将微结构转移到最终基材的方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及制造安全装置并使安全装置以微结构形式从转移膜转移到最终基材的连续卷对卷方法。
[0002]发明背景和概述
安全线和安全贴片可在制造期间或制造后固定到安全票券(例如，货币或钞票纸)或标签的表面上。固定这些装置可通过一些已知技术实现，包括:将压敏粘合剂施加到装置背面，并将装置压到或标签的表面；和将热活化粘合剂施加到装置背面，并用热转移技术将装置施加到票券或标签的表面。
[0003]制造这些安全装置和将这些装置施加到安全票券或标签在单独的操作中进行。使这些操作在连续卷对卷过程中组合用于制造这些安全装置和使这些安全装置转移到最终基材在速度和精度两个方面均实现优势。
[0004]通过提供连续卷对卷过程制造安全装置和使安全装置以微结构化元件或微结构的形式从转移膜转移到最终基材，本发明满足这一需要。
[0005]更具体地讲，本发明提供用于使微结构转移到最终基材的转移膜。通过转移膜转移到最终基材的微结构为包含以下的单层或多层结构:基本平的表面中的空隙，所述空隙任选用另一种材料填充或涂覆；基本平的表面中的凸起区域；或它们的组合。
[0006]在第一个示例性实施方案中，转移膜包括载膜和在载膜表面上的一个或多个热剥离粘合剂层，其中热剥离粘合剂层由多个可膨胀微球和一种或多种压敏粘合剂组成。
[0007]本文所用术语“热剥离粘合剂”是指在加热到高于约60°C温度时使对表面的粘合性减小的粘合剂，而本文所用术语“可膨胀微球”是指在加热到高于约60°C温度时开始膨胀和/或起泡的聚合物微球。
[0008]热剥离粘合剂(例如，热剥离胶带)在本领域已知，并且已用于半导体晶片处理和其它电子组件制造过程。用于电子应用的热剥离产品的供应商包括Nitto DenkoCorporat1n, 1-2, Shimohozumi 1-chome Ibarak1-shi, Osaka Japan(Nitto Denko)(销售 REVALPHA?热剥离粘合带和片)和 Haeun Chemtec C0., Ltd., Shingi 1-dong,Danwon-gu, Ansan, Kyungk1-do, 425-839、Korea (销售 REXPAN?热剥离膜)。然而，对于小尺寸样品以外的任何物品，这些产品的厚度和成本是不可接受的，并且不适用于本文所述的批量生产。
[0009]本文所用术语“压敏粘合剂”是指只需轻微压力就粘着或粘附到表面的粘合剂。
[0010]在一个示例性实施方案中，由制剂制备一个或多个热剥离粘合剂层，所述制剂包含约25至约99%重量(优选约75至约97%重量，更优选约90至约96%重量)可能量(例如，紫外(UV)辐射)固化的压敏粘合剂(PSA)制剂和约I至约75%重量(优选约3至约25%重量，更优选约4至约10%重量)可膨胀微球。
[0011]在此示例性实施方案中，可能量固化的PSA制剂一般包含:
约5至约95%重量(优选约10至约70%重量，更优选约30至约60%重量)一种或多种弹性体低聚物； 约I至约75%重量(优选约5至约60%重量，更优选约10至约40%重量)一种或多种增粘树脂；
约0.5至约75%重量(优选约5至约60%重量，更优选约20至约50%重量)一种或多种反应性单体稀释剂；和
约0.1至约15%重量(优选约I至约8%重量，更优选约3至约6%重量)一种或多种光引发剂。
[0012]在第二个示例性实施方案中，转移膜包括载膜和一个或多个固化粘合剂层。在此实施方案中，微结构在其表面上具有一个或多个固化保形剥离涂层，并且通过一个或多个固化粘合剂层粘合到转移膜。在微结构转移期间不需要热量来引发剥离。
[0013]本发明进一步提供使用上述转移膜的方法，所述方法包括用转移膜(a)在连续卷对卷过程中使上述微结构转移到最终基材；或者(b)在制造微结构期间作为制造基材，然后在连续卷对卷过程中使微结构转移到最终基材。
[0014]本发明也提供使微结构转移到最终基材的方法。在第一个示例性实施方案中，该方法包括在连续卷对卷过程中使以上首先描述的转移膜经受以下操作:使微结构形成于转移膜的热剥离粘合剂层的表面上或使微结构转移到转移膜的热剥离粘合剂层的表面上，其中微结构为包含以下的单层或多层结构:基本平的表面中的空隙，其中所述空隙任选用另一种材料填充或涂覆，基本平的表面中的凸起区域，或它们的组合；然后使微结构从转移膜转移到最终基材的表面上。
[0015]在第一个优选的实施方案中，该方法包括:在一次性制造基材的表面上形成微结构；使形成的微结构与转移膜的表面接触，同时对其施加压力，从而使转移膜的热剥离粘合剂层中的压敏粘合剂活化，使微结构粘着到其表面；剥离一次性制造基材；将一种或多种热和/或压力活化粘合剂施加到转移膜上的微结构；使转移膜上的粘合剂涂覆微结构与最终基材的表面接触，同时对转移膜施加热和压力两者，从而使热剥离粘合剂层中的微球膨胀(或起泡)并使压敏粘合剂去活化，使微结构转移到最终基材的表面上，同时使微结构上的粘合剂活化，使微结构粘着到最终基材的表面。
[0016]此实施方案特别适用于具有所谓“上/下非均衡性”的微结构(例如，折射光学系统)。本领域的技术人员容易理解，这些结构是要从顶侧或上侧而非从底侧或下侧查看。发明方法允许在微结构转移到转移膜之前出于品质保证目的视觉检查一次性制造基材上的微结构，且进一步允许微结构在最终基材的表面上适当处于竖直状态。
[0017]在第二个优选的实施方案中，该方法包括:在转移膜的热剥离粘合剂层的表面上形成微结构；将一种或多种热和/或压力活化粘合剂施加到转移膜上所形成的微结构；使粘合剂涂覆的微结构与最终基材的表面接触，同时对转移膜施加热和压力两者，从而使热剥离粘合剂层中的微球膨胀(或起泡)并使压敏粘合剂去活化，使微结构转移到最终基材的表面上，同时使微结构上的粘合剂活化，使微结构粘着到最终基材的表面。
[0018]此实施方案特别适用于不需要上/下表面检查的微结构(例如，导电回路(conductive circuit)元件或结构)。这些结构在横截面中可以是对称的，并且不一定要从顶侧或上侧而非从底侧或下侧查看。
[0019]在第二个示例性实施方案中，该方法为连续卷对卷过程，所述方法包括:
在一次性制造基材的表面上形成微结构； 将一个或多个剥离涂层施加到微结构的表面，剥离涂层顺应微结构表面，然后使剥离涂层固化；
将一个或多个粘合剂层施加到载膜的表面，也任选施加到微结构的固化剥离涂覆表面，并且在这些表面相互接触时，使粘合剂层固化；
从现在粘合到载膜的微结构机械去除一次性制造基材；然后使微结构从载膜转移到最终基材的表面上。
[0020]在一个优选的实施方案中，微结构如下从载膜转移到最终基材的表面上:将一种或多种热和/或压力活化粘合剂施加到载膜上的微结构；使载膜上的粘合剂涂覆微结构与最终基材的表面接触；对载膜施加热和压力两者，然后从微结构提拉载膜，导致微结构和剥离涂层之间的分离，从而使微结构转移到最终基材的表面上，同时使微结构上的粘合剂活化，从而使微结构粘着到最终基材的表面。
[0021]由以下详述和附图，本发明的其它特征和优点对本领域的普通技术人员显而易见。
[0022]除非另外定义，本文所用的所有技术和科学术语均具有本发明所属领域的普通技术人员普遍了解的相同含义。本文提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献均全文通过引用结合到本文中。在冲突的情况下，以本说明书(包括定义)为准。另外，所述材料、方法/过程和实例仅为说明性，而不为限制性。
[0023]附图简述
本发明的具体特征参考图1说明，图1为使微结构转移到最终基材的发明方法的第二个示例性实施方案的示意流程图。该附图中的组件不一定按比例，而其重点在于清楚地说明本公开的原理。
[0024]发明详述
本发明提供以允许这些微结构随后转移到最终基材的方式在连续卷-卷基材或膜上产生微结构(例如，精密铸造(precis1n cast)微结构)的方法或过程。通过用卷对卷过程产生微结构，同时提供使微结构转移到不必相容或适用于柔性纤维网加工的最终表面(例如，刚性最终基材，如玻璃)的手段，在速度和精度方面实现优势。以此方式，最终基材可具有施加到其表面的精密微结构，而不经过制造例如精密铸造微结构必需的所有条件。
[0025]本发明可用于制造护照安全层合材料，在有价票券上施加安全贴片或密封，在产品上贴标签，将膜或箔施加到钞票，将导体或绝缘电路组件施加到刚性基材，和其它大体上向表面施加微结构化元素或微结构。
[0026]为避免疑虑，本发明也预期作为安全领域以外的最终应用(如上提及)的微结构。
[0027]现在公开发明系统的示例性实施方案。然而，不旨在使本公开限于本文所述的实施方案。相反，旨在是覆盖所有替代、改进和等价物。
[0028]用于本发明的微结构为包含以下的单层或多层结构:基本平的表面中的空隙，所述空隙任选用另一种材料填充或涂覆；基本平的表面中的凸起区域；或它们的组合。在一个示例性实施方案中，微结构(例如，光学或物理结构)为精密铸造微结构，包括其形式可通过返填柔性基材上固化或硬化基质中的阴性空隙产生的任何和所有类型结