微结构化的隔离衬片的制作方法

专利名称：微结构化的隔离衬片的制作方法
技术领域：
本申请涉及载体料片(carrier web)，特别是隔离衬片。
背景技术：
压敏粘合剂可用来连接两种材料。该粘合剂和这两种材料之间的界面对于所述被连接的材料的性能而言是至关重要的。其中任一界面处的粘合作用的下降都会破坏所述材料的使用。出于各种各样的原因，人们在过去就对粘合剂进行过结构化处理。
有几种用于使粘合剂结构化的方法是已知的，所述方法包括(例如)Wilson等人的美国专利No.5,296,277和5,362,516、Calhoun等人的美国专利No.5,141,790和5,897,930、以及Sher等人的美国专利No.6,197,397中示出的那些。这些专利公开了如何从粘合剂和隔离衬片间的界面来构建该粘合剂中的结构。
这些隔离衬片一般通过在该衬片上构建热塑性聚合物表面而制备。当前用于制造具有微结构化图案的隔离衬片的方法包括以下步骤将挤出物浇铸到微结构化工具中，其中所述的微结构化工具能赋予该衬片所需的图案；随后根据需要采用有机硅隔离剂进行涂敷，或者在具有或者没有有机硅隔离涂层的条件下，在结构化的压区之间对热塑性聚合物的表面压制图案，从而赋予该表面某种图案。这些制造步骤在衬片上形成一定的表面特征，其中该表面特征接下来用于为粘合剂赋予一定的表面特征。这些步骤需要耐用的图案化工具，合适的设备，以及适合用于这些过程中的、能够在再加工和使用中提供稳定的表面特征的材料。
发明概述具有热塑性聚合物表面的衬片的加工可能会受到一些限制。例如，在高于热塑性聚合物的软化点的温度下加工具有该聚合物表面的衬片可能是不利的。而在一些实施方案中，上面讨论的方法需要进行热处理操作。此外，在上面讨论的那些过程中所使用的工具造价昂贵，并且难以更换。因此，人们难以在一条生产线上制得多种图案。人们希望有这样一种衬片，该衬片不需要完全由热塑性聚合物构成的表面，也不需要耐用而特殊的图案化工具，该衬片材料的加工不受限制、并且不需要特定的最终会产生坚固的表面特征的衬片材料。
在一个实施方案中，本申请涉及一种制品，该制品具有基底以及结构化的表面；所述基底具有第一主表面和与该第一主表面相背的第二主表面，所述结构化的表面含有粘附到所述基底的所述第一主表面的一部分上的沉积材料，其中所述材料具有超出该第一主表面至少3微米的高度。结构化的表面部分地由沉积材料限定，而且该结构化的表面具有至少一个从该基底的一边延伸到该基底的另一边的连续结构。
在另一个实施方案中，本申请涉及一种粘合剂制品，该制品具有基底，该基底具有第一主表面和与该第一主表面相背的第二主表面；沉积材料，该材料被沉积到所述基底的所述第一主表面的一部分上，从而形成位于所述基底上的图案；以及粘合剂层，该粘合剂层被沉积在所述基底片的所述第一主表面的一部分上并且位于所述沉积材料之上。在基底上形成的图案被可操作地调整，以使得在压敏粘合剂的粘结表面中形成排气沟槽，并且在将所述基底片和所述沉积材料与该粘合剂剥离开之后，该粘合剂具有与所述沉积材料形成的图案相反的图案，以及当压敏粘合剂被施加到所述的微结构化的隔离表面上时，使得排气沟槽限定这样一种微结构化的粘结表面，该粘结表面具有排出路径，当该制品粘附于基材上的时候，该排出路径用于使空气从该制品的下面排出。
本申请另外涉及一种制品的生产方法，该方法包括提供具有第一主表面和与该第一主表面相背的第二主表面的基底，以及把待沉积材料沉积到所述基底的所述第一主表面的至少一部分上，作为限定图案。该限定图案具有至少一个从该基底的一边延伸到该基底的另一边的连续结构。
可以通过丝网印刷、凹版印刷、喷墨印刷和感热印刷的方法将上述材料沉积在上述基片的第一主表面上。所述方法还可以包括以下步骤在将上述材料沉积在上述基片的第一主表面上之后，对所得制品进行热处理、电磁辐射或粒子辐射。
在某些实施方案中，上述方法包括以下步骤在沉积材料上涂敷粘合剂层，来制成粘合剂制品。
附图简要说明

图1是实施例3中制备的样品的数码影像。
图2是实施例4中制备的样品的数码影像。
图3是实施例5中制备的样品的数码影像。
发明详述可以采用多种方法来制备本申请的制品。总体上来说要提供基底。然后把待沉积材料沉积到基底的第一主表面上，从而形成具有沉积材料的结构化表面。为了本应用的目的，待沉积材料应处于能够被沉积的状态。沉积材料是该材料在基底上的最终形式。待沉积材料可以被沉积到基底的纹理化表面或平滑表面上。
采用包括印刷技术在内的多种技术来沉积上述材料。印刷技术的实例包括(例如)丝网印刷(包括转轮印刷)、凹版印刷、感热印刷、柔性版印刷、凹印和喷墨印刷。一般来说，沉积材料形成预定的结构。这种结构在基底上形成结构化的表面。在某些实施方案中，结构化的表面具有至少一个从基底的一边延伸到该基底的另一边的连续结构。
在某些实施方案中，本发明的制品受到沉积后处理。沉积后处理过程可能包括热处理、电磁辐射(如紫外光、可见光和微波)处理和粒子辐射(如电子束曝光)处理中的一种或多种。在有些情况中，沉积后处理过程把被沉积的材料固化、干燥、熔融或硬化，从而制成一种能够在各种加工和处理环境下保持其形状的结构。在其它实施方案中，沉积后处理可以增大沉积材料的剖面。例如，与热能接触可导致沉积材料膨胀。
这种结构可具有超出基底大于约3微米(例如大于约5微米，在特定的实施方案中为大于约7微米)的高度。在一些实施方案中，该结构的高度为小于约45微米，例如小于35微米，在特定的实施方案中为小于约25微米。该结构的宽度可为小于约300微米，例如小于约200微米，在特定的实施方案中为小于约150微米。该结构的宽度可为大于约15微米，例如大于约25微米，在特定的实施方案中为大于约50微米。
在某些实施方案中，上述结构是这样一种限定图案，其包括至少一个从基底的一边延伸到该基底的另一边的连续结构。该图案可以为规则的或不规则的、线形的或波浪形的，并且可形成任何形状，例如，三角形、正方形、矩形、菱形、六边形、或其组合所形成的阵列。相邻形状的中心点之间的距离，即，节距一般为大于约150微米，如大于约170微米，在特定的实施方案中为大于约200微米。节距一般为小于5100微米，例如小于约2500微米，在特定的实施方案中，节距为小于约1700微米。
在一些实施方案中，接下来用隔离涂料涂敷这种含有沉积材料或经过后处理的沉积材料的制品。
然后，通过使粘合剂与上述制品的结构化表面相接触而形成结构化的粘合剂层，从而形成粘合剂制品。可通过(例如)涂敷组合物(如，溶液状态的粘合剂组合物，分散体状态的组合物或热熔组合物)或层叠已有的粘合剂层的方式，使该粘合剂与所述结构化的表面相接触。在该制品涂敷有隔离涂料的实施方案中，粘合剂层位于任何隔离涂层之上。位于基底上的结构向粘合剂层的一个主表面赋予一种结构。粘合剂中的结构导致形成这样一种图案，该图案使得在压敏粘合剂的粘结表面中形成排气沟槽。例如，在将基底与粘合剂层剥离开之后，该粘合剂具有一种与沉积材料所形成的结构图案相反的结构图案，而在该粘合剂的结构化表面被施加到一种表面上时，该排气沟槽限定这样一种微结构化的粘结表面，该粘结表面具有排出路径，当该该粘合剂的结构化表面粘附于基材上的时候，该排出路径用于使空气从该粘合剂层的下面排出。
任何适合作为载体料片的材料都适合用作本发明的基底。其实例包括纸和聚合物膜(包括塑料)。基底可以是单层或多层的。其具体实例包括聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚丙烯(包括浇铸的和双轴取向的聚丙烯)和纸(包括白土涂布纸)。在一些实施方案中，衬片是带有聚乙烯涂层的纸或带有聚乙烯涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
在一些实施方案中，基底具有至少一个为平滑表面的主表面。在其它实施方案中，基底具有为结构化表面的主表面。在一些实施方案中，结构化的表面可能是带有纹理的，所述纹理例如为随机的高低起伏、由各种形状形成的随机图案、有规律的高低起伏、或者由各种形状形成的有规律的图案。
在某些实施方案中，基底为非顺应性的。在这种实施方案中，基底上的任何部位都不能通过(例如)压印的方法而改变。
在某些实施方案中，可对基底上底漆或进行处理，以加强沉积材料以及所得结构的粘附作用。所述处理的实例包括(例如)电晕处理、火焰处理、等离子体处理和化学处理。
合适的待沉积材料包括这样一种材料，当沉积的时候，该材料在基底片的上面形成一定的分布图案。当该分布图案整体转移到基底上时该材料就被沉积了。
在一些实施方案中，待沉积材料可从单体、低聚物、聚合物、它们的溶剂基溶液或水性溶液或混合物制得。一般而言，该材料在室温下为液体。对于某些操作方法来说，该液体优选为粘性组合物。该材料也可以是在加热到足够高的温度的时候可被沉积的热软化性组合物或可液化的组合物。待沉积材料也可以为粉末形式。
在一些实施方案中，液态载体可被用作待沉积材料的一部分，只要由待沉积材料得到的结构在该材料被干燥后处理之前不会过分流动即可。液态载体可以是有机的或水性的，在一些实施方案中液态载体为溶剂。
在具体的实施方案中，上述材料是化学固化型材料，在沉积后可通过(例如)聚合、交联、或者这二者的方式对其进行后处理以形成坚固的最终结构。其具体实例包括可固化油墨、可固化(甲基)丙烯酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯功能材料、可固化乙烯基醚树脂、可固化的不饱和材料、环氧功能材料以及可固化有机硅。
在其它实施方案中，待沉积材料可为所得的结构中提供隔离性能。其具体实例包括聚二有机硅氧烷-聚脲共聚物及其共混物，如在美国专利No.6,007,914中所述的那些；以及如美国专利No.5,527,578和5,858,545所示的、含有有机聚硅氧烷的辐射固化型隔离涂料组合物。
在其它的实施方案中，待沉积材料是粉末状材料，例如可通过热熔后处理而熔融的聚结粉末。
在另外的实施方案中，第一待沉积材料用于提供图案并且一般是液体材料，施加于所述第一材料上的、用于提供表面特征的第二材料是通过热处理而熔融的热塑性粉末。第二材料也可以为辐射固化型材料。
可向待沉积材料中加入添加剂以控制粘度，所述添加剂例如为二氧化硅、粘土和树脂(例如乙烯基树脂(例如以商品名UCARTM出售的那些)、丙烯酸树脂(例如以商品名ACRYLOIDTM、PARALOLDTM和ELVACITETM类出售的那些)、共聚聚酯树脂和改性脲醛树脂)。水性的粘度调节剂包括纤维素醚、疏水改性的纤维素醚、羟烷基纤维素、纤维素复合物、多糖、琼脂、碱溶性聚合物、碱溶胀型聚合物、非离子型物质、非离子型聚氨酯、碱溶胀型乳液聚合物、疏水改性的碱溶胀型聚合物、以及羧基官能化的聚合物。
另外，可掺入添加剂以赋予从粘合剂上剥离的能力。其实例包括有机硅、辐射固化型有机硅(如在美国专利No.5,527,578中所示的那些)、以及其它反应性的有机硅(如在国际公开WO/00/02966中所示的那些)。可掺入其它的添加剂以加强沉积材料和基底之间的粘结作用。其它的添加剂包括分散剂、着色剂、催化剂和表面张力调节剂。
在其它的实施方案中，沉积材料的发泡性由诸如发泡剂之类的添加剂控制。发泡剂的实例包括物理发泡剂，例如挥发性液体或压缩气体；微胶囊化的物理发泡剂，例如以商品名EXPANCELTM出售的那些(可得自位于美国乔治亚州Duluth市的Akzo-Nobel公司)；热活化的化学发泡剂，如铵盐、碳酸氢盐、碳酸盐(如，碳酸氢钠、碳酸铵和碳酸氢铵)、N-亚硝基化合物(如，N，N’-二亚硝基五亚甲基四铵和N，N’-二甲基-N，N’-二亚硝基对苯二甲酰胺)、磺酰肼(如，对甲苯磺酰肼、苯磺酰肼、苯-1，3-二磺酰肼和4，4’-氧代双(苯磺酰肼)、偶氮化合物(如，偶氮二甲酰铵、偶氮二异丁腈和二偶氮氨基苯)、磺酰氨基脲(如，对甲苯磺酰氨基脲)、5-苯基四唑、氢化偶氮二羧酸二异丙酯和5-苯基-3，6-二氢-1，3，4-二嗪-2-酮(5-phenyl-3，6-dihydro-1，3，4-oxadiazin-2-one)；其它的化学发泡剂，如硼氢化钠(由水或酸类质子源活化)；以及热固性发泡剂(如，化学发泡剂+过氧化物+金属催化剂)。
上述包含沉积材料的结构在各种加工和处理环境下均能保持其形状并且可用作粘合剂的隔离衬片。一般而言，沉积材料的杨氏模量可超过大约1MPa。
在某些实施方案中，沉积材料能够耐受在隔离层涂敷和粘合剂涂敷过程中可能采用的溶剂涂敷操作。在一些实施方案中，沉积材料能够耐受后处理过程中的热处理操作。一般而言，沉积材料能够经受住在超过200℃的温度下进行的热处理操作。另外，沉积材料在最终产品的储存、处理和加工过程中是坚固而耐久的。
在一些实施方案中，沉积材料为非顺应性的。例如，沉积材料不能通过(例如)热压印的方法而改变。
上述粘合剂可以是适合于预期应用的任何粘合剂，例如为热熔粘合剂、热活化粘合剂和压敏粘合剂。通常，上述粘合剂为压敏粘合剂。总体而言，压敏粘合剂以其性能为特征。本领域的普通技术人员所公知的是，压敏粘合剂具有如下的性能，所述性能包括(1)干粘性和永久粘性，(2)用不超过手指的压力就会使其粘附到被粘物上，(3)足够的、保持在被粘物上的能力，以及(4)足够的、满足预期应用的粘结强度。多数压敏粘合剂必须在一系列不同的应力速度条件下满足这些性能的要求。
任何合适的压敏粘合剂组合物均可用于本发明。压敏粘合剂组分可以是具有压敏粘合性的任何材料。而且，压敏粘合剂组分可以是单一一种压敏粘合剂，也可以是两种或多种压敏粘合剂的组合。
可用于本发明的压敏粘合剂包括(例如)基于天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯基醚、聚(甲基)丙烯酸酯(既包括丙烯酸酯，又包括甲基丙烯酸酯)、聚烯烃和有机硅的那些。压敏粘合剂可以是水性的或溶剂型的、热熔型的、或100％固体涂敷型的。
压敏粘合剂可具有固有的胶粘性。如果需要，压敏粘合剂中可以含有增粘剂。可用的增粘剂包括(例如)松香酯树脂、芳香烃树脂、脂肪烃树脂和萜烯树脂。可根据特定的目的加入其它材料，包括(例如)油、增塑剂、抗氧化剂、紫外线(“UV”)稳定剂、氢化丁基橡胶、颜料及固化剂。
可以向压敏粘合剂中加入诸如填料、提高粘结强度用添加剂和防粘添加剂之类的其它添加剂，以优化该压敏粘合剂的特性。
在优选的实施方案中，压敏粘合剂基于至少一种聚(甲基)丙烯酸酯(例如为(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂)。聚(甲基)丙烯酸压敏粘合剂衍生自(例如)至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体以及至少一种可任选的共聚单体成分，所述的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体例如为丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸2-甲基-丁酯、丙烯酸2-乙基-己酯和丙烯酸正丁酯；所述的至少一种可任选的共聚单体成分例如为(甲基)丙烯酸、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰胺、乙烯基酯、延胡索酸酯、苯乙烯大分子单体、或其组合。优选的是，聚(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂衍生自大约0到大约20重量％的丙烯酸和大约100重量％到大约80重量％的、丙烯酸异辛酯或丙烯酸2-乙基-己酯或丙烯酸正丁酯成分中的至少一种(优选丙烯酸异辛酯)。本发明的优选实施方式为衍生自大约2重量％到大约10重量％的丙烯酸以及大约90重量％到大约98重量％的、丙烯酸异辛酯或丙烯酸2-乙基-己酯或丙烯酸正丁酯中的至少一种。本发明的一种具体的实施方式为衍生自大约2重量％到大约10重量％的丙烯酸以及大约90重量％到大约98重量％的丙烯酸异辛酯。
在另一个实施方案中，粘合剂衍生自大约94重量％到98重量％的丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基-己酯、丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-甲基-丁酯、以及2重量％到6重量％的(甲基)丙烯酰胺。
可以以(例如)处于水性溶剂或有机溶剂中的形式对粘合剂进行溶剂涂敷。在其它的实施方案中，粘合剂被热熔涂敷。在其它的实施方案中，可以以固态形式对粘合剂进行涂敷然后将其固化。
本发明的制品可被可任选的材料涂敷，以提供从预期基材或者粘合剂层剥离的性能。如果制品未经涂敷就具有隔离性(例如，如果上文所述的结构限制了该制品的粘合剂的粘附作用并且基底本身具有隔离性)，那么就不需要隔离层。可以在沉积上文所述的材料以形成所述结构之前，先将隔离涂层涂敷在基底上。如果沉积材料本身是上文详细描述的隔离材料，则这种实施方案是有用的。在另外的实施方案中，可将隔离涂料涂敷到基片上的、处于沉积材料之上的位置处。
适合用于所需粘合剂的隔离涂料在本领域中是已知的。隔离涂料的例子包括有机硅(溶剂和非溶剂型、热固化和辐射固化型、缩聚固化型和加成固化型、环氧化物官能化类、丙烯酸酯官能化类、甲硅烷醇官能化类、硅烷官能化类)和防粘改性剂(如硅氧烷)。在具体的实施方案中，隔离涂料为有机硅。
上基材可与基底相背地粘附到粘合剂层上。上基材可以是任何基材，例如为薄膜、热沉以及硅片。在去除本发明的制品之后，粘合剂起到将上基材和预期被粘物粘合的作用。例如，当从本发明的制品上移走之后，该上基材可起到粘胶带背衬的作用。在某些实施方案中，上基材是与粘合剂层相背的印刷用油墨接受体。
在某些实施方案中，在将衬片的图案微复制到粘合剂上之后，将上基材层叠到该粘合剂上。在其它实施方案中，在上基材上制备粘合剂，然后使本发明的制品以与上基材相背的方式与粘合剂相接触。
这些制品可用作载体料片来承载另一层或制品，例如其作为粘合剂产品的隔离衬片从而形成粘合剂制品。有些粘合剂制品还具有与本发明的制品相背的上基材。在某些实施方案中，粘合剂制品可以是转移型胶带或胶带卷，其中不需要上基材。
在某些实施方案中，上基材带有图像。可采用任何产业上的技术在上基材的与粘合剂相背的主表面上成像，所述的产业上的技术包括电子显影成像、喷墨印刷、丝网印刷、柔性版印刷、电子刻录(electronic cutting)、或其它成像或印刷技术。
实施例下面的例子进一步披露本发明的实施方案。
评价试验表面特征分析采用Jena Jenavert入射光显微镜和WYKO光学轮廓干涉仪对表面上的代表性的点进行表面特征评价。
衬片隔离性切下大约5cm×7.5cm的样品，并且用手将膜/PSA叠层从衬片上剥离下来。按下述标准对所述从衬片上剥离的操作的难易程度进行分级不合格1纸质基底被撕裂，纸裂开并残留在PSA层上，或者PSA碎片粘附到PET基底上。
不合格2完全剥离，但剥离操作不太容易。
合格3适度的剥离力。
合格4容易剥离掉。
应用试验在除去衬片之后，把从衬片隔离性试验中得到的粘合剂样品以PSA面向下的方式放置到平滑的经涂敷的铝板上。用一个宽7.6cm×直径6.0cm的1226g的橡胶辊沿着样品的周边滚压大概1厘米宽的区域。用手指的压力从样品的粘合边缘按压到该样品的中心，然后按压位于样品中心处的气泡和气袋，评价将气泡和残存空气气袋被挤压出去所需的时间。以如下方式对结果分级不合格气泡和气袋不能被挤压出来。
合格气泡和气袋被压平。压出气泡和气袋所用时间的近似值以秒为单位记录。
粘附性试验将应用试验中施加的样品从平板上剥离下来。以如下方式对粘附性分级不合格1极低的粘附性，需要很小的力合格2粘附在平板上合格3更为牢固地粘附在平板上。
衬片用基底纸经白土涂敷的78英磅(每3000平方英尺，1令)的牛皮纸，标称厚度为4.4密耳(Boise公司出品)PET光滑而有光泽的、透明无色的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，标称厚度为4密耳(ScotchparTM牌聚酯膜，3M公司出品)沉积材料压电油墨用于3M Printer 2500UV for ScotchprintTMGraphics的UV固化型油墨，用同一打印机固化。
环氧树脂向100份EponTM树脂160(Shell公司出品，在6rpm的条件下测得的布氏LVDT粘度为84,300cps)中加入1份FX-512UV活化型环氧树脂固化剂(3M公司出品)。用美国Ultraviolet公司的、具有两组中压UV灯的处理机对具有所得的印刷材料的基片进行处理。
隔离剂类型制备由96份的RAD-1007F隔离涂料(FCCTechnologies公司出品)和4份Cab-0-Sil M5二氧化硅(Cabot公司出品)形成的混合物。用上述UV处理机对具有所得的印刷材料的基片进行处理。
粘合剂涂层和膜叠层PSA A重量比为90∶10的丙烯酸异辛酯和丙烯酸的共聚物在重量比为60∶40的乙酸乙酯和庚烷中形成的固含量为23％的溶液，并且其中加有热交联剂。
PSA B重量比为93∶7的丙烯酸异辛酯和丙烯酸的共聚物在重量比为64∶36的乙酸乙酯和庚烷中形成的固含量为25％的溶液，并且其中加有热交联剂。
使用湿态间隙被设定为7密耳(标称值)的缺口刮条涂布器将压敏粘合剂溶液涂布在指定的衬片上，然后将所得的涂层在71℃的烘箱内干燥10分钟。这样就在平滑的基底上得到了标称厚度为1.1密耳的PSA层。将2密耳的、带有底漆层的增塑的PVC膜层叠到外露的PSA上，从而得到衬片/PSA/膜叠层结构。
实施例1和2使用压电印刷方法。用3M Printer 2500UV forScotchprintTMGraphics、采用两道工序，将网格图案分别沉积到纸质基底上和PET基底上并且光固化，其中所述的网格图案由每英寸15条相同节距的连续而相交的黑色光固化型油墨棱脊线形成。设置参数为0.25磅因(point)；726×600点/英寸；两道工序，其中每道工序50％的油墨；33英寸/秒；100％的黑色油墨，从而得到以45度偏斜的、每英寸15条线的正方形网格。
实施例1采用纸作为基底。表面特征分析表明大体连续的、起伏的坚固棱脊在纸上的基线处的平均宽度为263±15微米、平均高度为18±6微米。所得的棱脊结构能够经受住手指甲的刮擦。用一层薄薄的锡催化型有机硅配制物涂敷所得的微结构化的基片，并且在104℃的烘箱内固化2分钟，然后用PSA B进行涂敷并且与膜层叠。膜背衬/PSA样品被平稳而容易地与衬片分离开。表面特征分析表明位于被除去的衬片上的棱脊其高度至多为25微米、平均宽度为大约240微米，而PSA沟槽(形成与衬片上的棱脊图案相对应的沟槽网格图案)的深度最低为22微米、平均宽度为大约260微米。评价结果示于下面的表格中。
实施例2使用PET基底。表面特征分析表明大体连续的、起伏的棱脊在薄膜上的基线附近处测得的宽度为大约200-250微米、平均高度为22±5微米。所得的棱脊结构能够经受住手指甲的刮擦。用有机硅涂敷所得的结构化的基片(如实施例1一样)，然后用PSA A进行涂敷并且与膜层叠。表面特征分析表明位于被除去的衬片上的棱脊其高度至多为25微米、平均宽度为大约235微米，而PSA沟槽(形成与衬片上的棱脊图案相对应的沟槽网格图案)的深度最低为21微米、平均宽度为大约275微米。
实施例3、4、5和6用305目的印刷丝网印刷成每英寸相同节距的20条相交的线，从而限定正方形网格图案，设置参数为相对于丝网框架偏斜45度，细丝的宽度为大约45微米，开口的宽度为大约45微米。丝网中的线标称为3密耳(75微米宽)。将基底放在丝网的下面并与丝网接触，并且用塑料或橡胶涂布器将光固化材料紧压到丝网上。印刷后的基片用UV处理机进行处理。
实施例3在纸质基底上使用环氧树脂光固化材料，并且以58英尺/分钟的速度通过UV处理机(UVA每次通过时为0.25焦耳/平方厘米)两次，从而制成坚硬的凸起的网格微结构。所得棱脊能够经受住手指甲的刮擦。表面特征分析表明一些棱脊的宽度为275微米、高度最多为14微米。在微结构化的基片上施加一层薄薄的有机硅，并使其固化(如实施例1和2一样)，然后用PSA A进行涂敷并且与膜层叠。表面特征分析表明位于被除去的衬片上的棱脊其高度至多为20微米、平均宽度为大约240微米，而PSA沟槽(形成与衬片上的棱脊图案相对应的沟槽网格图案)的深度最低为15微米、平均宽度为大约260微米。所得制品的显微镜照片可参见图1。
实施例4采用和实施例3相同的方法，但是采用PET作为基底。所得棱脊能够经受住手指甲的刮擦。在涂布有机硅和粘合剂之前，表面特征分析表明连续棱脊的宽度为180-280微米、高度至多为13微米。在涂布有机硅和粘合剂之后，表面特征分析表明位于被除去的衬片上的棱脊其高度至多为13微米、平均宽度为大约190微米，而PSA沟槽(形成与衬片上的棱脊图案相对应的沟槽网格图案)的深度最低为11微米、平均宽度为大约250微米。所得制品的显微镜照片可参见图2。
实施例5在PET基底上使用光固化型隔离材料、以70英尺/分钟的速度通过UV处理机(UVA0.245焦耳/平方厘米)一次，从而制成坚硬的微结构。所得棱脊能够经受住手指甲的刮擦。表面特征分析表明连续棱脊在薄膜基线附近测得的平均宽度为大约159微米、高度为12-24微米。在微结构化的基片上涂敷一层薄薄的锡催化型有机硅配制物，并在烘箱中固化(如实施例1一样)，然后用PSAA进行涂敷并且与膜层叠。表面特征分析表明位于被除去的衬片上的棱脊其高度至多为19微米、平均宽度为大约150微米，而PSA沟槽(形成与衬片上的棱脊图案相对应的沟槽网格图案)的深度最低为17微米、平均宽度为大约180微米。
实施例6重复实施例5的操作过程，不同之处在于在涂敷粘合剂之前没有将一层薄薄的有机硅涂布到微结构化的基片上。表面特征分析表明位于被除去的衬片上的棱脊其高度至多为20微米、平均宽度为大约210微米，而PSA沟槽(形成与衬片上的棱脊图案相对应的沟槽网格图案)的深度最低为24微米、平均宽度为大约240微米。所得制品的显微镜照片可参见图3。
实施例7使用环氧树脂光固化材料以及凹版印刷方法通过对磁性合金板进行光化学蚀刻来制备凹版印版，从而提供由相交的连续凹槽形成的、每英寸20条线的正方形网格。在该印版的上表面上，凹槽的宽度为大约80微米、深度为大约38微米。用12英寸宽的橡胶涂布器将环氧树脂光固化材料分布到该印版上的凹槽中，用宽47mm×直径37mm的橡胶辊将PET基底片压到该印版上。从该印版上剥下基片，并且以55英尺/分钟的速度通过UV处理机两次(UVA每次通过时为0.30焦耳/平方厘米)，以得到坚硬的微结构化表面。所得棱脊能够经受住手指甲的刮擦。在涂布有机硅和粘合剂之后，表面特征分析表明位于被除去的衬片上的棱脊其高度至多为13微米、平均宽度为大约250微米，而位于PSA中的与衬片上的棱脊图案相对应的沟槽网格图案的平均宽度为大约250微米。

实施例8、9、10和11使用与实施例3-6所述相似的丝网印刷方法和丝网图案。此外，使用230目和355目的丝网。在230目的丝网中，细丝的宽度为大约55微米、开口的宽度为大约55微米。在355目的丝网中，细丝的宽度为大约35微米、开口的宽度为大约35微米。
实施例8.把由聚酯六丙烯酸酯和聚己内酯形成的光硬化型混合物(与美国专利No.5,591,786和5,635,545中公开的那些相似)加热到软的液态糊状，并且用手操作塑料涂布器将所得的混合物压到305目的丝网上，从而将该混合物印刷到纸质基底上。这样就形成了凸起的、由不连续的棱脊构成的、每英寸20条线的网格。所述棱脊的宽度为大约90微米、高度为大约19微米。
实施例9.使用无溶剂的PVC塑料溶胶重复实施例8。这样就形成了由软化的非熔态的塑料溶胶连续棱脊构成的、每英寸20条线的网格。所述棱脊的高度为大约16微米。
实施例10.使用如上所述的环氧树脂配制物重复实施例8。经印刷的基片通过UV处理机两次，每次通过时的UVA剂量为0.184焦耳/平方厘米。结果形成由固化的连续而坚硬的棱脊构成的、每英寸20条线的正方形网格。所述棱脊的宽度为大约135-155微米、高度为13-19微米。其它的丝网也可用于制备连续的棱脊。
实施例11.在搅拌的条件下，向80克3M 9720透明的UV固化型油墨中缓慢地加入3克Aerosil R202(Degussa公司出品)疏水性的、无定型的、经涂敷的二氧化硅粉末，以提供剪切变稀的配制物。用4#转子测得的布氏LV粘度为在60RPM的条件下为＞10000cps在30RPM的条件下为19,800cps在12RPM的条件下为39,250cps在6RPM的条件下为62,500cps。
采用例10中使用的丝网印刷和曝光处理来产生微结构化的基片。每次通过时的UVA曝光剂量是0.179焦耳/平方厘米。由各种丝网得到的结果示于下表中。

实施例12.使用图案化的金属印版和凹印打样机(Grav-A-Pruf，由位于美国马萨诸塞州South Hadley市的C&G Machine公司出品)将环氧树脂配制物印刷到纸上。当施加了足够的刮刀压力将纸压到该印版上时，在施加了所述刮刀压力的区域上，由连续棱脊构成的网格就会转移到纸上。
实施例13.将一片180系列的ControltacTMGraphic MarkingSystem薄膜(背涂有粘合剂的PVC膜产品，3M公司出品)彻底而容易地从其带有有机硅涂层的隔离衬片上剥离下来，并且在室温下使用PA-1扁平的塑料涂布器(3M公司出品)的边缘将该膜片粘附到指定的基材上，以便将该膜片牢固地压到基材上。在大约15秒以后，将该膜片以至少大约20厘米/分钟的速度从基材上拉下来。以下结果示出所测基材的非隔离性以及膜和/或基材的破坏情况。
聚酯基片被粘附的薄膜难以剥离并且被撕破。
纸质基片纸的面漆层剥落到粘合剂层上。
商业用纸卡片卡片的面漆层剥落到粘合剂层上。
本发明的多种变形和改变对本领域的技术人员来说是显而易见的，而不会偏离本发明的实质和范围。
权利要求
1.一种制品，该制品具有基底，该基底具有第一主表面和与该第一主表面相背的第二主表面；以及结构化的表面，该结构化的表面含有沉积材料，该沉积材料粘附在所述基底的所述第一主表面的一部分上，其中所述材料具有超出听述第一主表面至少3微米的高度；其中该结构化的表面部分地由所述沉积材料限定，而且该结构化的表面具有至少一个从该基底的一边延伸到该基底的另一边的连续结构。
2.权利要求1所述的制品，其中该制品是载体料片。
3.权利要求1所述的制品，其中所述沉积材料为非顺应性的。
4.权利要求1所述的制品，其中所述基底为非顺应性的。
5.权利要求1所述的制品，该制品还具有粘合剂层，该粘合剂层与所述基底片的所述第一主表面相邻。
6.权利要求5所述的制品，该制品还具有上基材，该上基材以与所述基底片相背的方式位于所述粘合剂层上。
7.权利要求5所述的制品，其中所述粘合剂层具有结构化的表面，该结构化的表面与所述制品的所述结构化表面相反。
8.权利要求5所述的制品，其中该制品可从所述粘合剂层上剥离下来。
9.权利要求8所述的制品，其中该制品具有隔离涂层，该隔离涂层位于所述的沉积材料上。
10.权利要求9所述的制品，其中所述的隔离涂层包含有机硅。
11.权利要求8所述的制品，其中所述的沉积材料包括隔离材料。
12.权利要求1所述的制品，其中所述基底包括纸。
13.权利要求1所述的制品，其中所述基底包括聚合物。
14.权利要求1所述的制品，其中所述基底是多层基底。
15.权利要求1所述的制品，其中所述沉积材料是油墨。
16.一种生产制品的方法，该方法包括提供基底，该基底具有第一主表面和与该第一主表面相背的第二主表面；以及把待沉积材料沉积到该基底的所述第一主表面的至少一部分上，作为限定图案；其中该限定图案具有至少一个从该基底的一边延伸到该基底的另一边的连续结构；其中所述材料具有超出该基片的所述第一表面的平均平面至少3微米的高度；
17.权利要求16所述的方法，其中通过丝网印刷所述材料的方式将该材料沉积到所述基片的所述第一主表面上。
18.权利要求16所述的方法，其中通过凹版印刷所述材料的方式将该材料沉积到所述基片的所述第一主表面上。
19.权利要求16所述的方法，其中通过喷墨印刷所述材料的方式将该材料沉积到所述基片的所述第一主表面上。
20.权利要求16所述的方法，其中通过感热印刷的方式来沉积所述材料。
21.权利要求16所述的方法，该方法还包括在将所述材料沉积到所述基片的所述第一主表面上之后、对所述制品进行热处理的步骤。
22.权利要求16所述的方法，该方法还包括在将所述材料沉积到所述基片的所述第一主表面上之后、对所述制品进行电磁辐射处理的步骤。
23.权利要求16所述的方法，该方法还包括在将所述材料沉积到所述基片的所述第一主表面上之后、对所述制品进行粒子辐射处理的步骤。
24.权利要求16所述的方法，该方法还包括在所述沉积材料上涂敷粘合剂层的步骤。
全文摘要
本申请涉及一种制品，该制品具有基底以及结构化的表面；所述基底具有第一主表面和与该第一主表面相背的第二主表面，所述结构化的表面含有粘附到所述基底的所述第一主表面的一部分上的沉积材料，其中所述材料具有超出该第一主表面至少3微米的高度。该结构化的表面部分地由所述沉积材料限定，而且该结构化的表面具有至少一个从该基底的一边延伸到该基底的另一边的连续结构。本申请另外涉及生产该制品的方法。
文档编号C09J7/02GK101080470SQ200580042922
公开日2007年11月28日 申请日期2005年12月9日 优先权日2004年12月14日
发明者丹尼·L·弗莱明, 弗兰克·T·谢尔 申请人:3M创新有限公司