專利名稱：具有釋放表面的保護膜的制作方法
具有釋放表面的保護膜相關申請的交叉引用本申請要求2008年6月27日提交的美國臨時專利申請第61/133，356號的優(yōu)先 權(quán)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于在制造、貯藏、運輸或使用中保護基材表面的膜。本發(fā)明還涉及制 備所述膜的方法。表面保護膜也被稱為掩膜，通常用于提供物理屏障，以防基材發(fā)生破壞、污染、刻 劃、刮擦或其它損壞。掩膜可用于例如在基材使用前的制造、運輸或貯藏中提供這些保護。 這些膜在許多的應用中可用作表面的保護性覆蓋層，特別是用于保護較光滑的表面，例如 丙烯酸類、聚碳酸酯類、玻璃、拋光或涂漆的金屬和上釉的陶瓷表面。例如用于電視機、監(jiān)控 器和其它顯示器的光學基材需要既保護表面又可在去除時不在表面上造成損壞、留下粘合 劑殘余物或其它污染物或微粒的掩膜。通常，掩膜包括電暈處理的膜或者涂覆粘合劑的紙或膜。電暈處理的膜是經(jīng)靜電 放電處理的膜，以氧化膜的表面。該氧化作用提高膜的表面張力和對極性表面的吸引力。這 樣的電暈處理的膜通常為光滑的膜，依賴于非常精確的電暈處理以促進粘合。由于沒有壓 紋，電暈處理的膜通常容易起皺，使得難以使用和操作這些膜。另一個缺點是促進電暈處理 效果的粘合作用隨時間而消散。一般來說，常規(guī)掩膜較難使用和操作。因為掩膜設計成與表面粘合，它們也可在掩 膜繞在輥上或粘合表面接觸掩蔽膜的一部分時與其自身發(fā)生粘合。這種所謂的結(jié)塊可導致 加工困難，包括延遲和浪費材料。為降低自身粘合的傾向，可用弱粘合劑涂覆掩膜。掩膜上 的弱粘合劑可防止膜在輥上與其自身發(fā)生緊密粘合，然而，弱粘合劑也可能無法提供與需 要保護表面的充分粘合。其它膜在粘合表面的反面可配有一個不光滑的表面，常稱為單側(cè)粗糙(“0SM”)掩 膜。粗糙表面的不規(guī)則性不能為粘合提供良好表面，為掩膜提供抗結(jié)塊性質(zhì)。需要自身粘合低，但能與基材充分粘合以提供合適保護作用的掩膜。還需要具有 緩沖作用并便于操作平坦基材的掩膜。在其它應用中，可能需要采用不粘合表面，但與基材交錯以提供物理分離的材料。 這樣的應用常用于制造操作中，例如，其中光學級玻璃或塑料基材釘在一起。在這樣的應用 中，紙或其它材料用于與基材交錯放置以防損壞。交錯片材也用于疊置易碎和刻劃敏感基 材之間，以在向最終用戶的運輸期間提供極光滑光學基材之間的分離作用。相應地，也需要用于保護基材表面的低成本非粘附材料。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方式中，掩膜包含具有至少一個三維釋放表面的聚合物膜網(wǎng)狀物。在一個實施方式中，所述三維釋放表面包含與所述膜形成一體的多個突出凸起。
在一個實施方式中，所述突出凸起包含多個間隔的肋條(rib)。在一個實施方式中，所述三維釋放表面包含聚合物小塊(nub)。在一個實施方式中，所述掩膜包含與三維釋放表面相反的粘合層。參考附圖和權(quán)利要求書，進一步閱讀說明書后不難理解這些和其它實施方式。


圖1是顯示與基材粘合并包含釋放層和粘合層的掩膜的橫截面圖，其中所述釋放 層包含具有多個有孔凸起的三維釋放表面。圖IA是顯示與基材粘合并包含釋放層和粘合層的掩膜的橫截面圖，其中所述釋 放層包含具有長斜方形壓紋圖案的三維釋放表面。圖IB是顯示與基材粘合并包含釋放層和粘合層的掩膜的橫截面圖，其中所述釋 放層包含多平面膜(multiplanar film)。圖2是具有第一釋放層、芯層和第二釋放層的掩膜的橫截面圖，其中各釋放層包 含具有多個無孔凸起的三維釋放表面。圖3是包含具有兩個釋放表面的單層膜的掩膜的橫截面圖。圖4是具有粘合層和釋放層的掩蔽膜的透視圖，其中釋放層具有包含間隔的縱向 肋條的三維釋放表面。圖4A是除不含任何粘合層外與圖4實施方式相似的掩膜的橫截面圖。圖5是具有粘合層和釋放層的掩膜的透視圖，其中釋放層具有包含聚合物珠的三 維表面。圖5A是圖5掩膜的橫截面圖，沿圖5中的線和箭頭A-A所示。圖6是具有兩個三維釋放表面的膜的另一個實施方式的橫截面圖。圖7是真空層壓工藝的示意圖。圖8是可用于制備某些實施方式的壓紋和/或真空成型工藝的示意圖。發(fā)明詳述美國專禾Ij第 4，395，760、5，100，709、5，693，405、6，040，046、6，326，081 和 6，387，484號描述了掩膜，這些專利均通過引用納入本文。除非上下文有明確不同的描述，本發(fā)明中所用的單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該” 包括復數(shù)形式。因此，例如，述及“一層”也包括多層。本文用來描述網(wǎng)狀物或膜的“層壓物”或“復合物”是同義詞。二者均指包含至少 兩個結(jié)合的網(wǎng)狀物或膜以形成多層整體網(wǎng)狀物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^層壓過程對所述網(wǎng)狀物 進行共擠出或連接，包括膠粘層壓、熱層壓、加壓層壓和其組合，以及本領域技術(shù)人員已知 的其它層壓技術(shù)。用于形成層壓物的粘合劑可為大量市售壓敏粘合劑中的任何一種，包括 水基粘合劑如但不限于丙烯酸粘合劑，例如，可與增粘劑聯(lián)用的乙酸乙烯酯/丙烯酸乙基 己酯共聚物。其它粘合劑包括壓敏熱熔性粘合劑或雙面膠帶。本文中所用的術(shù)語“聚合物”包括均聚物、共聚物如嵌段共聚物、接枝共聚物、抗沖 共聚物、無規(guī)共聚物和交替共聚物、三元共聚物等，及其摻混物和修飾物。此外，除非另外進 行具體限制，術(shù)語“聚合物”包括所述材料所有可能的立體化學構(gòu)型，如全同、間同和無規(guī)構(gòu)型。
對具有極平坦表面的基材，如玻璃窗格、用于監(jiān)控器、電視機或其它顯示器的光學 材料片或其它相似基材進行操作是困難的。在設法將一片這樣的基材從另一片上去除時， 所述片材容易粘合在一起。所述片材可粘合在一起是因為空氣可能無法存在于或流過片材 之間。缺乏空氣導致片材之間出現(xiàn)真空，有時第二個片材其實會與第一個片材一起提起。然 而，第二個片材僅可提起一小段距離，之后真空釋放，第二個片材就會下落。該下落可對第 二個片材造成不能修補的損害。為該操作困難提供的解決方法是掩膜的各實施方式包含具有三維釋放表面的釋 放層。在一些實施方式中，所述掩膜包含粘合層和具有三維釋放表面的釋放層。在其它實 施方式中，所述掩膜包含位于膜相反兩側(cè)的兩個三維釋放表面。所述掩膜可包含單層或多 層。中間層可插入粘合層和釋放層之間或兩個釋放層之間。其它實施方式包括包含兩個釋放表面的掩膜。這樣的掩膜還可在釋放層之間包含 中間層。各釋放層均具有三維釋放表面。包含兩個釋放表面的實施方式有利于用于取代光 學基材疊層中的紙元件。通過在疊置片材之間制造間隙允許基材片之間存在空氣空間，使在其間具有實施 例所述掩膜的基材免于彼此粘合。所述釋放層的實施方式一般包含膜。本文中所用的“膜”指包含聚合物的薄片或網(wǎng) 狀物?？赏ㄟ^例如，在擠出鑄塑或吹塑過程中擠出熔融熱塑性聚合物生產(chǎn)膜。所述聚合物 可以在輥之間進一步加工并冷卻以形成網(wǎng)狀物。膜可為例如，單層膜、共擠出膜和復合膜。 可通過共擠出過程或?qū)⒁粋€或多個膜結(jié)合在一起生產(chǎn)復合膜。在維度方面，膜可描述為具有軸向、橫向和ζ向。軸向定義為膜通過制造過程的方 向。通常將膜制造成長度遠大于寬度的長片材或網(wǎng)狀物，在這樣的情況中，軸向通常為片材 的長度方向(也稱為X向)。與軸向垂直的是片材的橫向(也稱為y向或?qū)挾?。在ζ向上測量膜的厚度。三 維成型膜的ζ向包括成型膜的任何三維特征的高度和膜的厚度。三維成型膜是經(jīng)加工在膜的至少一個表面上形成三維特征的膜。因此，三維成型 膜具有ζ向度量，蓬松度(Ioft)，其顯著大于膜的標稱厚度。通常，蓬松度至少是膜標稱厚 度的1.5倍。三維成型膜的例子是具有從連續(xù)區(qū)域中伸出的多個凸起的膜，所述凸起可有 孑匕^^己孑匕。在某些實施方式中，所述三維成型膜可包含多平面膜。多平面膜是在ζ向上具有 相互間隔的連續(xù)表面和不連續(xù)表面的膜。多平面膜與三維膜的區(qū)別在于，所述凸起可來源 于連續(xù)表面或不連續(xù)表面或二者。突出部分可形成于任何或所有可用的平面上。多平面膜 的例子在US 7518032中有描述，其內(nèi)容通過引用納入本文?？刹捎萌魏魏线m的方法產(chǎn)生所述三維成型膜的三維特征。最常見地，優(yōu)選采用壓 紋工藝、液壓成型工藝(hydroforming process)或真空成型工藝。所述三維特征可具有圓 形、橢圓形、三角形、方形、五邊形、六邊形或任何其它所需形狀的橫截面。三維膜的凸起的圖案可存在規(guī)則幾何陣列或無規(guī)陣列。規(guī)則幾何圖案的典型陣列 可包括但不限于直或波浪的連續(xù)線(凸起肋條)，位于直線或波浪線、60度等邊三角陣列、 方形圖案陣列或具有混合的間距和角度但以凸起群或凸起組的形式重復的陣列上的凸起。 無規(guī)陣列的無規(guī)性在于不具有單獨凸起或凸起群或凸起組的任何規(guī)則重復圖案。
例如，可通過采用真空對著成型結(jié)構(gòu)抽拉聚合物網(wǎng)狀物，或采用高壓噴嘴或空氣 或水對著該成型結(jié)構(gòu)向網(wǎng)狀物加壓而制造成型膜。US2004/0119208和US 2004/0119207 及其中引用的現(xiàn)有技術(shù)參考文獻的教導中已知這樣的工藝。這些公開申請和引用的現(xiàn)有技 術(shù)的內(nèi)容通過引用納入本文。在直接鑄塑真空成型工藝(direct cast vacuum formation process)中，將熔融聚合物從模具直接擠到成型結(jié)構(gòu)上，然后進行真空處理以將聚合物拉 入成型結(jié)構(gòu)的孔中。冷卻所述膜，固定膜形狀，將膜從成型結(jié)構(gòu)中取出。拉入成型結(jié)構(gòu)孔中 的聚合物部分形成凸起?？烧{(diào)整真空水平和其它工藝參數(shù)以將聚合物拉入孔中并形成凸起 而不使膜破裂，或可實施所述工藝使膜破裂以在凸起頂點形成孔。在其它實施方式中，釋放層可為通過液壓成型工藝制造的成型膜，其中將膜支撐 在成型結(jié)構(gòu)上時通過對著聚合物膜表面施加高壓水流形成所述三維凸起。所述高壓水會迫 使膜進入成型篩網(wǎng)的孔中，采用的方式與真空產(chǎn)生凸起的方式相同。在其它實施方式中，釋 放層可為采用再加熱工藝制備的成型膜，其中加熱前體聚合物膜至接近熔點，然后如以上 直接鑄塑真空工藝所述，在將其支撐在成型結(jié)構(gòu)上時施加真空。本文中所用的術(shù)語“有孔成 型膜”指在膜凸起頂點具有孔或洞的三維成型膜?？赏ㄟ^以上所述的真空成型和液壓成型 工藝，采用在凸起頂點形成孔的方式產(chǎn)生有孔成型膜。在還有其它實施方式中，可采用US 7083843中教導的脫膜銷托板(pin plate)通 過使膜變形產(chǎn)生凸起，該專利的內(nèi)容通過引用納入本文。在其它實施方式中，可通過對前體 膜進行深度壓紋形成凸起，如使膜通過具有多個間隔凸起的第一輥和具有光滑堅硬表面的 第二支承輥之間形成的輥隙。在膜通過輥隙時，其在對應于第一輥凸起的區(qū)域發(fā)生變形。深 度壓紋在例如US 5229186中有描述，其內(nèi)容通過引用納入本文。對于三維膜，三維特征的ζ向尺寸與成型篩網(wǎng)中孔直徑呈函數(shù)關系。其它因素也 對三維特征的ζ向高度有影響，如膜組成、膜基重和穿孔時的膜溫度。通常，較小直徑的凸 起在ζ向上短于較大直徑的孔。三維成型膜可包含至少一種熱塑性聚合物。例如，三維成型膜可包含至少一種選 自以下的聚合物聚乙烯、聚乙烯共聚物、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙 烯、中密度聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯和聚丙烯摻混物、無規(guī)共聚物聚丙烯、聚 丙烯抗沖共聚物、聚丁烯、二茂金屬聚烯烴、二茂金屬線性低密度聚乙烯、聚酯、聚酯共聚 物、塑性體、聚乙酸乙烯酯、(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物、(乙烯-丙烯酸)共聚物、(乙 烯-丙烯酸甲酯)共聚物、(乙烯-丙烯酸乙酯)共聚物、環(huán)烯烴聚合物、聚丁二烯、聚酰胺、 聚酰胺共聚物、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚物、聚乳酸、尼龍、天 然可再生來源的聚合物、生物可降解聚合物或以上聚合物的摻混物。通常，烯烴單體為乙烯或丙烯，但熱塑性聚烯烴可包括更高分子量的烯烴。例如， 聚烯烴也可包括以下烯烴單體的聚合物和共聚物，例如但不限于乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、 戊烯、甲基戊烯、己烯、庚烯、辛烯和癸烯。也可采用官能化的烯烴單體，如可從美國特拉華 州威爾明頓的杜邦公司(Ε. I. du Pont de Nemours & Co.，Inc.，Wilmington, Del.)購得 的商標為BYNEL的線性低密度聚乙烯接枝馬來酸酐(LLDPE-g-MA)。掩膜層也可包含彈性或半彈性聚合物。這樣的彈性和半彈性聚合物的例子包括低 結(jié)晶度聚乙烯、二茂金屬催化低結(jié)晶度聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚氨基甲酸 酯、聚異戊二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯嵌段共聚物如苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯(SIS)、苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯(SBS)或苯乙烯/乙烯-丁二烯/苯乙烯(SEBS)嵌段共 聚物及這些聚合物的摻混物。此外，彈性材料可包括其它改性彈性或非彈性材料。彈性嵌 段共聚物的例子以卡朗唐聚合物有限公司(Kraton Polymers, LLC)的商品名KRATON出售。此外，可將各種填料中的任何一種加入到熱塑性聚合物中，可提供某些所需特征， 包括但不限于粗糙性、抗靜電性、耐磨性、可印刷性、可書寫性、不透明性和顏色。這些填料 為本產(chǎn)業(yè)熟知，包括例如，碳酸鈣(耐磨性)、云母(可印刷性)、二氧化鈦(顏色和不透明 性)和二氧化硅(粗糙性)。通常，烯烴單體為乙烯或丙烯，但熱塑性聚烯烴可包括更高分 子量的烯烴。例如，聚烯烴也可包括以下烯烴單體的聚合物和共聚物，例如但不限于乙烯、 丙烯、丁烯、異丁烯、戊烯、甲基戊烯、己烯、庚烯、辛烯和癸烯。粘合層能與基材表面粘合，釋放層提供三維釋放表面從而降低膜在輥上貯藏時與 自身發(fā)生粘合的傾向。此外，釋放表面可提供對基材表面的緩沖和保護而不刻劃表面，也可 允許對受保護表面的操作更加容易?？蓪⑨尫艑优渲茷樵谛枰獣r對掩膜提供顯著部分的強 度和保護性質(zhì)。接觸膜表面的樹脂、添加劑和工藝變量設計為消除任何殘余物或染料向光 學表面轉(zhuǎn)移。從以上討論可知，可通過改變真空壓力、液體壓力、溫度、停留時間、成型結(jié)構(gòu)中的 孔徑和用來制備膜的聚合物的量改變凸起的蓬松度。非壓紋膜的厚度通常為12. 7 μ -152. 4 μ，但更常見為12. 7 μ -76. 2 μ。深度壓紋 后，這樣的膜會具有63. 5 μ-1069 μ的三維特征。用作掩膜組分的深度壓紋膜每英寸可具 有約4-約120個大孔。在所述掩膜的各實施方式中，膜孔可具有任何形狀，且可布置為許 多圖案?？仔螤畎ǖ幌抻趫A形、橢圓形、菱形、船形、棱狀、溝槽狀、三角形、四邊形或邊 數(shù)增多的多邊形?？赏ㄟ^為膜加入三維特征的任何合適工藝制備壓紋膜。例如，可使熱塑性膜的網(wǎng) 狀物通過驅(qū)動牽拉輥的輥隙，或可使所述網(wǎng)狀物通過例如壓紋輥的輥隙，以形成壓紋或深 度壓紋?？刹捎闷渌に噷δみM行壓紋使之具有所需性質(zhì)和尺寸。在壓紋過程之前，可對 膜進行預熱，以促進對膜的壓紋并在冷卻后將特征固定于膜中。例如，在膜任一側(cè)的間隔加 熱器可用來將膜溫度升至其軟化點之上。然后可將熱軟化的膜通入金屬壓紋輥和回彈性材 料外層覆蓋的支持輥形成的輥隙，其中回彈性材料如橡膠、橡膠類材料或硅橡膠。在一些 實施方式中，所述支持輥可具有表面粗糙性，以在膜上提供粗糙表面。例如，支持輥可具有 5-150微英寸(0. 127-3. 81 μ)的表面粗糙度。在一些應用中，可采用具有30-100微英寸 (0. 762-2. Μμ)表面粗糙度的橡膠輥。在這樣的實施方式中，產(chǎn)生的膜在一側(cè)具有粗糙表 面，在另一側(cè)具有壓紋表面。在某些其它實施方式中，然后可將膜通入拋光金屬輥如高拋光光滑鉻輥和粗糙支 持輥形成的輥隙。該過程會產(chǎn)生具有粗糙表面和光滑相反面的膜，這樣的膜具有一個釋放 表面，可與粘合層層壓或可與例如提供第二釋放表面的其它層層壓。粘合層是對光滑或粗糙表面具有一定粘合性質(zhì)的材料層，可成型為粘附單層。在 應用中，所述粘合層被施加于受保護的表面上。在某些實施方式中，本發(fā)明的掩膜獲得所需 潤濕和粘合特征而無需粘合涂層。在掩膜的優(yōu)選實施方式中，所述粘合層包含具有0-60微 英寸(0-1. 5 μ)粗糙度，或更優(yōu)選0-30微英寸(0-0. 762 μ)的光滑表面。粘合層可包含聚合物。粘合層的聚合物可為選自以下的至少一種聚合物聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚丙烯、無規(guī)共聚物聚丙 烯、聚丙烯抗沖共聚物、二茂金屬聚烯烴、二茂金屬線性低密度聚乙烯、塑性體、(乙烯-乙 酸乙烯酯)共聚物、丙烯酸共聚物、(乙烯-丙烯酸)共聚物、(乙烯-丙烯酸甲酯)共聚 物、環(huán)烯烴聚合物、聚酰胺或(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚物。本發(fā)明掩膜的實施方式包括含有二茂金屬聚烯烴的粘合層。本文中所用的“二茂 金屬聚烯烴”是通過二茂金屬催化的烯烴單體聚合反應產(chǎn)生的聚烯烴。通常，烯烴單體為乙 烯或丙烯，但二茂金屬聚合反應可包括可聚合更高分子量烯烴的催化劑。二茂金屬聚烯烴 還包括通過二茂金屬催化的聚合過程產(chǎn)生的烯烴共聚物，如以下烯烴單體的任何組合形成 的共聚物如但不限于乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、戊烯、甲基戊烯、己烯、庚烯、辛烯和癸烯， 例如二茂金屬聚(乙烯-共聚-辛烯)共聚物。還可使用二茂金屬聚烯烴的摻混物，以及 二茂金屬聚烯烴與其它聚合物的摻混物。二茂金屬聚烯烴與不同聚合方法制備的聚烯烴不 同。二茂金屬聚烯烴的特征在于小于2. 0的窄分子量分布、受控制的聚合物結(jié)構(gòu)、較高的熱 穩(wěn)定性、較高的透明度和較高的耐沖擊性?；谶@些性質(zhì)，本領域技術(shù)人員不難區(qū)分二茂 金屬聚烯烴和其它方法產(chǎn)生的聚烯烴。二茂金屬聚烯烴可從陶氏化學公司(Dow Chemical Corp.)和其它樹脂供應商處購得。具有所需性質(zhì)的任何二茂金屬聚烯烴均可用于掩膜的各實施方式中。例如，選自 下組聚合物的二茂金屬聚烯烴可用于掩膜的粘合層二茂金屬聚乙烯、二茂金屬聚丙烯和 包含衍生自乙烯和丙烯的單體單元的二茂金屬共聚物。這樣的聚合物提供所需水平的粘合 和粘結(jié)性質(zhì)。二茂金屬共聚物也可為掩膜的粘合層提供所需性質(zhì)。特別地，二茂金屬共聚物 包含衍生自乙烯具有3-12個碳原子的高級α烯烴的單體單元，例如二茂金屬(乙烯-辛 烯)共聚物。但也可采用其它二茂金屬共聚物，如包含衍生自乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯 和辛烯的單體單元的二茂金屬共聚物。在某些實施方式中，掩膜的粘合層優(yōu)選包含含有主 要衍生自聚乙烯的單體單元和衍生自丁烯、戊烯、己烯、辛烯的其它單體單元或這些單體的 組合的二茂金屬共聚物。也可采用二茂金屬聚烯烴的摻混物。所述掩膜的各實施方式包括分子量分布(即多分散性)大于1. O且小于2. O的二 茂金屬聚烯烴，或在某些實施方式中，也可需要分子量分布小于1. 7或甚至大于1. O且小于 1. 5的二茂金屬聚烯烴。此外，粘合層也可包含含有二茂金屬聚烯烴作為聚合物嵌段的聚合物，其中其它 嵌段可包含或不包含二茂金屬聚烯烴。這樣的嵌段共聚物視作本文所用術(shù)語的二茂金屬聚 烯烴。兩層掩膜的一個實施方式包含粘合層和釋放層。所述粘合層包含二茂金屬聚乙烯 和低密度聚乙烯的摻混物。所述釋放層包含低密度聚乙烯，且具有包含多個凸起的釋放表 在這樣的實施方式中，基于掩膜的總厚度，粘合層可占所述膜的5% _30%，或在 其它實施方式中可占15 %-25 %，釋放層可占掩蔽膜總厚度剩余的70 %-90 %，或在其它實 施方式中可占75 % -85 %。在一個更具體的實施方式中，所述粘合層占膜的15 % -20 %。所 述掩膜可包含提供所需性質(zhì)的任何聚合物。然而在一個實施方式中，所述粘合層基本上由 75% -85%的二茂金屬(乙烯-辛烯)共聚物和15% -25%的低密度聚乙烯組成。該實施 方式具有的特定性質(zhì)允許快速充分潤濕低表面能量基材，如但不限于包含玻璃、丙烯酸酯、環(huán)烯烴聚合物(“COP”)膜或三乙酰纖維素(“TAC”)膜的基材。掩膜在制造用于IXD顯示器的光學膜如用于IXD組件的光學級光管理層(起偏振 器)中特別有用。在某些應用中，所述二茂金屬(乙烯-辛烯)共聚物可被二茂金屬塑性 體或其它二茂金屬聚烯烴取代。TAC膜在LCD制造過程中通常用作起偏振器保護層。用溶 劑鑄塑的低應力形成的TAC聚合物產(chǎn)生滿足極端各向同性的LCD覆蓋片要求的獨特聚合物 系統(tǒng)。這樣的性質(zhì)使得溶劑鑄塑TAC膜占據(jù)絕大多數(shù)LCD覆蓋片應用。然而，TAC膜是柔軟 的膜，在制造并卷起時，光滑的膜前表面和后表面具有粘合或結(jié)塊在一起的傾向，造成很差 的卷筒質(zhì)量。這可導致LCD組件的缺陷。本發(fā)明的掩膜比其它掩膜組分和結(jié)構(gòu)的組合更好 地保護并能對TAC膜進行更容易的操作。因此，在TAC膜被本發(fā)明的膜掩蔽時，可更成功、 更高效地用于IXD組件。通過將不同百分比的某些聚合物和共聚物組分摻入掩膜粘合表面可產(chǎn)生具有不 同粘合水平的掩膜的各實施方式?？蓪⒋我酆衔?，如聚烯烴(均聚物或共聚物)、聚乙烯醇、聚氯乙烯、尼龍、聚酯、 苯乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、塑性體、(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物、(乙烯-丙烯酸)共聚 物、(乙烯-丙烯酸甲酯)共聚物、環(huán)烯烴聚合物、聚酰胺或(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚 物和聚甲醛以及這些聚合物的混合物以不同比例與主要聚合物摻混，以提供所需水平的膜 粘合。酸改性的共聚物、酸酐改性的共聚物和酸/丙烯酸酯改性的共聚物也均可用。聚乙 烯膜特別適合，因此優(yōu)選。低密度聚乙烯均聚物膜由于其拉伸模量較低易于更好貼合表面， 更為特別適合，因此更為優(yōu)選。所述掩膜可具有任何所需的厚度。然而，在某些實施方式中，所述掩膜的總厚度為 60 μ -200 μ。掩膜的一個實施方式如圖1所示。在圖1中，顯示掩膜10位于基材16上。掩膜 10包含粘合層12和釋放層14。將粘合層12配制為提供與基材16的粘合，但在不再需要 時可去除而不損壞基材16或在基材16上留下任何殘余物。粘合層12可為本領域現(xiàn)在已 知或之后為受保護的特定表面開發(fā)的任何所需制劑。本領域還知道，優(yōu)選制備具有非常光 滑表面的粘合層以促進與基材表面的緊密接觸。如圖1所示，釋放層14包含三維釋放表面15。在該實施方式中，釋放表面15包含 多個從釋放表面15的平面部分突出的凸起13。突出的凸起在掩膜10和疊層中相鄰基材之 間產(chǎn)生物理分離。多個凸起13在操作過程中保護基材16，并允許一件基材更易與另一件 分離。在該具體的實施方式中，釋放層包含成型膜，其中凸起13是釋放層14整體的伸出部 分。釋放表面15可包含平均高度大于50微米的凸起13，該平均高度從膜基面15測 得。在某些實施方式中，所述凸起的平均高度可大于100微米。在某些實施方式中，所述釋 放層的釋放表面包含多個凸起、多個三維孔、深度壓紋結(jié)構(gòu)或其組合中的至少一項。在圖1的實施方式中，三維凸起13包含圓錐或漏斗形狀的有孔凸起，且在凸起13 的頂點具有開口或孔11。然而應理解，所述凸起不需有孔，且實際上優(yōu)選無孔。所述孔為收 集碎片或使碎片俘獲于膜中創(chuàng)造了機會。所述碎片可對基材表面造成刻劃或其它損壞。應 理解，用作釋放層14的三維膜可以圖1所示方向的反方向取向，其中凸起13會朝向粘合層 14并與之接觸。
圖IA顯示與基材116粘合的掩膜110的另一個實施方式。掩膜110包含粘合層 112和釋放層114。釋放層114具有包含從釋放表面115伸出的多個三維凸起113的釋放 表面115。在圖IA的實施方式中，可通過深度壓紋方法方便地形成釋放層114。掩膜的另一個實施方式如圖IB所示。在該實施方式中，顯示掩膜210與基材216 粘合。掩膜210包含粘合層212和釋放層214。該實施方式中的釋放層214包含多平面膜。 在一側(cè)，多平面膜214具有從膜的平面表面215向上伸出的凸起213。在相反一側(cè)，所述多 平面膜具有多個凸起217，如該實施方式所示，其終止于凸起頂點的孔218。如上所述，應理 解，可倒轉(zhuǎn)用作釋放層214的膜，使凸起213朝向粘合層212并與之接觸。實施方式也包括包含多于兩層的掩膜。掩膜的具體實施方式
包含粘合層、芯層和 釋放層。可在掩膜的粘合層和釋放層之間插入至少一個芯層。這樣實施方式中的芯層可 包含改進膜機械性質(zhì)如剛度、模量、耐撕裂性等的任何聚合物。例如，可將芯層配制為減少 膜制造和使用過程中粘合層光滑表面可能的損壞，或改進膜的模量。在某些實施方式中， 掩膜應具有大于15，OOOpsi (103. 4Mpa)的模量。在某些實施方式中，掩膜的模量可大于 15, OOOpsi (103. 4MPa)且小于350，000psU2413. 17MPa)。在某些實施方式中，所述釋放層 應具有M0，OOOpsi (1654. 74MPA) (士 15% )的模量。優(yōu)選模量處于該范圍內(nèi)從而能保護粘 合層而不影響掩膜的潤濕特征。例如，所述芯層可為本文所述提供掩膜所需性質(zhì)的任何熱塑性、熱固性或彈性聚 合物。在某些實施方式中，所述芯層可包含選自以下的聚合物聚乙烯、低密度聚乙烯、線性 低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚丙烯、無規(guī)共聚物聚丙烯、聚丙烯抗沖共聚 物、二茂金屬聚烯烴、二茂金屬線性低密度聚乙烯、塑性體、(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物、 丙烯酸共聚物、(乙烯-丙烯酸)共聚物、(乙烯-丙烯酸甲酯)共聚物、環(huán)烯烴聚合物、聚 酰胺、(乙烯-丙烯酸正丁酯)共聚物、聚氯乙烯、尼龍、聚酯或以上聚合物的組合。所述芯 層可有助于為所述多層掩膜提供所需的不透明性和/或顏色、剛度和韌性。掩膜的實施方式可包含兩個釋放表面。具有兩個釋放表面的膜可為單層或多層 膜。圖2顯示包含芯層21、第一釋放層22和第二釋放層沈的掩膜20的一個實施方 式。各釋放層22J6分別具有釋放表面23、27。釋放表面23、27分別包含具有多個凸起M、 觀的三維表面。所述凸起是釋放層整體的伸出部分。在圖2所示的實施方式中，三維凸起 24,28是無孔的，但仍具有真空成型或液壓成型的膜的特征性圓錐形狀。掩膜的其它實施方式可缺少芯層21，且可例如包含兩個層壓在一起的三維膜，從 而使三維表面向外取向。掩膜兩側(cè)的釋放表面在結(jié)構(gòu)或性質(zhì)上可相似或不同。例如，所述釋放表面可具有 不同的結(jié)構(gòu)、圖案、蓬松度、篩孔計數(shù)，或可由不同材料制得。圖3顯示包含兩個釋放表面 31,32的單層掩蔽膜30的一個實施方式。釋放表面31包含具有多個壓紋33的三維表面。 釋放表面32包含表面粗糙度為5-100微英寸(0. 127 μ -2. 54 μ )的粗糙表面?，F(xiàn)在參考圖4，掩膜40包含釋放層42和粘合層44。釋放層42包含具有多個間隔 突出的肋條或凸棱48的釋放層46。可通過將熔融聚合物鑄塑到具有突出肋條或線狀物的 成型鼓(forming drum)上方便地制備這樣的膜。隨著所述聚合物冷卻形成膜，膜表面會對 應于肋條或線狀物而在膜中產(chǎn)生連續(xù)的突出凸棱48。然后可對釋放層42進行涂覆或?qū)⑵渑c粘合層44層壓。或者，可通過將釋放層42和粘合層44共擠出到具有多個間隔溝槽或凹 槽的成型結(jié)構(gòu)上，然后將共擠出物置于真空(如以上討論的那樣)以將形成釋放層的聚合 物拉入凹槽中來制備掩膜40。隨著聚合物冷卻，所述膜會形成對應于將聚合物拉入凹槽位 置的凸棱。必須小心謹慎以確保釋放層44的表面不被拉入凹槽中，從而使粘合層盡可能保 持光滑。也優(yōu)選采用制備所述膜的其它方法。圖4A顯示圖4實施方式中釋放層42的橫截面圖。在圖4A所示的實施方式中，掩 膜是具有釋放表面46的單層膜42，其中釋放表面46包含如圖4所示與釋放表面46形成一 體的多個間隔的三維突出凸棱48。所述掩膜還包含釋放表面46反面的第二表面43。釋放 層42的第二表面43具有對應于突出肋條48底側(cè)的多個空氣空間M。圖4和4A實施方式中的凸棱48為膜提供顯著剛性。這有利于圖4A的實施方式， 特別是膜可用作基材疊層中紙的替代品。圖5和5A顯示包含釋放層52和粘合層M的掩膜50。釋放層52包含釋放表面 56，其上設置有多個聚合物珠58。與上述其它實施方式相比，珠58不是作為釋放層52整體 的伸出部分形成。相反，珠58包含施用于膜表面的單個、離散的聚合物材料如聚乙烯的珠?？赏ㄟ^沖擊印刷工藝(如凹板印刷)、非沖擊印刷工藝(如噴墨印刷)、膠涂布設 備或能噴射或沉積熔融、半熔融或固體形式的離散聚合物珠的任何其它設備施用聚合物 珠。在其它實施方式中，可將離散的聚合物珠施用于釋放層表面，珠采用固體形式，釋 放層是半熔融或軟化狀態(tài)。在其它實施方式中，在聚合物材料處于融化溫度、融化溫度之上 或接近融化溫度時施用珠。為防止珠擴散入膜層內(nèi)，優(yōu)選通過使用釋放層表面接觸驟冷輥 而使聚合物珠驟冷。聚合物珠58可包含可施用于釋放層56的任何聚合物材料，并保持與釋放層的充 分粘合以便實現(xiàn)所需目的。所述聚合物珠可具有膜特定用途所需的任何大小、形狀、尺寸、 圖案或間距。圖6顯示掩膜60的一個實施方式，其具有平面部分61和與平面部分61形成一體 的多個凸起62。凸起62從平面部分61的任一側(cè)伸出。在所示實施方式中，凸起62在膜的 任一側(cè)對齊，但這并非必需。圖7是一種可用于生產(chǎn)所述掩膜的方法的示意圖。混合所述聚合物，使其在擠出 機中熔化(未顯示)，穿過模頭70，其中聚合物以熔融流或熔融幕72的形式出現(xiàn)在輥74上。 根據(jù)進行生產(chǎn)的實施方式，輥74可包括光滑流延輥、成型結(jié)構(gòu)或紋理化流延輥。網(wǎng)狀物76 與網(wǎng)狀物72在輥74和輥78之間形成的輥隙處合并在一起。兩個網(wǎng)狀物72、76在輥隙中 進行層壓，然后將其從輥74中去除以生產(chǎn)最終膜結(jié)構(gòu)80。如果需要，可施用真空以協(xié)助層 壓，如本領域已知和在通過引用納入本文的例如US 4995930中所教導的。同樣地，根據(jù)進 行生產(chǎn)的具體實施方式
，網(wǎng)狀物76可為有孔或無孔的三維膜、壓紋膜、深度壓紋膜、粘合層等。例如，如果需要制備圖1中的掩膜10，準備用作粘合層12的聚合物材料會作為熔 融網(wǎng)狀物72從模頭70擠出至輥74上，該情況下會包括光滑表面驟冷輥。包含圖1所示三 維有孔膜14的網(wǎng)狀物74會在壓力輥78和驟冷輥74之間形成的輥隙處與網(wǎng)狀物72發(fā)生 接觸。輥隙處熱和壓力的結(jié)合會造成有孔膜76與粘合層72粘合，藉此，圖1的層壓膜10會作為網(wǎng)狀物80出現(xiàn)。如果需要圖2的掩膜20，網(wǎng)狀物72可包含第一釋放層22和鑄塑至輥74上的芯 層21的材料的共擠出物，在這樣的實施方式中會包括成型結(jié)構(gòu)。使第二釋放層沈作為網(wǎng) 狀物76進入輥隙中。如本領域已知，通過成型結(jié)構(gòu)74對網(wǎng)狀物72施用真空，會形成第二 釋放層沈，而最終膜20作為網(wǎng)狀物80自輥70出現(xiàn)。圖8顯示可用于產(chǎn)生某些實施方式的另一種工藝的示意圖。在圖8所示工藝中， 熔融聚合物網(wǎng)狀物82從模頭80擠出至輥84上。與圖7所示工藝一樣，輥84可包括成型 結(jié)構(gòu)、光滑表面流延輥、紋理化表面流延輥、壓紋輥等。夾輥86可優(yōu)選包括紋理化輥或壓紋 輥，但如果需要也可為光滑輥。圖8所示工藝特別有利于制備例如圖3、4A和6所示的掩膜。 特別在圖6的實施方式中，夾輥86可為設置于橡膠或其它材料支撐輥上的薄篩網(wǎng)。所述薄 篩網(wǎng)會賦予膜一側(cè)的表面形貌，而輥84的表面會賦予膜相反一側(cè)的表面形貌，優(yōu)選輔以真 空。所述掩膜可交替插入基材疊層之間，以在運輸、使用、制造或裝配中保護基材。所 述掩膜在用于具有光滑表面的基材疊層如玻璃或其它光學介質(zhì)時特別有用。所述掩膜可置 于基材之間以保護基材并提供所需釋放特征。在許多的應用中，耐受靜電累積的掩膜是理想的。在某些應用中，所述掩膜不僅保 護膜的一些部分免受機械損傷、化學破壞或污染，還防止其被灰塵之類的顆粒污染。因此， 在某些應用，例如分層光學屏幕中，掩膜本身不會將灰塵或其它顆粒傳輸?shù)交谋砻媸抢?想的。為改進掩膜的抗靜電性質(zhì)，可將抗靜電劑加入粘合層和/或釋放層中。優(yōu)選地，所述 粘合層或釋放層包含不會遷移到膜表面，因此不可能造成基材表面污染的抗靜電劑，例如 離聚物。因此，為減少表面的灰塵，在特定實施方式中所述粘合層可包含離聚物。離聚物是 一種聚合物，其因聚合物組分的離散區(qū)域的離子相互作用而具有獨特的物理性質(zhì)。大多數(shù) 離聚物是其中組成單體的小但顯著部分具有離子基團的聚合物。在某些實施方式中，所述 離聚物可為鉀離聚物。本發(fā)明掩膜的任何層均可包含至少一種抗氧化劑、著色劑、顏料、澄清劑和/或成 核劑而不會影響基本新穎特征。在一個優(yōu)選實施方式中，在多層膜用于本發(fā)明時，可采用本領域已知的任何共擠 出方法對如粘合層、芯層和/或釋放層等任何層進行共擠出。采用共擠出法可較為簡單容 易地制造由不同層組成的多層掩膜，其中各層發(fā)揮特定的功能。雖然優(yōu)選共擠出本發(fā)明的 改進多層掩膜，但應再次注意，所述掩膜可為單層或多層，無論何種形式，如果需要，均可采 用任何合適的方法生產(chǎn)所述掩膜?？衫酶鞣N常規(guī)方法將所述多層(或單層)掩膜施用于需要保護基材的紋理化表 面。優(yōu)選地，將所述多層膜從輥上脫下，依靠夾輥或相似系統(tǒng)直接施用于所述表面。通過這 種方式，在一步操作中將所述多層膜的光滑側(cè)施用于紋理化基材，并對著紋理化基材對其 進行擠壓。如果需要，可使所得層壓物通過壓縮輥或類似設備進行進一步加工。其它適合 形成本發(fā)明層壓物的技術(shù)在閱讀本文說明書后對于本領域技術(shù)人員是顯而易見的。
實施例本領域技術(shù)人員可以在不背離本發(fā)明范圍的前提下，可對所述制品和技術(shù)進行多種改變、改進和替代實施方式。相應地，應清楚地理解，以上說明書和隨后實施例中描述的 制品和方法均僅用于舉例說明的目的，不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。實施例1制備一系列具有表1組成的膜。表權(quán)利要求
1.一種包含粘合層和釋放層的膜，所述釋放層包含具有多個三維凸起的釋放表面。
2.如權(quán)利要求1所述的膜，其特征在于，所述三維凸起是釋放層的整體伸出部分。
3.如權(quán)利要求2所述的膜，其特征在于，所述凸起是真空成型凸起。
4.如權(quán)利要求2所述的膜，其特征在于，所述凸起是液壓成型凸起。
5.如權(quán)利要求2所述的膜，其特征在于，所述凸起是機械變形的凸起。
6.如權(quán)利要求5所述的膜，其特征在于，所述凸起是深度壓紋凸起。
7.如權(quán)利要求2所述的膜，其特征在于，所述凸起包含基本上延膜的長度延伸的凸棱。
8.如權(quán)利要求1所述的膜，還包含設置在釋放層和粘合層之間的至少一個中間層。
9.如權(quán)利要求1所述的膜，其特征在于，所述三維凸起包含離散的聚合物珠。
10.一種包含第一釋放表面和第二釋放表面的膜，所述第一和第二釋放表面中的至少 一個表面具有多個三維凸起。
11.如權(quán)利要求10所述的膜，其特征在于，所述三維凸起是釋放層的整體伸出部分。
12.如權(quán)利要求11所述的膜，其特征在于，所述凸起選自真空成型凸起、液壓成型凸起 或機械變形的凸起。
13.如權(quán)利要求11所述的膜，其特征在于，所述凸起包含基本上沿膜的長度延伸的凸棱。
14.如權(quán)利要求10所述的膜，包含多層膜。
15.如權(quán)利要求10所述的膜，其特征在于，所述三維凸起包含離散的聚合物珠。
16.如權(quán)利要求10所述的膜，其特征在于，所述第一釋放表面包含三維凸起，且所述第 二釋放表面包含粗糙表面。
17.如權(quán)利要求10所述的膜，其特征在于，所述第一和第二釋放表面均包含三維凸起。
18.一種保護基材表面的方法，包括使膜與所述基材表面緊密接觸，所述膜包含至少 一個具有釋放表面的釋放層，所述釋放表面具有多個三維凸起。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述膜位于一疊基材中兩個相鄰基材表 面之間。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述膜選自a)具有粘合層和釋放層的膜；b)具有粘合層、釋放層和至少一個位于釋放層和粘合層中間的芯層的膜；c)具有釋放層和釋放表面反面的粗糙表面的膜；或d)具有第二釋放層的膜，所述第二釋放層具有多個三維凸起。
全文摘要
公開了用于保護表面的膜(10)，包含至少一個釋放層(14)以及任選的粘合層(12)和/或中間層，所述釋放層(14)具有與釋放層形成一體或作為施用于釋放層的離散聚合物珠的多個三維凸起(13)。
文檔編號B29C59/04GK102066512SQ200980123779
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者B·B·德塞, G·M·巴拉克霍夫, P·E·托馬斯, S·C·帕特爾 申請人:屈德加薄膜產(chǎn)品股份有限公司