JP6807942B2 - 欠陥フリーポリマーフィルムおよびその関連の保護シート、物品、ならびにその製造方法 - Google Patents
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-
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Description
本明細書において用いられる「キャリア層(carrier layer)」という用語は、接着層に隣接したポリマーフィルムの層を指している。特定の文脈において、キャリア層は、「ベース層」、「支持層」、または類似のものに言及している場合もある。一般的に、本発明の保護シートのキャリア層は、複数の層(すなわち、「n」個の個別の層)を有する場合、「中間(mid-ply)層」として言及する。しかしながら、本発明の他の実施形態に係る場合、本発明の保護シートのキャリア層は、単一のフィルム層とすることが可能である。複数の層がキャリア層を形成している場合、「n」個の個別の層のそれぞれを、同一または異なる種類のものとすることが可能である。典型的な実施形態において、「n」個の個別の層はそれぞれ、基本的に同一の化学的性質を有する。
接着層は、任意のトップコート層が設けられる側とは反対側のキャリア層の主要平面側に隣接して設けられる。本発明に係る接着層に適宜の接着剤を使用することが可能である。好適な実施形態において、接着層は感圧接着剤を含む。
一般的に、本発明の保護シートの接着層とは反対側のin−situで重合されたポリウレタン系キャリア層の側において外方に露出した非接着層は、「トップコート層」と称する。この名称と整合して、任意で設けられたトップコート層は、物品に適用されたときに外方に露出した保護シートの外層である。本発明の保護シートのトップコート層に、適宜の種類の材料を用いることが可能である。例えば、トップコート層は、ベースポリマーとして、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニル、ポリ(メタ)アクリレート(例えば、ポリアクリレートまたはポリメタクリレート)、ポリウレタン、それらの変性(例えば、ハイブリッド)ポリマー、またはそれらの組合せを含むことができる。本発明のトップコート層に有用な典型的なポリカーボネート系ポリウレタンの説明については、米国特許第4,476,293号を参照のこと。また、更なる典型的なトップコート層の説明については、本願に参照により組み込まれた米国特許出願公開第2008−0286576号も参照のこと。
当業者の知識に従って、保護シートの各層はそれぞれ形成され、本発明に係る多層保護シートに組み立てられる。例えば、キャリア層を形成するにあたり、別個のキャリアフィルム(例えば、ポリエステルフィルム)上にキャリア層を形成することが可能である。これによりキャリア層が支持された状態で得られ、その後、多層保護シートの接着層をキャリア層の上に形成してもよい。そして、支持体となるキャリアフィルムをある時点で取り除くことで、キャリア層の下面側が外方に露出し、その後に任意でトップコート層を設けることが可能である。
本発明の保護シートは、例えば、輸送機器、建築物およびスポーツ用品といった様々なインドア用途およびアウトドア用途に有用である。典型的な用途としては、他の用途の中でも、モータを有する乗り物や、モータを有さない乗り物(例えば、従来の自転車)などを含む物品へ保護シートを接着することが挙げられる。保護シートにはその色調および/または透明性に影響する成分が含まれていてもよいが、本発明の保護シートは、一見して分からないように表面を保護するという機能を最大限にするために、滑らかで光沢のある表面を有し、全体にわたって実質的に均一な厚さを有することが好ましい。
本発明の典型的な実施形態および用途を、以下の試験法と関連づけて説明する。
DA Instruments社(ニューカッスル,DE)製の動的機械分析装置(商品名:TA Instruments DMA Q800)を用いて、当該試験を引張モードで行った。公称試料サイズとして、長さ5〜12mm、幅4〜8mm、厚さ0.02〜0.2mmを使用した。周波数1Hz、歪0.3%、および傾斜率3℃/minを使用して、試料の損失係数を決定するための値を測定した。
DA Instruments社(ニューカッスル,DE)製の動的機械特性分析装置(商品名:TA Instruments DMA Q800)を用いて、当該試験を引張モードで行った。公称試料サイズとして、長さ5〜12mm、幅4〜8mm、厚さ0.02〜0.2mmを使用した。周波数1Hz、歪0.3%、および傾斜率3℃/minを使用して、試料の貯蔵弾性率を決定するための値を測定した。
各材料について、小ディスク(直径25mm×厚さ0.16mm)を、それぞれ別個に、16mLのテトラヒドロフラン(THF)が入ったジャーに浸漬した。5分後に各実施例のディスクの溶解および/または膨出を評価した。各試料を評価するに当たり、ディスクがそのまま残っていなければ、ジャーの内容物を200メッシュのステンレススチール製フィルタに通した。固形またはゲル残留物がフィルタスクリーンに保持された場合、ディスクの材料は、完全に溶解且つ簡単に微細片に分解されていないと認定された。浸漬5分後にディスクがそのまま残っていた場合は、合計6時間にわたって、ディスクをTHFに浸漬した状態で保持した。合計6時間浸漬した後でも、ディスクは依然として残っていたので、ジャーから取り出して、その直径を速やかに測定した。その後、ディスクを空気中で乾燥させた。約24時間後、ディスクの直径を再度測定した。
Argotec社(グリーンフィールド,MA)製の熱可塑性ポリウレタンフィルム(ARGOTEC 49510)のディスクを、上記の耐溶剤性試験法に従って評価した。5分後、ディスクはそのままの状態で残っておらず、完全に溶解していることが確認された。
Argotec社(グリーンフィールド,MA)製の熱可塑性ポリウレタンフィルム(ARGOTEC 46510)のディスクを、上記の耐溶剤性試験法に従って評価した。5分後、ディスクはそのままの状態で残っておらず、完全に溶解していることが確認された。
下記の典型的な配合(表2および表5を参照)に従って用意されたフィルム3のディスクを、上記の耐溶剤性試験法に従って評価した。6時間浸漬した後に測定されたディスクは、元のサイズの160%であった。空気中で乾燥させた後、ディスクは、元の直径25mmに戻り、THFが蒸発したことが確認された。
欠陥フリーポリマーフィルム、およびこのフィルムを備える多層保護シートを、米国特許第8,828,303号に記載された方法に従って、かつ下記の各層の成分を用いて用意した。
本発明の多層保護シートの3つの異なるキャリア層は、表2に記載の成分と、表3から表5に示された割合とに基づいて形成された。重量割合は、キャリア層を含む最終的なフィルムの全重量に基づいて記載している。
本発明の多層保護シートに用いるアクリル系ポリウレタントップコート層は、脂肪族アクリルポリオールおよび脂肪族ポリイソシアネートポリマーから形成された。これらの成分は、1〜28ミクロン(好ましくは、5〜15ミクロン)の厚さにコーティングされた後、キャリア層上においてin−situで重合された。好適な実施形態において、重合性成分は、約10ミクロンの厚さにコーティングされた。
本発明の多層保護シートに用いる接着層は、表2に記載された接着剤成分に基づいて形成され、トップコート層とは反対側のキャリア層の上に形成された。当業者にとって、本発明の趣旨および添付の請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱することなく、本発明に対する様々な変形および変更が明白であろう。なお、後述する方法に関する請求項に記載された工程は、必ずしも記載された順番で実施する必要はない。この分野の当業者であれば、これらの工程を、記載された順番とは異なる順番で実施する変更を認識しているであろう。
なお、本発明は、態様として以下の内容を含む。
〔態様1〕
任意のトップコート層と、
in−situで重合されたキャリア層と、
接着層と、
をこの順に備える多層保護シート。
〔態様2〕
任意のトップコート層と、
損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、ピーク損失係数が少なくとも約0.5であるキャリア層と、
接着層と、
をこの順に備える多層保護シート。
〔態様3〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、トップコート層を備えるシート。
〔態様4〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、前記トップコート層がポリウレタン系であるシート。
〔態様5〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、前記キャリア層が、未反応の溶媒を基本的に含んでいないシート。
〔態様6〕
態様1または22に記載のシートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、前記キャリア層のピーク損失係数が少なくとも約0.5であるシート。
〔態様7〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、前記キャリア層のピーク損失係数が少なくとも約0.8であるシート。
〔態様8〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、前記キャリア層のピーク損失係数が少なくとも約1.2であるシート。
〔態様9〕
態様1または22に記載のシートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、前記キャリア層のピーク損失係数が、少なくとも約35℃の温度付近で生じるシート。
〔態様10〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、前記キャリア層の半値損失係数が、約40℃未満の温度間隔にわたって生じるシート。
〔態様11〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、前記接着層が感圧接着剤を含むシート。
〔態様12〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、前記接着層の外面に剥離フィルムをさらに備えるシート。
〔態様13〕
態様3に記載のシートにおいて、前記トップコート層の外面にキャリアフィルムをさらに備えるシート。
〔態様14〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、前記キャリア層がポリウレタン系であるシート。
〔態様15〕
少なくとも1つの表面の少なくとも一部に、態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートを備える物品。
〔態様16〕
態様15に記載の物品において、前記物品がモーター付き乗り物である物品。
〔態様17〕
態様16に記載の物品において、前記物品が自転車である物品。
〔態様18〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートを使用してモーター付き乗り物の表面を保護する方法であって、
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートを提供することと、
前記シートを、前記モーター付き乗り物の前記表面に適用することと、
を備える方法。
〔態様19〕
態様18に記載の方法において、前記表面が、少なくとも部分的に塗装されている方法。
〔態様20〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載の保護シートを形成する方法。
〔態様21〕
態様20に記載の方法において、in−situで重合されて同時に少なくとも2つの層を形成する重合性組成物の共押出成形によって、前記少なくとも2つの層が形成される方法。
〔態様22〕
任意のトップコート層と、
欠陥フリーキャリア層と、
接着層と、
を備える多層保護シート。
〔態様23〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、人間の肉眼で見たとき、前記キャリア層の欠陥が検知できないシート。
〔態様24〕
態様1、2および22のいずれか一態様に記載のシートにおいて、約50倍に拡大して見たとき、前記キャリア層の欠陥が検知できないシート。
Claims (25)
- 任意のトップコート層と、
in−situで重合されたポリウレタン系キャリア層と、
接着層と、
をこの順に備え、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、温度に対する損失係数について、前記ポリウレタン系キャリア層の半値損失係数の温度間隔が、40℃未満である多層保護シート。 - 任意のトップコート層と、
損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、ピーク損失係数が少なくとも0.5であるポリウレタン系キャリア層と、
接着層と、
をこの順に備える多層保護シート。 - 請求項2に記載の多層保護シートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、温度に対する損失係数について、前記ポリウレタン系キャリア層の半値損失係数の温度間隔が、40℃未満である、シート。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記ポリウレタン系キャリア層が、少なくとも3種類のポリオール成分および少なくとも1種類の脂肪族ポリイソシアネート成分を含む反応物である、シート。
- 請求項4のシートにおいて、前記少なくとも3種類のポリオール成分の一種類の数平均分子量は900〜1400である、シート。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のシートにおいて、トップコート層を備えるシート。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記トップコート層がポリウレタン系であるシート。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記ポリウレタン系キャリア層が、未反応の溶媒を含んでいないシート。
- 請求項4〜8のいずれか一項に記載のシートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、前記ポリウレタン系キャリア層のピーク損失係数が少なくとも0.5であるシート。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載のシートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、前記ポリウレタン系キャリア層のピーク損失係数が少なくとも0.8であるシート。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載のシートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、前記ポリウレタン系キャリア層のピーク損失係数が少なくとも1.2であるシート。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のシートにおいて、損失係数試験法に従って単体フィルムとして検査した場合、前記ポリウレタン系キャリア層のピーク損失係数を示す温度が、35℃以上であるシート。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記ポリウレタン系キャリア層が、ウレタンおよび/または尿素反復結合を少なくとも40%有するポリマーをベースとする、シート。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記接着層が感圧接着剤を含むシート。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記接着層の外面に剥離フィルムをさらに備えるシート。
- 請求項1〜15のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記トップコート層の外面にキャリアフィルムをさらに備えるシート。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記ポリウレタン系キャリア層が、テトラヒドロフランに対する耐溶剤性を有する、シート。
- 請求項1〜17のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記ポリウレタン系キャリア層が、温度に対する貯蔵弾性率について、ゴム状平坦領域を有する、シート。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記シートは、モーター付き乗り物の表面を保護するために用いられる、シート。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載のシートにおいて、前記表面が、少なくとも部分的に塗装されている、シート。
- 少なくとも1つの表面の少なくとも一部に、請求項1〜20のいずれか一項に記載のシートを備える物品。
- 請求項21に記載の物品において、前記物品がモーター付き乗り物である物品。
- 請求項22に記載の物品において、前記物品が自転車である物品。
- 請求項1〜20のいずれか一項に記載の保護シートを形成する方法であって、前記キャリア層が、in−situで重合される、方法。
- 請求項24に記載の方法において、in−situで重合されて同時に少なくとも2つの層を形成する重合性組成物の共押出成形によって、前記少なくとも2つの層が形成される方法。
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