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TW201946992A - 用於電子設備的抗皮脂的泡棉膠帶 - Google Patents

用於電子設備的抗皮脂的泡棉膠帶 Download PDF

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TW201946992A
TW201946992A TW108116594A TW108116594A TW201946992A TW 201946992 A TW201946992 A TW 201946992A TW 108116594 A TW108116594 A TW 108116594A TW 108116594 A TW108116594 A TW 108116594A TW 201946992 A TW201946992 A TW 201946992A
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TW
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foam
backing layer
weight
foam backing
sebum
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TW108116594A
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English (en)
Inventor
任焱杰
程嘯
Original Assignee
德商特薩股份有限公司
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Abstract

本發明提供了一種用於電子設備的抗皮脂的泡棉膠帶，具體地，本發明的泡棉膠帶具有：(a)泡棉背襯層；(b)位於所述泡棉背襯層的第一主表面的第一黏合劑層；和(c)位於所述泡棉背襯層的第二主表面的第二黏合劑層；其中，所述的泡棉背襯層的結晶度，用XRD法測定的2θ峰的峰值

Description

用於電子設備的抗皮脂的泡棉膠帶
本發明係關於材料領域，更具體地係關於用於電子設備的抗皮脂的PE泡棉膠帶。
目前，電子產品與人們的日常生活密切相關。在使用過程中，由於電子產品需要接觸人體，尤其是諸如手機或其他帶有顯示螢幕的電子產品接觸人體(如手指)時，人體皮脂就很容易滲透穿過在顯示螢幕和外殼之間的安裝膠帶。在電子產品(如手機)中，這類安裝膠帶通常是泡棉膠帶(foam tape)。當皮脂滲透穿過安裝膠帶時，會進入與安裝膠帶相鄰的光學透明黏合劑(OCA)，導致OCA膨脹，從而導致光學顯示故障，即出現「黃色條紋」或「黃斑」問題(見圖1和圖2)。
對於窄邊框手機而言，當膠帶的模切寬度較小(如小於<1mm)時，黃斑現象的發生率以及嚴重程度都很高。
用於電子設備的安裝膠帶的結構和材料滿足提供多種性能要求，例如提供足够黏合性能和抗震性、防摔性等其他性能。雖然現有技術中已有多種用於電子設備的安裝膠帶，但其抗皮脂性能却難以令人滿意。
綜上，本領域迫切需要開發用於電子設備的既具有優異的抗皮脂性能，同時又具有優異的必要的性能要求(如高黏合力、高抗剪切力、高抗震性)的安裝膠帶。
本發明的目的就是提供一種用於電子設備的、具有優異的抗皮脂性能和其他優異的性能要求的安裝膠帶。
在本發明的第一方面，提供了一種用於抗皮脂的泡棉膠帶(如PE泡棉膠帶)，所述的泡棉膠帶具有：(a)泡棉背襯層；(b)位於所述泡棉背襯層的第一主表面的第一黏合劑層；和(c)位於所述泡棉背襯層的第二主表面的第二黏合劑層；其中，所述的泡棉背襯層的結晶度，用XRD法測定的2θ峰的峰值
Figure TW201946992A_D0001
3000cps，較佳地
Figure TW201946992A_D0002
5000cps，更佳地
Figure TW201946992A_D0003
6000cps。
在另一較佳實施例中，所述的泡棉背襯層中VA含量
Figure TW201946992A_D0004
10重量%，較佳地
Figure TW201946992A_D0005
5重量%，更佳地
Figure TW201946992A_D0006
3重量%，最佳地為0%，按泡棉的總重量計。
在另一較佳實施例中，所述的泡棉背襯層的平均孔洞直徑為5-80微米，較佳地為10-30微米。
在另一較佳實施例中，所述泡棉背襯層的厚度為20-1000微米，較佳地50-800微米，更佳地80-450微米。
在另一較佳實施例中，所述泡棉背襯層是發泡聚乙烯(PE)形成的泡棉背襯層。
在另一較佳實施例中，所述泡棉背襯層密度為200-850kg/m3，較佳地300-700kg/m3，更佳地400-550kg/m3。
在另一較佳實施例中，所述的泡棉背襯層的第一主表面和/或第二主表面是經過預處理的，較佳地所述的預處理選自於由以下所組成之群組：施塗底漆、電暈處理、或其組合。
在另一較佳實施例中，所述的電暈處理是在空氣或惰性氣氛下進行。
在另一較佳實施例中，所述的第一黏合劑和/或第二黏合劑包括壓敏黏合劑PSA。
在另一較佳實施例中，所述的第一黏合劑和/或第二黏合劑包括聚丙烯酸酯黏合劑，所述的聚丙烯酸酯用含以下單體的單體組成物I聚合形成的：a)30-75重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR1 (I)，其中，R1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b)20-65重量%的至少一種式(II)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR2 (II)，其中，R2是苯氧基烷基；c)0-40重量%的至少一種式(III)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR3 (III)，其中，R3是烷基二甘醇基(alkyl diglycol)或烷氧基烷基；和d)0.5-10重量%的至少一種式(IV)的丙烯酸酯單體CH2=CH-C(O)OR4 (IV)，其中，R4是氫或具有1至4個碳的羥烷基。
在另一較佳實施例中，所述的第一黏合劑和/或第二黏合劑包括聚丙烯酸酯黏合劑，所述的聚丙烯酸酯用含以下單體的單體組成物II聚合形成：a)25-70重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR1 (I)， 其中，R1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b)25-70重量%的至少一種式(IIa)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR2a (IIa)，其中，R2a是含2到5個碳的烷氧基烷基；和c)0.5-10重量%的至少一種式(IIIa)的丙烯酸酯單體CH2=CH-C(O)OR3a (IIIa)，其中，R3a是氫或具有1至4個碳的羥烷基。
在本發明的第二方面，提供了另一種用於抗皮脂的泡棉膠帶(如PE泡棉膠帶)，所述的泡棉膠帶具有：(a)泡棉背襯層；(b)位於所述泡棉背襯層的第一主表面的第一黏合劑層；和(c)位於所述泡棉背襯層的第二主表面的第二黏合劑層；其中，所述的第一黏合劑和/或第二黏合劑含有聚丙烯酸酯，所述的聚丙烯酸酯用含以下單體的單體組成物I聚合形成的：a1)30-75重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR1 (I)，其中，R1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b1)20-65重量%的至少一種式(II)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR2 (II)，其中，R2是苯氧基烷基；c1)0-40重量%的至少一種式(III)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR3 (III)，其中R3是烷基二甘醇基或烷氧基烷基； d1)0.5-10重量%的至少一種式(IV)的丙烯酸酯單體CH2=CH-C(O)OR4 (IV)，其中R4是氫或具有1至4個碳的羥烷基；或者，所述的聚丙烯酸酯用含以下單體的單體組成物II聚合形成：a2)25-70重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR1 (I)，其中，R1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b2)25-70重量%的至少一種式(IIa)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR2a (IIa)，其中，R2a是含2到5個碳的烷氧基烷基；和c2)0.5-10重量%的至少一種式(IIIa)的丙烯酸酯單體CH2=CH-C(O)OR3a (IIIa)，其中，R3a是氫或具有1至4個碳的羥烷基。
在另一較佳實施例中，所述的泡棉背襯層中VA含量
Figure TW201946992A_D0007
10重量%，較佳地
Figure TW201946992A_D0008
5重量%，更佳地
Figure TW201946992A_D0009
3重量%，最佳地為0%，按泡棉的總重量計。
在另一較佳實施例中，所述的泡棉背襯層的平均孔洞直徑為5-80微米，較佳地為10-30微米。
在另一較佳實施例中，所述泡棉背襯層的厚度為20-1000微米，較佳地50-800微米，更佳地80-450微米。
在另一較佳實施例中，所述泡棉背襯層是發泡聚乙烯(PE)泡棉背襯層。
在另一較佳實施例中，所述泡棉密度為200-850kg/m3，較佳地300-700kg/m3，更佳地400-550kg/m3。
在另一較佳實施例中，所述的泡棉背襯層的第一主表面和/或第二主表面是經過預處理的，較佳地所述的預處理選自於由下列所組成之群組：施塗底漆、電暈處理、或其組合。
在另一較佳實施例中，所述的電暈處理是在空氣或惰性氣氛下進行。
在另一較佳實施例中，所述的第一黏合劑和/或第二黏合劑包括壓敏黏合劑PSA。
在另一較佳實施例中，所述的泡棉背襯層的結晶度，用XRD法測定的2θ峰的峰值
Figure TW201946992A_D0010
3000cps，較佳地
Figure TW201946992A_D0011
5000cps，更佳地
Figure TW201946992A_D0012
6000cps。
在另一較佳實施例中，本發明第一方面或第二方面所述的泡棉膠帶具有選自於由下列所組成之群組的一種或多種性能：(i)抗皮脂性能：15天無皮脂滲漏；(ii)推出力保持：>80N(iii)推出力保持率>50%(其中，將接觸皮脂的樣品與未接觸皮脂的對照樣品相比)；(iv)剝離强度>2N/cm(較佳地>3N/cm)；(v)剝離强度保持率>50%(其中，將接觸皮脂的樣品與未接觸皮脂的對照樣品相比)；(vi)耐衝擊性：XY方向杜邦(DuPont)測試結果>0.6J，Z方向杜邦測試結果>0.3J(較佳地>0.6J)；(vii)抗剪切性：靜態保持力測試結果>2500分鐘(較佳地
Figure TW201946992A_D0013
5000分鐘)。
在另一較佳實施例中，對於上述性能，採用實施例中所述的測試方法和條件進行測定。
在本發明的第三方面，提供了一種電子設備，所述的電子設備含有本發明第一方面或第二方面所述的抗皮脂的泡棉膠帶，以及被所述泡棉膠帶黏合在一起的元件。
在另一較佳實施例中，所述的電子設備包括含顯示螢幕的電子設備，較佳地選自於由下列所組成之群組：手機、智慧手機、平板電腦。
在本發明的第四方面，提供了一種泡棉背襯層，它具有以下特徵：(a)所述的泡棉背襯層的結晶度，用XRD法測定的2θ峰的峰值
Figure TW201946992A_D0014
3000cps；(b)所述泡棉背襯層的平均孔洞直徑為5-80微米；和(c)所述泡棉背襯層密度為200-850kg/m3。
在另一較佳實施例中，所述結晶度，用XRD法測定的2θ峰的峰值
Figure TW201946992A_D0015
5000cps，更佳地
Figure TW201946992A_D0016
6000cps。
在另一較佳實施例中，所述的泡棉背襯層中VA含量
Figure TW201946992A_D0017
10重量%，較佳地
Figure TW201946992A_D0018
5重量%，更佳地
Figure TW201946992A_D0019
3重量%，最佳地為0%，按泡棉的總重量計。
在另一較佳實施例中，所述的泡棉背襯層的平均孔洞大小為10-30微米。
在另一較佳實施例中，所述泡棉背襯層的厚度為20-1000微米，較佳地50-800微米，更佳地80-450微米。
在另一較佳實施例中，所述泡棉背襯層是發泡聚乙烯(PE)泡棉背襯層。
在另一較佳實施例中，所述泡棉背襯層密度為300-700kg/m3，更佳地400-550kg/m3。
在本發明的第五方面，提供了一種製備抗皮脂泡棉膠帶的方法，包括步驟：(i)提供本發明第四方面所述的泡棉背襯層；和(ii)在所述泡棉背襯層的第一主表面施塗第一黏合劑層；以及在所述泡棉背襯層的第二主表面施塗第二黏合劑層，從而形成抗皮脂泡棉膠帶。
在另一較佳實施例中，所述的第一黏合劑層和/或第二黏合劑層含有聚丙烯酸酯，所述的聚丙烯酸酯係用上述的單體組成物I或II進行聚合所形成。
在本發明的第六方面，提供了本發明第四方面所述的泡棉背襯層的用途，它被用於製備抗皮脂的泡棉膠帶或抗皮脂的電子設備或產品。
應理解，在本發明範圍內中，本發明的上述各技術特徵和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特徵之間都可以互相組合，從而構成新的或優選的技術解決方案。限於篇幅，在此不再一一累述。
圖1顯示了一個電子產品的示意圖，其中，示出了用作觸控螢幕安裝膠帶的PE泡棉膠帶。該PE泡棉膠帶具有「PSA-PE泡棉-PSA」三層結構。
圖2顯示了電子產品因皮脂滲透而導致的黃斑(yellow stripe)。
圖3顯示了進行推出力保持測試的樣品結構和測試裝置。
圖4顯示了進行抗皮脂滲透性能測試的裝置。
圖5A至5E顯示了不同的膠帶樣品的抗皮脂滲透性能的測試結果。
圖6顯示了耐衝擊性測試的示意圖。上圖為杜邦XY測試，下圖為杜邦Z測試。
圖7顯示了一個實施例中泡棉背襯的泡孔顯微圖和孔洞直徑大小。
圖8顯示了進行靜態剪切試驗的設備。
圖9顯示了靜態剪切試驗的結果。
本案發明人通過廣泛而深入的研究，首次意外地開發了一種具有高抗皮脂滲透性的用於電子設備的安裝膠帶。本發明的安裝膠帶採用特別優化的PSA(壓敏黏合劑)和/或背襯(層)，從而不僅可以獲得優異的高黏合力、高抗剪切力、高抗震性等性能，而且還獲得了優異的抗皮脂滲透性能，從而有效地避免了「黃斑」現象。在此基礎上完成了本發明。
術語
如本文所用，術語「EVA」指乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)。
如本文所用，術語「VA」指乙酸乙烯酯(Vinyl Acetate)。
如本文所用，術語「OCA」指光學透明黏合劑(Optically Clear Adhesive)，即用於膠結透明光學元件(如鏡頭、或觸控螢幕等元件)的黏合劑，其具有無色透明、光透過率在90%以上、膠結强度良好等性能要求。
如本文所用，術語「抗皮脂性」、「抗皮脂滲透性能」可互換使用，指抵抗皮脂滲透進入或穿過安裝膠帶。
機制
為了便於理解本發明，本案發明人提供了以下導致「黃斑」的機制。然而，應理解，本發明的保護範圍並不受這些機制的限制：本案發明人的研究顯示，皮脂滲透主要途徑是皮脂可以通過黏合劑(如PSA)和常規的背襯層進入膠帶。此外，一般的丙烯酸系黏合劑無法有效阻擋皮脂，相反會顯著地吸收皮脂。由於現有安裝膠帶存在上述缺陷，因此，當電子產品與皮脂接觸時，皮脂滲透進入安裝膠帶，從而不僅導致黏合性急劇下降，而且還導致黃斑現象。
泡棉層
在本發明中，對於泡棉層而言，可以採用常規的用於安裝膠帶的泡棉層材料。
優選地，泡棉是發泡聚乙烯(PE)泡棉。
在本發明中，泡棉層的厚度沒有特別限制，可以根據電子設備的需要進行調整。典型地，泡棉層的厚度為10-5000微米或20-1000微米，較佳地50-800微米，更佳地80μm-450μm。
在本發明中，優選的PE泡棉是閉胞PE泡棉(closed cell PE foam)。
優選地，在本發明中，宜採用有助於阻斷皮脂的配方來加工PE泡棉，從而獲得閉胞的PE泡棉。
本案發明人意外地發現，當VA(乙酸乙烯酯)含量
Figure TW201946992A_D0020
10重量%，優選
Figure TW201946992A_D0021
5重量%，最優選
Figure TW201946992A_D0022
3重量%時，可獲得極高的抗皮脂性能。相反，高VA會降低抗皮脂的性能。
在本發明中，泡棉背襯層具有優異的抗衝擊性能，例如密度通常為200-850kg/m3，較佳地300-700kg/m3，更佳地400-550kg/m3。
此外，本案發明人還意外地發現，當本發明的泡棉背襯層具有高結晶度(這可通過XRD測定證實)，可以獲得優異的抗皮脂性能。優選地，本發明泡棉背襯層的結晶度用XRD法測定的2θ峰的峰值宜
Figure TW201946992A_D0023
3000cps，較佳地
Figure TW201946992A_D0024
5000cps，更佳地
Figure TW201946992A_D0025
6000cps，例如在3000-20000cps，或5000-15000cps。
在本發明中，所述「2θ峰的峰值」指在整個XRD圖譜中在某一2θ處的最大峰值。通常，該峰值出現在5-60°範圍內。更佳地，該峰值是按0.02°或0.01°的步長測定的。代表性的測定方法如本申請實施例中所述。
在本發明中，泡棉背襯層的平均孔洞直徑典型地為5-80微米，較佳地10-50微米，更佳地為10-50或10-30微米。此外，就孔洞直徑分布而言，約90%或以上的孔洞直徑處於3-100微米，或5-70微米內。此外，對於非球形的泡孔，通常可以按其泡孔體積折算為相應大小球形，從而得出平均孔洞直徑大小。對於孔洞直徑分布而言，可以採用掃描所得泡孔的最大和最小直徑範圍，如果泡孔是非球形的，也可以實測的最大和最小直徑表示。
對於本發明的抗衝擊的泡棉而言，其製造工藝沒有特別限制。代表性的例子包括(但並不限於)：擠製、電子束交聯、 化學發泡、無交聯製程的吹塑。優選地，可採用擠製、吹塑擠製、或電子束交聯。
以吹塑擠製(blown extrusion)為例，通常包括：將化學發泡劑(CFA)與聚合物和其他添加劑進行預混合。這種預混合物將被送入擠製機。在擠製過程中，聚合物在較高溫度下開始熔化並變軟。用於熔融聚合物的熱量足够高，從而分解化學發泡劑，導致氣體釋放。熔體溫度宜足够高以保證發泡劑的完全分解。但是，擠製機內部的熔體壓力必須保持足够高，以保持溶解在聚合物熔體中的氣體(由CFA分解產生)直到熔體離開擠製噴嘴。CFA的氣體由於即時的壓降而膨脹，並在聚合物內部形成氣泡。在離開噴嘴之前，可稍微冷却熔體以增加聚合物的黏度以形成半固體管狀物(tube)。該管狀物的直徑在來自管狀物內部的空氣壓力下迅速膨脹。管狀物直徑的這種增加導致聚合物在橫向方向上的拉伸。用膨脹圓筒對管狀物進行拉伸，從而導致發泡薄膜在拉伸方向上拉伸。拉伸和吹塑導致薄膜變薄，並且還導致氣泡在拉伸和膨脹方向上伸長，導致更平坦的氣泡單元。
另一種優選的方法是通過輻照交聯(尤其是電子束輻照交聯)來生產泡棉。在該方法中，通常包括批料造粒、擠製、輻照和發泡等步驟。具體地，將構成泡棉的粒料，通過擠製機擠製，形成未發泡的薄膜。在擠製過程中，所有組分均充分混合在一起，均勻分布在聚合物基質中。通常，擠製溫度宜低於發泡劑的活化溫度以避免發泡劑的過早反應。離開擠製噴嘴後，擠製薄膜冷却並捲繞成卷。
這種未發泡膜通過輻照交聯(如電子束交聯，ERC)進行交聯。將該膜暴露於高能電子束。電子束在聚合物鏈內產生 自由基。這些自由基可以在聚合物鏈之間形成新的共價鍵，從而產生更高的內部强度。內部强度可以通過電子束的功率和/或時間(如速度)來調節。為了獲得更高的內部强度，EBC過程的速度可以非常低。
接著，對經輻照固化處理的膜進行發泡。將交聯但仍未發泡的膜材料在較高溫度下通過發泡爐。發泡的程度可以通過處理速度和/或溫度來調節。發泡後，可將泡棉(foam)卷起形成卷材。此外，可以在對泡棉層的表面進行預處理，例如通過施塗底漆或進行電暈處理，從而進一步改善表面性能，賦予優異的固著性。
當對泡沫材料層(如PE泡棉層)進行電暈處理時，可以在空氣或惰性氣壓(如氮氣)下進行。
黏合劑
在本發明的安裝膠帶或PE泡棉膠帶中，具有「PSA-泡棉(如PE泡棉)-PSA」三層結構。
在本發明中，第一黏合劑和/或第二黏合劑宜採用聚丙烯酸酯。
一類優選的聚丙烯酸酯可以追溯到以下單體組成物I，即所述的聚丙烯酸酯係用含以下單體的單體組成物所聚合形成：a)30-75重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR1 (I)，其中，R1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b)20-65重量%的至少一種式(II)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR2 (II)， 其中，R2是苯氧基烷基；c)0-40重量%的至少一種式(III)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR3 (III)，其中，R3是烷基二甘醇基(alkyl diglycol)或烷氧基烷基；和d)0.5-10重量%的至少一種式(IV)的丙烯酸酯單體CH2=CH-C(O)OR4 (IV)，其中，R4是氫或具有1至4個碳的羥烷基。
在另一較佳實施例中，式(I)中的R1優選為選自甲基、正丁基和2-乙基己基的基團，更優選為正丁基和2-乙基己基。式(I)中，特別優選地，R1是正丁基。
式(II)中的R2優選為苯氧基乙基，更優選為2-苯氧基乙基。在本發明聚丙烯酸酯的單體組成物中，苯氧基乙基丙烯酸酯優選以22至60重量%之量存在。
式(III)中的R3優選為乙基二甘醇基或甲氧基乙基。
式(IV)中的R4優選為氫原子。
在一個實施例中，本發明的聚丙烯酸酯可以追溯到以下單體組成物：30-55重量%的丙烯酸正丁酯，0-25重量%的丙烯酸甲酯，0-40重量%的丙烯酸乙基二甘醇酯，0-25重量%的丙烯酸甲氧基乙酯，20-55重量%的丙烯酸苯氧基乙酯，1-5重量%的丙烯酸。
特別優選本發明的聚丙烯酸酯可以追溯到以下單體組成物：40-50重量%丙烯酸正丁酯，15-25重量%丙烯酸甲酯，20-40重量%丙烯酸苯氧基乙酯和1-5重量%丙烯酸。
另一類優選的聚丙烯酸酯可以追溯到以下單體組成物II，即所述聚丙烯酸酯用含以下單體的單體組成物所聚合形成：a)25-70重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR1 (I)，其中，R1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b)25-70重量%的至少一種式(IIa)的丙烯酸酯CH2=CH-C(O)OR2a (IIa)，其中，R2a是含2到5個碳的烷氧基烷基；和c)0.5-10重量%的至少一種式(IIIa)的丙烯酸酯單體CH2=CH-C(O)OR3a (IIIa)，其中，R3a是氫或具有1至4個碳的羥烷基。
如已經被發現的那樣，上述的聚丙烯酸酯不僅具有必需的耐化學性，而且具有優異的壓敏黏合性能，因此是用於相應PSAs的非常合適的材料。
在另一較佳實施例中，式(I)中，R1優選為選自於由甲基，正丁基和2-乙基己基所組成的群組中的基團；更優選地，R1為正丁基和2-乙基己基；特別優選地，R1是正丁基。
式(IIa)中，R2 a優選為甲氧基乙基。在本發明的聚丙烯酸酯的單體組成物中，丙烯酸甲氧基乙酯的含量優選為至多65重量%，更特別地是30-60重量%。
式(IIIa)中的R3a優選為氫原子。
在一個實施例中，本發明的聚丙烯酸酯可追溯至以下單體組成物：丙烯酸2-乙基己酯至多達60重量%；丙烯酸至多達10重量%；丙烯酸甲氧基乙酯至多達65重量%，更特別地 是30-60重量%。在另一個實施例中，本發明的聚丙烯酸酯可追溯至以下單體組成物：丙烯酸正丁酯至多達70重量%，丙烯酸至多10重量%，丙烯酸甲氧基乙酯至多達65重量%，更特別地是30-60重量%。在另一較佳實施例中，本發明的聚丙烯酸酯是交聯的。在另一較佳實施例中，聚丙烯酸酯是熱交聯的。例如輻射引發的交聯偶爾甚至可能破環高分子主鏈，熱交聯可以在比之更溫和的條件下進行。然而，根據本發明，也可以僅通過光化輻射或另外通過光化輻射使聚丙烯酸酯交聯，在這種情况下可以加入有益的或可能必需的交聯劑物質，例如UV交聯劑。
因此，本發明優選為聚丙烯酸酯熱交聯，即通過熱能導致(引發)和/或促進交聯反應發生。在另一較佳實施例中，熱交聯劑為可形成共價鍵的交聯劑，特別是環氧化物，異氰酸酯和/或氮丙啶類(aziridines)交聯劑，以及可形成配位鍵的交聯劑，更優選地為金屬螯合物，尤其是鋁，鈦，鋯和/或鐵螯合物。還可以使用不同交聯劑的組合，例如一種或多種環氧化物與一種或多種金屬螯合物的組合。
特別優選的金屬螯合物是鋁螯合物，實例是乙醯丙酮鋁(III)。這些交聯劑優選以每100重量份聚丙烯酸酯(不包含溶劑)0.01至0.1重量份，更優選地0.02至0.08重量份的量使用。
更優選的熱交聯劑是環氧化物，更特別地是具有三級胺官能基的那些，例如四縮水甘油基-間-二甲苯二胺(N，N，N’，N’-四(環氧乙烷基甲基)-1，3-苯二甲胺)。這些化合物優選以每100重量份聚丙烯酸酯(不包含溶劑)0.03至0.1重量份，更優選地0.04至0.07重量份的量使用。
為了製備本發明的聚丙烯酸酯，原則上可以使用所有自由基或自由基控制的聚合，包括不同聚合方法的組合。除了常規的自由基聚合方法之外，還包括例如ATRP，氮氧化物/TEMPO-控制的聚合或RAFT方法。
在本發明中，合適的黏合劑是由至少50重量%的上述一種聚丙烯酸酯(即採用單體組成物I或II所形成的聚丙烯酸酯)所構成的壓敏黏合劑。本發明的壓敏黏合劑具有高耐化學性的特性。根據本發明，壓敏黏合劑在術語中通常指的是至少在室溫下具有永久的初黏性和黏性的物質。壓敏黏合劑的特徵在於它可以通過壓力施加到被黏物上並且保持黏合在其上，並且不需要明確規範要使用的壓力和施加該壓力的時間。一般來說，原則上取決於PSA和基材的性質，溫度和大氣濕度，短時間內輕微接觸即可達到黏附效果；在其他情况下，更長時間暴露於相對較高的壓力也可能是必要的。
PSA具有特殊的黏彈特性，使其具有耐久的初黏性和黏性。特徵是，當PSA發生機械變形時，存在黏性流動過程，並且還存在彈性恢復過程。根據它們各自的比例，這兩個過程彼此具有特定關係，不僅取決於PSA的確切組成，結構和交聯程度，還取決於變形的速率和持續時間以及溫度。
黏性流動對於實現黏附是必需的。只有通常由具有相對較高流動性的大分子產生的黏性組分才能有效潤濕並有效地流到被黏物表面上。高黏度流動組分導致高壓敏黏合度(也被稱為初黏性或表面黏性)，因此也常常具有高黏性。由於缺少可流動的組分，高度交聯的體系和結晶聚合物或處於玻璃化狀態的聚合物通常至少只有低的初黏性，或根本沒有黏性。
彈性恢復是實現內聚力(cohesion)所必需的。它們是由例如非常長鏈，高度纏結的大分子以及物理或化學交聯的大分子引起的，並且它們允許施加在黏結表面的力在壓敏膠內部傳遞。其結果是黏合劑能够在長時間內承受作用於其上的長期負荷，例如以持續剪切載荷的形式。
為了更精確地描述和量化彈性和黏性組分的程度，以及各組分之間的關係，可使用變量儲能模數(G’)和損耗模數(G”)，其可通過動態機械分析(DMA)測定。G’是物質的彈性組分的量度，G”是黏性組分的量度。兩個變量均取決於形變頻率和溫度。
所述變量可借助於流變儀來測定。在該情况下，例如，使待研究的材料在板-板布置中暴露於正弦振蕩剪切應力。在受剪切應力控制的儀器中，測量形變作為時間的函數，並且測量該形變相對於引入的剪切應力的時間偏移。該時間偏移稱作相位角δ。
儲能模數G’如下定義：G’=(τ/γ)˙cos(δ)(τ=剪切應力，γ=形變，δ=相位角=剪切應力向量和形變向量之間的相位移)。損耗模數G”的定義如下：G”=(τ/γ)˙sin(δ)(τ=剪切應力，γ=形變，δ=相位角=剪切應力向量和形變向量之間的相位移)。
如果在室溫(此處定義為23℃)下，在100至101rad/秒的變形頻率範圍內，G’至少部分位於103至107Pa的範圍內，並且如果G”同樣至少部分地位於該範圍內，則物質通常被認為是壓敏黏合劑，並且被定義為本發明意義上的壓敏黏合劑。「部分地」意為G’曲綫的至少一個區域(部段)位於由從100rad/秒(包括端點)至101rad/秒(包括端點)的形變頻率範圍 (橫坐標)以及從103rad/秒(包括端點)至107rad/秒(包括端點)的G’值的範圍(縱坐標)所描述的窗口內。對於G”同樣如此。
在另一較佳實施例中，本發明的聚丙烯酸酯是壓敏黏合劑。因此，在最簡單的情况下，本發明的PSA由一種或多種本發明上述的聚丙烯酸酯所組成。生產過程中的相關雜質如溶劑殘留物或未反應單體在此情况下不計入在內。
在一個實施例中，本發明的PSA包含至少一種增黏樹脂，至少一種反應型樹脂和/或至少一種塑化劑。
出於微調壓敏黏合劑性能的目的，增黏樹脂(也稱為黏性樹脂)經常被混合到PSAs中。
根據本發明，「樹脂」尤其應理解為其數均摩爾質量Mn不超過5000g/mol的寡聚物和(低)聚合物。當然，在本發明的聚丙烯酸酯聚合過程中產生的短鏈聚合產物不歸為術語「樹脂」。
增黏樹脂通常具有80-150℃的軟化點。關於寡聚物和聚合物例如樹脂的軟化點Ts的數據是根據DIN EN 1427：2007的環球試驗法(ring and ball method)所得，並且相應地應用了所述規定(分析寡聚物或聚合物樣品而不是瀝青，其他程序保留不變)。測量在甘油浴中進行。
在另一較佳實施例中，本發明的PSA包含至少一種增黏劑樹脂，其選自於由以下所組成的群組：蒎烯和茚樹脂；松香和松香衍生物如松香酯，包括例如通過歧化反應或氫化反應所穩定的松香衍生物；萜烯類樹脂；萜烯酚醛樹脂；烷基酚樹脂；和脂族烴，芳烴和脂肪烴-芳香烴樹脂。
反應型樹脂是那些具有允許它們與PSA的其它成分，特別是與聚丙烯酸酯發生化學反應之(適當活化)的官能基的那些樹脂。
在另一較佳實施例中，增黏性樹脂和/或反應型樹脂在本發明的PSA中的百分比總計不超過30重量%。可以存在一種或多種增黏劑樹脂，或一種或多種反應型樹脂，或一種或多種增黏劑樹脂和一種或多種反應型樹脂。如已知的那樣，本發明的PSA在長期壓力負荷下的狀况可以通過添加增黏樹脂來改善。
在另一較佳實施例中，本發明的PSA包含至少一種塑化劑，其可選自於由下列所組成之群組：(甲基)丙烯酸酯低聚物、鄰苯二甲酸酯、烴油、環己烷二羧酸酯、苯甲酸酯、水溶性塑化劑、經塑化的樹脂、磷酸酯和聚磷酸酯。在另一較佳實施例中，塑化劑包含在本發明的PSA中，總共不超過30重量%。
在另一較佳實施例中，在本發明的PSA中，增黏樹脂、反應型樹脂和塑化劑的百分比一起不超過40重量%。
試驗顯示，本發明的上述黏合劑不僅具有很高的剝離强度和推出力，而且還具有優異的抗皮脂性能。此外，即使本發明的上述黏合劑長期接觸或暴露於皮脂，仍具有非常高的剝離强度保持性能/推出力的保持性能。
此外，測試(如杜邦XY，杜邦Z測試)顯示，採用本發明上述黏合劑的安裝膠帶具有很高的抗衝擊性。
此外，本發明的黏合劑還具有高剪切强度、高撥水性。
本案發明人的研究顯示，常規的丙烯酸系黏合劑雖然具有良好的抗老化性能，但無法提供所需的抗皮脂性能。
應用和優點
本發明可應用各種便攜式/可穿戴設備中的觸摸面板和外殼固定，例如，手機、平板電腦、電子手錶等，尤其是需要以下性能的電子產品：
(a)針對皮膚有關的化學物質(即皮脂)高抵抗性或阻擋性，這可通過皮脂阻斷性和接觸皮脂後的黏附保持來表徵
(b)高抗震性
(c)高抗剪切性能，
(d)高黏合强度
(e)防水
(f)良好的抗起翹性(尤其是當要黏接的部件不完全平整時)
(g)良好的重工性能(reworkability)和模切能力
(h)抗老化。
典型地，本發明的安裝膠帶可用於各種不同產品，尤其是用於電子、光學或精密機械裝置。
優選地，本發明的安裝膠帶用於在便攜式電子設備。這種便攜式設備包括(但並不限於)：手機(包括智慧手機)、相機、數位相機、攝影配件(如照度計、閃光燈、光圈、相機外殼、鏡頭等)、膠捲相機、攝像機、小型電腦(移動電腦、口袋電腦、口袋計算器)、膝上型電腦、上網型電腦、超輕薄筆電、平板電腦、手持設備、電子日記和組織器(稱為「電子組織器」或「個人數字助理」、PDA、掌上電腦)、電子書閱讀器(電子書)。
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，或按 照製造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則百分比和份數是重量百分比和重量份數。
通用方法 1.結晶度測定
XRD測試法的條件如下：
實施例1A 聚丙烯酸酯的製備
向通常用於自由基聚合的300L反應器中加入總共100kg的表2A所示的單體和其中指出的其它組分，以及72.4kg的汽油/丙酮(70：30)。在氮氣引入反應器45分鐘後，在攪拌下，將反應器加熱至58℃並加入50g Vazo 67。隨後將外部溫度升高至75℃並且在該外部溫度下恆定地進行反應。1小時的反應時間後，再加入50g的Vazo 67。3小時後用20kg的汽油/丙酮(70：30)稀釋，6小時後用10.0kg的汽油/丙酮(70：30)稀釋。為了減少殘餘反應物，在5.5小時後和7小時後加入0.15g的Perkadox® 16。在24小時的反應時間後，停止反應 並冷却反應器至室溫。將溶液調節至固體含量為38重量%。然後，任選地加入塑化劑(在室溫下攪拌24小時)。最後，在攪拌下將基於聚合物重量的0.075重量% Erysis GA 240(環氧化物交聯劑)作為交聯劑加入。
使用逗號棒(comma bar)將所得組成物以溶液形式塗布到矽化PET離型膜上。在乾燥通道中除去溶劑(20分鐘，80℃)。將這樣得到的聚丙烯酸酯轉移至背襯(23μm經蝕刻的PET膜)上，塗層重量為50g/cm2。
n-BA-丙烯酸正丁酯(n-Butyl acrylate)
EHA-丙烯酸2-乙基己酯(2-Ethylhexyl acrylate)
MA-丙烯酸甲酯(Methyl acrylate)
AA-丙烯酸(Acrylic acid)
PEA-丙烯酸2-苯氧基乙酯(2-Phenoxyethyl acrylate)
IBOA-丙烯酸異莰酯(Isobornyl acrylate)
MEA-丙烯酸甲氧基乙酯(Methoxyethyl acrylate)
EDGA-丙烯酸乙基二甘醇基酯(Ethyl diglycol acrylate)
C-比較例
實施例1B 聚丙烯酸酯的製備
向通常用於自由基聚合的300L反應器中加入總共100kg的表2所示的單體和其中指出的其它組分，以及72.4kg的汽油/丙酮(70：30)。在氮氣引入反應器45分鐘後，在攪拌下，將反應器加熱至58℃並加入50g Vazo 67。隨後將外部溫度升高至75℃並且在該外部溫度下恆定地進行反應。1小時的反應時間後，再加入50g的Vazo 67。3小時後用20kg的汽油/丙酮(70：30)稀釋，6小時後用10.0kg的汽油/丙酮(70：30)稀釋。為了減少殘餘反應物，在5.5小時後和7小時後加入0.15g的Perkadox® 16。在24小時的反應時間後，停止反應並冷却反應器至室溫。將溶液調節至固體含量為38重量%。然後，在攪拌下將基於聚丙烯酸酯的作為交聯劑的0.075重量%Erysis GA 240加入。
使用逗號棒將所得組成物以溶液形式塗布到矽化PET離型膜上。在乾燥通道中除去溶劑(20分鐘，80℃)。將這樣得到的聚丙烯酸酯轉移至背襯(23μm經蝕刻的PET膜)上，塗層重量為50g/cm2。
n-BA-丙烯酸正丁酯
EHA-丙烯酸2-乙基己酯
MA-丙烯酸甲酯
AA-丙烯酸
STA-丙烯酸硬脂醯酯
IBOA-丙烯酸異莰酯
MEA-丙烯酸甲氧基乙酯
C-比較例
實施例2 剝離强度和耐化學性測試
在本實施例中，對實施例1A和實施例1B中製備的聚丙烯酸酯進行性能測試。方法如下：在去除矽化PET離型膜之後，將上述獲得的膠帶分別以10mm的寬度用到預先清潔過的ASTM鋼板上，並且用4公斤的膨脹圓筒在每個方向上前後來回滾動5次。隨後將所得黏合劑在標準條件下(空氣，23℃，50%相對濕度)保持24小時。
隨後將樣品儲存在密封的盒子中72小時，在60℃的水浴中，每種情况下將一個樣品浸入測試化學品中，然後完全被該化學品包圍儲存，相應的對照樣品是儲存在空氣中。
測試化學品1：純度>85%的油酸
測試化學品2：乙醇/水85/15(重量分率)。
在從水浴中取出盒子和盒子中的樣品後，用布仔細清潔樣品，在標準條件下2小時後測定剝離黏合力。
在23℃+/-1℃溫度和50%+/-5%相對濕度的測試條件下測定剝離黏合力。以300mm/min的速度以180°的角度將膠帶從鋼基材剝離。
測量結果(表2A或表2B)以單位N/cm報告，並從三次測量結果取平均值。
只要膠帶在儲存後仍表現出剝離强度，那麽就認為它們耐受測試化學品。
結果顯示，表2A中的No.5至12的聚丙烯酸酯以及表2B中的No.7、8和9的聚丙烯酸酯具有優異的剝離黏合力和耐化學性能。
實施例3 PE泡棉的製備
在本實施例中，採用吹塑擠製(或輻照交聯法)製備PE泡棉。
以吹塑擠製法為例，方法如下：預混合聚合物、添加劑和化學發泡劑(CFA)，形成預混合物。然後進行擠製過程，在該擠製過程中，進行熔化，混合所有組分並分解CFA。然後使 聚合物離開擠製噴嘴，從而進行發泡。切割發泡形成的聚合物管，形成膜狀的PE泡棉。PE泡棉的厚度為100、150、和200微米或其他所需厚度。
製備的PE泡棉包括添加了不同含量的VA的PE泡棉(配方見表4或表5)。
經測定，所述泡棉密度在200-850kg/m3範圍內，平均孔洞直徑在5-80微米範圍內。
此外，用採用XRD測試對不同的PE泡棉背襯進行結晶度測定。結果示於表5。
實施例4 PE泡棉的抗皮脂測試 (a)人造皮脂的成分：
三酸甘油酯59重量%
硬脂酸24重量%
角鯊烯17重量%
(b)抗皮脂測試條件 步驟1：
樣品製備，將150μm厚的PE泡棉樣品切成相同尺寸(50*50mm)，並用紅外光譜儀測量的樣品底面的原始紅外光譜IR；
步驟2：
通過滴管將相同量(0.5mL)的皮脂加至PE泡棉頂面；然後將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置24小時，然後再進行紅外光譜測試。
步驟3：
檢查外觀並對滴加皮脂之前和之後的樣品的IR光譜進行比較，若相同，則表明皮脂未透過泡棉樣品。
(c)結果
對不同配方的PE泡棉進行測定，結果如下：
該結果表明，PE泡棉的配方中宜含少量或不含VA，例如含有
Figure TW201946992A_D0031
5%(如0-5%)的VA，按PE泡棉的總重量計。
當VA的含量為12重量%，則不利於獲得優良的抗皮脂性能。這提示，VA含量宜小於等於10重量%。
實施例5 皮脂抵抗測試-剝離强度保持測試 (a)人造皮脂1的成分(質量比)：
三酸甘油酯59重量%
硬脂酸24重量%
角鯊烯17重量%
人造皮脂2的成分(體積比)： 油酸50vol%
角鯊烯50vol%
(b)測試條件 步驟1：
在室溫下將測試的泡棉膠帶上貼合上一層50微米PET膜(貼合區域無氣泡)作為增强膜，並切成5mm寬的樣品條；該泡棉膠帶採用實施例1A或1B中所製備的表2A的No.6至12的聚丙烯酸酯以及表2B中的No.7、8和9的聚丙烯酸酯。第一主表面和第二主表面的塗膠厚度均為50微米，泡棉厚度為150微米(除非特別說明，在本實施例和後續實施例中的泡棉或泡棉背襯層的厚度為150微米，塗膠厚度均為50微米)。
步驟2：
用丙酮將剝離强度測試用的ASTM標準鋼板(參見ASTM D3330)擦淨，並在室溫下放置10分鐘；之後用小橡膠輥輪將測試樣品條貼覆在測試板材上，貼合區域無氣泡；
步驟3：
使用表面包覆有橡膠的2kg鋼制壓輥進行自動輥壓，輥壓條件為：2kg，5mm/s，5個來回；並將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置24小時。
步驟4：
將測試樣品水平放置在容器中，並將測試所用的皮脂(0.5-0.8mL)均勻塗抹在測試樣品兩側及表面，然後將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置1小時；之後將樣品放置在60℃/90%的條件下2天(過程中放置樣品的容 器非密封)，同時將同樣條件下製備的無皮脂對照樣品放置在相同的環境中(註：每個條件各三條平行樣品)；
步驟5：
將樣品取出並將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置2小時；之後檢查樣品的外觀並測試樣品180°剝離强度(測試速率300mm/min)，同時計算測試樣品剝離强度保留率。
剝離强度保留率=(接觸皮脂樣品剝離强度/對照樣品剝離强度)×100%
(c)結果
對不同的測試樣品進行了測試。結果表明：
(i)採用實施例1A和1B的聚丙烯酸酯的泡棉膠帶測試樣品，具有優良的耐化學品性能。尤其是採用表2A的No.6至12的聚丙烯酸酯的泡棉膠帶測試樣品，在人造皮脂1條件下，甚至更為苛刻的人造皮脂2條件下，剝離强度保持均很好，均在3N/cm以上；與未接觸皮脂的對照樣品相比較，接觸皮脂後的剝離强度保持率在人造皮脂1條件下係在50-80%，在更為苛刻的人造皮脂2條件下剝離强度保持率也在50-80%。
(ii)採用常規聚丙烯酸酯PSA(包括純丙烯酸系PSA)的8種測試樣品，雖然個別樣品在較為緩和的人造皮脂1條件下剝離强度保持良好(在2N/cm以上)，但是在更為苛刻的人造皮脂2條件下，剝離强度保持很差(均低於2N/cm)。與未接觸皮脂的對照樣品相比較，接觸皮脂後的剝離强度保持率差，在人造皮脂1條件下僅為10-40%，在更為苛刻的人造皮脂2條件下剝離强度保持率低於10%。
實施例5 推出力保持測試 (a)人造皮脂2的成分(體積比)：
油酸50%(v/v)
角鯊烯50%(v/v)
(b)測試方法和條件
參見圖3。
步驟1：
樣品製備；將膠帶樣品切成相同尺寸的圓環(內尺寸：21mm，外尺寸：25mm，模切寬度：2mm)；然後將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置2小時；同時將測試板材1與測試板材2用酒精擦淨，並在恆溫恆濕(23±1℃，50±5%相對濕度)的環境中放置2小時；
步驟2：
揭去圓環狀樣品的上層離型膜，將樣品貼合在測試板材1中部，並保證貼合區域無氣泡；之後揭去另一側離型膜，將已經貼合在板材1上的樣品貼合在板材2上，再保證貼合無氣泡的同時儘量使得圓環樣品與板材2小孔之間為同心圓；
步驟3：
將貼合好的樣品在室溫下進行壓合，壓合參數為10bar保持5s，之後將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置24小時；
步驟4：
在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中，使用注射器將測試所用的皮脂(0.5mL)通過測試板材2的小孔注入至樣品圓環腔體中，然後用無塵紙將接觸皮脂的樣品和未接觸皮脂的對照樣品分別包住並放置在自封袋中(在此過程中，板材2面朝上放置)，之後將樣品在55℃/95%相對濕度環境下放置1天。
步驟5：
將測試樣品從環境中取出，打開自封袋，除去無塵紙，平鋪樣品並將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置2小時；之後檢查圓環樣品的外觀並對推出力(測試速度：10mm/min)進行測試，並同時計算樣品的推出力保持率。
推出力保持率=(接觸皮脂的樣品推出力/未接觸皮脂的對照樣品推出力)×100%
(b)結果
對不同的樣品進行了測試。結果顯示，
(i)採用表2A的No.6至12的聚丙烯酸酯的泡棉膠帶測試樣品，在未接觸皮脂條件下的推出力均大於100N，在接觸皮脂條件下的推出力均大於80N，甚至高達160N。與未接觸皮脂的對照樣品相比較，接觸皮脂後的推出力保持率在40-80%。
此外，採用對泡棉表面進行電暈處理，可有助於提高接觸皮脂後的推出力保持率(提高大於約10%)。
(ii)採用常規聚丙烯酸酯PSA(包括純丙烯酸系PSA)的多種測試樣品，雖然在未接觸皮脂條件下的推出力為約 100N，但接觸皮脂條件下的推出力顯著下降；與未接觸皮脂的對照樣品相比較，接觸皮脂後的推出力保持率差，僅為5-25%。
實施例6 抗皮脂滲透性能的測試 (a)人造皮脂1的成分(質量比)：
三酸甘油酯59重量%
硬脂酸24重量%
角鯊烯17重量%
(b)測試條件
參見圖4
抗皮脂滲透測試的步驟包括：
步驟1：
樣品製備；在室溫下將膠帶樣品切成相同尺寸(外層尺寸：36mm*36mm，內層尺寸：34mm*34mm，1mm模切寬度)；
步驟2
揭去樣品的上層離型膜，將樣品貼合在測試板材PC鏡片上，並保證貼合區域無氣泡；之後揭去另一側離型膜，將已經貼合在測試板材PC鏡片上的樣品貼合在PC板的上端，同時保證貼合區域無氣泡；
步驟3：
在測試樣品的下沿放置一張紙巾(厚度<150μm)，紙巾覆蓋測試樣品下沿的PC板區域；之後將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置2小時；
步驟4：
在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中，使用注射器將測試所用的皮脂通過測試板材PC鏡片上的小孔注入至樣品圓環腔體中，使腔體中皮脂的液面高度大於1.3cm(保持每個樣品的皮脂量相同)；
步驟5
將測試樣品垂直放置在70℃的環境中，每隔4小時檢查樣品外觀並同時記錄皮脂滲漏時間。
(c)結果
對不同的樣品進行了測試，結果如圖5所示。
其中，泡棉1至7的基本性能如下所示：
測試結果如下表6所示：
結果顯示，當採用cps峰值
Figure TW201946992A_D0034
3000cps的泡棉和/或VA含量較低(
Figure TW201946992A_D0035
10重量%或
Figure TW201946992A_D0036
5重量%)的泡棉時，有助於改善抗皮脂性能。
採用本發明特定的PSA黏合劑(見表2A)時，可以顯著改善PE泡棉膠帶的抗皮脂性能。
實施例7 膠帶的耐衝擊性測試
在本實施例中，通過杜邦(XY)和杜邦(Z)測試法進行測試。
(a)測試條件 步驟1：
樣品製備；將雙面膠帶樣品切成相同尺寸的尺寸(外層尺寸：33mm*33mm，內層尺寸：29mm*29mm，2mm模切寬度)；然後將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置2小時；同時將測試板材PC鏡片與測試板材PC框用酒精擦淨，並在恆溫恆濕(23±1℃，50±5%相對濕度)的環境中放置2小時；
步驟2：
揭去測試樣品的上層離型膜，將樣品貼合在測試板材PC鏡片上，並保證貼合區域無氣泡；之後揭去另一側離型膜，將已經貼合在PC鏡片上的樣品貼合在測試板材PC框上，在保證貼合無氣泡的同時儘量使得方形樣品四周與PC框上的方孔四周距離相當(XY方向及Z方向各五片)；
步驟3：
將貼合好的樣品在室溫下進行壓合，壓合參數為10bar保持5s，之後將樣品在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中放置24小時；
步驟4：
在恆溫恆濕的環境(23±1℃，50±5%相對濕度)中，將樣品放置在測試架上，使用150g載荷衝擊樣品上的衝擊 頭(XY方向或Z方向)，高度從5cm開始，每次增加5cm，累計影響直至樣品失效，此時記下樣品失效的高度的之前高度即為有效高度；
步驟5：
XY或Z方向的結果為五片樣品的平均高度。並同時計算樣品的杜邦值(杜邦值=(平均高度(cm)*1.47)/100)(依據：E=mgh)。
(b)結果
對不同結構的PE泡棉膠帶進行了測試，結果如下表所示。
結果顯示，PE泡棉密度及孔洞直徑對杜邦結果有很大影響。小的孔洞直徑及適中的密度有利於獲得高的杜邦結果，孔洞直徑分布範圍5-70μm，同時密度在400-550kg/m3結果最佳。
此外，耐衝擊性與黏合劑的種類沒有明顯的相關性，與VA含量也沒有明顯相關性。
實施例8 PE泡棉的結構測定
在本實施例中，對表5中列出的多種PE泡棉進行結構測試。其中，採用常規的微CT測試法進行。
結果見表5。圖7示出的泡棉6的孔洞直徑大部分(90%以上)在5-70微米範圍內。
實施例9 靜態剪切試驗 (a)測試條件
詳細測試方法參考ASTM-D 3654。參見圖8，條件如下：
(b)結果
對於對照的合成橡膠類型的黏合劑，由於無法在保持其他必要特性的同時有效交聯，因此靜態剪切較低(<500分鐘)。
而採用本發明的特定PSA(見實施例1A和1B)的PE泡棉膠帶T2至T9，可以獲得優異的抗剪切性能(均
Figure TW201946992A_D0039
2500分鐘)。由於本發明的優選PSA具有適度的交聯，故具有很好的內聚力(靜態剪切性能)。
對照樣品和PE泡棉膠帶T9的測試結果示於圖9。
在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些均等形式同樣落於本申請所附請求項所定義的範圍內。

Claims (33)

  1. 一種用於抗皮脂的泡棉膠帶，其特徵在於，該泡棉膠帶具有：(a)泡棉背襯層；(b)位於該泡棉背襯層的第一主表面的第一黏合劑層；和(c)位於該泡棉背襯層的第二主表面的第二黏合劑層；其中，該泡棉背襯層的結晶度，用XRD法測定的2θ峰的峰值
    Figure TW201946992A_C0001
    3000cps，較佳為
    Figure TW201946992A_C0002
    5000cps，更佳為
    Figure TW201946992A_C0003
    6000cps。
  2. 如請求項1之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層中VA含量
    Figure TW201946992A_C0004
    10重量%，較佳為
    Figure TW201946992A_C0005
    5重量%，更佳為
    Figure TW201946992A_C0006
    3重量%，最佳為0%，係按泡棉的總重量計。
  3. 如請求項1之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層的平均孔洞直徑為5-80微米，較佳為10-30微米。
  4. 如請求項1之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層的厚度為20-1000微米，較佳為50-800微米，更佳為80-450微米。
  5. 如請求項1之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層是由發泡聚乙烯(PE)所形成的泡棉背襯層。
  6. 如請求項1之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層密度為200-850kg/m 3，較佳為300-700kg/m 3，更佳為400-550kg/m 3。
  7. 如請求項1之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層的該第一主表面和/或該第二主表面係經過預處理，較佳為該預處理係選自於由以下所組成之群組：施塗底漆、電暈處理、及其組合。
  8. 如請求項7之泡棉膠帶，其中該電暈處理是在空氣或惰性氣壓下進行。
  9. 如請求項1之泡棉膠帶，其中該第一黏合劑和/或該第二黏合劑包括壓敏黏合劑PSA。
  10. 如請求項1或9之泡棉膠帶，其中該第一黏合劑和/或該第二黏合劑包括聚丙烯酸酯黏合劑，該聚丙烯酸酯係將含有以下單體的單體組成物I進行聚合所形成：a)30-75重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH 2=CH-C(O)OR 1 (I)，其中，R 1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b)20-65重量%的至少一種式(II)的丙烯酸酯CH 2=CH-C(O)OR 2 (II)，其中，R 2是苯氧基烷基；c)0-40重量%的至少一種式(III)的丙烯酸酯CH 2=CH-C(O)OR 3 (III)，其中，R 3是烷基二甘醇基(alkyl diglycol)或烷氧基烷基；和d)0.5-10重量%的至少一種式(IV)的丙烯酸酯單體CH 2=CH-C(O)OR 4 (IV)，其中，R 4是氫或具有1至4個碳的羥烷基。
  11. 如請求項1或9之泡棉膠帶，其中該第一黏合劑和/或該第二黏合劑包括聚丙烯酸酯黏合劑，該聚丙烯酸酯係將含有以下單體的單體組成物II進行聚合所形成：a)25-70重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH 2=CH-C(O)OR 1 (I)，其中，R 1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b)25-70重量%的至少一種式(IIa)的丙烯酸酯 CH 2=CH-C(O)OR 2a (IIa)，其中，R 2a是具有2到5個碳的烷氧基烷基；和c)0.5-10重量%的至少一種式(IIIa)的丙烯酸酯單體CH 2=CH-C(O)OR 3a (IIIa)，其中，R 3a是氫或具有1至4個碳的羥烷基。
  12. 一種用於抗皮脂的泡棉膠帶，其特徵在於，該泡棉膠帶具有：(a)泡棉背襯層；(b)位於該泡棉背襯層的第一主表面的第一黏合劑層；和(c)位於該泡棉背襯層的第二主表面的第二黏合劑層；其中，該第一黏合劑和/或該第二黏合劑含有聚丙烯酸酯，該聚丙烯酸酯係將含有以下單體的單體組成物I進行聚合所形成：a1)30-75重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH 2=CH-C(O)OR 1 (I)，其中，R 1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b1)20-65重量%的至少一種式(II)的丙烯酸酯CH 2=CH-C(O)OR 2 (II)，其中，R 2是苯氧基烷基；c1)0-40重量%的至少一種式(III)的丙烯酸酯CH 2=CH-C(O)OR 3 (III)，其中R 3是烷基二甘醇基或烷氧基烷基；d1)0.5-10重量%的至少一種式(IV)的丙烯酸酯單體CH 2=CH-C(O)OR 4 (IV)，其中R 4是氫或具有1至4個碳的羥烷基； 或者，該聚丙烯酸酯係將含有以下單體的單體組成物II進行聚合所形成：a2)25-70重量%的至少一種式(I)的丙烯酸酯CH 2=CH-C(O)OR 1 (I)，其中，R 1是具有1至10個碳的直鏈或支鏈烷基；b2)25-70重量%的至少一種式(IIa)的丙烯酸酯CH 2=CH-C(O)OR 2a (IIa)，其中，R 2a是具有2到5個碳的烷氧基烷基；和c2)0.5-10重量%的至少一種式(IIIa)的丙烯酸酯單體CH 2=CH-C(O)OR 3a (IIIa)，其中，R 3a是氫或具有1至4個碳的羥烷基。
  13. 如請求項12之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層的VA含量
    Figure TW201946992A_C0007
    10重量%，較佳為
    Figure TW201946992A_C0008
    5重量%，更佳為
    Figure TW201946992A_C0009
    3重量%，最佳為0%，係按泡棉的總重量計。
  14. 如請求項12之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層的平均孔洞直徑為5-80微米，較佳為10-30微米。
  15. 如請求項12之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層的厚度為20-1000微米，較佳為50-800微米，更佳為80μm-450微米。
  16. 如請求項12之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層是發泡聚乙烯(PE)的泡棉背襯層。
  17. 如請求項12之泡棉膠帶，其中該泡棉的密度為200-850kg/m 3，較佳為300-700kg/m 3，更佳為400-550kg/m 3。
  18. 如請求項12之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層的該第一主表面和/或該第二主表面係經過預處理，較佳為該預處理係選自於由以下所組成之群組：施塗底漆、電暈處理、及其組合。
  19. 如請求項12之泡棉膠帶，其中該電暈處理是在空氣或惰性氣壓下進行。
  20. 如請求項12之泡棉膠帶，其中該第一黏合劑和/或該第二黏合劑包括壓敏黏合劑PSA。
  21. 如請求項12之泡棉膠帶，其中該泡棉背襯層的結晶度，用XRD法測定的2θ峰的峰值
    Figure TW201946992A_C0010
    3000cps，較佳為
    Figure TW201946992A_C0011
    5000cps，更佳為
    Figure TW201946992A_C0012
    6000cps。
  22. 如請求項1或12之泡棉膠帶，其中該泡棉膠帶具有選自於由以下所組成之群組的一種或多種性能：(i)抗皮脂性能：15天無皮脂滲漏；(ii)推出力保持：>80N(iii)推出力保持率>50%，其中將接觸皮脂的樣品與未接觸皮脂的對照樣品相比；(iv)剝離强度>2N/cm(較佳為>3N/cm)；(v)剝離强度保持率>50%，其中將接觸皮脂的樣品與未接觸皮脂的對照樣品相比；(vi)耐衝擊性：XY方向杜邦(DuPont)測試結果>0.6J，Z方向杜邦測試結果>0.3J(較佳為>0.6J)；(vii)抗剪切性：靜態保持力測試結果>2500分鐘(較佳為
    Figure TW201946992A_C0013
    5000分鐘)。
  23. 一種電子設備，其特徵在於，該電子設備包含如請求項1或12之抗皮脂的泡棉膠帶，以及被該泡棉膠帶黏合在一起的元件。
  24. 如請求項23之電子設備，其中該電子設備包括含有顯示螢幕的電子設備，其較佳係選自於由以下所組成之群組：手機、智慧手機、及平板電腦。
  25. 一種泡棉背襯層，其特徵在於，該泡棉背襯層具有以下特徵：(a)該泡棉背襯層的結晶度，用XRD法測定的2θ峰的峰值
    Figure TW201946992A_C0014
    3000cps；(b)該泡棉背襯層的平均孔洞直徑為5-80微米；和(c)該泡棉背襯層的密度為200-850kg/m 3。
  26. 如請求項25之泡棉背襯層，其中該結晶度，用XRD法測定的2θ峰的峰值
    Figure TW201946992A_C0015
    5000cps，更佳為
    Figure TW201946992A_C0016
    6000cps。
  27. 如請求項25之泡棉背襯層，其中該泡棉背襯層中VA含量
    Figure TW201946992A_C0017
    10重量%，較佳為
    Figure TW201946992A_C0018
    5重量%，更佳為
    Figure TW201946992A_C0019
    3重量%，最佳為0%，係按泡棉的總重量計。
  28. 如請求項25之泡棉背襯層，其中該泡棉背襯層的平均孔洞直徑為10-30微米。
  29. 如請求項25之泡棉背襯層，其中該泡棉背襯層的厚度為20-1000微米，較佳為50-800微米，更佳為80-450微米。
  30. 如請求項25之泡棉背襯層，其中該泡棉背襯層是發泡聚乙烯(PE)的泡棉背襯層。
  31. 如請求項25之泡棉背襯層，其中該泡棉背襯層的密度為300-700kg/m 3，更佳為400-550kg/m 3。
  32. 一種製備抗皮脂泡棉膠帶的方法，其特徵在於，包括步驟：(i)提供如請求項25之泡棉背襯層；和(ii)在該泡棉背襯層的第一主表面上施塗第一黏合劑層；以及在該泡棉背襯層的第二主表面上施塗第二黏合劑層，從而形成抗皮脂泡棉膠帶。
  33. 如請求項32之方法，其中該第一黏合劑層和/或該第二黏合劑層含有聚丙烯酸酯，該聚丙烯酸酯係將單體組成物I或II進行聚合所形成。
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