酸酯低聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物或乙烯基醚中的至少一种的弱交联或部分交联的弹性体。
5.如权利要求4所述的压敏粘合剂材料,其中,所述VE层用交联剂包括甲基氢硅氧烷、过氧化苯甲酰、双氮丙啶、多官能性异氰酸酯、多丙烯酸酯或可共聚的芳香酮单体中的至少一种。
6.如权利要求4所述的压敏粘合剂材料,其中,所述弹性层包含:
以下物质中至少一种的交联度更高的第二弹性体,所述物质为具有高交联百分比和低粘着性的硅酮、橡胶弹性体、丙烯酸酯共聚物、单丙烯酸酯低聚物、多丙烯酸酯低聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物或乙烯基醚。
7.如权利要求6所述的压敏粘合剂材料,其中,所述粘弹性层的厚度为约1微米~约1000微米。
8.如权利要求7所述的压敏粘合剂材料,其中,所述弹性层的厚度为约1微米~约200微米。
9.如权利要求5所述的压敏粘合剂材料,其中,所述压敏粘合剂材料的粘合剂表面具有至少约200mJ/m2的粘合强度。
10.如权利要求9所述的压敏粘合剂材料,其中,所述压敏粘合剂材料的所述粘合剂表面在与疏水性柔性玻璃表面的至少15个粘合和脱粘循环后的粘合强度为至少约200mJ/m2。
11.如权利要求10所述的压敏粘合剂材料,其中,所述压敏粘合剂材料的所述粘合剂表面在15个粘合和脱粘循环后的粘合强度为第一粘合和脱粘循环后的粘合强度的至少50%。
12.一种压敏粘合剂材料的制造方法,所述方法包括:
提供粘弹性层;
在所述粘弹性层的表面上方涂覆弹性层;和
使所述粘弹性层和所述弹性层固化,由此制造压敏粘合剂材料。
13.如权利要求12所述的方法,其中,提供所述粘弹性层的过程包括:
提供基材;
使所述基材与预聚物粘弹性胶体接触;
使所述基材和所述预聚物粘弹性胶体旋转,由此形成预聚物粘弹性胶体旋涂层;和
使所述预聚物粘弹性胶体旋涂层固化,由此制备粘弹性层。
14.如权利要求13所述的方法,其中,涂覆所述弹性层的过程包括:
使所述粘弹性层与预聚物弹性胶体接触;
使所述基材、所述粘弹性层和所述预聚物弹性胶体旋转;和
使所述预聚物弹性胶体固化,由此涂覆所述弹性层。
15.如权利要求14所述的方法,其中,所述预聚物粘弹性胶体包含约2%交联药。
16.如权利要求14所述的方法,其中,所述预聚物粘弹性胶体的厚度为约40微米~约520微米。
17.如权利要求14所述的方法,其中,所述预聚物弹性胶体包含约10%交联药。
18.如权利要求14所述的方法,其中,所述预聚物弹性胶体的厚度为约2微米~约100微米。
19.如权利要求13所述的方法,其中,使所述预聚物粘弹性胶体固化的过程在约85℃进行约48小时。
20.如权利要求13所述的方法,其中,使所述预聚物粘弹性胶体固化的过程进行约48小时。
21.如权利要求13所述的方法,其中,使所述预聚物粘弹性胶体固化的过程在约85℃进行。
22.如权利要求14所述的方法,其中,使所述预聚物弹性胶体固化的过程在约85℃进行约48小时。
23.如权利要求14所述的方法,其中,使所述预聚物弹性胶体固化的过程进行约48小时。
24.如权利要求14所述的方法,其中,使所述预聚物弹性胶体固化的过程在约85℃进行。
25.一种压敏粘合剂材料的使用方法,所述方法包括:
提供压敏粘合剂材料,所述材料包括:
粘弹性层;和
位于所述粘弹性层上方的弹性层;
使所述压敏材料的粘合剂表面与第一表面粘合;
使所述粘合剂表面与所述第一表面分离;和
使所述粘合剂表面与第二表面粘合。
26.如权利要求25所述的方法,其中,所述粘合剂表面以至少约2000mJ/m2的粘合强度与所述第一表面粘合。
27.如权利要求26所述的方法,其中,所述粘合剂表面以至少约1900mJ/m2的粘合强度与所述第二表面粘合。
28.如权利要求27所述的方法,所述方法还包括:进行至少三个另外的使所述粘合剂表面粘合和分离的循环。
29.如权利要求28所述的方法,其中,所述至少三个另外的循环中的至少一个包括使所述粘合剂表面与所述第一表面以外的表面粘合。
30.如权利要求25所述的方法,其中,所述第二表面和所述第一表面是同一表面。
31.如权利要求25所述的方法,所述方法还包括:在使所述粘合剂表面与所述第一表面分离后清洁所述粘合剂表面。
32.如权利要求31所述的方法,其中,在使所述粘合剂表面与所述第二表面粘合前,使所述粘合剂表面与胶带接触,由此清洁所述粘合剂表面。
33.如权利要求31所述的方法,其中,所述清洁过程包括喷射空气来将所述粘合剂表面吹清洁。
34.如权利要求25所述的方法,所述方法还包括:
使所述粘合剂表面与所述第二表面分离;和
进行至少13个另外的使所述粘合剂表面与所述第二表面粘合和分离的循环,以提供总共15个粘合和分离循环,其中,所述粘合剂表面在第15个循环中以至少约1400mJ/m2的粘合强度与所述第二表面粘合。
35.如权利要求34所述的方法,其中,所述粘合剂表面在第15个循环中以至少约2400mJ/m2的粘合强度与所述第二表面粘合。
36.如权利要求34所述的方法,其中,所述粘合剂表面在第15个循环中以下述粘合强度与所述第二表面粘合,所述粘合强度为所述粘合剂表面在第一循环中与所述第一表面粘合时的粘合强度的至少约70%。
37.如权利要求34所述的方法,其中,所述粘合剂表面在第15个循环中以下述粘合强度与所述第二表面粘合,所述粘合强度为所述粘合剂表面在第一循环中与所述第一表面粘合时的粘合强度的至少约90%。
38.如权利要求34所述的方法,其中,所述粘合剂表面在第15个循环中以下述粘合强度与所述第二表面粘合,所述粘合强度为所述粘合剂表面在第一循环中与所述第一表面粘合时的粘合强度的至少约95%。
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