热活化粘附的平面元件的制作方法

专利名称：热活化粘附的平面元件的制作方法
热活化粘附的平面元件
本发明涉及基本上二维的元件("2D元件")，其在热活化下毫无气泡地 粘结并且具有至少一种可热活化的粘合剂，所述2D元件具有至少一个侧 面，该侧面平行于该2D元件的主要尺寸取向并且适合用于该2D元件和基 材的粘结，本发明还涉及制备这种在热活化下毫无气泡地粘结的2D元件的 方法。本发明进一步涉及借助于这种在热活化下毫无气泡地粘结的2D元件 产生无气泡结合的方法。
常常使用产生接合的粘合剂粘结(adhesive bond)来接合工件，该接合的
性能可以通过选择所用的粘合剂进行调整。这些应用的典型是使用单面或
双面粘合的2D元件，例如粘合标签、胶带、粘合片等。这种粘合制品在一
个侧面或两个侧面上均具有粘合剂层，换句话说，为二维粘合剂涂层或粘
合剂膜，它们拟将粘合制品附着至基材，即附着至基底或结合面。然而，
使用非常特定的粘合剂的后果是，为了获得实际可得的期望的结合，许多 作为粘合剂使用的体系需要专门的处理措施。.
例如，对于暴露于高负荷下的接合，包括那些在高温暴露于高负荷下 的接合，优选使用在室温不具有固有粘性而仅在加热时逐步显示出与基材 的结合强度(这是粘结所需的)的这些粘合剂。这种可热活化的粘合剂在室温 下常常是固体形式，在结合过程中，由于温度接触且在适当时还有附加压 力，它们可以可逆或不可逆地转变为高结合强度的状态。例如，可逆的可 热活化的粘合剂为基于热塑性聚合物的那些，而使用的不可逆的粘合剂包 括，例如反应性粘合剂，其中发生可热活化的化学反应如交联反应，结果 这些粘合剂特别适合用于基材的永久性高强度结合。
所有这些可热活化的粘合剂体系的共同特征是，为了粘结它们必须被 强烈加热。然而，在这些条件下，粘合剂层内常常释放出气态或液态物质, 例如，水(例如包括水蒸汽)或者空气)，它们例如可能在缩合反应期间作为 交联反应的副产物产生，或者在室温下吸附在聚合物基质中并在加热时经 历解吸。以这种方式释放的气态或液态流体的量在一些情况下相当可观
4水吸附在大分子网络上并可在加热时逸出。
由于每种情况下在平衡反应过程中均释放流体，因此流体不能立即全
部逸出，而是在整个粘结过程中在粘合剂内产生，然后集中在粘合剂和基 材之间的粘结平面处，换言之，在结合面处。出现在那里的聚集流体主要
为气泡状内含物(inclusions)的形式，由此导致粘结的强度在整体上下降。施
用至基材的粘合剂层越厚，则在活化时由此产生的流体量越大，当然对结 合稳定性的损害也越显著。
因此，在大部分粘结中这种流体内含物和流体气泡是不想要的。在那 些工艺上要求高度均匀的结合的情况中(因为其中结合的直观品质十分重 要)，或者那些在负荷下要求一致高度稳定的结合的情况中，无气泡(即，整 面)接合尤其重要。然而，至今也没有已知的允许以简单方式、高强度无气
泡粘结的并且即使在高温下也会如此的热活化结合的2D元件。
因此，本发明的目的是提供热活化粘结的2D元件，其消除了这些缺点 并且尤其确保以筒单方式进行无气泡粘结。
根据本发明，通过在一开始就指出的那类2D元件实现了这一目的，其 中所述侧面具有沟槽元件，该沟槽元件包括至少 一个适合输送流体的沟槽， 所述至少一个沟槽置于所述侧面内，其方式使得它朝该侧面敞开并连续地 从该侧面的 一 个边缘部分延伸到该侧面的另 一 边缘部分。
所述2D元件具有平面设计，这是指它的高度尺寸相对于 一个或两个侧 面的尺寸小。例如，在丝状(filamentform)2D元件的情形中，它的长度显著 大于其高度和宽度；在带状2D元件的情形中，其长度和宽度显著大于其高 度，另外其长度大于其宽度；以及在片状或标签状2D元件的情形中，其长 度和宽度显著大于其高度，且长度和宽度的数量级大致相同。本发明的2D 元件的平面在其长度和宽度上对应于该2D元件的主要尺寸。因此，这种 2D元件通常具有平行于该2D元件的主要尺寸取向的两个侧面。
在这两个侧面的至少一个上，存在具有粘合剂层的可粘结的2D元件， 该粘合剂层的外侧与基材接合。所述粘合剂层包括至少一种可热活化的粘 合剂，其在活化温度下、在高于室温的温度下处于活化状态，能够逐渐显 示出与基材表面的高结合强度，并且在活化之后，即使在低于低于活化温 度的温度(例如，室温)下也保持这一高结合强度。在该2D元件和基材的结 合中，所述侧面然后与基材表面直接接触并和这部分基材一起形成粘结区域，即结合面。
根据本发明，提供的是2D元件的一个侧面的一种特殊设计，其特征在 于，其上布置有至少一个沟槽元件。如果气态或液态流体位于粘合剂层和 基材之间并形成气泡，则该沟槽元件可以将该流体从结合面的内部移向其 边缘。通过充满流体的气泡的内外部产生压差实现流体从结合面中的输送 (即，除去该流体)，该压差为，例如因粘合剂层或附加衬背的内在张力，或 者当对气泡外部的体积施真空时而导致的在传播过程中的外部压力的形 式。由于此压差，在沟槽元件内的气泡中存在的流体在具有较低总压的位 置方向被除去。
为此，沟槽元件包括至少一个沟槽，在结合面中，该至少一个沟槽平
行于主要尺寸延伸，且适合于经由该沟槽输送流体，因此，即使当2D元件 已与基材结合时，流体也可以经由沟槽输送，2D元件不会起皱(lifting)，也 不存在该处的结合的局部分离。为此，设定该至少一个沟槽朝该侧面敞开 并由此暴露于该侧面，使得位于基材和2D元件之间的边界区的任何聚集流 体流入沟槽并因而可以经由沟槽输送到2D元件的边缘。此外，该至少一个 沟槽连续地从所述侧面的 一个边缘部分延伸到该侧面的另 一边缘部分，使 得输送到2D元件边缘的流体能够在沟槽的一个边缘区域离开并以此方式 简单地并永久地从结合面中除去。
在一种有利实施方式中，沟槽元件具有多个沟槽。这样可以在2D元件 边缘处将大量流体快速并特别简单地从粘合剂和基材之间的结合面中排 出。例如，当较大量的流体短时间内形成或集中在结合面内，且必须快速 除去从而不会持久损害总体结合强度时，这是有利的。
此时，有利的是这些沟槽经由一个或多个交叉点彼此连接。从而可以 确保在每种情况中使用最短的输送路径，极其有效地从结合面输送流体， 这些路径在结合扩大时成为具有较低流动阻力的路径。
另外，有利的是沟槽具有基本上相同的深度和基本上相同的宽度。这 得到了特别均勻地承受负荷的热活化粘结的2D元件，由此防止在2D元件 不均匀承载时优先在一个位置撕开。
相反，如果承受均匀负荷的能力不是主要关注的，沟槽当然也可以具 有不同的深度和/或不同的宽度，从而2D元件包含例如非常小的、小的、 中等尺寸的、大的和非常大的沟槽。引入具有非常大尺寸的沟槽确实对2D元件产生力学上承载较小的部分，在该部分2D元件在不均匀负荷下优先撕
开，在中等尺寸的沟槽均匀排列的情形中并非如此。然而，这样可以获得
最终稳定的2D元件，因为可以整体上使中等尺寸、大尺寸和非常大尺寸的 沟槽的数量降至最低。例如，可以采用沟槽元件的树枝状设计，其中大量 非常小的沟槽将来自粘合剂的流体除去到较少量的小沟槽中，这些较少量 的小沟槽敞开通到(open out into)甚至更少数量的中等尺寸的沟槽中，该中等 尺寸的沟槽进而允许流体排入少量大的沟槽中，然后流体经由该大的沟槽 能够通到单个的非常大的沟槽，从该非常大的沟槽在边缘部分离开2D元 件。
另外，在沟槽的宽度为至少100nm且不大于2mm时是有利的。使用 宽度大于2mm的沟槽极其损害粘结的承载能力，即使对于具有几个平方米 的结合区域的大的2D元件也是如此，而在宽度小于100 nm的沟槽中，流 体输送所需的压力不相称地上升到高的程度。在这种体系中，由于与沟槽 壁的相互作用(该作用在小沟槽截面中相当大)，不可能发展为层状流分布 (laminar flow profile)。此外，采用常规的制造技术形成这种小结构非常复杂， 因此并非经济合理的。
当侧面中沟槽元件的总面积大于该侧面总面积的2%且至多为该侧面 总面积的65%,优选大于该侧面总面积的5%时，该热活化粘结的2D元件 特别合适。如果沟槽元件的总面积小于侧面总面积的2%,则整体上仅有少 量宽度小的沟槽，因此沟槽元件的输送能力总的来说非常低并且流体不能 从结合面快速排出。在沟槽元件的总面积大于该侧面总面积的5%时，观察 到为输送流体所施加的压力显著下降。然而，如果沟槽元件的总面积大于 侧面总面积的65%,则2D元件和基材的粘附力非常低。
而且，2D元件可包括永久性衬背。这赋予2D元件在面临机械接触时 整体上具有高的牢固性水平。
另外，2D元件可具有第二侧面，该第二侧面与上述侧面相对布置并平 行于2D元件的主要尺寸取向，而且适合用于该2D元件和第二基材的粘结。 此第二侧面可具有第二沟槽元件，该第二沟槽元件包括至少一个适合输送 流体的沟槽，其置于第二侧面内，使得它朝第二侧面敞开并连续地从该第 二侧面的一个边缘部分延伸到该第二侧面的另一边缘部分。这样，获得双 面可粘结的2D元件，其中两个粘合剂层各自具有用于从结合面中除去流体
7的沟槽元件，因此，如此可以获得在两个面均无气泡地粘结的2D元件。
此外，在2D元件包括如下的临时衬背时是有利的，该临时衬背具有凸 起的背脊元件(ridge element),该凸起的背脊元件与所述至少一个沟槽以互 补方式成形并啮合到(engage into)该至少一个沟槽中。当2D元件以一致具 有这种类型的互补衬背的方式存放时，这种设计确保了粘合剂层中的沟槽 元件的功能即使在较高温度下也得以保留。在临时衬背存在下，没有粘合 剂流入沟槽内，由此沟槽元件保持连续。
另外，此设计具有简化制备粘合剂层中的沟槽元件的作用，使得该沟 槽元件在临时衬背的辅助下在成形步骤中得以制备。因此，此设计也提供 了制备在热活化下毫无气泡地粘结的2D元件的特别简单的方法，其中将可 热活化的粘合剂施用到临时衬背的 一个顶面，其方式使得当该粘合剂施用 至所述临时衬背时，该临时衬背顶面上的背脊元件在该粘合剂中以与该背 脊元件互补的方式形成沟槽元件，并如此啮合到所述沟槽元件的至少一个 沟槽中。这样，使用临时衬背和置于其上的背脊元件作为流延模具或压花
剂层上进行单独的结构化步骤。
特别有利的是，在制备双面可粘结的2D元件中，使用同样双面配置有 背脊元件的临时衬背，因为这样可以更加简化上述制备方法。此时，可以 将第二沟槽元件压印在2D元件的第二个面上，再次不需要单独的结构化步 骤，最后将临时接合在临时衬背一个面上的2D元件巻绕成巻以便于存放， 这样在2D元件的第二侧面上，将可热活化的粘合剂压向临时衬背的第二顶 面的第二背脊元件，与上述顶面相对布置，使得与第二背脊元件以互补方 式成形的第二沟槽元件压印到粘合剂中并啮合到该第二沟槽元件的至少一 个沟槽中。
因此本发明的另一方面提出通过上述在热活化下毫无气泡地粘结的 2D元件来产生无气泡粘结的方法。至今为止，通常将聚集在结合面的流体 在强压下输送到2D元件的边缘。此方法具有大量实际缺点，由于为输送流 体不得不施加的压力必须足够大，从而在流体流过期间在短暂的热状态下 将粘结局部分开，然后再形成(re-form)结合，因此2D元件和基质的粘合力 常常较弱。所以，本发明的另一目标是提供一种方法，该方法消除所述缺 点并允许，特别是，沿结合平面简单输送流体而不伴随结合强度的降低。
8通过以下方法实现该目的，其中在热层压步骤中，在压力下将2D元件 施用至基材，使得封闭在2D元件和基材之间的结合区中的流体经由沟槽元 件排出该结合区。使用沟槽元件使得流体即使在微小压力下也能离开。不 再必须局部分分开已经得到的粘结。
应理解，在本申请中在热活化下毫无气泡地粘结的2D元件为设计用于
热活化结合并且还适合无气泡接合的任何片状结构。在本申请中，无气泡 接合是任何与基材的整面粘结，其中在结合面不存在气泡，无需后处理
(aftertreatment)或者最多用非常简单的后处理就可以获得这种情形。
本发明的2D元件适合在设置平行于该2D元件主要尺寸的两个侧面的 至少一个上粘结基材和2D元件，在适当时在两个侧面均可粘结。这种方案 包括粘结所需的任何措施例如，在该侧面直接和容易达到地布置粘合剂， 还选择适合特定基材的粘合剂和粘合剂涂层，通过以下物质可以获得的一 些措施，如相对于基材表面粗糙度而言厚度充分的粘合剂层，或者适合与 基材形成高结合强度的粘合剂组合物。
剂。这种粘合剂可具有不同的聚合物结构。下文仅仅举例描述的是许多典 型可热活化的粘合剂体系，发现它们特别有利于本发明，尤其是那些基于 聚丙烯酸酯、基于聚烯烃、和基于弹性体类聚合物和至少一种改性树脂的 那些粘合剂体系。
基于聚丙烯酸酯和/或聚曱基丙烯酸酯(下文简称为聚(曱基)丙烯酸酯) 的可热活化的粘合剂包括70% 100%重量作为主要单体的、具有通式 CH产C(R1 )(COOR2)的丙烯酸酯和/或曱基丙烯酸酯和/或这些化合物的游离 酸，其中R'选自H和CH3， R"选自包含H和/或具有1 30个^f友原子的烷基 链的基团。这类单体例如为丙烯酸类单体，包括具有1 14个碳原子的烷基 的丙烯酸酯和曱基丙烯酸酯。不希望受该列举限制地，这类单体的具体实 例可以包括丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、曱基丙烯酸乙酯、 丙烯酸丙酯、曱基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、曱基丙烯酸正丁酯、丙烯 酸正戊酯、丙烯酸正己酯、曱基丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正 辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、曱基丙烯酸硬脂酯、 丙烯酸二十二烷基酯，及其支化的异构体，例如丙烯酸2-乙基己酯。还适 合少量添加到该主要单体的其他有用的单体为曱基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片基酯或曱基丙烯酸异冰片基酯。
这类聚合物可任选含有不大于30%重量的作为其他单体的烯属不饱和
单体，其具有另外的官能团且通式为CH2=C(R3)(COOR4)，其中W选自包括 H和/或CH3的基团，和OR2为官能团或至少含有支持粘合剂后面交联的官 能团，粘合剂在暴露于紫外光时通过该官能团(例如具有给H效应)进行交联。
其他这类单体的实例为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、曱基丙烯酸羟 乙酯、曱基丙烯酸羟丙酯、烯丙基醇、马来酸酐、衣康酸酐、衣康酸、丙 烯酰胺和曱基丙烯酸缩水甘油基酯、丙烯酸苯曱酯、甲基丙烯酸苯曱酯和 丙烯酸苯酯、曱基丙烯酸苯酯、叔丁基苯基丙烯酸酯、叔丁基苯基曱基丙 烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、曱基丙烯酸苯氧基乙酯、曱基丙烯酸2-丁氧 基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、二曱基氨乙基曱基丙烯酸酯、二曱基氨基 乙基丙烯酸酯、二乙基氨乙基曱基丙埽酸酯、二乙基氨基乙基丙烯酸酯、 曱基丙烯酸氰基乙酯、丙烯酸氰基乙酯、曱基丙烯酸甘油酯、曱基丙烯酸 6-轻基己酯、N-叔丁基丙烯酰胺、N-羟曱基-曱基丙烯酰胺、N-(丁氧基曱基) 曱基丙烯酰胺、N-羟甲基-丙烯酰胺、N-(乙氧基曱基)丙烯酰胺、N-异丙基 丙烯酰胺、乙烯基乙酸、丙烯酸四氢糠基酯、P-丙烯酰氧基丙酸、三氯代丙 烯酸、富马酸、巴豆酸、乌头酸和二曱基丙烯酸，该列举并非穷举。
该其他这类单体另外的实例为，例如，芳族乙烯基化合物，芳环可以 优选由C4 C18单元构成且也可以含有杂原子，该芳族乙烯基化合物例如为 苯乙烯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基苯邻二曱酰亚胺、曱基苯乙烯、3，4-二曱 氧基苯乙烯或4-乙烯基苯甲酸，该列举并非穷举。
选择用于聚合的单体，使得所得的聚合物可以用作可热活化的粘合剂。
对于本发明的要求，例如，得到的聚合物的静态玻璃化转变温度Tg,A大于
30。C。
根据前述说明，这种至少30。C的玻璃化转变温度Tg,A通过选择单体和 单体混合物的定量组成以便得到符合类似于如下Fox表示的方程式(参考 T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1(1956)123)的方程式(E1)的期望的聚合物Tg,A 值而获得<formula>formula see original document page 11</formula>
(El).
在式中，n是所用单体的序号，Wn是各个单体n的质量分数(以wt。/。计)， Tg,n是各单体n的均聚物的相应的玻璃化转变温度(以K计)。
也可以使用基于聚烯烃的粘合剂，特别是基于软化范围位于30。C以上 并且在结合之后的冷却过程中再次凝固的聚-a-烯烃的粘合剂代替这种基于 丙烯酸酯的粘合剂。这种基于聚烯烃的粘合剂的静态玻璃化转变温度Tg，A 或熔点Tm,A例如为35。C 180。C。通过#4居目标加入添加剂还可以进一步增 加这些聚合物的结合强度。因而，为此可以使用例如聚酰亚胺共聚物或聚 乙酸乙烯酯共聚物作为结合强度促进添加物。
为了获得期望的静态玻璃化转变温度Tg,A或熔点Tm，A，这里再次选择
所用的单体、还有它们的量，从而得到符合类似于Fox表示的方程式的方 程式(E 1)的期望的聚合物的温度值。
为了更易于处理，还进一步限制可热活化的粘合剂的静态玻璃化转变
温度Tg,A或熔点Tm,A。如果所述温度过低，则存在2D元件在传递或输送期
间在高温下变软并熔合到底层网幅(underlying web)上的风险，结果2D元件
不再可拆分。
为此为了确定最佳温度范围，可以改变共聚单体的分子量，还有其组
成。为了设定低静态玻璃化转变温度Tg,A或低熔点Tm,A,例如可以使用具有
中等分子量或低分子量的聚合物。在本申请中还可以将低分子量聚合物与 高分子量聚合物共混。在此意义上，发现使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、 聚己烯或这些聚合物的共聚物是有利的。
例如，可以以层的形式施涂聚乙烯和聚乙烯共聚物的含水分散体。欲 使用的特定共混物的组成进而取决于所得到可热活化的粘合剂的期望的静
态玻璃化转变温度Tg,A或期望的熔点Tm,A。
聚-oc-烯烃形式的各种可热活化的聚合物可得自Degussa公司，商品名 为VestoplastTM。才是供名称为Vestoplast 703, 704, 708, 750， 751, 792, 828, 888和891的富含丙烯的聚合物。它们的熔点的Tm，A范围为99~162°C。提 供名称为VestoplastTM 308, 408, 508, 520和608的富含丁烯的聚合物。它们 具有84 157°C范围的熔点TmA。
ii在美国专利3,326,741、 3,639,500、 4,404,246、 4,452,955、 4,404,345、 4,545,843、 4,880,683和5,593,759中公开了其他可热活化的压敏粘合剂的实 例。这些文献还描述了其他可高温活化的压敏粘合剂体系。
作为替代，可以根据弹性体基础聚合物和至少一种改性剂树脂设计可 热活化的粘合剂。对于弹性体基础聚合物，可以采用所有合适的弹性体聚 合物，实例为橡胶、丁腈橡胶、环氧化丁腈橡胶、聚氯异戊二烯和聚丙烯 酸酯。橡胶可以是合成橡胶或天然橡胶。合适的合成橡胶为所有常规的合 成橡胶体系，如那些基于聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩曱醛、腈橡胶、丁 腈橡胶、氲化的丁腈橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、曱基-乙烯基-有机硅橡胶、氟代有机硅橡胶、四氟乙烯-丙烯共 聚物橡胶、丁基橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶。通常选择合成橡胶，使得它们 具有温度范围为-80。C 0。C的软化温度或玻璃化转变温度。
丁腈橡胶市售的常见实例为，例如，Eni Chem的Europrene , Bayer 的Krynac ，或者Zeon的BreonTM和Nipol NTM。聚乙烯醇缩曱醛可以为例 如Ladd Research的FormvarTM。聚乙烯醇缩丁醛可为得自Solutia的 ButvarTM，得自Wacker的PioloformTM和得自Kuraray的MowitalTM。可得到 的氢化的丁腈橡胶包括，例如Bayer的TherbanTM产品和Zeon的ZetpoFM产 品。市售的聚丙烯酸酯橡胶例如为Zeon的Nipol ARTM。可得到的氯丁二烯 的一个例子为Bayer的Baypren 。可以获得乙烯-丙烯-二烯橡胶，例如， 为DSM的Keltan , Exxon Mobil的Vistalon — Bayer的Buna EPTM。曱 基-乙烯基-有机硅橡胶可得自，例如Dow Corning的SilasticTM和GE Silicones 的SiloprenTM。以及合适的氟代有机硅橡胶为，例如GE Silicones的 Silastic 。 丁基橡月交可得自，例如Exxon Mobil的Esso ButylTM。可用作苯 乙烯-丁二烯橡月交的例如为Bayer的Buna STM， Eni Chem的EuropreneTM和 Bayer的Polysar STM。
除了纯弹性体聚合物，还可以使用热塑性聚合物和弹性体基础聚合物 的共混物。优选从以下聚合物中选择热塑性材料聚氨酯、聚苯乙烯、丙 烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、聚酯、未增塑聚氯乙烯、增塑聚氯乙烯、 聚曱醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、氟化聚合物如聚四氟乙烯、 聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、聚酰亚胺、聚醚、共聚酰胺、 共聚酯、聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯)和聚(曱基)丙烯
12酸酯。该例举也不是全面的。通常选择热塑性聚合物使得软化温度或玻璃
化转变温度的温度范围为60。C 125。C。
可担当改性剂树脂的树脂是所有那些影响粘合剂的粘合性质的树脂，尤其是增加结合强度的树脂和反应性树脂。作为增加结合强度的树脂，可以使用所有已知的增粘树脂。作为粘合剂的一部分，改性剂树脂的分率通常为25% 75%重量，基于弹性体聚合物和改性剂树脂全部共混物的重量。
作为增加结合强度的树脂或增粘树脂 一 也称为增粘剂树脂，可以毫无例外地使用所有文献中已知的和描述的增粘剂树脂，实例为蒗烯树脂、茚树脂和松香，它们的歧化(disproportionated)、氢化、聚合以及酯化衍生物及盐，以及脂肪族或芳族烃树脂，薛烯树脂和辟烯酚醛树脂，以及C5树脂、C9树脂和其它烃树脂。可单独使用或以任何期望的组合使用这些树脂和其它树脂，以根据要求调节得到的粘合剂的性质。 一般而言，可以使用与热塑性材料相容(溶解)的所有树脂；特别是脂族、芳族或烷基芳族烃树脂，基于单一单体的烃树脂，氢化烃树脂，功能烃树脂以及天然树脂。可以明确地参考在Donatas Satas的"压敏胶粘剂技术手册(Handbook of PressureSensitive Adhesive Technology)，，(van Nostrand， 1989)中对现有知识状态的描述。
粘合剂可以进一步包括反应性树脂，该反应性树脂能够自身交联、与粘合剂中的其他反应性树脂和/或至少一种丁腈橡胶交联。在粘合剂内，由于化学反应，反应性树脂影响所述粘合剂的粘合性质。在本申请中可以使用所有常规的反应性树脂作为反应性树脂，实例为环氧树脂、酚醛树脂、
碎烯-酚醛树脂、三聚氰胺树脂、具有异氰酸酯基团的树脂、或者这些树脂的共混物。
环氧树脂包括全部环氧化物的集合。因此，环氧树脂可以为单体、低聚物和聚合物。聚合的环氧树脂在种类上可以为脂族、脂环族、芳族或杂环的。环氧树脂通常具有至少两个可以用于交联的环氧基团。
对于聚合的环氧树脂，环氧树脂的分子量在100 g/mo1至最大10000g/mo1的范围变化。
环氧树脂包括所有常规的环氧化物，例如双酚A和环氧氯丙烷的反应产物、苯酚和曱醛(称为线型酚醛清漆树脂)与环氧氯丙烷的反应产物，环氧氯丙烷与对-氨基苯酚的反应产物或缩水甘油基酯。
13这种类型的环氧树脂例如可以如下形式购买来自Ciba Geigy的 Araldite 6010, CY-281TM, ECN 1273, ECN 1280, MY 720, RD-2;来自 Dow Chemical的DER 331, DER 732, DER 736， DENTM 432, DENTM 438, DENTM 485; EponTM 812， 825， 826， 828， 830, 834， 836, 871， 872, 1001， 1004, 1031等;以及来自Shell Chemical的HPT 1071, HPT 1079。
市售的脂族环氧树脂的实例例如为乙烯基环己烷二氧化物如来自 Union Carbide Corp.的ERL-4206, ERL-4221, ERL 4201, ERL-4289或 ERL-0400。
可以使用的线型酚醛清漆树脂的实例包括Celanese的Epi-RezTM 5132; Sumitomo Chemical的ESCN-001; Ciba Geigy的CY-281; Dow Chemical的 DEN 431， DENTM 438, Quatrex 5010; Nippon Kayaku的RE 305S; DaiNippon Ink Chemistry的Epiclon N673或Shell Chemical的Epikote 152。
可以使用常规的酚醛树脂作为酚醛树脂，例如Toto Kasei的YP 50; Union Carbide Corp.的PKHC或者Showa Union Gosei Corp.的BKR 2620。也 可以单独使用或与其他酚醛树脂一起使用曱阶段酚醛树脂作为反应性树 脂。对于萜烯-酚醛树脂，可以使用所有常规的萜烯-酚醛树脂，例如Arizona Chemical的NIREZ 2019。对于三聚氰胺树脂，可以使用所有常规的三聚 氰胺树脂，例如来自Cytec的CymeFM 327和323。对于含有异氰酸酯基团 的树脂，可以使用用异氰酸酯基团官能化的常规树脂，例如来自Nippon Polyurethane Ind.的Coronate L，来自Bayer的Desmodur N3300或 Mondur 489。
为了加速两种组分之间的反应，粘合剂还可以任选包括交联剂和促进 剂。合适的促进剂是本领域技术人员已知的所有合适的促进剂，例如，可 以如下形式购买的咪峻类来自Shikoku Chem, Corp.的2M7， 2E4MN， 2PZ-CN, 2PZ-CNS, P0505和L07N，及来自Air Products的Curezol 2MZ;以 及还有胺，特别是叔胺。合适的交联剂包括本领域技术人员已知的所有合 适的交联剂，例如六亚曱基四胺(HMTA)。
此外，粘合剂还可以任选包括其他组分，例如增塑剂、填料、成核剂、 膨胀剂、结合强度增强添加剂和热塑性塑料添加剂、配合剂和/或老化抑制 剂。可以使用的增塑剂是本领域技术人员已知的所有合适的增塑剂，例如，
基于如下物质的那些增塑剂聚二醇醚、聚氧化乙烯、磷酸酯、脂族羧酸
酯和苯曱酸酯、芳族羧酸酯、较高分子量的二元醇、磺酰胺和己二酸酯。对于填料，可以使用本领域技术人员已知的所有合适的填料，例如纤
维，炭黑，金属氧化物如氧化锌和二氧化钛，白垩，硅石，硅酸盐，由玻
璃或其他材料制得的实心珠、空心珠或微珠。
对于老化抑制剂，可以使用本领域技术人员已知的所有合适的老化抑
制剂，例如基于主抗氧化剂或辅助抗氧化剂或光稳定剂的那些。
对于结合强度增强添加剂，可以使用本领域技术人员已知的所有合适
的结合强度增强添加剂，例如聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯
酸酯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯-丙蹄-二烯橡胶、曱基-乙烯基-有机硅橡胶、
氟有机硅橡胶、四氟乙烯-丙烯共聚物橡胶、丁基橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶。
例如，聚乙烯醇缩甲醛可以为Ladd Research的FormvarTM 。聚乙烯醇缩丁醛可以为得自Solutia的Butvar , Wacker的PioloformTM和Kuraray的Mowital 。聚丙烯酸酯橡胶可以为得自Zeon的Nipol ARtm。氯丁二烯橡胶可以为得自Bayer的BayprenTM。乙烯-丙烯-二烯橡胶可以为得自DSM的Keltan ,得自ExxonMobil的VistalonTM和得自Bayer的BunaEPTM。曱基-乙烯基-有机硅橡胶可以为得自Dow Corning的SilasticTM和得自GESilicones的Silopren 。氟有机硅橡胶可以为得自GE Silicones的Silastic 。丁基橡胶可以为得自ExxonMobil的Esso Butyl 。苯乙烯-丁二烯橡胶可以为得自Bayer的Buna STM,得自Eni Chem的EuropreneTM和得自Bayer的Polysar STM。
对于热塑性塑料添加剂，可以使用本领域技术人员已知的所有合适的热塑性塑料，实例为选自以下的热塑性塑料材料聚氨酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、聚酯、未增塑的聚氯乙烯，增塑的聚氯乙烯，聚曱醛，聚对苯二曱酸丁二醇酯，聚碳酸酯，氟化聚合物如聚四氟乙烯，聚酰胺，乙烯-乙酸乙烯酯，聚乙酸乙烯酯，聚酰亚胺，聚醚，共聚酰胺，共聚酯，聚(曱基)丙烯酸酯，以及还有聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚异丁烯。
此外，热活化粘结的2D元件的结合强度可以通过进一步根据目标添加添加剂而增加，例如通过使用聚亚胺共聚物和/或聚乙酸乙烯酯共聚物作为结合强度-促进添加物。
根据本发明，2D元件包括在所述侧面上的至少一个沟槽元件。此沟槽 元件具有 一个沟槽或者两个或更多个沟槽，该沟槽可以具有任何期望的有 利排列，因此在其最简单的形式下该沟槽元件仅仅由单个沟槽组成。沟槽 是指适合排出流体的基本上为延长设计的任意渠道状凹陷。因此，沟槽的
横截面可以具有任何常见的轮廓，例如半圓形、半椭圓形、三角形、长方 形或正方形、不等边四边形、不规则形状等等。
本申请将一个或多个沟槽设置在粘合剂层中，使得各沟槽的内腔在所 述侧面敞开并易于/人该侧面中进入。如此，在该侧面的粘合剂和基材表面 之间的结合中存在的任何流体能够从此处通过，直接进入该至少一个沟槽 中。
该至少 一 个沟槽连续地从该侧面的 一 个边缘部分延伸到该侧面的另一
边缘部分。所述侧面的边缘部分是2D元件外部边缘侧面中的任意区域，该 外部边缘侧面的布置与2D元件的主要尺寸基本上垂直。这种沟槽面对这些 边缘侧面不是通过壁来关闭，而是敞开的。因此，任何流体可以经由该边 缘侧面中的开孔从沟槽空间中排出，并由此永久性地离开2D元件和结合 面，所述沟槽空间是在结合过程中由沟槽和基材表面形成的。此布置从侧 面的一个边缘部分至该侧面的另 一端部是连续的，因此在相同的外部边缘 侧面或在不同的外部边缘侧面可以布置所述一个边缘部分和另 一个边缘部 分。
如果在沟槽中流体可以从沟槽的一端输送至该沟槽的另 一端，则对于 本发明的目的而言，该沟槽看作是连续的。然后在该另一端流体可以直接 离开2D元件，或者输送到与该沟槽连接的其他沟槽中并且经由该其他沟槽 离开2D元件。术语"连续的"也包括彼此不连接且具有尾部封闭的(ending blindly)末端部分的两个或更多个沟槽，在每种情况下通过该沟槽的流体输 送仅可以允许发生在各沟槽的敞开端，但是其中2D元件的外部边缘侧面的 至少两个不同的边缘部分具有这样的开孔。此时，所述至少一个沟槽仅为 连续的，直到2D元件和基材的结合中的任何流体从结合面中除去，并且获 得了无气泡的结合。之后，该沟槽可以是连续的或者可以是不能通行的， 因此，由于随后粘合剂的粘性流动而遭遇完全或局部堵塞。
对于两个或更多个沟槽的布置，这些沟槽可以具有任何期望的合适的
16几何结构。例如，彼此平行延伸而非彼此连接的两个或更多个沟槽可以形成沟槽元件。或者，沟槽元件可以由形成树状或有分支的沟槽体系的多重分支的沟槽构成。另外，沟槽的其他排列也是可行的，由此，例如网状或格子状的沟槽排列也可以形成本发明的沟槽体系。在后一情况中，沟槽可以通过一个或多个交叉点彼此连接，使得经由该沟槽元件输送的流体可以由一个沟槽进入另一沟槽。当然沟槽元件也可以具有相互并排布置的两个
或更多个沟槽体系。
在

图1 4中图示说明了根据本发明沟槽元件的结构的多个典型例子。
在这些图中
图1显示了沟槽元件的第一结构，
图2显示了沟槽元件的第二结构，图3显示了沟槽元件的第三结构，和图4显示了沟槽元件的第四结构。
在每种情况中，2D元件的主要尺寸平行于图示平面，长方形的2D元件的外部边缘侧面如细的外边界线所示。在每种情况中较粗的黑线显示沟槽元件内沟槽的排列，因此白色区域显示与基材接触的2D元件的那个侧面的结合区域。
在图1中，显示了连贯的格子状结构，其由多个在交叉点彼此以直角汇合的相互连接的沟槽构成。在此结构中所有沟槽的宽度相同。
图2再次描述了由多个相互连接的沟槽构成的连贯的格子状结构。此处显示的结构与图1相比为不规则的结构，因此在交叉点沟槽相互汇合的角度和距离彼此不同。同样在此结构中，所有沟槽的宽度相同。
图3表示由在一个优先方向布置的多个单个沟槽构成的非连贯结构。该结构同样是不规则构造，因此沟槽区域性地具有曲率半径不同的部分曲线。同样在此结构中，所有沟槽的宽度相同。
图4表示的是由多个在交叉点彼此以直角汇合的相互连接的沟槽构成的连贯的格子状结构。然而，与图1的结构相比，在该结构中的沟槽具有不同宽度。
仅仅通过说明的方式选择这些实例，并不意图限制本发明的范围。例如，本发明的沟槽元件当然也可以为梯形、三角形或类似结构。
沟槽可以具有任何期望的合适尺寸；例如，沟槽可以具有基本上相同
17的深度和基本上相同的宽度，或者不同的沟槽可以具有不同深度和/或不同 宽度。后一设计包括具有双峰、三峰或多峰沟槽尺寸的体系，其中存在两 种不同的、三种不同的或多种不同的沟槽4黄截面。例如，可以制备如下的
沟槽体系，此体系具有具有大的橫截面的主沟槽；多个横截面较小的小 一些的次级沟槽，此次级沟槽敞开通到主沟槽；此次级沟槽进而通向具有 更小横截面的次级沟槽；等等，以制备横截面朝着所述外边缘侧面中的相 应开孔扩张或逐渐缩'J、的沟槽体系。沟槽的最大深度受到粘合剂层的厚度 限制，而沟槽的宽度为至少100nm且不大于2mm。对于2D元件的侧面总 面积和设入其中的沟槽元件的总面积的相对比例，位于所述侧面的沟槽元 件的总面积应该大于2D元件的侧面总面积的2%且不大于2D元件的侧面 总面积的65%,〗尤选大于该侧面总面积的5%。
沟槽必须还要适合用于输送流体。此适应性包括允许或改进流体通过 沟槽元件的沟槽输送所需要的和/或有效的任何措施。该措施可以为，例如 适应沟槽的几何结构，如适应沟槽的尺寸或适应沟槽横截面的形状，以及 还适应沟槽壁的特性。后者是需要的，例如，当为了活化时需要将粘合剂 加热到如此高的温度，以至于粘合剂的粘度急剧下降。在这些情况中，没 有将沟槽壁的适应性单独考虑，例如，仅在沟槽壁区域中的粘合剂为涂层 形式或局部预交联的形式中，沟槽截面积将经历急剧下降，因为在这些温 度下，不可能不考虑粘合剂的粘性流动，这使得流体通过沟槽元件输送更 加困难，如果不是真的不可能的话。
取决于要求的具体性质，2D元件可包括永久性衬背或可以是无村背设 计。如果2D元件整体上具有极低高度(例如，在微小范围内粘结的情况中)， 无衬背设计，例如为具有两种不同的粘合剂或仅具有一种粘合剂的转移胶 带(adhesive transfer tape)的形式，是明智的。相反，例如如果需要具有特别 高机械稳定性的2D元件(例如，在高载荷结合的情况中)，和2D元件用作 沖切物(diecut)时为了改进沖切性能，则具有附加衬背的设计特别有利。
这种永久性衬背可以由本领域技术人员熟悉的任何材料构成，例如， 由聚合物构成，如聚酯、聚乙烯、聚丙烯(包括改性聚丙烯如双轴取向的聚 丙烯(BOPP))、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯；或 者由天然物质构成；这些材料可以釆取4几织物、编织物或无绵织物、无纺 布、纸、泡沫材料、膜等，或其组合，如层合体或机织膜的形式。
18当使用永久性衬背时，为了改善粘合性，可以在该村背的一面或两面 配置助粘剂，称为"底漆"。对于这种类型的助粘剂，可以使用典型的底漆 体系，如基于聚合物如乙基-乙酸乙烯酯或官能化乙基-乙酸乙烯酯，或其他 反应性聚合物的热密封粘合剂。可以使用的官能团是所有典型的粘合性-增 强基团，如环氧基团、吖丙。定基团、异氰酸酯基团或马来酸酐基团。而且， 还可以将额外的交联组分加入助粘剂，实例为三聚氰胺树脂或三聚氰胺-曱 醛树脂。因此，高度合适的助粘剂包括基于聚偏二氯乙烯和偏二氯乙烯共
聚物的那些，特别是与氯乙烯的共聚物(例如，得自Dow Chemical Company 的Saran)。
此外，2D元件可以在一个面或在两个面上均具有粘合剂；换言之， <又 在与2D元件的主要尺寸平行布置的一个侧面上配置粘合剂层，或者在第二 侧面上也配置粘合剂层，该第二侧面位于2D元件中，在与所述一个侧面相 反的那面上。在后一情况中，取决于应用和欲结合的基材，在两个侧面上 的粘合剂层的粘合剂可以相同或不同。因此，本发明的2D元件也可以代表 无背衬的转移胶带，在粘合剂层中包括单一的粘合剂。根据本发明，第二 粘合剂同样可以具有合适的沟槽元件，其中第二沟槽元件的设计可以与第 一沟槽元件的设计相同或不同。
为了制备2D元件，将共混的粘合剂施用至衬背。可以将粘合剂直接施 用至2D元件，例如施用至永久性衬背或另一平坦铺开的粘合剂层。或者， 也可以进行间接施用，例如使用临时衬背，例如加工用衬里(in-process liner) 或者防粘衬里。
对于临时衬背，可以使用本领域技术人员已知的所有临时衬背，如防 粘膜、防粘清漆或防粘纸。例如，防粘膜是基于聚乙烯、聚丙烯(例如，包 括取向的聚丙烯如双轴取向聚丙烯)、聚对苯二曱酸乙二醇酯、聚萘二曱酸 乙二醇酯、聚氯乙烯、聚酯、聚酰亚胺或这些材料的共混物的降粘膜。防 粘清漆可通常是用于降低粘附性的有机硅清漆或氟化清漆。防粘纸是本领 域技术人员已知的所有合适的防粘纸，如基于以下物质的那些高压法制 备的聚乙烯(LDPE)、低压法制备的聚乙烯(HDPE)、蜡光防油纸(glazed greaseproofpaper)或玻璃纸。为了进一步降低粘性，还可以额外地为脱模剂 配置防粘层。适合用于防粘层的材料是本领域技术人员已知的所有常规材 料，如有机硅防粘清漆或氟化的防粘清漆。在选择合适的临时衬背材料中，应该考虑足够的耐热性，使得在任何 进一步的加工步骤如热层压中，对临时衬背没有^5皮坏。
此时，这种防粘衬里上的两个面中， 一个面的剥离力(rdease force)比另 一个面低，使得粘合剂更有效地附着在该所述的一个面上，也是合理的。 用这种方法，在将存放在巻上的2D元件退绕时，可以防止粘合剂转移，因 为相比于该所述的一个面粘合剂更容易与另 一面分开。
通过常规方法和使用常规装置，例如经由熔体模头或挤出模头对2D元 件施涂粘合剂。在施涂期间，在每种情况中2D元件均在一侧涂覆粘合剂。 如此由施涂的粘合剂获得的二维粘合剂涂层可以覆盖2D元件一个面的整 个区域或者可以仅局部施涂。
例如，可以由溶液施涂粘合剂。为了溶解，优选使用对粘合剂的至少 一种组分具有良好溶解性的那些溶剂。
对于从熔体施涂粘合剂，例如可以在减压下在浓缩挤出机中除去任何 存在的溶剂。这可以使用例如单螺杆或双螺杆挤出机进行，其中在相同真 空段或在不同真空段蒸出溶剂，并且如果合适的话，还有进料预热器。
为了以直接法制备2D元件，例如可以在第一步在衬背的一面施涂粘合 剂，以及在第二步在衬背的另一面施涂相同粘合剂或不同粘合剂。或者， 在直接涂布操作中，例如在第一步也可以将一种粘合剂施涂至脱模剂，并 且在第二涂布步骤中由溶液或熔体直接施涂相同的粘合剂或另 一粘合剂至 该一种粘合剂，具体地施涂至该一种粘合剂不被脱模剂覆盖的那面上。在 后一方式中，获得无衬背的2D元件，例如转移胶带。
在间接施涂的情况中，首先将两种粘合剂彼此独立地施涂至临时衬背 或脱模剂，仅在随后的步骤中将它们彼此相接合。为了获得两个粘合剂涂 层彼此特别有效的粘合，可以在最后步骤中，例如借助具有一个或两个加 热辊的热辊层合机，将施加到临时衬背上的两个粘合剂涂层在压力和温度 下、在热层压法中直接彼此层压在一起。
当然也可以将粘合剂的两个涂层在接合工艺步骤中如在共挤出工序中 直接彼此接合在 一起或者接合到共用衬背上。
另外，为了制备更大的层厚，也可以将两个或更多个粘合剂层在层压 步骤中相互接合。这种层压步骤通常在加热和加压下进行。然后进一步将 产物加工成双村里产品，换言之，在两个面上均具有临时衬背的产品。或者，可以将两个临时衬背中的一个再分层。
在上述方法中，可以在最后步骤中在2D元件侧面上的粘合剂表面中通
过常规结构化方法(stmcturing technique)制得沟槽元件，例如经由平版印刷 操作、湿法-化学蚀刻(wet-chemicaletching)、激光烧蚀、电镀步骤或机械操 作(如通过外模头或压花辊的压花法或研磨法)进行。
然而，特别有利的是，将沟槽元件经由相应的临时衬背的反转或互补 设计转印到可热活化的粘合剂中。这种类型的临时衬背具有与至少 一个沟 槽互补设计的凸起的背脊元件并啮合到该至少一个沟槽中。通过将该互补 设计的临时衬背压在平坦的未结构化的粘合剂层上，则将沟槽元件印在2D 元件的所述侧面上。或者，也可以以至少部分液体物质的形式一换言之， 以熔融状态或以单体形式或者以交联之前的仅仅部分聚合的前体形式一将 粘合剂施涂至结构化的临时衬背，然后可以转变成更加坚固的状态(例如通 过冷却或后交联)，从而在该成型流延步骤中，随着粘合剂固化，沟槽元件 形成在所述侧面中。
此时临时衬背的构形(topography)可以对应于上迷沟槽体系形成，并且 可以具有和背脊元件一样的连贯的高地(elevation),它可能是任何期望的结 构，例如为圆滑的或有角的。这些高地占临时衬背整个区域的至少2%且不 大于65%,优选大于5%。临时衬背未凸起的区域可具有任何常见的结构，
对于大部分应用平面形式是实用的。然而，依照粘合剂层期望的表面特性 或者与临时衬背和粘合剂层更加容易的可分开能力，该平坦区域也可以具
有微小尺寸的粗糙度，但粗糙度应低于背脊元件的高度。
可以通过任何期望的成形或变形方法将所述至少 一个背脊元件施加到 临时衬背的表面。例如，可以将背脊元件的结构通过压花辊印入临时衬背 的表面，在适当时该压花过程在高温下进行。或者，可以通过其他方法， 例如平版印刷操作、湿法-化学蚀刻或激光烧蚀、电镀步骤或^L械操作(如通 过研磨装置)制备所述至少一个背脊元件。如果打算对临时村背施涂防粘清 漆，为了使该衬背更容易与粘合剂分开以便使用，则可以在得到背脊元件 结构之前或者在得到该结构之后施涂防粘清漆。当然，也可以利用该防粘 清漆制备背脊元件，例如根据其应用通过清漆本身形成背脊元件。
此时临时衬背可在 一 面具有这样的背脊元件，使得对于双面可粘结的 2D元件，需要在2D元件的每个侧面配置其自己的临时衬背(所谓的双衬里
21产品)。当然也可以使临时衬背的两个面各自具有一个或多个背脊元件，使 得对于双面粘结的2D元件仅仅需要单个双面结构化的临时衬背(所谓的单 衬里产品)。
经由配置有至少一个背脊元件的临时衬背制备沟槽元件可以以任何合 适的方式进行。例如，粘合剂可以直接施涂至临时村背的表面并在该过程 中形成沟槽元件。粘合剂可以由水溶液或有才几溶液施涂，在干燥部分例如
加热通道或IR通道中可以除去任何残留溶剂。干燥之后，可热活化的粘合 剂呈现与背脊元件的结构互补的沟槽元件结构。
在没有其他措施下，当熔融的粘合剂的粘度很低时，此时沟槽元件仅可以 形成在粘合剂中。在高粘度的情况中，这会额外要求例如通过压辊或压力 辊将背脊元件印入粘合剂中并随后将临时衬背加压施加到粘合剂上。
不同的是，可热活化的粘合剂也可以转移-层压到结构化的临时村背 上。为了在这些条件下将背脊元件的结构转印到粘合剂上，必须使用例如 一个或多个层压辊、橡皮辊在压力下进行转移复合(transfer lamination)。
与之不同或除此之外，在2D元件以巻的形式巻绕或存放期间也可以例 如通过以下方式将背脊元件的结构引入粘合剂中将配置有临时衬背的2D 元件在高巻绕张力下巻绕到巻筒芯，使得在高效水平下背脊元件的结构互 补地模制到粘合剂中。此方法也同样适合在存放过程中加强粘合剂弱的结 构化。
当然，与其他方法一样，上述方法也相应地适合将沟槽元件施加到2D 元件的第二侧面上。为此首先通过上述方法之一将临时衬背与2D元件的一 个面接合，然后将其巻绕到巻筒上用于存放，如此将2D元件第二侧面上的 可热活化的粘合剂以这样的强度压向临时衬背第二顶面上的第二背脊元 件，此强度使得第二沟槽元件因外加压力印入粘合剂中，并由此互补地形 成该第二沟槽元件。
方法得到期望的形状，例如环、片或带。热活化粘结的2D元件的总厚度取 决于最终用途，通常的范围为约10pm至约1 mm,更确切地为25 )um~l mm。 借助这样制备的本发明的2D元件，可以简单的方式获得无气泡粘结，使用可热活化的粘合剂，通过热层压法可以进行(平面)粘结。例如，如果第 一基材欲与第二基材接合，则在第 一 步中可以使用辊压层合机(rolllaminator)将可热活化的粘合剂层和结构化的临时村背一起压到第 一基材上。随后，除去临时衬背并将如此暴露的2D元件的第二粘合剂与第二基材接触。最后，还通过辊压层合机产生第二结合。此时，使移动的方向与各沟槽元件的沟槽方向平行是合理的，其中在每种情况下在由基材和2D元件构成的复合结构上引导辊压层合机移动，从而在层压的同时任何聚集的流体可以从结合区经由沟槽元件排出并由此去除掉。
这些单个的步骤也可以不同的顺序进行。例如，首先可以除去临时衬背并以相对于彼此的所需位置布置第一基材、2D元件和第二基材，最后，为了结合两个粘合剂面，将该组装体以较松散的类似层状结构的组装体形式通过热辊压层合机。
根据粘合剂的组成和它们的活化温度，在这种热层压操作中典型的条件是，热辊压层合机的外加压力为1 10巴，温度为40 250°C。输送速度为0.5 50m/min,常常为2 10 m/min。可以从内部或者通过外部加热源加热辊压层合机的热辊。作为选择由一种基材或多种基材与2D元件制得的组装体可以在第一步骤一例如在加热部分一无压力地进行加热，然后仅通过本身未加热的辊压层合机在压力下接合。另一种其他的可行方式是组合使用两个或更多个热辊压层合机。
从以下工作实施例中其他优点和应用可能性是显而易见的。对于这些实施例，如下制备两种不同的可热活化的粘合剂在混料机中，制备在曱乙酮中的聚合物共混物的溶液。该聚合物共混物包括50 wt。/。丁腈橡胶(实施例1:来自Zeon的Breon N36 C80;实施例2:来自Zeon的Nipol N1094-80)和40 wt。/o线型酚醛清漆树脂(Durez 33040)，该共混物与8 wt。/。六亚曱基四胺(Rohm and Haas)及10 wt。/。曱阶段酚醛树脂(Bakelite的9610 LW)共混。在20小时的捏合时间之后，得到含有30 wt。/。聚合物共混物的溶液。
使用具有三层构造的结构化的临时衬背在粘合剂中形成沟槽元件。该临时衬背含有定量为100 g/n^的玻璃纸作为其纸芯。在一面上，直接用低压法聚乙烯(HDPE)涂布纸芯，层厚为20(am。由于可热活化的粘合剂和临时衬背的结合强度在室温非常低，因此用基于有机硅的增粘剂涂布衬背，涂布重量为1.9 g/m2,其含有20wt。/。充分"钝化的(blunt)"的有机硅作为受
23控脱模剂。
最后，在临时衬背的一个面上，通过压花步骤产生凸起的背脊元件。为此，引导临时衬背通过由结构化金属压花辊和橡胶辊形成的辊隙，以这样的 一种方式使衬背上涂布聚乙烯的那面与金属压花辊接触。两个辊的温
度为160。C，此刻花-辊压层合机的外加压力为8bar/cm。
在此布置中的金属辊具有磨制菱形(milled-in diamond-shape)结构，该结构的菱形的边长为4mm。结果，在压花辊上形成沟槽体系，该体系的沟槽连续成形且两个边均被菱形限定。沟槽的宽度为50 ium且沟槽的深度为25^tm。在未结构化的临时衬背以0.1m/min的速度通过辊隙之后，有一个面具有期望的有凸起印花的背脊元件。
使用上述粘合剂制备双面粘合的2D元件，在两个面均配置转移胶带形式的沟槽元件，该转移胶带没有永久性衬背并且它的两个侧面携带相同的粘合剂。为此，将上述可热活化的粘合剂的30。/。的浓度(strength)溶液涂布到临时衬背的结构化的侧面上并在100。C干燥10分钟。干燥后得到的粘合剂层的厚度为200 |Lim。
随后，使用热辊压层合机在120°C以2巴的外加压力和1 m/min的转动速度类对似于第一临时衬背所形成的第二临时衬背进行层压，以这样的一种方式使得第二临时村背的第二结构化侧面朝向粘合剂的暴露且未结构化的那面。这得到配置有两个临时衬背的热活化粘结的2D元件，为双衬里产品形式。
作为参考实施例，制备含有相同粘合剂的热活化粘结的2D元件(参考实施例1的粘合剂与实施例1相同，参考实施例2的粘合剂与实施例2相同)，但在任一面使用常规未结构化的玻璃防粘纸(得自Laufenberg公司，定量为78 g/m，乍为临时衬背。
为了测定所得热活化粘结的2D元件的粘合性能，使本发明的实施例和参考实施例进行多种4企验方法。
为此，将临时衬背从边长为50cm的方形热活化粘结的2D元件的一面取下，并将结合元件放置在相应基材的预先清洁过的表面上，由此暴露粘合剂面。随后将第二临时衬背用手剥下并将第二基材放在现已暴露的2D元件的第二侧面上。将这样获得的夹层结构形式的松散的组装体在110。C的层压温度、1.5巴的外加压力和3 m/min的层压速度下通过热辊压层合机延
24为了定性评价用这些2D元件获得的粘结，将SKC公司的50 pm厚的透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜和0.15mm厚的铝板通过热活化粘结的2D元件层压在一起得到组装体样品(specimen assembly)。热层压之后，透过透明膜检察结合物外观，看结合平面中是否出现流体内含物。
在两个聚酰亚胺-铜层合体的组装体样品上考察剥离强度。为此将2D元件通过它的两个侧面之一与聚酰亚胺膜和铜箔所形成的层合体的聚酰亚胺面层压在一起。随后将由聚酰亚胺膜和铜箔构成的第二层合体的聚酰亚胺面层压到2D元件的第二暴露的侧面上。如此获得由通过包括热活化粘结的2D元件的连接相互接合的两个聚酰亚胺-铜层合体构成的组装体样品。
随后将该组装体样品置于23。C的测量温度下并在50。/。的湿度下进行平衡。为了测量剥离性质，通过拉伸载荷试验机(得自ZwickGmbH&Co.KG)以50 mm/min的前进速度和180°的牵引角度将组装体样品拉开。得到的结果是为了将结合分开进而将测试样品彼此分离所需要的每单位面积的能量(以N/cm计)。在每种情况下在此温度的最大拉伸载荷的相应数值为三次单个测量结果的平均值。
最后，类似于DIN EN 1465，使用厚度各为0.1 mm的两片铝片，以动态剪切强度的形式测定结合强度。得到的结合强度为每单位面积的最大力(以N/mm2计)。
在这些考察过程中，证实参考实施例1和2在层压之后在结合面中总有明显可见的流体内含物。相反，在本发明的实施例1和2中，同样的粘合剂得到了没有这样的流体气泡的平滑的层合图案。
剥离强度和结合强度的测定结果示于表1.
表1
剥离强度动态剪切强度[N/mm2〗
本发明实施例11.21.5
参考实施例10.91.3
本发明实施例21.41.7
参考实施例21.11.3
25根据这些结果，发现参考实施例1和2的粘合性质始终低于来自本发明实施例1和2的体系。这归因于在参考实施例中在结合区内出现流体聚集，在任何本发明的实施例中均没有观察到相同的聚集。因此在根据本发明具有沟槽元件的体系中结合强度整体上总是较高。这些考察中发现的本发明实施例和参考实施例之间的结合强度差异总体上无可否认是低的，因为流体内含物仅少量减少结合区。然而，使用沟槽元件获得的效果是明显的，并且整体上提高了粘结的稳定性。
权利要求
1.基本上二维的元件(“2D元件”)，其在热活化下毫无气泡地粘结并且具有至少一种可热活化的粘合剂，所述2D元件具有至少一个侧面，该侧面平行于该2D元件的主要尺寸取向并且适合用于该2D元件和基材的粘结，其特征在于，所述侧面具有沟槽元件，该沟槽元件包括至少一个适合输送流体的沟槽，该至少一个沟槽置于所述侧面内，其方式使得它朝该侧面敞开并连续地从该侧面的一个边缘部分延伸到该侧面的另一边缘部分。
2. 权利要求1的2D元件，其特征在于，所述沟槽元件具有多个沟槽。
3. 权利要求2的2D元件，其特征在于，所述多个沟槽经由一个或多 个交叉点彼此连接。
4. 权利要求2或3的2D元件，其特征在于，所述多个沟槽具有基本 上相同的深度和基本上相同的宽度。
5. 权利要求2或3的2D元件，其特征在于，所述多个沟槽具有不同 的深度和/或不同的宽度。
6. 前述权利要求任一项的2D元件，其特征在于，所述沟槽的宽度为 至少100 nm且不大于2 mm。
7. 前述权利要求任一项的2D元件，其特征在于，在所述侧面中所述 沟槽元件的总面积大于该侧面总面积的2%且至多为该侧面总面积的65%， 优选大于该侧面总面积的5%。
8. 前述权利要求任一项的2D元件，其特征在于，所述2D元件包括永 久性衬背。
9. 前述权利要求任一项的2D元件，其特征在于，所述2D元件具有第 二侧面，该第二侧面与上述侧面相对布置，平行于该2D元件的主要尺寸取 向，并且适合用于该2D元件和第二基材的粘结，该第二侧面具有第二沟槽 元件，该第二沟槽元件包括至少一个适合输送流体的沟槽，该沟槽置于该 第二侧面内，其方式使得它朝该第二侧面敞开并连续地从该第二侧面的一 个边缘部分延伸到该第二侧面的另 一边缘部分。
10. 前述权利要求任一项的2D元件，其特征在于，所述2D元件包括 具有凸起的背脊元件的临时衬背，该凸起的背脊元件与所述至少一个沟槽以互补方式成形并啮合到该至少 一个沟槽中。
11. 制备权利要求10的在热活化下毫无气泡地粘结的2D元件的方法，其特征在于，在所述临时衬背的一个顶面施用可热活化的粘合剂，其方式 使得当该粘合剂施用至所述临时衬背时，该临时衬背顶面上的背脊元件在 该粘合剂中以与该背脊元件互补的方式形成沟槽元件，并同时啮合到所述 沟槽元件的至少 一个沟槽中。
12. 从属于权利要求9和IO的权利要求11的方法，其特征在于，最后 将临时接合在所述临时衬背一个面上的2D元件巻绕成巻以便存放，使得在 2D元件的第二侧面上，所述可热活化的粘合剂被压到临时衬背第二顶面的 第二背脊元件上，所述第二顶面与上述顶面相对布置，使得与第二背脊元 件以互补方式成形的第二沟槽元件压印到粘合剂中并啮合到该第二沟槽元 件的至少一个沟槽中。
13. 产生无气泡粘结的方法，该方法借助于权利要求l-10任一项的在 热活化下毫无气泡地粘结的2D元件，其特征在于，在热层压步骤中，在压 力下将所述2D元件施加到基材，使得封闭在所述2D元件和基材之间的结 合区中的流体经由所述沟槽元件从所述结合区排出。
全文摘要
本发明涉及无空隙粘附的热活化的平面元件，其包括至少一种可热活化的粘合剂物质，该元件的一个侧面具有沟槽元件，该沟槽元件包括至少一个适合输送流体的沟槽。该沟槽凹进该平面元件的所述侧面内，使得它朝该侧面敞开。该沟槽连续地从该侧面的一个边缘部分延长到该侧面的另一边缘部分。通过由该至少一个沟槽形成的沟槽结构，在粘合剂表面形成或集中的液态或气态流体可以从粘结平面除去，由此提高粘结的强度。本发明进一步涉及制备和应用所述平面元件的方法。
文档编号C09J7/00GK101668824SQ200880013843
公开日2010年3月10日 申请日期2008年2月1日 优先权日2007年2月28日
发明者弗兰克·汉尼曼, 马克·休斯曼 申请人:蒂萨公司