JP2002520183A - 多成分反応性ウレタンシステムを用いた使用のためのリリースシートとその製造方法 - Google Patents

多成分反応性ウレタンシステムを用いた使用のためのリリースシートとその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 複製表面に所望の表面効果を与える柔軟な混成リリースシート、およびかかるリリースシートを製造する方法が記載されている。このリリースシートは、多成分反応性ウレタンキャスティングシステムにおける使用に適している。本発明はさらに、所望の表面効果を有する第一のアクリル官能性コーティング層と、このアクリル官能性コーティング層の上に重なる第二のシリコーンリリースコーティング層とを備えた柔軟な混成リリースシートを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望の表面効果を備えた複製表面(replicative surface)を提供す
る柔軟な混成リリースシート(flexible composite release sheet)に関する。特
に、本発明は、多成分反応性ウレタンシステム(multicomponent reactive ureth
ane systems)における使用に効果的な所望の表面を有する複製表面を提供する混
成リリースシートに関する。本発明は、さらに、係るリリースシートを製造する
方法にも関する。用語“表面効果”とは、ここで用いるに、三次元レリーフパタ
ーン、質感または浮き出し装飾(embossures)、および高度に光沢のある鏡面仕上
げのような、本質的に平らな仕上げを含む。
【0002】
【従来の技術】
プラスチックフィルムまたはシートが、リリースシートの上に、またはリリー
スシートに対抗して形成され、次いで、前記プラスチック材料を冷却または硬化
させてセットした後に前記リリースシートから分離されるような、多数の処理が
存在する。必要に応じて、硬化は、熱、過酸化物触媒、紫外線(UV)照射また
は電子ビーム照射によって行うことができる。リリースシートは、セットされた
プラスチック材料が容易に分離される表面を備え、かつ、プラスチック材料の表
面にリリース表面の仕上げ(finish)の質を付与する。例えば、所望の質感の表面
は、所望の質感の表面の鏡像にあたる質感の表面を有するリリースシート上に、
またはこれに対抗してプラスチック材料を形成することにより、プラスチック材
料の表面に付与される。
【0003】 かかる形成処理の一例は、“キャスティング(casting)”であり、ここでは流
動可能な状態のポリビニルクロリドまたはポリウレタン樹脂のような樹脂材料が
、リリースシート表面に堆積または“キャスト”され、加熱、硬化および冷却さ
れて、樹脂材料が連続的自己支持フィルム(continuous self-supporting film)
へと統合されて、リリースシートから剥がされる。このリリースシートは、通常
、高い光沢、質感または浮き出た形態のような所望の表面効果が付与されており
、この表面効果はキャストフィルム上に複製される。
【0004】 さらに特殊なキャスティング方法は、樹脂材料として、多成分反応性ウレタン
システムを用いることを含む。一般に、ポリウレタンキャスティング材料は、ジ
イソシアナートとポリオールとを反応させてウレタンを形成することによって形
成される。ポリウレタンのフィルム特性は、ジイソシアナートとポリオール成分
の特性と化学的性質を変更することによって、特定の最終用途に合わせて調節で
きる。殆どのポリウレタンは、“そのまま(neat)”または予備反応された形態で
用いられる。多成分反応性ウレタンは、しかしながら、キャスティング前に予備
反応されない。ジイソシアナートとポリオール成分、並びに他の添加剤、例えば
架橋剤および促進剤は、個々の構成要素として基質に適用される。この反応はin
situで起こる。
【0005】 上記キャスティング処理に使用されるリリースシートは、通常、ペーパーシー
トまたは他の基質を、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフルオロカー
ボン、シリコーン油、熱硬化性シリコーン樹脂および他の通常のリリース剤のよ
うな材料のリリースコーティングを用いて、コーティングし、処理しまたは含浸
することによって調製される。リリースシート上の表面効果は、通常、多くの技
術のいずれかによって与えられる。このリリースコーティングは乾燥されて滑ら
かな表面光沢とされるか、テクスチャリングまたは浮き出しのような表面効果が
、コーティング前の紙の表面またはコーティングが適用された後の紙に、機械的
手段によりコーティングに形成されうる。
【0006】 米国特許第4289821号(Grayら)および米国特許第4322450号(
Grayら)(参照としてその開示をここに含める)は、キャスティング処理に使用
するためのリリースシートのリリースコーティングに表面効果を与える技術を開
示する。記載されている一つの方法は、電子ビーム照射硬化性材料のコーティン
グを、ウェブ基質の一方の表面に適用し、この基質のコートされた側を所望の表
面効果を有する複製表面に押しつけて、このコーティングを複製表面に適合させ
、このコーティングを電子ビーム照射を用いて照射して硬化させ、次いで、基質
に付着した硬化されたコーティングを有する基質を複製表面から剥がすことを含
む。この複製表面は、好ましくは、表面に彫り込まれたパターンまたは高度に研
磨された滑らかな表面を有する金属ロールである。この技術の重要な利点は、複
製表面のパターンまたは仕上げが、硬化されたコーティングに本質的に100%
の忠実度で再現されることである。この技術は、リリースシートにキャストされ
たプラスチックの表面に、非常に細かいパターン、例えば木目および皮のキメの
複製を可能にする。
【0007】 米国特許第4311766号(Mattor)および4327121号(Gray)(参
照としてその開示をここに含める)は、アクリル官能性材料とシリコーンリリー
ス剤を含む電子ビーム硬化性コーティング組成物を開示している。かかるコーテ
ィングは、実質的に100%の忠実度でリリースシートに複製表面を再現するた
めに、例えば、米国特許第4289821号および4322450号に記載され
ている処理において用いられている。
【0008】 アクリル官能性リリースコーティングを用いるリリースシートは、例えば、ポ
リビニルクロリドまたは予備反応されたポリウレタンを用いるキャスティングシ
ステムと共に用いられている。しかしながら、通常、かかるリリースシートは、
多成分反応性ウレタンキャスティングシステムと共に用いられた場合に、適切な
リリース特性を与えない。
【0009】 一部のリリースシートは、押し出し成形されたポリプロピレンまたはポリ-4-
メチルペンテンから製造されたリリースシートのような、多成分反応性ウレタン
キャスティングシステムと共によく機能する。しかしながら、これらのリリース
シートは、上記特許に記載されたリリースシートによって得られた複製の忠実度
を欠く傾向を有する。多成分反応ウレタンキャスティングシステムにおいて使用
するための、実質的に100%の忠実度で所望の表面効果を有する複製表面を提
供するリリースシートが依然として必要とされている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、複製表面に所望の表面効果を付与する柔軟な混成リリースシートを
提供する。本発明は、さらに、多成分反応性ウレタンキャスティングシステムに
おいて使用するための柔軟な混成リリースシートを提供する。さらに本発明は、
所望の表面効果を有する第一のアクリル官能性コーティング層と、このアクリル
官能性コーティング層の上に重なる第二の水性シリコーンリリースコーティング
層を備えた柔軟な混成リリースシートを提供する。また、本発明は、かかる柔軟
な混成リリースシートを製造する方法を提供する。
【0011】
【課題を解決するための手段および発明の実施の形態】
一つの態様として、本発明は、 a)基質; b)所定の表面効果を有する、前記基質の少なくとも一の表面に形成されたア
クリル官能性コーティング層;および c)前記アクリル官能性コーティング層の上に設けられたシリコーンリリース
コーティング層(ここで、リリース層の連続性が維持され、前記シリコーンリリ
ースコーティングからキャストフィルムの許容できるリリースが達成され、かつ
、下層の所望の表面効果の変質が最小化されるように設けられている) を含む、柔軟な混成リリースシートを提供する。
【0012】 好ましい実施態様は、一以上の下記の特徴を含む。すなわち、基質が紙である
。アクリル官能性コーティングは、好ましくは電子ビーム重合化アクリル官能性
コーティングである。このアクリル官能性コーティングは、好ましくはアクリル
化オリゴマー、単官能性アクリラート、多官能性アクリラートおよびこれらの混
合物からなる群から選択されたモノマー、並びに固体コーティングの全重量の2
%以下のシロキサンリリース剤を含む。シロキサンリリース剤は、好ましくはア
ミノ官能性シロキサンリリース剤である。アミノ官能性シロキサンリリース剤は
、好ましくは1%未満、さらに好ましくは0.25%未満、最も好ましくはアク
リル官能性コーティングから完全に除かれたものである。
【0013】 シリコーンリリースコーティング層は、好ましくは、90部以下のポリビニル
アルコール、100部以下の錯体反応性オルガノ官能性シロキサン(complex rea
ctive organofunctional siloxane)リリース修飾剤、90部以下の反応性オルガ
ノ官能性シロキサンエマルジョンコーティング(reactive organofunctional sil
oxane emulsion coating)、プラチナ錯体およびスズ錯体からなる群から選択さ
れた10ないし20部の触媒、およびポリオキシエチレン基を有する2ないし1
2部の非イオン性表面湿潤剤を含む。非イオン性表面湿潤剤は、好ましくは、シ
リコーングリコールコポリマー湿潤剤である。触媒は、好ましくはプラチナ錯触
媒である。ここで用いる用語“部(parts)”は、乾燥固型分に基づく部量を意味
する。
【0014】 別の態様では、本発明は、 a)基質にアクリル官能性コーティング層を適用する; b)コーティングを複製表面に適合させるように、複製表面に対して、基質の
コーティングされた面を押しつける; c)アクリル官能性コーティング層を硬化する; d)複製表面から硬化されたコーティングされた基質を剥がす; e)アクリル官能性コーティング層にシリコーンリリースコーティング層を適
用する;および f)シリコーンリリースコーティング層を硬化する ことによる、柔軟な混成リリースシートの製造方法を提供する。
【0015】 好ましい方法は、一以上の以下の特徴を含む。すなわち、押しつけ工程および
硬化工程は、同時に行われる。最初の硬化工程は、放射硬化、最も好ましくは電
子ビーム放射硬化によって実施される。適用工程は、好ましくは、エアブラシコ
ーティングによって行われる。
【0016】 本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、図面および特許請求の範
囲から明らかになるであろう。
【0017】 図1を参照すると、リリースシート10は、基質11と、当該基質の一表面に
設けられ、所望の表面効果を与える重合されたアクリル官能性コーティング層1
2と、当該重合されたアクリル官能性コーティング層12上に設けられたシリコ
ーンリリースコーティング層13とを含む。このリリースシート10は、多成分
反応性ウレタンキャスティングシステムに使用するための所望の表面効果を、実
質的に100%の忠実度で複製表面に与える。
【0018】 簡潔に述べると、重合されたコーティング層12は、好ましくは、アクリル化
オリゴマー、単官能性モノマー、架橋のための多官能性モノマー、および重合さ
れたコーティングの全重量の2%未満のシロキサンリリース剤を含む。
【0019】 好ましいアクリル化オリゴマーは、アクリル化ウレタン、エポキシ、ポリエス
テル、アクリルおよびシリコーンを含む。このオリゴマーは、実質的に、コーテ
ィングの最終的な特性に寄与する。当業者であれば、所望の最終的な特性を達成
するために適切なオリゴマーを選択する方法がわかる。本発明のリリースシート
の所望の最終的な特性は、柔軟性と耐久性とを付与するオリゴマーを必要とする
。広い範囲のアクリル化オリゴマーは、UCB Chemicals Corporationから、例え
ば、Ebecryl 6700, 4827, 3200, 1701および80として、並びにSartomer Company
, Inc.,からSB-500として商業的に入手可能である。
【0020】 通常の単官能性モノマーは、アクリル酸、N-ビニルピロリドン、(エトキシ
エトキシ)エチルアクリラートまたはイソデシルアクリラート(IDA)を含む
。好ましくは、単官能性モノマーはイソデシルアクリラートである。単官能性モ
ノマーは、希釈剤として作用する。すなわち、コーティングの粘性を低減させ、
コーティングの柔軟性を増大させる。単官能性モノマーの例は、Sartomer Compa
ny, Inc.,から入手できるSR-395およびSR-440と、UCB Chemicals Corporationか
ら入手できるEbecryl IIIを含む。
【0021】 架橋のために通常用いられる多官能性モノマーは、トリメチロールプロパント
リアクリラート(TMPTA)、プロポキシル化グリセリルトリアクリラート(
PGTA)、トリプロピレングリコールジアクリラート(TPGDA)、および
ジプロピレングリコールジアクリラート(DPGDA)である。好ましくは、多
官能性モノマーは、TMPTA、TPGDAおよびこれらの混合物からなる群か
ら選択される。好ましい多官能性モノマーは、架橋剤として作用し、硬化された
層に溶媒耐性を提供する。多官能性モノマーの例は、Sartomer Companyから製造
されたSR-9020, SR-351, SR-9003およびSR-9209、およびUCB Chemicals Corpora
tionから製造されたTMPTA-N、OTA-480およびDPGDAを含む。
【0022】 この組成物は、反応性または非反応性シリコーン、好ましくはアミノ官能性シ
ロキサンを、リリース剤として含んでもよい。このリリース剤は、重合されたコ
ーティングに所望の表面効果を付与する複製表面からのアクリル官能性コーティ
ングのリリースを確実なものとするために添加される。シロキサンは、Goldschm
idt Chemical Corpの、例えばTEGO Glide ZG-400およびTG RC-704、Dow Corning
Corporationの、例えば2-8577 Fluid、およびUCB Chemicals Corporationの、
例えばEbecryl 350を商業的に入手可能である。
【0023】 また、この組成物は添加剤を含んでもよい。通常の添加剤は、顔料、フィラー
、消泡剤、付着促進剤、つや消し剤、湿潤剤、滑り止め剤および安定化剤を含む
。さらに、粘性調節添加剤、例えばコロイド状シリカまたは揮発性溶媒、あるい
は表面質感剤、例えばデンプン顆粒またはシリカを含むこともできる。さらに、
炭酸カルシウム、二酸化チタン、クレー、シリカ等の顔料またはフィラー物質は
、コーティングのコストを低減し、不透明化効果を得るために含まれてもよい。
紫外線照射がアクリル官能性コーティングを硬化するために用いられるのであれ
ば、このコーティングは、さらに、UCB Chemicals Corporationから商業的に入
手可能なEbecryl BPOおよびEbecryl 7100等の光開始剤(photoinitiator)を含ま
なければならない。
【0024】 好ましくは、アクリル官能性コーティング12は、硬化の前に、10ないし5
0部のアクリル化オリゴマー、20ないし60部の単官能性モノマー、例えばイ
ソデシルアクリラート、20ないし60部の多官能性モノマーであって、TMP
TA、TPGDAおよびこれらの混合物からなる群から選択されたもの、および
アクリル官能性コーティングの全重量の2%未満のアミノ官能性シロキサンリリ
ース剤を含む。さらに好ましくは、アミノ官能性シロキサンリリース剤は、アク
リル官能性コーティングの全重量の1%未満、最も好ましくは0.25%未満で
ある。
【0025】 アミノ官能性シロキサンリリース剤が全重量の2%よりも多く添加された場合
には、シリコーンリリースコーティング層13が、アクリル官能性コーティング
層12に適切に付着しない。さらに、水性シリコーンコーティングのコーティン
グ拡散特性が影響を受け、許容できないリリースと審美的に望ましくない表面効
果をもたらす。
【0026】 シリコーンリリースコーティング層13がアクリル官能性コーティング適切に
付着するためには、(a)表面効果を付与する表面からアクリル官能性コーティ
ングがリリース可能であるが、アクリル官能性コーティングができるだけ少量の
シリコーンリリース剤、例えば、アクリル官能性コーティングの全重量の2%未
満を含むだけでなく、(b)シリコーンリリースコーティング層が、アクリル官
能性コーティング層12の表面を実質的に湿らせるように、シリコーンリリース
コーティング層13が、十分な量、例えば、シリコーンリリースコーティングの
全乾燥重量の少なくとも3%のポリオキシエチレン基を含む非イオン性表面湿潤
剤を含む。
【0027】 ポリビニルアルコールは、シリコーンリリースコーティングのコーティング結
合剤である。ポリビニルアルコールは、リリースシートのグロス、結果的には最
終産物のグロスを調節するためにも用いられる。ポリビニルアルコールは、Air
Products and Chemicals, Inc.,の例えばAirvol I07、E.I.du Pont de Nemours
and Campany, e.g.,の例えばElvanol 71-30、およびHoechst Celanese Corporat
ionの例えばMowiol 30-92が商業的に入手可能である。
【0028】 シリコーンエマルジョン、シリコーン触媒および任意にシリコーンリリース修
飾剤が、リリースシートのリリース特性を調節するシリコーンリリースシステム
を形成する。反応性オルガノ官能性シロキサンエマルジョンコーティングは主要
なリリース成分であり、安定なリリース特性を与える。任意の錯体反応性オルガ
ノ官能性シロキサンリリース修飾剤は、リリースシートの表面からフィルムのリ
リースを調節するために含まれてもよい。シリコーン触媒は、シリコーンリリー
ス層の硬化を促進する。反応性オルガノ官能性シロキサンエマルジョンコーティ
ングの例は、Dow Corning Corporationから製造されたSyloff 22およびSyloff 7
910およびRhodia Silicones North Americaから製造されたPC-188を含む。錯体
反応性オルガノ官能性シロキサンリリース修飾剤の例は、Dow Corning Corporat
ionから製造されたSyloff 7921、およびRhodia Silicones North Americaから製
造されたPC-191を含む。適切な触媒の例は、Dow Corning Corporationから入手
できるスズ錯体触媒Catalyst 164およびプラチナ錯体触媒,Syloff 7922、および
Rhodia Silicones North Americaから入手できるプラチナ錯体触媒PC-95を含む
【0029】 好ましくは、この触媒は、プラチナ錯体触媒である。リリース表面の連続性に
影響して許容できないリリースと審美的に望ましくない表面効果をもたらすエマ
ルジョン破損を引き起こすことなく、より低いコーティング粘性とより低いコー
ティング固型分レベルが達成されることから、プラチナ錯体触媒が好ましい。さ
らに、低い粘性および固型分が非常に薄いコーティングの適用を可能にし、下の
アクリル官能性コーティングの形態変化を最小にする。
【0030】 このシリコーンリリースコーティングは、シリコーンリリースコーティング層
13を形成するために用いられ、90部以下、好ましくは70部以下のポリビニ
ルアルコール;100部以下、好ましくは50ないし90部の錯体反応性オルガ
ノ官能性シロキサンリリース修飾剤;90部以下、好ましくは50部以下の反応
性オルガノ官能性シロキサンエマルジョンコーティング;プラチナ錯体およびス
ズ錯体からなる群から選択された10ないし20部の触媒;および2ないし12
部(シリコーンリリースコーティングの全乾燥重量の3ないし20%)、好まし
くは4ないし8部のポリオキシエチレン基を含む非イオン性表面湿潤剤を含む。
好ましくは、非イオン性湿潤剤は、シリコーングリコールコポリマー湿潤剤であ
る。
【0031】 アクリル官能性コーティング上にシリコーンコーティングの適切な拡散を達成
するために、少なくとも3%のポリオキシエチレン基を含む非イオン性表面湿潤
剤を用いなければならない。非イオン性湿潤剤が全乾燥重量の3%未満の量で添
加されると、シリコーンコーティングの表面張力は、アクリル官能性コーティン
グの表面張力よりも大きいままであり、一般に乏しい拡散を生じる。この拡散性
の乏しさは、許容できないリリース値と乏しい審美的特徴をもたらす。非イオン
性湿潤剤が全乾燥重量の20%よりも多く添加された場合には、“斑点(mottle)
”、“くぼみ(craters)”および“フィッシュアイ(fish eyes)”として種々に表
記される欠点が、シリコーンコーティングに見られる。この欠点は、許容できな
い審美的特徴をもたらす。適切な非イオン性表面湿潤剤は、アルキルアリールポ
リエーテルアルコールと、好ましくはシリコーングリコールコポリマー湿潤剤を
含む。シリコーングリコールコポリマー湿潤剤の例は、Dow Corning Corporatio
nから製造されるQ2-5211およびQ2-5212を含む。アルキルアリールポリエーテル
アルコールの例は、Union Carbideから製造されるTriton TX-100およびTriton T
X-15を含む。
【0032】 表面効果は、二つのグループに分けられる:(1)高いグロスを有する傾向に
あり、細かいキメを有する模造皮革、または模造のパテント・レザーのような鏡
面仕上げといった、浅いパターンからなる表面効果;および(2)低いグロスを
有する傾向にあり、大きいしわののある模造皮革のような深いパターンからなる
表面効果である。リリースシートのグロスは、表面のフィルムキャストの60゜
グロスによって表される(以下、“フィルムグロス”)。ポリビニルフィルムは
、一様の厚さでリリースシート表面に拡散され、次いで、オーブンで十分に硬化
される。次に、フィルムがリリースシートから剥がされる。リリースシートに付
与された所望の表面効果を含むフィルムの表面のグロスは60゜の角度で、例え
ば、Hunter Associates Laboratory, Incによって製造されたProglossグロスメ
ーターのようなグロスメーターを用いて測定される。
【0033】 所定のタイプの表面効果では、シリコーンリリースコーティング中のポリビニ
ルアルコールの量は、フィルムグロスによって測定した、最終的な産物のグロス
に最も大きな影響を与える。図2は、表1に示されているような、シリコーンリ
リースコーティングにおけるポリビニルアルコールの部量に対するフィルムグロ
スデータをプロットしたものである。錯体反応性オルガノ官能性シロキサンリリ
ース修飾剤と反応性オルガノ官能性シロキサンエマルジョンコーティングの両方
の量が、小さいが、フィルムグロスに有意味な効果を有する。
【0034】
【表1】
【0035】 それゆえ、高いグロス、例えば、20フィルムグロス以上の表面効果について
は、シリコーンリリースコーティングが、好ましくは、45部未満のポリビニル
アルコールと、50ないし80部の錯体反応性オルガノ官能性シロキサンリリー
ス修飾剤を含む。低いグロス、例えば、4フィルムグロス以下の表面効果につい
ては、シリコーンリリースコーティングが、好ましくは、25ないし70部のポ
リビニルアルコール、60ないし90部の錯体反応性オルガノ官能性シロキサン
リリース修飾剤および20部以下の反応性オルガノ官能性シロキサンエマルジョ
ンコーティングを含む。
【0036】 所望の表面効果のタイプ、浅いまたは深いパターンは、複製表面を提供する層
であることから、アクリル官能性コーティングのコート重量にも影響する。より
深いパターンでは、アクリル官能性コーティングのより厚い層を必要とする。Gi
ddings & Lewis Sheffield Measurementから製造されたSheffield Profilometer
を用いて測定した平均表面粗さ値(average roughness height values)は、パタ
ーンの深さの指標を提供する。それゆえ、例えば290マイクロインチ(7.4
ミクロン)のような、浅いパターンについては、アクリル官能性コーティングの
コート重量は、好ましくは25ないし35lb/3300ft2(37ないし5
2g/m2)である。また、例えば、725マイクロインチ(18.4ミクロン
)のような深いパターンについては、アクリル官能性コーティングのコート重量
は、好ましくは35ないし55lb/3300ft2(52ないし81g/m2
である。
【0037】 いくつかの理由からシリコーンリリースコーティング層13のコート重量を調
節することは非常に重要である。コート重量があまりに低い場合には、リリース
表面の連続性が妨害され、許容できないリリースを生じる。一方、コート重量が
あまりに高い場合には、下層のアクリル官能性コーティングの表面効果が変更さ
れ、忠実度を顕著に100%未満としてしまう。好ましくは、シリコーンリリー
スコーティングのコート重量は、2.5lb/3300ft2(3.7g/m2
である。さらに、フィルムグロスも、コート重量に影響される。それゆえ、低い
グロスを有する表面効果については、シリコーンリリースコーティング層13の
コート重量は、最も好ましくは0.5ないし1.5lb/3300ft2(0.
7ないし2.2g/m2)である。高いグロスを有する表面効果については、シ
リコーンリリースコーティング層13のコート重量は、最も好ましくは1.0な
いし2.5lb/3300ft2(1.5ないし3.7g/m2)である。表2は
、シリコーンリリースコーティング層が適用された前と後では、平均表面粗さ値
に顕著な差異が無く、高レベルの忠実度を維持していることを示す。シリコーン
リリースコーティング層13を添加した下層のアクリル官能性コーティング層1
2の形態には実質的になんの変化もない。
【0038】
【表2】 注)平均表面粗さ値は、Sheffield Profilometerで測定したものである; 値は、20の読み取り値の平均である;および シリコーンリリースコーティング層のコート重量は、1.1lb/3300
ft2(1.6g/m2)である。
【0039】 本発明は、多数の有利な特性を与える。リリースシートは、一時的な型として
機能し、通常、捨てられるまでに何度も再利用される。表3のリリース値は、Os
good-Sutermeisterリリーステスターを用いてリリースシートの表面からキャス
トフィルムを剥がすことによって得られた。このテスターは、3.8cm x 7
.7cmのフィルムサンプルを剥がすのに必要とされるエネルギーの比較測定を
示す。再利用リリースデータは、同一のリリースシートに所定の回数のキャステ
ィングを行った後にリリースエネルギーを測定することによって得られる。再利
用毎に、リリース値は、通常増大し、ついには許容不可能なリリース値に達する
。図3は、表3に与えられたデータをグラフ化したものである。多成分反応性ウ
レタンキャスティングシステムのリリースを模擬実験するために、堅いリリーシ
ング芳香族ポリウレタンフィルムをリリースシートにキャストした。本発明のリ
リースシートのリリース値は、対照シートの値が再利用と共に増大するのに対し
、比較的均一のままであった。対照は、多成分反応性ウレタンキャスティングシ
ステムをリリースするのに知られている通常のリリースシートである。リリース
の変化に合わせた処理の変更が必要でないことから、安定な再利用リリース値は
生産性を改善する。
【0040】
【表3】
【0041】 本発明の他の特性は、リリースにおける硬化後変化がないことである。シリコ
ーンコーティングが製造後に完全に硬化し続けるのでリリースが変化することか
ら、シリコーンリリースシートは、多くの場合“老朽化(aged)”リリーステスト
を必要とする。本発明のリリースシートのリリース特性は、硬化後も実質的に一
定のままである。この硬化後のリリース変化の欠如が、製造中におけるリリース
シートの妥当なリリース評価を可能にする。
【0042】 基質11は、あらゆるタイプのシート様基質、例えば、紙、金属ホイル、およ
びプラスチックフィルム、好ましくは紙とすることができる。この基質は、アク
リル官能性コーティングの効率を最大にするように、アクリル官能性コーティン
グの浸透に対して一般的に不浸透性とされるべきである。基質は、好ましくは、
アクリル官能性コーティングの浸透を妨げるベースコートを備えた紙である。最
も好ましくは、ベースコートは、コート重量が6lb/3300ft2(8.9
g/m2)であるクレーコーティングである。
【0043】 所望の表面効果を付与するアクリル官能性コーティングを適用および硬化する
ための最も好ましい方法は、上記米国特許第4289821号および第4322
450号に記載されている。簡潔に述べると、この方法は、電子ビーム照射硬化
性組成物(アクリル官能性コーティング)のコーティングをペーパーウェブの一
面に適用し、所望の表面効果を有する複製表面に対してこのパーパーのコーティ
ングされた面を押しつけ、このコーティングを複製表面に適合させ、このコーテ
ィングを電子ビーム放射線で照射してコーティングを硬化させ、かつ、硬化され
たコーティングがペーパーに付着した状態で、複製表面からこのペーパーを剥が
すことを含む。
【0044】 複製表面は、好ましくは、表面に彫り込まれたパターンまたは高度に研磨され
た滑らかな表面のいずれかを有する金属ロールである。好ましい表面は、ロール
、ドラムまたは他の柱状表面のような回転型永久表面によって、コーティングに
形成される。これは、電子ビーム硬化装置、および、所望であれば、コーティン
グステーションの後に回転させられる。このコーティングは、ペーパーがロール
と組み合う前にペーパーに直接適用されるか、あるいは、ペーパーが被覆された
ロールに押しつけられる場合には、ロールに直接適用される。
【0045】 アクリル官能性コーティングは、熱硬化、電子ビーム照射またはUV照射によ
って硬化されてもよい。ペーパーのような不透明な基質に浸透するだけでなく、
一部の所望のパターンに必要な厚いコーティングにも浸透することができるので
、電子ビーム照射が好ましい。UV照射のような他の形態の放射線硬化は、光学
的に透明な基質に浸透するだけでなく、厚いコーティングにも浸透することがで
きる。本発明で使用できる電子ビーム照射ユニットは、容易に入手可能であり、
通常、線間電圧を増大することができる変圧器および電子加速器からなる。ある
タイプの装置では、電子は点光源またはシングルフィラメントから生じて、コー
トされた物体を横切るように電磁気学的にスキャンされる。別のタイプの装置で
は、電子は、拡張フィラメント(extended filament)またはマルチフィラメント
からカーテン状に生成される。これは、スキャニングの必要がなく表面の全ての
広さを照射することができる。硬化ステーションの全体は、迷光放射が硬化ステ
ーションエリアを出ないように、鉛被覆されたカバーに閉じ込められる。コーテ
ィングの表面から酸素を除去する工程を採用することは、電子ビーム放射ユニッ
トでコーティングを硬化する場合には一般的である。この装置では、窒素雰囲気
を適用することができる。電子ビーム放射ユニットの製造元は、Energy Science
s, Inc.およびRPC Industriesを含む。
【0046】 このシリコーンリリースコーティングは、種々のコーティング技術によって適
用されうる。コーティング技術の例は、限定されないが、ベントブレード(bent
blade)、ベベルブレード(bevel blade)、ロッド、ロール、ショートドエル(shor
t dwell)、カーテンコーティング、エアナイフおよびエアブラシを含む。本発明
は、下のアクリル層における表面効果の審美性と実質的に100%の忠実度を維
持するため、並びに、許容できるリリースおよび一様な審美的特徴を確実なもの
とするシリコーンリリース表面の連続性を維持するためにシリコーンリリースコ
ーティングの薄い層を必要とする。結果的に、最も好ましいコーティング技術は
、薄いが、一様なコーティング層を付与するエアブラシである。
【0047】 シリコーンリリースコーティングは、種々の硬化技術によって硬化されてもよ
い。硬化技術の例は、対流(convection)、伝導(conduction)、赤外線(infrared)
およびこれらの組合せを含む。硬化方法によらず、十分なシリコーン硬化を得る
ことが非常に重要である。不適切なシリコーン硬化は、硬化後のリリースだけで
なく、再利用リリース値およびフィルムグロスにも影響する。硬化時間および温
度は特定の産物および処理装置に依存して変化するが、335゜F(168℃)
という最小のウェブ温度(web temperature)は、適切な硬化のために維持される
べきである。図3は、再利用リリース値に対する不適切な硬化の影響を示す。
【0048】 他の実施態様も本願特許請求の範囲内である。本発明の範囲または精神から離
れることなく、本発明の種々の修正が当業者にとって自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のリリースシートの一部の図式的な横断面である。
【図2】 フィルムにおけるポリビニルアルコールの量に対する、本発明の
リリースシート表面におけるフィルムキャストの60゜グロスを示すグラフであ
る。
【図3】 リリースシートが再利用される回数に対する、リリースシート表
面からのキャストポリマーのリリース値を示すグラフである。
【符号の説明】
10 リリースシート 11 基質 12 アクリル官能性コーティング層 13 シリコーンリリースコーティング層
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年5月22日(2000.5.22)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】 米国特許第4289821号(Grayら)および米国特許第4322450号(
Grayら)は、キャスティング処理に使用するためのリリースシートのリリースコ
ーティングに表面効果を与える技術を開示する。記載されている一つの方法は、
電子ビーム照射硬化性材料のコーティングを、ウェブ基質の一方の表面に適用し
、この基質のコートされた側を所望の表面効果を有する複製表面に押しつけて、
このコーティングを複製表面に適合させ、このコーティングを電子ビーム照射を
用いて照射して硬化させ、次いで、基質に付着した硬化されたコーティングを有
する基質を複製表面から剥がすことを含む。この複製表面は、好ましくは、表面
に彫り込まれたパターンまたは高度に研磨された滑らかな表面を有する金属ロー
ルである。この技術の重要な利点は、複製表面のパターンまたは仕上げが、硬化
されたコーティングに本質的に100%の忠実度で再現されることである。この
技術は、リリースシートにキャストされたプラスチックの表面に、非常に細かい
パターン、例えば木目および皮のキメの複製を可能にする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】 米国特許第4311766号(Mattor)および4327121号(Gray)は、
アクリル官能性材料とシリコーンリリース剤を含む電子ビーム硬化性コーティン
グ組成物を開示している。かかるコーティングは、実質的に100%の忠実度で
リリースシートに複製表面を再現するために、例えば、米国特許第428982
1号および4322450号に記載されている処理において用いられている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、複製表面に所定の表面効果を付与する柔軟な混成リリースシートを
提供する。本発明は、さらに、多成分反応性ウレタンキャスティングシステムに
おいて使用するための柔軟な混成リリースシートを提供する。さらに本発明は、
所望の表面効果を有する第一のアクリル官能性コーティング層と、このアクリル
官能性コーティング層の上に重なる第二の水性シリコーンリリースコーティング
層を備えた柔軟な混成リリースシートを提供する。また、本発明は、かかる柔軟
な混成リリースシートを製造する方法を提供する。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】
【課題を解決するための手段および発明の実施の形態】 一つの態様として、本発明は、 a)基質; b)所定の表面効果を有する、前記基質の少なくとも一の表面に形成されたア
クリル官能性コーティング層;および c)前記アクリル官能性コーティング層の上に設けられたシリコーンリリース
コーティング層(ここで、シリコーンリリースコーティング層は、当該層からキ
ャストフィルムが許容可能な程度にリリースされるようにその連続性が維持され
、かつ、所望の表面効果の変質が制限されるように設けられている) を含む、柔軟な混成リリースシートを提供する。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】 シリコーンリリースコーティング層は、好ましくは、90部以下の量のポリビ
ニルアルコール、90部以下の量の反応性オルガノ官能性シロキサンエマルジョ
ンコーティング(reactive organofunctional siloxane emulsion coating)、
ラチナ錯体およびスズ錯体からなる群から選択された10ないし20部の触媒、
およびポリオキシエチレン基を有する2ないし12部の非イオン性表面湿潤剤を
含む。さらに好ましくは、シリコーンリリースコーティング層は、錯体反応性オ
ルガノ官能性シロキサン(complex reactive organofunctional siloxane)リリー
ス修飾剤をさらに含む。非イオン性表面湿潤剤は、好ましくは、シリコーングリ
コールコポリマー湿潤剤である。触媒は、好ましくはプラチナ錯触媒である。こ
こで用いる用語“部(parts)”は、乾燥固型分に基づく部量を意味する。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0034
【補正方法】変更
【補正内容】
【0034】
【表1】
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】 所望の表面効果のタイプ、浅いまたは深いパターンは、複製表面を提供する層
であることから、アクリル官能性コーティングのコート重量にも影響する。より
深いパターンでは、アクリル官能性コーティングのより厚い層を必要とする。Gi
ddings & Lewis Sheffield Measurementから製造されたSheffield Profilometer
を用いて測定した平均表面粗さ値(average roughness height values)は、パタ
ーンの深さの指標を提供する。それゆえ、例えば290マイクロインチ(7.4 μm )のような、浅いパターンについては、アクリル官能性コーティングのコー
ト重量は、好ましくは25ないし35lb/3300ft2(37ないし52g
/m2)である。また、例えば、725マイクロインチ(18.4μm)のよう
な深いパターンについては、アクリル官能性コーティングのコート重量は、好ま
しくは35ないし55lb/3300ft2(52ないし81g/m2)である。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0038
【補正方法】変更
【補正内容】
【0038】
【表2】
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0048
【補正方法】削除
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB ,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ,DE, DK,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,G M,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG ,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU, LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,N Z,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI ,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG, UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 4F100 AK15D AK21C AK25B AK51D AK52C AK54C AL05B AT00A BA02 BA03 BA04 BA07 BA10A BA10C BA10D CA18C CC00B CC00C EH31D EJ08 EJ52 JL14C 4F202 CA30 CB01 CM73 CM74

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)基質; b)所定の表面効果を有する、前記基質の少なくとも一の表面に設けられたア
    クリル官能性コーティング層;および c)前記アクリル官能性コーティング層の上に設けられたシリコーンリリース
    コーティング層(ここで、リリース層の連続性が維持され、前記シリコーンリリ
    ースコーティングからキャストフィルムの許容できるリリースが達成され、かつ
    、下層の所望の表面効果の変質が最小化されるように設けられている) を含む、硬化可能なシステムの複製キャスティングにおける使用のための所望の
    表面効果を付与するリリースシート。
  2. 【請求項2】 アクリル官能性コーティング層が、アクリル化オリゴマーと
    、単官能性アクリラート、多官能性アクリラートおよびこれらの混合物からなる
    群から選択されるモノマーとを含む、請求項1記載のリリースシート。
  3. 【請求項3】 アクリル官能性コーティング層が、さらに、シロキサンリリ
    ース剤を、コーティングの全重量の2%以下含む、請求項2記載のリリースシー
    ト。
  4. 【請求項4】 アクリル官能性コーティングが、アミノ官能性シロキサンリ
    リース剤をコーティングの全重量の2%以下含む、請求項2記載のリリースシー
    ト。
  5. 【請求項5】 アクリル官能性コーティングが、アミノ官能性シロキサンリ
    リース剤をコーティングの全重量の1%以下含む、請求項2記載のリリースシー
    ト。
  6. 【請求項6】 アクリル官能性コーティングが、アミノ官能性シロキサンリ
    リース剤をコーティングの全重量の0.25%以下含む、請求項2記載のリリー
    スシート。
  7. 【請求項7】 アクリル官能性コーティングが、アミノ官能性シロキサンリ
    リース剤を実質的に含まない、請求項2記載のリリースシート。
  8. 【請求項8】 シリコーンリリースコーティング層が、90部以下の量のポ
    リビニルアルコール、100部以下の錯体反応性オルガノ官能性シロキサンリリ
    ース修飾剤、90部以下の量の反応性オルガノ官能性シロキサンエマルジョンコ
    ーティング、プラチナ錯体およびスズ錯体からなる群から選択された10ないし
    20部の触媒、および2ないし12部のポリオキシエチレン基を有する非イオン
    性表面湿潤剤を含む、請求項2記載のリリースシート。
  9. 【請求項9】 触媒がプラチナ錯触媒である、請求項8記載のリリースシー
    ト。
  10. 【請求項10】 ポリオキシエチレン基を有する非イオン性表面湿潤剤が、
    シリコーングリコールコポリマー湿潤剤である、請求項8記載のリリースシート
  11. 【請求項11】 シリコーンリリースコーティング層が、70部以下の量の
    ポリビニルアルコール、50ないし90部の錯体反応性オルガノ官能性シロキサ
    ンリリース修飾剤、50部以下の反応性オルガノ官能性シロキサンエマルジョン
    コーティング、4ないし8部のシリコーングリコールコポリマー湿潤剤を含む、
    請求項1記載のリリースシート。
  12. 【請求項12】 a)基質; b)所定の表面効果を有する、前記基質の少なくとも一の表面に設けられたア
    クリル官能性コーティング層であって、10ないし50部のアクリル化オリゴマ
    ー、20ないし60部の単官能性モノマー、20ないし60部の多官能性モノマ
    ーであって、TMPTA、TPGDAおよびこれらの混合物からなる群から選択
    されたもの、および、コーティングの全重量の2%以下のアミノ官能性シロキサ
    ンリリース剤を含む層;および c)前記アクリル官能性コーティング層の上に設けられたシリコーンリリース
    コーティング層(ここで、リリース層の連続性が維持され、前記シリコーンリリ
    ースコーティングからキャストフィルムの許容できるリリースが達成され、かつ
    、下層の所望の表面効果の変質が最小化されるように設けられている) を含む、硬化可能なシステムの複製キャスティングにおける使用のための所望の
    表面効果を付与するリリースシート。
  13. 【請求項13】 アクリル官能性コーティングが、アミノ官能性シロキサン
    リリース剤をコーティングの全重量の1%以下含む、請求項12記載のリリース
    シート。
  14. 【請求項14】 アクリル官能性コーティングが、アミノ官能性シロキサン
    リリース剤をコーティングの全重量の0.25%以下含む、請求項12記載のリ
    リースシート。
  15. 【請求項15】 アクリル官能性コーティングが、アミノ官能性シロキサン
    リリース剤を実質的に含まない、請求項12記載のリリースシート。
  16. 【請求項16】 シリコーンリリースコーティング層が、90部以下の量の
    ポリビニルアルコール、100部以下の錯体反応性オルガノ官能性シロキサンリ
    リース修飾剤、90部以下の量の反応性オルガノ官能性シロキサンエマルジョン
    コーティング、プラチナ錯体およびスズ錯体からなる群から選択された10ない
    し20部の触媒、および2ないし12部のポリオキシエチレン基を有する非イオ
    ン性表面湿潤剤を含む、請求項12記載のリリースシート。
  17. 【請求項17】 触媒がプラチナ錯触媒である、請求項16記載のリリース
    シート。
  18. 【請求項18】 ポリオキシエチレン基を有する非イオン性表面湿潤剤が、
    シリコーングリコールコポリマー湿潤剤である、請求項16記載のリリースシー
    ト。
  19. 【請求項19】 シリコーンリリースコーティング層が、70部以下の量の
    ポリビニルアルコール、50ないし90部の錯体反応性オルガノ官能性シロキサ
    ンリリース修飾剤、50部以下の反応性オルガノ官能性シロキサンエマルジョン
    コーティング、4ないし8部のシリコーングリコールコポリマー湿潤剤を含む、
    請求項12記載のリリースシート。
  20. 【請求項20】 前記表面効果について深いパターンを有するアクリル官能
    性コーティングの乾燥コート重量が52ないし81g/m2である、請求項1ま
    たは12記載のリリースシート。
  21. 【請求項21】 前記表面効果について浅いパターンを有するアクリル官能
    性コーティングの乾燥コート重量が37ないし52g/m2である、請求項1ま
    たは12記載のリリースシート。
  22. 【請求項22】 シリコーンリリースコーティング層の乾燥コート重量が3
    .7g/m2未満である、請求項1または12記載のリリースシート。
  23. 【請求項23】 シリコーンリリースコーティング層が45部未満のポリビ
    ニルアルコールと50ないし80部の錯体反応性オルガノ官能性シロキサンリリ
    ース修飾剤を含む、高いグロスを有する表面効果を備えた請求項12記載のリリ
    ースシート。
  24. 【請求項24】 シリコーンリリースコーティング層の乾燥コート重量が1
    .5から3.7g/m2である、請求項23記載のリリースシート。
  25. 【請求項25】 シリコーンリリースコーティング層が、25ないし70部
    のポリビニルアルコール、60ないし90部の錯体反応性オルガノ官能性シロキ
    サンリリース修飾剤、および、20部以下の反応性オルガノ官能性シロキサンエ
    マルジョンコーティングを含む、低いグロスを有する表面効果を備えた請求項1
    2記載のリリースシート。
  26. 【請求項26】 シリコーンリリースコーティング層の乾燥コート重量が0
    .7から2.2g/m2である、請求項25記載のリリースシート。
  27. 【請求項27】 a)基質にアクリル官能性コーティング層を適用する; b)複製表面に対して、基質のコーティングされた面を押しつけて、コーティ
    ングを複製表面に適合させる; c)アクリル官能性コーティング層を硬化する; d)複製表面から硬化されたコーティングを有する基質を剥がす; e)アクリル官能性コーティング層にシリコーンリリースコーティング層を適
    用する;および f)シリコーンリリースコーティング層を硬化する ことを含む、硬化可能なシステムの複製キャスティングにおける使用のための、
    所望の表面効果を与えるリリースシートを製造する方法。
  28. 【請求項28】 押しつけ工程とアクリル官能性硬化工程とが同時に行われ
    る、請求項27記載の方法。
  29. 【請求項29】 アクリル官能性硬化工程が、放射線硬化によって行われる
    、請求項27記載の方法。
  30. 【請求項30】 放射線硬化が電子ビーム放射硬化である、請求項29記載
    の方法。
  31. 【請求項31】 シリコーンリリースコーティングの適用工程が、エアブラ
    シコーティングによって行われる、請求項27記載の方法。
  32. 【請求項32】 シリコーンリリースコーティングが、最小ウェブ温度16
    8℃を維持する、請求項27記載の方法。
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