JP2005523467A - 水系アクリルトップコートを含む再帰反射物品 - Google Patents

水系アクリルトップコートを含む再帰反射物品 Download PDF

Info

Publication number
JP2005523467A
JP2005523467A JP2003586644A JP2003586644A JP2005523467A JP 2005523467 A JP2005523467 A JP 2005523467A JP 2003586644 A JP2003586644 A JP 2003586644A JP 2003586644 A JP2003586644 A JP 2003586644A JP 2005523467 A JP2005523467 A JP 2005523467A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
topcoat
retroreflective article
retroreflective
display surface
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003586644A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005523467A5 (ja
Inventor
エフ. ワトキンス,ロバート
アール. ベイリー,テリー
エル. ルール,ジョーイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of JP2005523467A publication Critical patent/JP2005523467A/ja
Publication of JP2005523467A5 publication Critical patent/JP2005523467A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/12Reflex reflectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/105
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y35/00Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • Y10T428/24372Particulate matter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • Y10T428/24372Particulate matter
    • Y10T428/24421Silicon containing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/252Glass or ceramic [i.e., fired or glazed clay, cement, etc.] [porcelain, quartz, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31935Ester, halide or nitrile of addition polymer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

本発明は、再帰反射素子を含むコアシートと、特定の水系アクリルポリマーを含むトップコートとを含む再帰反射シートのような再帰反射物品に関する。

Description

本発明は、再帰反射素子を含むコアシートと、特定の水系(water−borne)アクリルポリマーを含むトップコートとを含む再帰反射シートのような再帰反射物品に関する。
米国特許第4,844,976号明細書(ファン(Huang))は、シリカと、脂肪族ポリウレタン、少なくとも1つのカルボン酸またはヒドロキシル部分を含有する少量のコモノマーを有するポリ塩化ビニルコポリマー、およびアクリルポリマーから選択される透明ポリマーとを含むコーティングによって改良された再帰反射シートに関する。例示されるアクリルポリマーとしては、商品名(「ネオクリル(Neocryl)A−614」)、(「ネオクリル(Neocryl)A−612」)、(「ネオクリル(Neocryl)A−601」)および(「ロプレックス(Rhoplex)E−1895」)で市販品として入手可能なアクリルポリマーをベースとする組成物が挙げられる。
国際公開第00/68714号パンフレットは、基底にある基材の再帰反射特性を実質的に妨害することなく、ドキュメントの表面にトナーを受容させ、かつインクをその上にプリントする、再帰反射ドキュメント用のコーティングを教示する。一実施形態において、このコーティングは、架橋性アクリル酸ポリマーの水ベース分散系またはエマルジョンを含む。
EP0615788A1号明細書(ワトキンズ(Watkins))は、水、ポリウレタンの水系分散系、および架橋剤、ならびに場合によりアクリルエマルジョンを含む水性コーティング組成物を利用する、再帰反射物品上での透明コートの形成方法;この方法に従って形成された再帰反射物品;ならびにこの方法において、およびこの物品の製造において使用するための液体コーティング組成物に関する。
米国特許第5,508,105号明細書(オレンスティーン(Orensteen))は、サーマルプリントシステムおよびポリマーベースの着色剤/バインダーを使用して、その上に直接サーマルプリントされたポリマーシート材料に関する。このポリマーシート材料は、コアシートと、コアシート上のサーマルプリント受容面とを含む。場合によりアクリルエマルジョンと組み合わせたポリウレタン分散系を含む組成物から、サーマルプリント受容面を形成することができる。サーマルプリント受容面は、平滑、透明、耐久性および耐候性である。
本出願人は、特定の水系アクリルポリマーをベースとするコーティング組成物が、水系ウレタントップコートの使用に代わる低コストの代替を提供することを見出した。幾つかの好ましい実施形態において、水系アクリルポリマーをベースとするコーティング組成物の単一コーティングは、高い再帰反射明度および所望の表面保護と組み合わせて、再帰反射コアシートに十分な接着力を提供する。有利に、250°F未満の乾燥温度のような300°F未満の乾燥温度において、多量の助溶媒を使用せずに、好ましいトップコート組成物をフィルムへと形成することができる。
本発明は、再帰反射素子を含み、表示面(viewing surface)を有するコアシートと、表示面上に配置されたトップコートと、を含む再帰反射物品を開示する。トップコートは、乾燥されて場合により硬化された少なくとも1つの水系アクリルポリマーか、または固形分が少なくとも約50質量%の少なくとも1つの水系アクリルポリマーと、固形分が約50質量%までの1つの変性ポリマーとから本質的になる。変性ポリマーは、1以上のエチレンアクリル酸(EAA)コポリマー、エチレンメタクリル酸(EMAA)コポリマー、イオン性架橋EAAまたはEMAA、アクリル−ウレタンコポリマー、ポリ塩化ビニル含有コポリマー、ポリウレタンおよびそれらの混合物を含み得る。
一態様において、トップコートまたは水系アクリルポリマーは、ナノインデンテーション(nanoindentation)による試験時に0.2GPa〜2.0GPaの範囲に及ぶ弾性率を有する。
第1の態様の代わりに、またはそれと組み合わせて、トップコートまたは水系アクリルポリマー(すなわち、乾燥されて硬化されたもの)は、ナノインデンテーションによる試験時に少なくとも0.1GPaの硬度を有する。
第1および/もしくは第2の態様の代わりに、またはそれと組み合わせて、トップコートまたは水系アクリルポリマー(すなわち、乾燥されて硬化されたもの)は、30ft*lbf/in3(2.48MJ/m3)より高い、破壊時の体積あたりのエネルギーを有する。
記載された他の態様の代わりに、またはそれと組み合わせて、乾燥された未硬化の水系アクリルポリマーは、15ft*lbf/in3(1.24MJ/m3)より高い、例えば、20ft*lbf/in3(1.66MJ/m3)より高い、25ft*lbf/in3(2.07MJ/m3)より高い、30ft*lbf/in3(2.48MJ/m3)より高い、破壊時の体積あたりのエネルギーを有することを特徴とする。
第1および/もしくは第2および/もしくは第3の態様の代わりに、またはそれと組み合わせて、トップコートは、特定の示差走査熱量測定特性を有する。一実施形態において、乾燥されて場合により硬化されたトップコートは、ASTM E 1356−98に従う第2の加熱中点(heat midpoint)ガラス転移温度を少なくとも2つ有し、ここで、第1のガラス転移温度は約70℃〜約95℃の範囲に及び、かつ第2のガラス転移温度は約0℃〜約35℃の範囲に及ぶ。もう1つの実施形態において、乾燥されて場合により硬化されたトップコートは、ASTM E 1356−98に従う第2の加熱中点ガラス転移温度を少なくとも3つ有し、ここで、第1のガラス転移温度は約90℃〜約95℃の範囲に及び、第2のガラス転移温度は約120℃〜約130℃の範囲に及び、かつ第3のガラス転移温度は−5℃未満(例えば、約−10℃未満、約−15℃未満)である。
これらの態様および実施形態のそれぞれに関して、トップコートの厚さは、典型的に約0.5ミル〜約3ミルの範囲に及ぶ。更に、60°光沢は、典型的に少なくとも約40である。乾燥接着力(dry adhesion)は、典型的に少なくとも90%であり、それに対して、湿潤接着力(wet adhesion)は、典型的に少なくとも20%であり、より典型的に少なくとも80%である。トップコートは、典型的に、フィラーを実質的に含まない。
本発明のトップコートは、様々なコアシート(例えば、包埋レンズ、被包性レンズ)上に配置されてよい。これらの態様および実施形態のそれぞれに関して、トップコートは、コアシートと、シートの表示面との間に配置される。一実施形態において、トップコートはコアシート上に直接配置される。もう1つの実施形態において、トップコートはシートの表示面上で暴露される。他の実施形態において、プライマーはトップコートに隣接して配置される。プライマーはコアシート上に配置され、そしてトップコートはプライマー上に配置される。その代わりに、またはそれと組み合わせて、プライマーはトップコート上に配置され、そしてプライマーはシートの表示面上で暴露されてもよい。その代わりに、またはそれと組み合わせて、接着剤層が、コアシートとトップコートとの間に配置されてもよい。
シートは、グラフィックを更に含んでもよい。グラフィックは、トップコート上に配置されてもよい。グラフィックは、シートの表示面上で暴露されてもよく、またはトップコートとシートの表示面との間で配置されてもよい。トップコートは、典型的に、レーザープリント、インクジェットプリントおよびサーマルマストランスファープリントから選択される少なくとも1つの方法によってデジタルプリント可能である。
他の態様において、本発明は、表示面と反対面とを有する、再帰反射素子を含むコアシートを提供する工程と、前記表示面に水性トップコートを適用する工程と、トップコートを乾燥させ、そして場合により硬化させる工程と、を含む、再帰反射物品の製造方法を開示する。トップコートは、典型的に、ASTM D2369−81によって決定される約250グラム/リットル未満の揮発性有機物含量(「VOC」)を含む。
本発明の再帰反射物品(例えば、シート)は、再帰反射素子を含むコアシートと、少なくとも1つの水系アクリルポリマーを含むトップコートとを含む。本明細書で使用される場合、用語「トップコート」は、コアシートの表示面上に(例えば、最外側で)配置される層を指す。「水系」アクリルポリマーは、水中に分散されたか、または乳化されたアクリルポリマーを指す。コアシートへの適用後にトップコートが非水溶性となるようにポリマーが架橋される場合、水溶性アクリルポリマーから誘導されたトップコートも適切であり得る。
本発明で利用される水系アクリルポリマーは、一般的に、実質的に100%アクリル(例えば、ラテックス)エマルジョン、(例えば、変性)アクリルコポリマーエマルジョンまたはアクリルスチレンコポリマーエマルジョンである。幾つかの実施形態において、アクリルポリマーは、自己架橋しているか、または架橋剤を場合により含む。アクリルポリマーは、単一のアクリレートモノマーから重合されてもよいが、典型的に2つ以上のアクリレートモノマーから、場合によりスチレンモノマーと組み合わせて製造されるコポリマーである。他の実施形態において、アクリルポリマーがコア−シェル構造を有してもよい。コア−シェルポリマーは、典型的に、コアと比較して周囲のシェル層において、ベースモノマーまたはそれらの割合のいずれかに関して異なるコポリマーを含む。コア−シェルポリマーは、一般的に、二相または多相ポリマーとして記載され、そして同一粒子中に、または別々の粒子として組み入れられた第3の相を場合により含有してもよい。マイクロ相、分相、二峰性、多葉性または逆コアシェルのような他の形態も可能である。水系アクリルポリマーの重量平均分子量(Mw)は、一般的に、少なくとも約50,000g/モル、より典型的に少なくとも約75,000g/モル、より典型的に少なくとも100,000g/モルであり、そして更により典型的に約200,000g/モルより高い。更に、水系アクリルポリマーの重量平均分子量(Mw)は、1,000,000g/モルと同程度の高さであってもよい。スチレンアクリルコポリマーを利用する実施形態に関して、コポリマーのスチレン含量は、典型的に約50質量%未満、より典型的に約30質量%未満、そして最も典型的に約20質量%未満である。特に長期間の良好な屋外耐久性のために、実質的な量の酢酸ビニルを含有するコポリマーは典型的に回避される。
水系アクリルポリマーは、アベシア(Avecia)から商品名「ネオクリル(Neocryl)A−614」、「ネオクリル(Neocryl)A−612」および「ネオクリル(Neocryl)A−601」で市販品として入手可能なもの、ローム アンド ハース カンパニー(Rohm and Haas Company)から商品名「ロプレックス(Rhoplex)E−1085」で市販品として入手可能なもの、ならびにオハイオ州クリーブランドのノベオン インコーポレイテッド(Noveon Inc.,Cleveland,OH)から商品名(「カルボセット(Carboset)GA2136」)で市販品として入手可能なもの(「カルボセット(Carboset)GA2136」は、架橋剤と組み合わせて利用される)のような再帰反射物品のためのトップコートとして従来から利用されている水系アクリルポリマーをベースとする組成物とは実質的に異なる、少なくとも1つの属性を有する。幾つかの例において、水系アクリルポリマーは、異なるモノマーまたは異なる割合の同一モノマーから誘導される。赤外分光法(IR)、核磁気共鳴分光法(NMR)、ゲル浸透性クロマトグラフィ(GPC)および熱分解ガスクロマトグラフィー/質量分析(P−GC/MS)のような様々な既知のポリマー特性評価技術によって、かかる組成上の特徴を決定することができる。あるいは、ポリマーの形態が異なる(例えば、コア−シェルポリマー)ほぼ同一の割合の同一モノマーから、水系アクリルポリマーを誘導することもできる。走査型または透過型電子顕微鏡法および原子力顕微鏡法(AFM)を含む様々な顕微鏡観測技術を使用して、ならびにプロフィロメトリーおよび/または表面分析技術によって、かかる特徴を特徴付けることができる。典型的に、かかる組成上および/または形態上の差異によって、表面エネルギー(例えば、接触角)、伝導率、pH、粒度(例えば、平均分布)、接着力、硬度(例えば、ケーニヒ(Konig)、スオード(Sward)、ナノインデンテーション)、示差走査熱量測定法(DSC)によって決定されるガラス転移温度(Tg)、ならびにナノインデンテーションまたは動的機械分析(DMA)によって決定される弾性率等のような物理的特性の少なくとも1つの差異がもたらされる。かかる特徴および物理的特性は、本明細書で例示される特定の水系アクリルポリマーおよびポリマーブレンドの固有の特性である。
本発明のトップコート組成物は、商品名「ネオクリル(NeoCryl)XK−90」、「ネオクリル(NeoCryl)XK−95」、「ネオクリル(NeoCryl)XK−96」、「ネオクリル(NeoCryl)XK−99」、「ネオクリル(NeoCryl)A−6015」、「ロプレックス(Rhoplex)GL−618」、「ルシデン(Lucidene)603」、「ルシデン(Lucidene)614」、「アクロナル オプティブ(Acronal Optive)310」、「ネオカー アクリリック(Neocar Acrylic)850」、「ロプレックス(Rhoplex)AC−1035」、「ロプレックス(Rhoplex)E−2310H」、「ロプレックス(Rhoplex)E−2310H」および「ユカー ラテックス(Ucar Latex)419」で市販品として入手可能な、特定の市販品として入手可能な水系アクリルポリマーのような単一の水系アクリルポリマーを含んでよく、またはそのような単一の水系アクリルポリマーから本質的になってよい。ロプレックス(Rhoplex)GL−618を含むトップコート組成物は、好ましくはシラン接着促進剤を更に含む。
意図された用途およびシートが暴露される気候条件に依存して、再帰反射シートは異なる。手で変換される場合、または小さな断片をシートから切断して再帰反射もしくは非再帰反射基材に手で適用する場合のように、時にはシートは相当に硬く、そして比較的低い伸びを有する。エンボス加工技術によって形成された英数字を有するナンバープレートの場合におけるように、他の場合においてシートは可撓性であり、そして伸長可能である。本発明者は、かかる特性を得るために、ベースの水系アクリルポリマーと、他の硬質または軟質ポリマーとを組み合わせることに利点を発見した。
従って、トップコートは、アクリルポリマーのブレンド、または少なくとも1つの水系アクリルポリマーと少なくとも1つの変性ポリマーとのブレンドを含んでもよい。トップコート組成物は、固形分が全体で約50質量%までの変性ポリマーを含んでもよい。また変性ポリマーも、典型的に水系ポリマーおよび/またはコポリマーである。あるいは、場合により助溶媒を使用して水中で乳化または分散されていてもよい粉末の形態で、変性ポリマーおよび/またはコポリマーは市販品として入手可能であり得る。変性ポリマーは、1以上の水系アクリルポリマーを含んでもよい。また、その代わりに、またはそれと組み合わせて、EAAコポリマー、EMAAコポリマー、イオン性架橋EAAまたはEMAA、ウレタン−アクリルコポリマー(例えば、アベシア(Avecia)から商品名ネオレズ(Neorez)R−9699で市販品として入手可能なもの)ならびに非アクリル変性ポリマー、ポリ塩化ビニル含有コポリマー(例えば、ユニオン カーバイド(Union Carbide)から商品名「ユーカー(Ucar)WBV−110」で市販品として入手可能なもの)、ポリウレタンおよびそれらの混合物のようなアクリル含有コポリマーも利用されてよい。
幾つかの例において、比較的「より軟質の」変性ポリマーは、接着力を改良するため、有効なフィルム形成温度を低下するため、および/または可撓性を改良するために利用される。他の実施形態において、比較的「より硬質の」変性ポリマーは、シートをより容易に取り扱うことができるように、耐ほこり性および/または耐摩耗性および/または剛性を改良するために利用される。より硬質およびより軟質の変性ポリマーは、続いて特徴付けられるように、中間硬度(intermediate hardness)範囲の外側の物理的特性を有する。なお他の例において、変性ポリマーは、特定のエチレンアクリル酸コポリマーの場合におけるような本明細書に記載される水系アクリルポリマーと同一の硬度を有してもよく、そして耐水性および耐溶媒性を改良するために添加されてもよい。
例示的な硬質変性ポリマーとしては、アベシア(Avecia)から商品名ネオクリル(Neocryl)A−614、ネオクリル(Neocryl)A−612、ネオクリル(Neocryl)A−601、「ネオクリル(Neocryl)XK−220」、「ネオクリル(Neocryl)A−550」、「ルシデン(Lucidene)370」および「ロプレックス(Rhoplex)E−1895」で市販品として入手可能な水系アクリルポリマーのような、アクリルポリマーの種類が挙げられる。他の例示的な硬質変性ポリマーとしては、アベシア(Avecia)から商品名「ネオレズ(Neorez)R−960」で市販品として入手可能なもののような硬質ポリウレタンポリマーが挙げられる。アベシア(Avecia)から商品名「ネオレズ(Neorez)R−972」で市販品として入手可能なもののような軟質ポリウレタン変性ポリマーが利用される実施形態に関して、かかるものの濃度は、典型的に、樹脂固形分が20質量%未満、より典型的に15質量%未満、そして最も典型的に約10質量%未満である。
例示的なアクリルポリマーブレンドとしては、約2:1の比率のルシデン(Lucidene)603とルシデン(Lucidene)370とのブレンド、ネオクリル(Neocryl)XK−95と約20質量%までのネオクリル(Neocryl)A−550とのブレンド、およびネオクリル(Neocryl)XK−90またはネオクリル(Neocryl)XK−95と約50質量%までのネオクリル(Neocryl)XK−220とのブレンドが挙げられる。少なくとも1つのアクリルポリマーと少なくとも1つの変性ポリマーとを含む例示的なブレンドとしては、約1:1の比率のネオクリル(NeoCryl)XK−220と、オハイオ州シンシナティのマイケルマン(Michelman,Cincinnati,OH)から市販品として入手可能である、固形分が24.5〜25.5重量%の水系エチレンアクリル酸コポリマーの「マイケム プライム(Michem Prime)4983R」とのブレンド、およびネオクリル(Neocryl)XK−95と、約10質量%までの、マサチューセッツ州ウィルミントンのアベシア(Avecia,Wilmington,MA)から市販品として入手可能である、固形分が35質量%の水系ウレタンの「ネオレズ(Neorez)R−9649」とのブレンドが挙げられる。
商品名ルシデン(Lucidene)で入手可能な水系アクリルポリマーを含む組成物が、硬度に関して続いて記載されるように、適切な物理的特性を有することが発見されたが、かかるポリマーは、屋外用途に関して耐久性が低いことが見出されており、従って、あまり好ましくない。
本明細書に記載の市販品として入手可能な水系アクリルポリマーのそれぞれは、水中に懸濁または乳化された状態で、表示された供給元から入手可能であり、典型的に約40重量%〜50重量%の固形分含量を有する。供給元によって報告される一般的な化学的記述、ならびにTgのような他の物理的特性に関する更なる情報は、次の表Iに見出される。
再帰反射シート上のトップコートとしての使用に適切である、本明細書に記載される水系アクリルポリマーおよびブレンドは、再帰反射シートのためのトップコートとして従来から利用されていた水系アクリルポリマーとは異なり、中間硬度を有することの共通の特徴を共有する。幾つかの方法で、乾燥されたフィルムの硬度を評価することができる。典型的に、72時間後の、ガラス上3ミルコーティングキャストのケーニヒ硬度は60未満であり、そして典型的に50未満である。7日後のスオード硬度は、典型的に約30未満である。Tgは、供給元によって報告されるように、比較的低温で、多量の助溶媒を使用しなくても、コーティングを可撓性フィルムへと形成できることを保証するために、典型的に約70℃未満である。約300°Fを超える乾燥温度において、しばしばコアシートの表示面以外に取り外し可能に取り付けられる幾つかの紙ライナーがブリスターを生じる傾向がある。破壊、チッピングまたは引裂きがなく容易に取り扱われる有用なシートに関して、供給元によって報告される水系アクリルポリマーまたはブレンドのTgは、典型的に約60℃未満であり、そしてより典型的に約50℃未満である。250°F未満の乾燥温度に関しては、水系アクリルポリマーまたはブレンドの供給元によって報告されるTgは、典型的に30℃未満であり、そしてより好ましくは20℃未満である。更に、Tgは典型的に少なくとも−10℃である。単一のポリマー、ポリマーブレンドまたはコア−シェルポリマーに関するTgを、DSCによって決定することができる。
実質的な量の助溶媒を添加せずに、非常に硬質である水系アクリルポリマーをフィルムへと形成することは困難である。更に、非常に硬質であるポリマーは、脆性であり、そして/または低い衝撃強度を有する製品をもたらし、それらの取扱いを困難にさせるか、またはそれらを多くの最終用途のために不適切にさせる。対照的に、非常に軟質である水系アクリルポリマーは、ロールの形状において、またはシートの積み重ね時に、妨害する(すなわち、互いに粘着する)傾向がある。また、非常に軟質であるポリマーは、表示面上の印象を形成するシートの表示主面以外(例えば、ライナー)のような表面欠陥に影響を受けやすい。更に、ほこり粒子が表面に付着するように、表面はいくらか粘着性であってもよい。
Tgを測定するための試験方法が供給元ごとに異なる可能性があるため、供給元によって報告される(すなわち表Iで報告される)水系アクリルポリマーのTgが異なる可能性がある。幾つかの例においては、フォックス(Fox)式に基づいて計算されたTgが報告され得る。従って、適切であることが見出された様々な水系アクリルポリマーおよびブレンドのTgは、ASTME1356−98に記載されるガイドラインに従って、同一方法を使用して、DSCによって分析された。具体的には、5℃/分の走査速度の変調(R)モード、および10℃/分の標準モードで、TAインストルメンツ(TA Instruments)Q1000示差走査熱量計を使用した。両方の場合において、ステップ遷移(step transition)のハーフハイまたは中点は、逆の熱流信号から報告された。続いて記載されるようにTgならびに他の物理的特性を試験するために、「試験方法」に更に記載の様式で、最初に水系アクリルポリマーおよびブレンドをフリーフィルムへと形成した。水系アクリルポリマーをベースとするトップコートの様々な配合物を、表AおよびBに記載されるように調製した。表AおよびBにおいて明らかにされた配合物において利用される他の成分の、一般的な化学的記述、供給元および供給元の位置に関する更なる情報は、以前に、または以下に記載される(例えば、表I)。
Figure 2005523467
Figure 2005523467
またCX100架橋剤を含有する、表AおよびBのそれぞれの配合物は、0.15部のスルフィノール(Surfynol)104PA、3部のイソプロピルアルコール、1.5部のチヌビン(Tinuvin)292、1.5部のチヌビン(Tinuvin)1130、0.03部のBYK333も含有する。試験された殆どの組成物では、フリーフィルムの形成を助けるための少なくとも少量の増粘剤を使用した。
そのようにして形成されたフィルムの第1の加熱、第2の加熱および冷却サイクル移行は、10℃/分の熱流速度で決定された。適切な中間硬度を有する全ての水系アクリルポリマーならびにブレンドは、少なくとも2つ、そして典型的に3つの異なる第2の熱転移を有することの共通の特徴を共有した。2つまたは3つの転移が明白かどうかということに関係なく、それぞれの適切な水系アクリルポリマーおよびブレンドは、約70℃〜約95℃の範囲の、典型的に約90℃〜約95℃の範囲の第2の加熱中点Tgを有した。また2つの転移のみを有するそれぞれの適切な水系アクリルポリマーおよびブレンドは、約0℃〜約35℃の範囲の第2の加熱中点Tgを有した。更に、3つの転移を有するそれぞれの適切な水系アクリルポリマーは、0℃未満の第2の加熱の第3の中点Tgと組み合わせて、100℃より高い(例えば、約115℃〜約135℃)第2の加熱の第2の中点Tgを有した。典型的に、−5℃未満の、より典型的に約−10℃未満の、そしてなお一層典型的に約−15℃未満の第3の中点Tgと組み合わせて、第2の中点Tgは約120℃〜約130℃である。この試験方法によって、ネオクリル(Neocryl)A−612は、51℃、91℃および120℃の3つの第2の加熱中点Tgを有することが見出された。適切な水系アクリルポリマーおよびブレンドのTgプロフィールは、同一の水系アクリルポリマーを含む同一の架橋された組成物に関するものと、未架橋の組成物に関して実質的に同一であった。
適切な水系アクリルポリマーおよびブレンドを特徴付けるために実行される他の試験は、ナノインデンテーション、張力およびDMAであり、特定の方法を、次の「試験方法」に記載した。試験結果を以下の通り、表Cに示す。
Figure 2005523467
本明細書に記載の水系アクリルポリマーをベースとするトップコートのナノインデンテーションによる包括的な(top down)弾性率は、2.3GPa未満(例えば、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8)である。更に、水系アクリルポリマーをベースとするトップコートの包括的な弾性率は、架橋されたカルボセット(Carboset)GA2136のものより大きい(例えば0.20GPa、0.3GPa)。架橋されたカルボセット(Carboset)GA2136は非常に軟質であり、特に、暴露された最外側の表示面上で、トップコートとして使用することができないことが見出された。乾燥されて硬化されたコーティングは、実質的な表面印象欠陥を有することが見出された。ナノインデンテーションによる包括的な硬度は、下限を定義するために適切でなかったが、ネオクリル(Neocryl)A−612が非常に脆性であることが見出されているため、適切な水系アクリルポリマーおよびブレンドのナノインデンテーションによる硬度が0.114GPa(例えば、0.1)未満であることを表Cは示す。また幾つかの試料は、比較できる結果が確実に得られるようにフィルムの横断面を使用して試験された。
更にもう1つの評価において、動的機械分析(DMA)によって、水系アクリルポリマー、すなわち架橋されたネオクリル(Neocryl)XK−95を、架橋されたカルボセット(Carboset)GA2136と比較した。結果を図1に示す。架橋されたネオクリル(Neocryl)XK−95は、約0℃〜約100℃の温度範囲において、より高い貯蔵弾性率を示す。具体的には、貯蔵弾性率は、25℃では架橋されたカルボセット(Carboset)GA2136に関しては約60MPaであるのに対し、架橋されたネオクリル(Neocryl)XK−95は約400MPaの貯蔵弾性率を示す。従って、本明細書に記載の水系アクリルポリマーおよびブレンドは、典型的に25℃で100MPaより高く、より典型的に25℃で200MPaより高い貯蔵弾性率を有する。類似の相対的な差異は、50℃および75℃の温度で同様に明白である。
試験された試料のDMAによって決定された弾性率も表Cに報告される。技術に依存して異なる値が得られたが、同一の相対的な傾向は明白である。すなわち、カルボセット(Carboset)GA2136は、本発明の水系アクリルポリマーおよびブレンドよりも明らかに低い弾性率を示した。更に、ネオクリル(Neocryl)A−612が非常に脆性であったため、DMAによって試験することができなかったことに留意すべきことが重要である。
以下の表Dに、比較の水系アクリルポリマー、すなわち、架橋されたカルボセット(Carboset)GA2136、ネオクリル(Neocryl)A−612および配合物11との比較において、本発明の様々な水系アクリルポリマーおよびブレンドの引張を報告する。表Dは、第1欄および第2欄に示される本発明の様々な未架橋の水系アクリルポリマーおよびブレンドが、15ft*lbf/in3(1.24MJ/m3)の、破壊時の体積あたりのエネルギーを有することを示す。典型的に、未架橋の水系アクリルポリマーおよびブレンドの破壊時の体積あたりのエネルギーは、20ft*lbf/in3(1.66MJ/m3)より高く、より典型的に25ft*lbf/in3(2.07MJ/m3)より高く、そして最も典型的に30ft*lbf/in3(2.48MJ/m3)より高い。架橋後、表Dの第3欄および第4欄に示されるように、破壊時の体積あたりのエネルギーは、30ft*lbf/in3(2.48MJ/m3)より高く、典型的に35ft*lbf/in3(2.90MJ/m3)より高く、より典型的に40ft*lbf/in3(3.31MJ/m3)より高く、より一層典型的に45ft*lbf/in3(3.73MJ/m3)より高く、そして最も典型的に50ft*lbf/in3(4.14MJ/m3)より高い。破壊時の体積あたりのエネルギーは、典型的に200ft*lbf/in3(16.6MJ/m3)未満である。配合物12あたり、架橋されない限り、配合物11(ネオクリル(Neocryl)XK−95とネオクリル(Neocryl)XK−220とのブレンドを含有する)は十分な結合力がなかったことに留意すべきことが重要である。
Figure 2005523467
記載された通り、中間硬度の物理的特性に加えて、本発明のトップコートはしばしば他の特性も示す。一態様において、その存在が意図された再帰反射特性を減じないように、水系アクリルベースのポリマートップコートは十分に透明であり、そして十分な光沢を示す。従って、組成物は、シード、ゲル、ノンウェット、クレーズ発生、低光沢、退色、例えば黄変等のような、実質的な不透明度またはコーティング欠陥を寄与する成分を実質的に含まない。多くの種類のフィラーが、光沢および/または再帰反射明度(retroreflected brightness)の減少をもたらすため、トップコート組成物は典型的にフィラーを実質的に含まない。約0.5ミル〜7ミル程度の範囲に及ぶ乾燥厚さのトップコートとして利用される場合に、0.2°の観測角(observation angle)および−4°の照射角(entrance angle)で、米国防衛公開第T987,003号に記載のレトロルミノメーターでの測定時に、特に、3M カンパニー(3M Company)(「3M」)から商品名「スコッチライト リフレクティブ ライセンス プレート シーティング(Scotchlite Reflective License Plate Sheeting)No.3750」で市販品として入手可能であるような白色包埋レンズミクロスフィアをベースとするシートに関して、物品が、ルーメンあたり少なくとも50カンデラの再帰反射明度を示すように、本明細書に記載の組成物は十分に透明である。物品の再帰反射明度が、ルーメンあたり約60カンデラ〜約100カンデラの範囲に及び、そしてより典型的にルーメンあたり少なくとも約70カンデラであるように、乾燥されて場合により硬化されたコーティングは十分に透明である。更に、物品の60°光沢は典型的に、60°光沢のためのASTM D523−89に従って少なくとも30である。物品の60°光沢は、典型的に少なくとも約50、より典型的に少なくとも約60であり、そして最も典型的に少なくとも約70である。
幾つかの実施形態において、トップコートはコアシート上に直接に配置される。従って、再帰反射物品は、コアシートとトップコートとの間に配置された追加的な層を含まない。かかる実施形態において、所望により他の表面保護特性と組み合わせて、トップコートは単独で、コアシート(例えば、ポリビニルブチラールおよび架橋ポリビニルブチラール)の表示面に十分な接着力を提供する。コアシートは、典型的に白色であるか、あるいは着色されている。更に、コアシートはグラフィックを更に含んでもよい。特にグラフィックを含むコアシートの場合、グラフィックを囲むコアシートの表示面層は、プライマー層を含んでもよい。かかる例において、トップコートはインクグラフィックおよび/またはプライマー層に適用される。本明細書に記載のトップコートの追加的な利点は、かかるトップコートがアクリルベースインクおよびビニルベースインクを含む様々なインク配合物を受容するということである。
乾燥されて場合により硬化された後の厚さが少なくとも約0.5ミルであるように、トップコートは典型的に適用される。約5年超の耐久性を必要とする適用において、トップコートは、典型的に少なくとも約25ミクロン(1ミル)、より典型的に少なくとも37.5ミクロン(1.5ミル)の厚さであり、そして幾つかの構造で50ミクロン(2ミル)の厚さである。典型的に、トップコートは、コアシートと再帰反射シートの表示面との間の光学経路における最も厚い層である。
実施例において更に詳細に記載される「乾燥接着力」試験および特に「湿潤接着力」試験によって、十分な接着力を決定することができる。本明細書に記載の再帰反射物品は、「乾燥接着力」試験に合格し、90%〜100%の接着力を示す。同様に、再帰反射物品は典型的に「湿潤接着力」試験に合格し、そして長期間の屋外耐久性を必要としない最終用途に関して少なくとも20%の接着力を示す。本発明の再帰反射物品の湿潤接着力は、典型的に少なくとも約50%、より一層典型的に少なくとも約70%、そして最も典型的に約90%〜100%である。水系アクリルポリマーまたはポリマーブレンド(すなわち配合されてない)が、湿潤接着力に寄与すると推測される。従って、水系アクリルポリマーは、十分な湿潤接着力特性を示し得る。
エマルジョンポリマーは、重合プロセスの一部として、典型的に界面活性剤を含む。これらの界面活性剤は、コーティング、乾燥および硬化プロセスの後、ポリマー中に残存する。界面活性剤は、親水性であり、そして容易に、次いで吸収される湿分を引きつけ、そしてトップコートによって伝送され、しばしば、透明度の損失(一般的に、白化(blushing)と呼ばれる)、強度の損失および/または接着力の損失のような物理的特性の損失をもたらす。かかるエマルジョンポリマーの多くの他の意図された用途で、かかる特性の損失は問題でない。しかしながら多くの種類の再帰反射シートは、少なくとも12年間またはそれ以上、その特性を維持するように要求される。更に、同一種類の再帰反射シートは世界規模で使用されてもよく、従って様々な気候ストレスに暴露される。本発明者は、大多数の市販品として入手可能な水系アクリルポリマーエマルジョンよりも、本明細書に記載されるような特定の水系アクリルポリマーが、接着力の損失に、より高い抵抗を示すことを見出した。しかしながら、アクリルポリマーエマルジョンの多くの製造元は、それらのポリマーを「湿潤接着力」特性を有するとして、または「湿潤接着力が強化された」ように記載するが、以後に記載される「湿潤接着力」試験に更に記載されるような24時間の100/100凝縮湿度試験後、少なくとも20%接着力を有することの試験基準に実際には殆ど適合しない。
理論に束縛されることは意図されずに、十分な接着力を示すアクリルポリマーエマルジョンは、減少されたレベルの界面活性剤を有し得、界面活性剤をポリマー骨格鎖中に反応させることによって界面活性剤が含まれなくなるか、または「湿潤接着力モノマー」(WAM)と一般的に呼ばれるものを更に含み得ることが推測される。例示的なWAMは、フランス、ロジア(Rhodia,France)から、メタクリルアミドエチレンウレアモノマーとして記載される商品名「スポマー(Sipomer)WAM II」およびアリルウレイドモノマーとして記載される「スポマー(Sipomer)WAM」として市販品として入手可能であり、そしてまたドイツ、ダルムシュタットのローム GmbH(Roehm GmbH,Darmstadt,Germany)により、N−(2−メタクリロイルオキシ−エチル)エチレンウレアとして記載される商品名「ローアマー(Rohamere)6844 0」で市販品として入手可能である。トップコートの感湿に、エマルジョン粒度、湿潤剤、界面活性剤の種類、助溶媒の使用等のような他の要因も影響すると考えられる。トップコートの所望の性能は、適切な厚さでかかる組成物を使用することと組み合わせて、特定の水系アクリルポリマーの選択によって得られる。
有機官能性シラン接着促進剤のようなシラン接着促進剤の添加によって、適切なバランスの接着力以外の特性を含む水系アクリルポリマーを改良することができる。
シラン接着促進剤は、次式:
n−Si−(X)(4-n)
(式中、Rは、ビニル、エポキシ、アクリレートもしくはメタクリレート、アミン、メルカプトまたはスチレン基のような有機官能性基であり、かつXは、アルコキシ、アシロキシ、アミンまたは塩素のような加水分解性基である)を有する。シラン接着促進剤は、典型的に、水性配合物の約0.25質量%〜約10質量%の範囲に及ぶ量で、そしてより典型的に固形分が約1%〜約3%の範囲に及ぶ量で存在する。
本発明の好ましいトップコートは、これらに限定されないが、レーザー、インクジェット、サーマルマストランスファー、サーマルダイトランスファー、静電式、イオンデポジション、電子ビームイメージング、固体インクジェットおよびドットマトリックスプリントを含むデジタルプリントによってプリント可能であることを意味する「デジタルプリント可能」である。より好ましくは、本発明のトップコートは、レーザー、サーマルマストランスファーまたはインクジェットプリント可能である。ナンバープレートシートを意図するトップコートの場合、トップコートは典型的に、サーマルマストランスファーまたはレーザープリントによってデジタルプリント可能であか、あるいはホットスタンピングによってプリント可能である。乾燥されて場合により硬化されたトップコートは、再帰反射コア上に配置される前にプリントされてもよい。かかる実施形態において、トップコートは、好ましくは反転像化され、次いで、像がトップコートと再帰反射コアとの間に存在するように配置される。あるいは、再帰反射コア上へコーティングされた後に、トップコートは像化されてもよい。いずれの実施形態においても、インク受容性を改良するために、場合によりプライマー層が使用されてもよい。
再帰反射シートトップコートの任意であるが典型的なもう1つの特徴は、耐溶媒性のバランスである。グラフィックを形成するために本明細書で記載されるトップコートに、溶媒ベースのインクを適用してもよい。しかし更に、シート上に蓄積し得るタールまたは油を、溶媒浸漬クロスで除去することができる。未架橋のアクリルポリマーは、典型的に、十分な耐溶媒性を有しない。
従って、コーティング組成物は、場合により、イソシアネート架橋剤、メラミン架橋剤、アジリジン架橋剤およびそれらのブレンドのような架橋剤を1以上含有してもよい。実例となるイソシアネート架橋剤は、バイエル(Bayer)から商品名「バイヒュドア(Bayhydur)3100」で入手可能である。メラミンを利用する場合、コーティング組成物は、約10質量%まで、そして典型的に約5重量%までのメラミンを典型的に含有する。実例となるメラミン架橋剤は、モンサント(Monsanto)から商品名「レジメン(Resimene)AQ7550」で市販品として入手可能である。アジリジン架橋剤を利用する場合、かかるものの濃度は典型的に、ポリマー固形分を基準として約0.2重量%〜約4重量%の範囲に及ぶ。実例となる多官能性アジリジン架橋剤は、アベシア(Avecia)から商品名「クロスリンカー(Crosslinker)CX−100」で、またはニューヨーク州ヒックスビルのルコポリマー コーポレイション(RucoPolymer Corp.,Hicksville,NY)から商品名「クサマ(Xama)7」で市販品として入手可能である。本発明者は、低レベルの架橋剤を利用してもよいことを見出した。かかる実施形態に関して、架橋剤の濃度は、ポリマー固形分のパーセントを基準として約2%である。あるいは、架橋剤の濃度は、1.5%未満、約1.0%未満、約0.5%未満または約0.2%未満(例えば0.1%未満)であってもよい。
トルエン中に15秒間シートを浸漬し、続いて直ちに過剰量のトルエンを軽く拭き取り、シートを1時間乾燥させ、次いで、光沢を再測定する前および後に光沢を測定することによって、適切な耐溶媒性を決定することができる。十分な耐溶媒性のコーティングは、少なくとも60%、より典型的に少なくとも80%、そして最も典型的に少なくとも90%のそれらの初期光沢を保持する。
トップコートの架橋の代わりに、またはそれに加えて、最外側表示面上のトップコートにプライマーを適用してもよい。適切な耐溶媒性および耐候性を提供し、本明細書に記載のトップコートに十分に接着し、そしてインク受容性、透明および風化の影響に抵抗を有する透明プライマーの例は、樹脂固形分を基準として約5質量%〜20質量%の「CX−100」によって架橋された、アベシア(Avecia)から商品名「ネオレズ(Neorez)R−960」で市販品として入手可能であるポリウレタン樹脂である。
本発明の再帰反射シートは、全種類の気候で世界規模で使用されてもよく、従って、UV分解に対する十分な耐性を有する。本明細書に記載の水系アクリルポリマーのアクリル部分の使用によって、UVからの分解に対する耐性は部分的に提供される。しかしながら、市販品として入手可能な水系アクリルポリマーは、典型的に、1以上の紫外線(「UV」)吸収剤および/またはUV安定剤を添加しない場合、不十分な長期屋外耐久性を示す。UV吸収剤の添加および/またはヒンダードアミンのような光安定剤の添加によって、紫外線に対する耐性の増加を得ることができる。最低90%、より典型的に少なくとも99%の入手可能な屋外UV放射線をトップコート層が吸収するように、UV吸収剤は典型的にトップコート組成物に添加される。UV吸収剤濃度は典型的に、ベールの法則(Beers Law)に従って、コーティングの厚さに調整される。実例となるUV安定剤は、チバ スペシャルティーズ(Ciba Specialties)から商品名「チヌビン(Tinuvin)292」(ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペルジニル)セバケートおよびメチル−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペルジニルセバケートを含有するヒンダードアミン光安定剤)で市販品として入手可能である。実例となるUV吸収剤は、チバ スペシャルティーズ(Ciba Specialties)から商品名「チヌビン(Tinuvin)1130」(β−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロプリオン酸、メチルエステルとエチレングリコール300との反応生成物を含有する)で市販品として入手可能である。
物品が、少なくとも1年、より典型的に少なくとも3年の風化に耐性を示し得るように、本発明の再帰反射シート物品は、しばしば十分に耐久性である。幾つかの種類の再帰反射シートの、初期および促進屋外風化に続く適用依存の最小の性能要件を記載する、交通整理のための再帰反射シートのASTM D4956−99標準規格によって、これを決定することができる。初めに、反射基材は、最小の再帰反射係数に適合するか、またはそれを上回る。タイプIの白色シート(「エンジニアリング グレード」)に関して、最小の再帰反射係数は、0.2°の観測角および−4°の照射角で70cd/fc/ft2であるのに対し、タイプIIIの白色シート(「高強度」)に関して、最小の再帰反射係数は、0.2°の観測角および−4°の照射角で250cd/fc/ft2である。加えて、収縮、可撓性、接着力、耐衝撃性および光沢に関する最小限の規格は典型的に適合する。12、24または36ヶ月間の促進屋外風化後、シートの種類および適用に依存して、再帰反射シートは典型的に、明示された試験期間に続き、明らかな亀裂、スケーリング、ピッチング、ブリスター形成、縁の持ち上がりもしくはカール、または0.8ミリメートルより大きい収縮もしくは膨張を示さない。更に、風化された再帰反射物品は、典型的に少なくとも最小の再帰反射係数および耐変色性を示す。例えば、規格に適合するために、永久的な標識の適用のために意図されたタイプIの「エンジニアリング グレード」再帰反射シートは、24ヶ月の屋外風化後、少なくとも50%の初期の最小の再帰反射係数を保持し、そして永久的な標識の適用のために意図されたタイプIIIの高強度タイプの再帰反射シートは、36ヶ月の屋外風化に続いて、少なくとも80%の初期の最小の再帰反射係数を保持する。初期および屋外風化後の両方の再帰反射係数値は、典型的に、像化された再帰反射基材における視野で約50%低い。
コアシートにコーティングを適用するために利用されるコーティング技術に依存して、市販品として入手可能な水系アクリルポリマーは典型的に、特に高速コーティング適用に関して、適切な粘度および、または流動学的特性を欠く。かかる実施形態において、コーティング組成物は典型的に、少なくとも1つの増粘剤を含む。実例となる増粘剤としては、ローム アンド ハース(Rohm and Haas)から商品名「アクリソル(Acrysol)RM−8W」、「アクリソル(Acrysol)RM−5」および「アクリソル(Acrysol)RM−6」で市販品として入手可能である増粘剤、ならびにチバ スペシャルティーズ(Ciba Specialties)から「レオビス(Rheovis)CR2」で市販品として入手可能である増粘剤が挙げられる。レオロジー変性剤、フロー剤、均染剤、消泡剤、皮張防止剤、界面活性剤、耐損傷性添加剤および殺生物剤のような防腐剤のような添加剤も、低濃度で水性トップコート組成物中に典型的に含まれてよい。また、固形分を減少させるために、水、または水と適合性または混和性である特定の有機溶媒のような希釈剤を添加してもよい。
水性トップコート組成物は、例えば、水性配合物を基準として約10質量%の、低量の有機溶媒を含有してもよい。助溶媒は、混合および取扱いを促進し、ならびに比較的高いTg成分のフィルム形成を助ける。かかる助溶媒の存在は、コアシート面の融合、表面湿潤および浸透を改善する。水性トップコート組成物は、適用時にASTM D2369−81に基づき決定されるように、典型的に約250グラム/リットル未満、好ましくは150グラム/リットル未満の揮発性有機物含量(「VOC」)を有する。
水性トップコート組成物は、白色、黒色を含む1以上の有機または無機顔料もしくは染料のような着色剤、ならびに着色された材料を更に含んでもよい。所望であるならば、色剤は蛍光性であってもよい。顔料は、適切な屋外性能のために染料よりも典型的に好まれる。また、顔料が含まれる実施形態において、トップコートは色層を提供する。
典型的に、夜間、車両ヘッドライトで照射される時と比較して、通常の散乱光条件(例えば、日光)下で見た場合に、色が類似するように、顔料は選択される。かかる特性を得るために、顔料は典型的に、飽和色を生じる比較的狭い吸収バンドを有する。更に、顔料粒子は典型的に、光散乱を最小にするために約1.5の平均屈折率および1ミクロン未満の平均直径を有する。粒子が、周囲の水系アクリルポリマーのものに近い屈折率を有することが好ましい。
利用される場合、顔料は、水分散性または水溶性ポリマーバインダーと組み合わせて顔料粒子を粉砕することによって、あるいは適切な界面活性剤と水、水分散性ポリマー、水溶性ポリマーと組み合わせて顔料粒子を粉砕することによって、または組み合わせて、水性系に分散される。
適切な有機顔料の実例としては、フタロシアニン、アントラキノン、ピリレン、カルバゾール、モノアゾ−およびジアゾベンズイミダゾロン、イソインドリノン、モノアゾナフトール、ジアリリデエピラゾロン、ローダミン、インジゴイド、キナクリドン、ジスアゾピラントロン、ジニトラニリン、ピラゾロン、ジアニシジン、ピラントロン、テトラクロロイソインドリノン、ジオキサジン、モノアゾアクリリドおよびアントラピリミジンが挙げられる。
有用な有機顔料の市販品の例としては、商品名PB1、PB15、PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4、PB15:6、PB16、PB24およびPB60(青色顔料);PB5、PB23およびPB25(茶色顔料);PY3、PY14、PY16、PY17、PY24、PY65、PY73、PY74、PY83、PY95、PY97、PY108、PY109、PY110、PY113、PY128、PY129、PY138、PY139、PY150、PY154、PY156およびPY175(黄色顔料);PG1、PG7、PG10およびPG36(緑色顔料);PO5、PO15、PO16、PO31、PO34、PO36、PO43、PO48、PO51、PO60およびPO61(オレンジ色顔料);PR4、PR5、PR7、PR9、PR22、PR23、PR48、PR48:2、PR49、PR112、PR122、PR123、PR149、PR166、PR168、PR170、PR177、PR179、PR190、PR202、PR206、PR207およびPR224(赤色);PV19、PV23、PV37、PV32およびPV42(すみれ色顔料);ならびにPBLACK(黒色)で既知のものが挙げられる。これらの幾つかは、ペンシルバニア州フェアレスヒルズのヒューコテック LTD(Heucotech LTD,Fairless Hills,Pa.)から商品名「アクイス(Aquis)II」で水性分散系として入手可能である。
他の有用な市販品として入手可能な水性顔料分散系としては、ペンシルバニア州ドイルストウンのペン カラー インコーポレイテッド(Penn Color Inc.,Doylestown,Pa.)から入手可能である商品名「アクアロー(Aqualor)」;イリノイ州オークブルックのチバ ガイギー コーポレイション,ピグメンツ デビジョn(Ciba Geigy Corporation,Pigments Division,Oak Brook,Ill.)から入手可能である商品名「ミコルリス(Micorlith−WA)」;オハイオ州アメリアのサン ケミカル コーポレイション,ディスパージョンズ デビジョン(Sun Chemical Corporation,Dispersions Division,Amelia,Ohio)から入手可能である商品名「サンスペース フレキシバース(Sunsperse Flexiverse)」および「アクアトン(Aquatone)」;ならびにペンシルバニア州フェアレスヒルズのヒューコテック LTD(Heucotech LTD,Fairless Hills,Pa.)から商品名「ヒューコスペース(Heucosperse)III」で入手可能である、既知のものが挙げられる。
様々な方法で、再帰反射シートを製造することができる。本発明の再帰反射シート物品を製造するための1つの方法は、一般的に、再帰反射素子を含むコアシートを提供する工程と、コアシートへ前記水系アクリルトップコートを適用する工程と、コーティング組成物を乾燥および場合により硬化する工程と、を含む。幾つかの実施形態において、トップコートは物品の最外側の表示面に存在し、従って暴露される。他の実施形態において、耐溶媒性のようなその表面特性を改良するために、トップコート層にプライマー層を適用してもよい。もう1つの方法において、組成物を担体にコーティングし、コーティング組成物を乾燥および場合により硬化することによって、剥離ライナーのような担体上にトップコートを形成してもよい。次いで、加熱ラミネート化によって、または接着剤を再帰反射コアおよび/またはトップコートフィルム層に適用することによって、フィルム層の形態のトップコートをコアシートに結合させることができる。もう一つの方法において、最初に、記載されたようにトップコートをフィルム層として担体上に形成し、次いで、液体バインダーおよびガラスミクロスフィアを適用することによるように、乾燥されて場合により硬化されたトップコート上に、コアシートを形成してもよい。再帰反射素子(例えば、ガラスビーズ、キューブコーナー素子)は典型的に、素子が少なくとも単層で提供されるように配置される。
再帰反射コアまたは担体ウェブのいずれかへのコーティング組成物の適用前、特に増粘剤のような変性剤を有する実施形態のために、コーティング組成物を十分に混合する。好ましくは、均一な、欠陥のないコーティングの形成を確実にするために、空気の同伴を回避する様式で混合を実施する。更に、コアシートは典型的に、コーティング組成物を適用する前に表面処理(例えば、コロナ処理)される。
例えば、浸漬、吹付け、フロードコーティング、カーテンコーティング、ロールコーティング、バーコーティング、ナイフコーティング、スロットフェッド(slot fed)ナイフコーティング(例えば単層および二重層)、ワイヤー巻き(wire−wound)コーティング、グラビアコーティング(例えば、直接または逆)を含む多くの既知の技術を使用して、コアシートまたは担体に、コーティング組成物を適用することができる。増粘剤または希釈剤の量は、選択されたコーティング方法に関して最適粘度を生じるように調節される。
所望のトップコートを形成するために、組成物を乾燥させて場合により硬化した。コーティング組成物に依存して、周囲温度から約360°Fまでの範囲に及ぶ温度で、十分な乾燥および任意の硬化が達成され得る。約300°F未満の温度、より典型的に約220°F〜250°F以下の温度で、多量の助溶媒を存在させずに、本発明のトップコート組成物はフィルム形成する。好ましい水系アクリルポリマーベースのトップコートは、広範囲の加工許容範囲を示し、これは、比較的広範囲の温度およびオーブン保有時間によって十分な乾燥および任意の硬化を得ることができることを意味する。これは、重要ではない加工変数が欠陥のあるトップコートをもたらさないことを保証する。
様々な再帰反射コアシートを使用してもよい。かかるコアシートは、本明細書に記載のトップコートの適用前に単独で再帰反射性であってよく、またはかかるトップコートと組み合わせた後にのみ再帰反射を提供してもよい。再帰反射コアは、典型的に予め形成されたシートである。2つの最も共通の種類の再帰反射シートは、ミクロスフィアをベースとするシートおよびキューブコーナーをベースとするシートである。
再帰反射シートは一般的に、「封入レンズ」、「包埋レンズ」および「被包性レンズ」として記載される。封入レンズ再帰反射シートは、その前面を保護するトップフィルムまたはカバー層(すなわち、本明細書に記載のトップコート)を有する再帰反射素子の単層、例えば、その後面と光学的に関連し、時にはスペーサー層で間隔をあけられる反射層と、反射素子の前面を保護するカバー層(すなわち、本明細書に記載のトップコート)とを有するミクロスフェアの単層(ここで、ミクロスフィアは、包埋されていてもされていなくてもよい)を含む。「包埋レンズ再帰反射シート」は、その後面と光学的に関連する空間層および反射層と、カバー層とを有するミクロスフェアの単層を含み、ここで、ミクロスフィアの前面は包埋されている。キューブコーナー包埋レンズシートの例は、その前面および後面がポリマー材料中に包埋され、そして鏡面反射層がキューブコーナー面上でコーティングされているか、または金属化されているキューブコーナーの単層を含む。「被包性レンズ再帰反射シート」は、再帰反射素子の単層、例えば、後面に関連する反射手段と、その前面に配置されたカバー層(すなわち、本明細書に記載のトップコート)とを有するミクロスフェアの単層、または空気界面を提供するその後面に封入された層を有し、キューブコーナー素子がその上に鏡面反射金属層を有するキューブコーナー素子の層を含む。キューブコーナー素子の層も、典型的に、カバー層、すなわち本明細書に記載のトップコートを含む。
時には「ビーズシート」と称される、ミクロスフェアをベースとするシートは、当該分野で周知であり、そして、典型的に少なくとも部分的にバインダー層に包埋され、そして鏡面または拡散反射材料(例えば、金属蒸着もしくはスパッタコーティング、金属フレーク、または顔料粒子)と関連した多数のミクロスフェアを含む。ミクロスフェアをベースとするシートの実例は、米国特許第4,025,159号明細書(マクグラス(McGrath))、米国特許第4,983,436号明細書(ベイリー(Bailey))、米国特許第5,064,272号明細書(ベイリー(Bailey))、米国特許第5,066,098号明細書(クルト(Kult))、米国特許第5,069,964号明細書(トリバー(Tolliver))および米国特許第5,262,225号明細書(ウィルソン(Wilson))に開示される。
好ましい再帰反射コアは、低レベルの再帰反射性を提供するガラスミクロスフェアを含む。再帰反射性は、光学を完成するトップコートの適用時に、実質的に増強される。ガラスミクロスフェアはバインダー層を通して分散され、透明バインダー材料によってミクロスフィアから間隔をあけられた基底にある鏡面反射層をともなう、バインダー層に分散された単層として実質的に存在する。適切なバインダー層材料としては、ポリビニルブチラール、脂肪族ポリウレタンおよびポリウレタン伸張ポリエステル(polyurethane extended polyester)(例えば、米国特許第5,882,771号明細書の第15欄、第30〜35行に記載されるもの)が挙げられる。鏡面反射層は、真空蒸着アルミニウム層であってもよい。
シートを製造するために利用することができるもう1つのコア層は、米国特許第4,025,159号明細書(マクグラス(McGrath))に記載されるような被包性ビーズ状シートである。この実施形態において、コア層ポリマーは、本発明の記載されたトップコートとのそれらの適合性のために選択されなければならない。従って、一般的な系統群のアクリル、またはビニル、またはウレタン、または最初は熱可塑性であり、熱および圧力の条件下で軟化を受けることが可能であり、そして米国特許第4,025,159号明細書(マクグラス(McGrath))に教示される典型的な熱エンボス加工技術を使用して、本発明の予め形成されたトップフィルムに封入することができる他のポリマーから、ポリマーを選択することができる。この場合、トップコートはコーティングされて、そして除去可能な担体ウェブ上で乾燥される。乾燥および場合により硬化後、米国特許第4,025,159号明細書(マクグラス(McGrath))の実施例2によって記載される様式で、トップコートはビーズ層にヒートシールされ、そしてトップフィルム上の除去可能な担体を除去する。前記されたような架橋に帰属する特性を改良するために、任意に熱、UV、電子ビーム等からの硬化を更に利用することができる。
時にはプリズム、ミクロプリズム、トリプルミラーまたは全反射シートと称されるキューブコーナーシートは、入射光を再帰反射させる典型的に多数のキューブコーナー素子を含む。キューブコーナー再帰反射体は、典型的に、一般的に平坦な前面を有するシートと、後面から突出しているキューブコーナー素子の配列とを含む。キューブコーナー再帰反射素子は、単一角において集合する3つのほぼ相互に垂直な側面を有する三面構造−キューブコーナーを一般的に含む。使用中に、一般的に、意図された観測者および光源の予測された位置の方に前面が配置されるように、再帰反射体は配列される。前面における光入射はシートに入り、そしてシートの本体を通過し、素子の三面のそれぞれによって反映され、実質的に光源の方への方向で前面を出る。全反射の場合、空気境界面は、ほこり、水および接着剤を含まない状態のままでなければならない。従って、封入フィルムによって封入される。あるいは、反射コーティングは、側面の後側上に適用されてもよい。キューブコーナーシートのためのポリマーとしては、ポリ(カーボネート)、ポリ(メタクリル酸メチル)、ポリ(エチレンテレフタレート)、脂肪族ポリウレタン、ならびにエチレンコポリマーおよびそのイオノマーが挙げられる。キューブコーナーシートは、米国特許第5,691,846号明細書(ベンソン,Jr.(Benson,Jr.))に記載されるように、フィルム上へ直接キャスティングすることによって調製されてもよい。放射線硬化されたキューブコーナーのためのポリマーとしては、多官能性アクリレートまたはエポキシ、ならびに一官能性および多官能性モノマーとブレンドされたアクリル化ウレタンのような架橋アクリレートが挙げられる。更に、前記されたもののようなキューブコーナーは、より可撓性であるキャストキューブコーナーシートのために、可塑化されたポリ塩化ビニルフィルム上にキャスティングされてもよい。熱安定性、環境安定性、透明度、道具細工または型からの優れた剥離、および反射コーティングを受容する能力を含む1以上の理由のために、これらのポリマーはしばしば利用される。
典型的に、キューブコーナーシートは、基底にあるキューブコーナー層への保護を与え、改良されたインク受容性、耐ほこり性、可撓性または剛性、彩色等のような他の機能を加えるトップコート層を利用する。キューブコーナー層の製造間またはその後の操作のいずれかで、本発明のトップコートを、キューブコーナーシート上へ直接コーティングすることができ、または交替に予め形成して加熱ラミネート化することができる。キューブコーナーシートのために比較的厚い、強い、厚いポリカーボネート層を使用する場合、トップコートはシートの物理的特性に対する最小限の寄与を有し、そしてポリカーボネートへの接着力、耐ほこり性、表面印象に対する耐性等に基づいてポリマー選択を行うことができる。
シートが湿分に暴露される実施形態において、キューブコーナー再帰反射素子は、好ましくはシールフィルムによって被包化されるか、またはキューブを鏡面反射コーティングし、そして後方充填して、キューブ層を耐水性ポリマー中に全体的に包埋することができる。再帰反射層としてキューブコーナーシートが利用される例において、物品を不透明化すること、スクラッチおよびグージ耐性を改良することおよび/またはシールフィルムのブロッキング傾向を排除する目的のために、バッキング層が存在してもよい。キューブコーナーをベースとする再帰反射シートの実例は、米国特許第4,588,258号明細書(ホープマン(Hoopman))、米国特許第4,775,219号明細書(アペルドーン(Appledorn)ら)、米国特許第4,895,428号明細書(ネルソン(Nelson))、米国特許第5,138,488号明細書(スズクゼッチ(Szczech))、米国特許第5,387,458号明細書(パブルカ(Pavelka))、米国特許第5,450,235号明細書(スミス(Smith))、米国特許第5,605,761号明細書(バーンズ(Burns))、米国特許第5,614,286号明細書(バコン Jr.(Bacon Jr.))および米国特許第5,691,846号明細書(ベンソン Jr.(Benson,Jr.))に開示される。
水系アクリルベースのトップコートを有する再帰反射シートは、交通標識、ナンバープレート、路面表示(例えば、隆起した路面表示)、個人の安全、車両装飾および市販のグラフィックス、例えば、再帰反射広告ディスプレイ、バスラップ等のような様々な用途のために使用されてもよい
本発明の目的および利点は、以下の実施例によって更に説明されるが、実施例において列挙された特定の材料およびその量、ならびに他の条件および詳細は、過度に本発明を限定するように解釈されるべきではない。本明細書における全てのパーセンテージおよび比率は、特記されない限り質量による。
試験方法
1.厚さ
ミツトヨ コード番号543−162−1 タイプ1DB−112MEによって提供されるデジタルスケールデバイスが使用されたことを除き、試験方法Cを使用するASTM D5947−01に従って、乾燥コーティングの厚さを測定した。シートの厚さ、乾燥トップコートを有するシートの厚さを測定し、そしてシート厚さを引き算することによって、厚さを決定した。報告された結果は、5〜10回読み取りの平均であった。
2.乾燥接着力
試験試料を最初に厚さ0.070インチのアルミニウムパネルに適用したことを除き、ASTM D3359−02方法Bに従って、乾燥接着力を評価した。次いで、手順に従って、カミソリ刃で試料をクロスハッチし、そしてミネソタ州セントポールの3M カンパニー(3M Company,St.Paul,MN)(「3M」)から商品名「スコッチ ブランド テープ(Scotch Brand Tape)No.390」で市販品として入手可能であるテープを使用して接着力を試験した。テープを試験片に非常に強力に接着するために、非常に強力なストークを使用して、プラスチックスキージを使用して、テープをクロスハッチ試料に適用し、次いで、90°の角度で除去した。シート上に残ったトップコートの量を評価することによって、接着力を評価した(例えば、コーティングが除去されない場合、100%接着力として報告され、半分除去された場合、50%接着力として報告される)。90%接着力が合格と考えられ、100%が好ましい。一試料を試験した。
3.湿潤接着力
ASTM D2247−02に明示された凝縮湿度の条件を試用して、100°Fおよび100%相対湿度で保持されたチャンバーの条件下に試験パネルが24時間置かれたことを除き、乾燥接着力と同一の様式で湿潤接着力を評価した。条件付けデバイスからパネルを除去し、直ちにタオルドライし、カミソリ刃でクロスハッチし、テープを適用して、スキージし、そして接着力に関して試験した。100%接着力が好ましいが、試験の過酷さのため、20%が合格と考える。100%のトップコートが除去される場合、除去力は、通常、1ポンド/インチ幅未満である。一試料を試験した。
3.光沢
パシフィック サイエンティフィック、ガードナー/ネオテック インストルメント ディビジョン、グロスガードII 60°グロスメーター(Pacific Scientific,Gardner/Neotec Instrument Div.,Glossgard II 60°Glossmeter)を使用して、60°幾何学で、ASTM D523−89(再認定1999)に従って、光沢を測定した。報告された結果は、約3回の読み取り平均であった。
4.明度
防衛公開第T987,003号に記載のレトロルミノメーターを使用して、0.2°観測角および−4°照射角で、再帰反射明度を測定した。白色シートに関する値は、典型的に、この包埋レンズミクロスフィアベースの再帰反射シートに関して、1平方メートルあたり、1ルクスあたり、50〜150カンデラ(「CPL」と略される)である。トップコートが着色剤を更に含む場合、予想される明度の値はより低い。報告された結果は、約3回の読み取り平均であった。
5.フィルムの調製
ナノインデンテーション、DMAおよびTgによって水系アクリルポリマーを試験する前に、コーティング前にこの基材上にいずれの表面処理も使用せずに光沢のある(60°光沢試験を使用する50)除去可能な基材上に所望の配合物をコーティングし、次いでコーティングを乾燥することによって、試験のためにフリーフィルムを調製した。架橋剤を含む配合物も硬化した。適切な除去可能な基材としては、ガラス板、金属パネル、フルオロポリマーフィルムおよびポリエチレンコーティング紙フィルムのような剥離ライナーが挙げられる。実施例と同一乾燥および硬化条件を使用して、フィルムを調製した。一般的に、少なくとも2分間、最高10分間、100°F〜150°Fの低温で、乾燥および硬化を実行する。いずれの発泡、ブリスター形成、ノンウェット等がなく、完全な硬化および乾燥を確実にする2分間、300°Fで硬化は実行される。コーティングの厚さは、0.001〜0.0015インチのフリーフィルムの厚さを得るために変更される。
6.ナノインデンテーション法による硬度および弾性率
トップダウンナノメカニカル試験を使用して、フリーフィルムの表面の硬度および弾性率を試験した。また、同様の結果が得られることを確認するために、横断面ナノメカニカル試験を使用して、再帰反射コア上で幾つかの試料を試験した。横断面試験のために、はさみを使用して、各試料から一試験片を切断した。各試験片をAu/Pdコーティングし、11/4インチのフェノール環中に挿入し、真空チャンバー中に置き、そして真空下でストルアーズ カルド フィックス エポキシ(Struers Caldo Fix Epoxy)に取り付けた。2日半の間、試験片を硬化させた。以下の手順に従って、試験片を研磨した。
Figure 2005523467
ナノ(Nano)XPトランスレーションステージで固定部として役立つ直径2インチのエポキシシリンダー上に試料を取り付けた。全ての実験に関して、ダイヤモンドベルコビッチ(Berkovich)プローブを使用した。公称負荷速度を10nm/秒で設定し、空間的ドリフトセットポイントを最大0.05nm/秒で設定した。1000nmのコントロール深さへの0.05/秒での一定歪み速度実験を使用した。特徴付けられる領域は、400倍率のビデオスクリーンによって表示されるように、包括的に見られるように配置された。試験された領域が所望の試料材料の代表であったこと、すなわち空隙、包含または破片がないことを確実にするために、XPの400倍のビデオ倍率で、局所的に試験領域を選択した。更に、試験のインデンテーションが溶融石英標準に行われる反復プロセスによる試験前に、XPのソフトウェアによって提供されるエラー訂正で、顕微鏡光学軸−インデンター軸配置をチェックし、補正した。
表面が遭遇した場合に著しく変化する空気中でバネの硬さによってプローブが表面に近づく表面発見性能を通して、試料表面は配置された。一旦表面が遭遇された場合、プローブが表面をインデントして、負荷−置換データを得た。下記方法論に基づき、このデータを弾性率および硬度に変換した。機械的特性から統計学的評価をできるように、試料の異なる領域において実験を繰り返した。
負荷−置換データから直接的に決定される弾性率は、複合弾性率、すなわちダイヤモンドプローブおよび試料材料の弾性率である。これらの負荷−置換インデンテーション実験に関する複合弾性率は、以下の式から決定される。
S=2/SQRT(Pi)**SQRT(A)
式中、
S−接触硬さ、周期力関数F(t、w)=m d2x/dt2+k x+b dx/dtを流体力学的試料−インデンター機械系の係数に、すなわち同相および相外成分の置換応答を力関数に関係付ける微分方程式を解析することによる、MTS XPの特許化された連続−硬さ−法(Continuous−Stiffness−Method)(CSM)によって決定される。同相バネ定数k(すなわち、硬さ−従って、接触面積)、および相外ダンピング定数bが得られる。これらの試験のためのデフォルトの励起周波数は45Hzであった。
A−接触面積[m2]、インデンテーションが、インデンテーション間にインデンターの形状を複製するものと仮定する。インデンター幾何学は分析的幾何学によって成型され、突出面積A=h2+より高次数の項(式中、h−置換深さ、およびより高次数の項は経験的に測定される)。
F−複合弾性率[GPa]
次いで、試料材料の弾性率(E)を次式から得る。
1/F=(1−u2)/K+(1−v2)/E
式中、
u−ダイアモンドインデンターのポアソン比=0.07
K−ダイアモンドインデンターの弾性率=1141GPa
v−試料のポアソン比(これらの試験片に対して0.4のポアソン比が仮定されるが、補正標準に対する0.18は、弾性率を決定するためのアリゴリズム中に入れられる)
永久的な変形をもたらす最小の閾値接触応力として硬度を決定する。硬度、Hは以下の通り決定される。
H=P/A
式中、
P−プラスチックフローを誘導するために必要とされる負荷[mN]
A−インデンターの接触面積
与えられた試料のために実行されたインデンテーション数(すなわち5)と同様に、400〜800nmの空間窓上で弾性率を平均化した。
7.張力
最初に、1.3ミルの乾燥厚さで、3Mから商品名「スコッチライト リフレクティブ ライセンス プレート シーティング(Scotchlite Reflective License Plate Sheeting)No.3750」(「3750シーティング」)で市販品として入手可能であるコアシート上に水系アクリルポリマーベースの配合物をコーティングすることによって、破壊時の体積あたりのエネルギーを決定した。実施例1に記載されるように、150°F/180°F/230°F/300°F/300°Fのオーブン設定温度で、コーティングを完全に乾燥して場合により硬化した。ASTM D882−02に従って、コーティング後14〜28日以内に、乾燥および硬化された試料を試験した。各試料の幅は1インチであり、ジョーの間の距離は4インチであり、そして速度は2インチ/分であった。
8.動的機械分析(DMA)
試料を切断し、そしてフィルム緊張モードでTA インストルメンツ(TA Instruments)2980シリーズ 動的機械分析器(DMA)を使用して測定した。貯蔵弾性率(E’)、損失弾性率(E’’)およびタンジェントδは、−60℃〜+125℃の範囲に及ぶ温度で測定された。15ミクロンの振動するピーク−ピーク歪み振幅および1Hzの歪み速度(周波数)を使用して、測定を実行した。
以下の表Iに、かかる詳細で以前に記載されなかった実施例において使用される成分の商品名、固形分の%、一般的な化学的記述、供給元および供給元の位置を明らかにする。
Figure 2005523467
Figure 2005523467
Figure 2005523467
Figure 2005523467
以下の表IIおよびIIIに、実施例1〜23において使用される配合物A〜Rで利用される各成分の重量部を明らかにする。水系アクリルならびに変性ポリマーの多くは、ほぼ同一重量%の固形分を含む。従って、乾燥コーティング(すなわち未反応)の成分の重量%は、溶液中の場合と同一である。他に関して、出発成分の固形分の重量%に基づいて、乾燥コーティング中の相対的な比率の成分を計算することができる。
Figure 2005523467
Figure 2005523467
実施例1〜26
3Mから商品名「スコッチライト リフレクティブ ライセンス プレート シーティング(Scotchlite Reflective License Plate Sheeting)No.3750」(「3750シーティング」)で市販品として入手可能なシート上へ表IIの配合物Aをコーティングすることによって、実施例1を調製した。
3750シーティングをストックロールから解き、そして連続プロセスにおいて、表示面をエアコロナ処理し、その直後に配合物Aでコーティングされた。0.78J/cm2のエネルギーレベルが生じる、毎分50フィート(FPM)のウェブ速度で、幅20インチで、1000ワットの電力で、セラミック電極を有するエアコロナベアロール処理機を使用して、3750シーティングをコロナ処理した。次いで、0.004インチ(4ミル)のバーギャップセッティングを有するノッチドバーナイフコーターを使用して、配合物Aによって3750シーティングの処理面をコーティングした。シートがギャップを通して引かれる間に、配合物Aを3750シーティング上へ注ぎ、従って、コロナ処理された3750シーティングの表示面上へ配合物の湿潤層がコーティングされた。
平衡の取れた様式でシートの上下でシートの移動に対して方向付けられた、加熱された空気流によって生じた空気クッション上にシートが支持される、フローテーション乾燥技術を使用して、それぞれ約22フィートの長さを有する一連の5つのオーブンに3750シーティングを通すことによって、配合物Aを乾燥させた。オーブン温度は、オーブン1〜5において、それぞれ150°F、200°F、250°F、250°Fおよび250°Fで設定された。最後のオーブンを出た後、3750シーティングは、らせん状デバイスに移送され、そしてストックロール中に巻きつけられた。
それぞれ配合物B〜Rおよび表IVに明記されたプロセス条件を使用することを除き、実施例1に関して記載されるように実施例2〜18を調製した。配合物SおよびTを使用する実施例19および20の場合、それぞれ150°F、235°Fおよび235°Fの設定温度を有する3つのオーブンのみを使用した。
Figure 2005523467
コロナエネルギーが0.5J/cm2であり、かつ1日以内のコロナ処理であり、処理された3750シーティングは、93.74部のロプレックス(Rhoplex)GL618、2.13部のダウアノール(Dowanol)EB、3.90部の脱イオン水および0.23部のアクリソル(Acrysol)RM−8Wを組み合わせることによって調製された配合物でコーティングされ、80FPMの速度で、スロットフェッドナイフコーターを使用して、処理された3750シーティング上に配合物がコーティングされ;それぞれ150°F、225°F、300°Fおよび300°Fに設定された4つのオーブンを使用してコーティングを乾燥させ;オーブン1、2および3の長さが約50フィートであり、そしてオーブン4の長さは約100フィートであったことを除き、実施例1に記載の通り、実施例21を調製した。
1日以内のコロナ処理であり、処理された3750シーティングは、99.54部のネオクリル(Neocryl)XK−95および0.46部のアクリソル(Acrysol)RM−6を組み合わせることによって調製された配合物でコーティングされ、80FPMの速度で、逆グラビアコーティング技術を使用して、処理された3750シーティング上に配合物がコーティングされ;約150フィートの長さを有し、150°Fに設定された第1のオーブンと、約70フィートの長さを有し、250°Fに設定された第2のオーブンとの2つのオーブンを使用してコーティングを乾燥させたことを除き、実施例1に記載の通り、実施例22を調製した。
3Mから商品名「スコッチライト リフレクティブ ライセンス プレート シーティング(Scotchlite Reflective License Plate Sheeting)No.3750LP」で市販品として入手可能なシートを処理するために、800ワットのコロナ処理を利用し、コーティングされる配合物は、68.5質量%のネオクリル(Neocryl)XK−90、29.5重量%のネオクリル(Neocryl)A−1095、0.50質量%のアクリソル(Acrysol)RM−6、1.0重量%のチヌビン(Tinuvin)1130および0.5質量%のチヌビン(Tinuvin)292を組み合わせることによって調製され;配合物は67FPMの速度でコーティングされ;そしてオーブン温度は150°F/200°F/250°F/280°F/280°Fに設定されたことを除き、実施例1に記載の通り、実施例23を調製した。
1000ワットのコロナ処理を利用し、3750シーティングは、コーティングされてない面で異なる接着剤および剥離ライナーを含むことを除き、実施例1に記載の通り、実施例24を調製した。62.64質量部のネオクリル(Neocryl)XK−95、0.05部のスルフィノール(Surfynol)104PA、6.96質量部のネオクリル(Neocryl)A−550、0.94質量部のIPA、0.35質量部のチヌビン(Tinuvin)292、0.35質量部のチヌビン(Tinuvin)1130、0.06質量部のBYK333、0.64質量部のアクリソル(Acrysol)RM−8W、0.93質量部のアクリソル(Acrysol)RM−6および27.09質量部の脱イオン水を組み合わせることによって調製される配合物で、表示面をコーティングした。コーティング直前に、0.61部の水と組み合わせた0.61部のCX−100を配合物に添加した。6ミルのバーギャップセッティング、30FPMのライン速度で、配合物をコーティングし、そしてオーブン温度を100°F/235°F/235°F/235°F/100°Fに設定した。
75.58質量部のネオクリル(Neocryl)XK−95、0.04質量部のスルフィノール(Surfynol)104PA、1.02質量部のIPA、0.38質量部のチヌビン(Tinuvin)292、0.38質量部のチヌビン(Tinuvin)1130、0.05質量部のBYK333、0.71質量部のアクリソル(Acrysol)RM−8Wおよび21.85質量部の脱イオン水を組み合わせることによって配合物が調製されたことを除き、実施例24に記載の通り、実施例25を調製した。コーティング直前に、0.61部の水と組み合わせた0.61部のCX−100を添加した。実施例24と同一ラインおよびオーブン温度で、配合物をコーティングした。
69.32部のネオクリル(Neocryl)XK−95、0.05部のスルフィノール(Surfynol)104PA、0.93部のIPA、0.34部のチヌビン(Tinuvin)292、0.34部のチヌビン(Tinuvin)1130、0.05部のBYK333、0.50部のアクリソル(Acrysol)RM−8W、0.80部のアクリソル(Acrysol)RM−6、0.96部のオレンジ色顔料、2.24部の黄色顔料および24.47部の脱イオン水を組み合わせることによって配合物が調製されたことを除き、実施例24に記載の通り、実施例26を調製した。コーティング直前に、0.57部の水と組み合わせた0.57部のCX−100を添加した。実施例24と同一ラインおよびオーブン温度で、配合物をコーティングした。
95部のネオクリル(Neocryl)XK−90、0.05部のスルフィノール(Surfynol)104PA、0.94部のIPA、0.94部のチヌビン(Tinuvin)1130、0.09部のBYK333および0.80部のアクリソル(Acrysol)RM−6を組み合わせることによって配合物が調製されたことを除き、実施例1に記載の通り、実施例27を調製した。コーティング直前に、0.86部の水と組み合わせた0.86部のCX−100を添加した。
オーバーレイフィルムが取り付けられなかったことを除き、米国特許第6,325,515号明細書に従って製造されたシート上に、このコーティングをコーティングした。その代わりとして、実施例1に記載されるようにコロナ処理後に、ポリカーボネートキューブコーナー層上に直接、配合物をコーティングした。4ミルのバーギャップセッティング、40FPMのライン速度で、配合物をコーティングし、そしてオーブン温度を150°F/175°F/200°F/235°F/250°Fに設定した。
コーティングの1日後〜10日後、ストックロールから実施例1〜27のコーティングされたシートの試料を除去し、前記試験方法に従って試験した。再帰反射明度、乾燥室温条件下での接着力、100°F/100%相対湿度(「RH」)環境チャンバーでの条件付け直後の接着力、乾燥コーティング厚さおよび光沢に関して、試料を評価した。表Vに試験値を提供する。
表Vのデータは、表IIおよびIIIに明らかにされる配合物のそれぞれに関して、乾燥および場合により硬化されたシート試料が全試験に合格していることを示し、再帰反射シートのためのトップコートの有用性を示す。
Figure 2005523467
また、ASTM D 2794−84「急速な変形(衝撃)の影響に対する有機コーティングの耐性に関する標準試験法(Standard Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid Deformation(Impact))」に従って、実施例21の耐衝撃性も試験した。亀裂を生じずに80インチ−ポンド力をシートが合格することがわかり、ナンバープレートシートとして使用するためのかかるコーティングを有するシートのエンボス加工性を示した。
実施例28〜35
以下の表VIに、実施例28〜35において使用される配合物U〜AAで利用される各成分の重量部を明らかにする。
Figure 2005523467
それぞれ配合物U〜AAおよび表VIIに明記されたプロセス条件を使用することを除き、実施例1に記載の通り、実施例28〜35を調製した。
Figure 2005523467
再帰反射明度、乾燥室温条件下での接着力、100°F/100%相対湿度(「RH」)環境チャンバーでの条件付け直後の接着力、乾燥コーティング厚さおよび光沢に関して、実施例28〜35を評価した。表VIIIに試験値を提供する。
Figure 2005523467
表VIIIの結果は、シラン接着促進剤を含むため、実施例28〜29および31〜33が湿潤接着力試験および光沢試験に合格したことを示す。
実施例36〜39
実施例36および37に関して、表Aの配合物2および4を、フィルムの調製の試験方法に記載の様式で、剥離ライナー上で乾燥および硬化し、そして3750シーティングに加熱ラミネート化する前にプリントした。実施例38および39に関して、張力試験法に記載の様式で、3750シーティング上でトップコートを乾燥および硬化した。
剥離可能なライナー(すなわち実施例36および37)上に配置されたか、またはシート(すなわち実施例38および39)上に配置されたトップコートは、ニューヨーク州アムハーストのインターナショナル イメージング マテリアルス インコーポレイテッド(International Imaging Materials Inc.,Amherst,NY)から商品名「ブラックDC−300スペシャルティ レジン サーマル トランスファー リボン(Black DC−300 Specialty Resin Thermal Transfer Ribbon)」で市販品として入手可能であるサーマルトランスファーリボンを使用して、イリノイ州バーノンヒルズのゼブラ テクノロジーズ コーポレイション(Zebra Technologies Corporation,Vernon Hills,IL)から商品名「ゼブラ(Zebra)モデル170xi」で市販品として入手可能であるサーマルマストランスファープリンターによってデジタルプリントされた。プリントヘッドスプリング張力は中央範囲に設定され、そしてプリンターの暗さセッティングは1〜30の尺度において30であり、またプリント速度は2インチ/秒であった。像化試験パターンは、大きいキャラクタ、小さいキャラクタ、バーコード、ならびに同色およびグラデーショントーンのブロックを含んだ。
プリント後、1が最良である1〜7の尺度において視覚的に評価されたプリント品質によって、像化品質を評価した。結果は以下の通りであった。
Figure 2005523467
%プリント除去率が報告されることを除き、実施例40に続いて記載される610テープスナップ試験を使用して、プリント接着力を評価した。結果は以下の通りである。
Figure 2005523467
実施例36〜39は、サーマルマストランスファープリント技術によるイメージングのために、本発明のトップコートが適切であることを示す。
実施例40〜41
張力試験法に記載の様式で、3750シーティング上で、表Bの配合物17および18を乾燥および硬化した。アラバマ州モービルのミノルタ−QMS(Minolta−QMS,Mobile,AL)から商品名「QMS2560レーザープリンター」で市販品として入手可能であるレーザープリンターによって、得られるシートをデジタルプリントした。
国際公開第00/58930A1号パンプレットに記載の方法に従って、プリント品質試験を実行した。キャラクタフィルの完全性およびその端部の平滑性に基づき、「不十分」または「良好」として、試料を評価した。「良好」として評価された試料は、キャラクタの「完全なフィル」を論証し、すなわち、キャラクタ内で、下の基材が見える穴がなく、ギザギザとは反対の平滑なキャラクタ端部であった。
再帰反射材料の明度は、0.2度の観測角および−4度の照射角でレーザープリンタを通過前および後に測定された。
ミネソタ州セントポールの3M カンパニー(3M Company,St.Paul,MN)(「3M」)から商品名「スコッチ ブランド テープ(Scotch Brand Tape)No.610」で市販品として入手可能であるテープを使用して、610テープスナップ試験を実行した。
国際公開0058930A1号パンフレットに記載の方法に従って、スクラブ試験を実行した。再度、1000サイクルのスクラブ後に試料が可読度を保持するかどうかに基づいて、試料を合格/不合格と評価した。
国際公開0058930A1号パンフレットにおいて耐溶媒性に記載される方法に従って、耐ガソリン性試験を実行した。プリントされた領域の摩耗に基づいて、試料を合格/不合格と評価した。下の基材が観測可能である範囲まで、プリントされた領域で摩耗を示さない試料には、合格が与えられた。
以下の表IXに結果を示す。
Figure 2005523467
実施例40〜41は、本発明のトップコートが、レーザープリント技術による像化のために適切であることを示す。
実施例42
1600ワットのコロナ処理を利用し、3750シーティングは、コーティングされてない面で異なる接着剤および剥離ライナーを含むことを除き、実施例1に記載の通り、実施例42を調製した。67質量部のネオクリル(Neocryl)XK−90、0.1質量部のスルフィノール(Surfynol)104PA、0.5質量部のIPA、0.337質量部のチヌビン(Tinuvin)292、0.674質量部のチヌビン(Tinuvin)1130、0.1質量部のBYK333、2.5質量部のアクリソル(Acrysol)RM−6および26.389質量部の脱イオン水を組み合わせることによって調製される配合物で、表示面をコーティングした。コーティング直前に、0.67部の水と組み合わせた0.67部のCX−100を配合物に添加した。6ミルのバーギャップセッティング、100FPMのライン速度で、配合物をコーティングし、そしてオーブン温度を80°F/160°F/235°F/235°F/250°Fに設定した。
コーティングされたシートは、ドイツ、ジーゲンのウトシュ(Utsch,Siegen,Germany)から商品名ウトシュ(Utsch)HMMFRBで市販品として入手可能なホットスタンパーによって、225℃の設定温度で、ドイツ、ファースのクルツ−へースティング インコーポレイテッド(Kurz−Hastings,Inc.,Furth,Germany)から商品名720263で市販品として入手可能なホイルを使用して、良好にホットスタンプされることが見出された。
比較例
1000ワットのコロナ処理を利用し、速度が30FPMであり、1.29J/cm2のエネルギーレベルが生じることを除き、実施例1に記載の通り比較例C1を調製した。商品名カルボセット(Carboset)GA2136でノベオン インコーポレイテッド(Noveon Inc)から市販品として入手可能である組み合わせアクリルエマルジョン95.2質量部、0.91質量部のアクリルソル(Acrylsol)RM−8W、0.05質量部のスルフィノール(Surfynol)104PA、0.95質量部のイソプロピルアルコール、0.48質量部のチヌビン(Tinuvin)1130、0.48部のチヌビン(Tinuvin)292および0.10質量部のBYK333によって調製される配合物で、表示面をコーティングした。コーティング直前に、0.915部の水と組み合わせた0.915部のCX−100を配合物に添加した。4ミルのバーギャップセッティングで配合物をコーティングし、そしてオーブンを150°F/180°F/230°F/300°F/300°Fに設定した。
96.68質量部のネオクリル(Neocryl)A−612(供給元から報告されるように74℃のTgを有する100%アクリルエマルジョンポリマー、アベシア(Avecia)から市販品として入手可能)、0.05質量部のスルフィノール(Surfynol)104PA、0.97質量部のイソプロピルアルコール、0.48質量部のチヌビン(Tinuvin)1130、0.48質量部のチヌビン(Tinuvin)292および0.10質量部のBYK333を組み合わせることによって調製される配合物で、表示面をコーティングしたことを除き、比較例C1に記載の通り比較例C2を調製した。コーティング直前に、0.62部の水と組み合わせた0.62部のCX−100を配合物に添加した。4ミルのバーギャップセッティングで配合物をコーティングし、そしてオーブンを150°F/180°F/230°F/300°F/300°Fに設定した。
1000ワットのコロナ処理を利用し、速度が20FPMであり、1.94J/cm2のエネルギーレベルが生じ、そして4ミルのバーギャップセッティングで配合物をコーティングし、そしてオーブンを100°F/100°F/150°F/200°F/235°Fに設定したことを除き、比較例C1に記載の通り比較例C3を調製した。
1000ワットのコロナ処理を利用し、速度が20FPMであり、1.94J/cm2のエネルギーレベルが生じ、そして4ミルのバーギャップセッティングで配合物をコーティングし、そしてオーブンを100°F/100°F/150°F/200°F/235°Fに設定したことを除き、比較例C2に記載の通り比較例C4を調製した。
再帰反射明度、乾燥室温条件下での接着力、100°F/100%相対湿度(「RH」)環境チャンバーでの条件付け直後の接着力、乾燥コーティング厚さおよび光沢に関して、比較例C1〜C4を評価した。表Xに試験値を提供する。
Figure 2005523467
表Xのデータは、カルボセット(Carboset)GA2136またはネオクリル(Neocryl)A−612のいずれかをベースとする架橋された配合物が、低い乾燥温度で乏しい湿潤接着力を示すことを示す。更に、ネオクリル(Neocryl)A−612をベースとする配合物は、低い光沢および低い明度、ならびに比較的高いVOC含量を示した。C1は十分な接着力、光沢および明度を示すが、前記の通り、この配合物は非常に軟質であるため、表面印象欠陥を示すことが見出された。
比較トップコート、および本発明のトップコートに利用される例示的なトップコートのDMAによって測定された貯蔵弾性率のグラフである。

Claims (45)

  1. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、乾燥されて場合により硬化された少なくとも1つの水系アクリルポリマーから本質的になり、かつ前記トップコートが、ナノインデンテーションによる試験時に0.2GPa〜2.0GPaの範囲に及ぶ弾性率を有する、再帰反射物品。
  2. 前記トップコートの厚さが約0.5ミル〜約3ミルの範囲に及ぶ、請求項1に記載の再帰反射物品。
  3. 60°光沢が少なくとも約40である、請求項1に記載の再帰反射物品。
  4. 乾燥接着力が少なくとも90%である、請求項1に記載の再帰反射物品。
  5. 湿潤接着力が少なくとも20%である、請求項1に記載の再帰反射物品。
  6. 湿潤接着力が少なくとも80%である、請求項1に記載の再帰反射物品。
  7. 前記トップコートが前記コアシート上に直接配置される、請求項1に記載の再帰反射物品。
  8. 前記トップコートが前記シートの前記表示面上で暴露される、請求項1に記載の再帰反射物品。
  9. プライマーが前記トップコートに隣接して配置される、請求項1に記載の再帰反射物品。
  10. プライマーが前記コアシート上に配置され、かつ前記トップコートが前記プライマー上に配置される、請求項9に記載の再帰反射物品。
  11. 前記プライマーが前記トップコート上に配置され、かつ前記プライマーが前記シートの前記表示面上で暴露される、請求項9に記載の再帰反射物品。
  12. 前記コアシートと前記トップコートとの間に配置された接着剤層を更に含む、請求項1に記載の再帰反射物品。
  13. 前記シートが、白色包埋レンズミクロスフィアをベースとするシートであり、かつ前記シートが、0.2°の観測角および−4°の照射角での測定時に1ルーメンあたり少なくとも50カンデラの再帰反射明度を示す、請求項1に記載の再帰反射物品。
  14. 前記シートが、ガラスミクロスフィアとバインダー層とを含む、請求項7に記載の再帰反射物品。
  15. 前記バインダーが、ポリビニルブチラール、脂肪族ポリウレタンまたはポリウレタン伸張ポリエステルポリマーを含む、請求項14に記載の再帰反射物品。
  16. 被包性レンズシートである、請求項1に記載の再帰反射物品。
  17. 前記コアシートがキューブコーナーミクロ構造を含む、請求項16に記載の再帰反射物品。
  18. 基底にある鏡面反射層をともなう単層として実質的に存在するミクロスフィアを含む、請求項16に記載の再帰反射物品。
  19. 前記トップコートがフィラーを実質的に含まない、請求項1に記載の再帰反射物品。
  20. 前記トップコートが少なくとも1つの増粘剤を含む、請求項1に記載の再帰反射物品。
  21. 前記トップコートが少なくとも1つの紫外線吸収剤を含む、請求項1に記載の再帰反射物品。
  22. 前記トップコートが、レーザープリント、インクジェットプリントおよびサーマルマストランスファープリントから選択される少なくとも1つの方法によってデジタルプリント可能である、請求項1に記載の再帰反射物品。
  23. 前記シートがグラフィックを更に含む、請求項1に記載の再帰反射物品。
  24. 前記グラフィックが、前記トップコート上に配置され、かつ前記シートの前記表示面上で暴露される、請求項23に記載の再帰反射物品。
  25. 前記グラフィックが、前記トップコートと、前記シートの前記表示面との間に配置される、請求項23に記載の再帰反射物品。
  26. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、乾燥されて場合により硬化された少なくとも1つの水系アクリルポリマーから本質的になり、かつ前記トップコートが、ナノインデンテーションによる試験時に少なくとも0.1GPaの硬度を有する、再帰反射物品。
  27. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、乾燥されて場合により硬化された少なくとも1つの水系アクリルポリマーから本質的になり、かつ前記トップコートが、30ft*lbf/in3より高い、破壊時の体積あたりのエネルギーを有する、再帰反射物品。
  28. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、乾燥されて場合により硬化された少なくとも1つの水系アクリルポリマーから本質的になり、かつ前記トップコートが、ASTM E 1356−98に従う第2の加熱中点ガラス転移温度を少なくとも2つ有し、ここで、第1のガラス転移温度は約70℃〜約95℃の範囲に及び、かつ第2のガラス転移温度は約0℃〜約35℃の範囲に及ぶ、再帰反射物品。
  29. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、乾燥されて場合により硬化された少なくとも1つの水系アクリルポリマーから本質的になり、かつ前記トップコートが、ASTM E 1356−98に従う第2の加熱中点ガラス転移温度を少なくとも3つ有し、ここで、第1のガラス転移温度は約90℃〜約95℃の範囲に及び、第2のガラス転移温度は約120℃〜約130℃の範囲に及び、かつ第3のガラス転移温度は−5℃未満である、再帰反射物品。
  30. 前記第3のガラス転移温度が約−10℃未満である、請求項29に記載の再帰反射物品。
  31. 前記第3のガラス転移温度が約−15℃未満である、請求項29に記載の再帰反射物品。
  32. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、固形分が少なくとも約50重量%の少なくとも1つの水系アクリルポリマーを含む組成物から誘導され、ここで、乾燥されて硬化されたポリマーは、ナノインデンテーションによる試験時に0.2GPa〜2.0GPaの範囲に及ぶ弾性率を有する、再帰反射物品。
  33. 前記トップコートが、固形分が約50重量%までの少なくとも1つの変性ポリマーを更に含む、請求項31に記載の再帰反射物品。
  34. 前記変性ポリマーが、エチレンアクリル酸コポリマー、エチレンメタクリル酸コポリマー、イオン性架橋剤エチレンアクリル酸コポリマー、イオン性架橋剤エチレンメタクリル酸コポリマー、アクリル−ウレタンコポリマー、ポリ塩化ビニル含有コポリマー、ポリウレタンおよびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項33に記載の再帰反射物品。
  35. 前記変性ポリマーが、約15重量%未満の濃度での軟質ポリウレタンである、請求項33に記載の再帰反射物品。
  36. 前記軟質ポリウレタンの濃度が約10重量%未満である、請求項33に記載の再帰反射物品。
  37. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、固形分が少なくとも約50重量%の少なくとも1つの水系アクリルポリマーを含む組成物から誘導され、ここで、乾燥されて硬化されたポリマーは、ナノインデンテーションによる試験時に少なくとも0.1GPaの硬度を有する、再帰反射物品。
  38. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、固形分が少なくとも約50重量%の少なくとも1つの水系アクリルポリマーを含む組成物から誘導され、ここで、乾燥されたポリマーは、15ft*lbf/in3より高い、破壊時の体積あたりのエネルギーを有する、再帰反射物品。
  39. 前記トップコートが、20ft*lbf/in3より高い、破壊時の体積あたりのエネルギーを有する、請求項38に記載の再帰反射物品。
  40. 前記トップコートが、25ft*lbf/in3より高い、破壊時の体積あたりのエネルギーを有する、請求項38に記載の再帰反射物品。
  41. 前記トップコートが、30ft*lbf/in3より高い、破壊時の体積あたりのエネルギーを有する、請求項38に記載の再帰反射物品。
  42. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、固形分が少なくとも約50質量%の少なくとも1つの水系アクリルポリマーを含む組成物から誘導され、ここで、乾燥されて場合により硬化されたポリマーは、ASTM E 1356−98に従う第2の加熱中点ガラス転移温度を少なくとも2つ有し、ここで、第1のガラス転移温度は約70℃〜約95℃の範囲に及び、かつ第2のガラス転移温度は約0℃〜約35℃の範囲に及ぶ、再帰反射物品。
  43. 再帰反射素子を含み、表示面を有するコアシートと、
    前記表示面上に配置されたトップコートと、
    を含む再帰反射物品であって、
    前記トップコートが、固形分が少なくとも約50重量%の少なくとも1つの水系アクリルポリマーを含む組成物から誘導され、ここで、乾燥されて場合により硬化されたポリマーは、ASTM E 1356−98に従う第2の加熱中点ガラス転移温度を少なくとも3つ有し、ここで、第1のガラス転移温度は約90℃〜約95℃の範囲に及び、第2のガラス転移温度は約120℃〜約130℃の範囲に及び、かつ第3のガラス転移温度は−5℃未満である、再帰反射物品。
  44. 表示面と反対面とを有する再帰反射素子を含むコアシートを提供する工程と、
    前記表示面に水性トップコート組成物を適用する工程と、
    前記トップコートを乾燥させ、そして場合により硬化させる工程と、
    を含む、再帰反射物品の製造方法であって、
    前記トップコート組成物が、少なくとも1つの水系アクリルポリマーから本質的になり、かつ乾燥されて場合により硬化されたトップコート組成物は、ナノインデンテーションによる試験時に0.2GPa〜2.0GPaの範囲に及ぶ弾性率を有する、製造方法。
  45. 前記トップコートが、ASTM D2369−81によって決定される約250グラム/リットル未満の揮発性有機物含量(「VOC」)を含む、請求項44に記載の再帰反射物品。
JP2003586644A 2002-04-18 2003-04-17 水系アクリルトップコートを含む再帰反射物品 Pending JP2005523467A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37444302P 2002-04-18 2002-04-18
US40210002P 2002-08-08 2002-08-08
US42978102P 2002-11-27 2002-11-27
PCT/US2003/012019 WO2003089963A1 (en) 2002-04-18 2003-04-17 Retroreflective article comprising water-borne acrylic topcoats

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005523467A true JP2005523467A (ja) 2005-08-04
JP2005523467A5 JP2005523467A5 (ja) 2006-04-20

Family

ID=29255356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003586644A Pending JP2005523467A (ja) 2002-04-18 2003-04-17 水系アクリルトップコートを含む再帰反射物品

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7048989B2 (ja)
EP (1) EP1497676B1 (ja)
JP (1) JP2005523467A (ja)
KR (1) KR20040099444A (ja)
CN (1) CN1307439C (ja)
AT (1) ATE354106T1 (ja)
AU (1) AU2003221985A1 (ja)
BR (1) BR0309297A (ja)
DE (1) DE60311793T2 (ja)
ES (1) ES2282614T3 (ja)
MX (1) MXPA04010059A (ja)
WO (1) WO2003089963A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180010179A (ko) 2015-05-22 2018-01-30 유니티카 스파크라이트 가부시키가이샤 재귀성 반사성 재료
JP2018521356A (ja) * 2015-06-30 2018-08-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 微細構造化物品上のバリア要素

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6881458B2 (en) 2002-06-03 2005-04-19 3M Innovative Properties Company Ink jet receptive coating
WO2005073468A1 (en) 2004-01-21 2005-08-11 3M Innovative Properties Company Retroreflective elements and articles
BRPI0500848A (pt) * 2005-01-10 2006-09-05 Avery Dennison Do Brasil Ltda filme, substrato e uso do filme
JP4645407B2 (ja) * 2005-06-21 2011-03-09 株式会社デンソー 計器用表示板とその製造方法およびそれを備えた指針計器
WO2007048141A2 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Entrotech Composites, Llc Composite articles comprising protective sheets and related methods
US7854985B2 (en) * 2005-11-18 2010-12-21 Soliant Llc Decorative paint film laminate
US20070190313A1 (en) * 2006-01-24 2007-08-16 Kenneth Willemse Omnidirectionally reflective composite and process
US20070219307A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 Yong Yang Emulsion polymer blend coating compositions and methods for increasing chalky substrate adhesion
KR100788215B1 (ko) * 2006-03-31 2007-12-27 주식회사 지.비라이트 수성수지를 이용한 재귀반사 제품의 제조방법
US9248470B2 (en) * 2006-07-31 2016-02-02 Safe Reflections, Inc. Colorized retroreflective material and method
US8003176B2 (en) * 2006-10-04 2011-08-23 3M Innovative Properties Company Ink receptive article
US8012550B2 (en) * 2006-10-04 2011-09-06 3M Innovative Properties Company Ink receptive article
US8545960B2 (en) * 2006-10-23 2013-10-01 Entrotech, Inc. Articles comprising protective sheets and related methods
EP2000786B1 (de) * 2007-06-06 2018-11-07 Rheinmetall Defence Electronics GmbH Wärmebildgerät mit Kalibrierfunktionalität
US7547105B2 (en) * 2007-07-16 2009-06-16 3M Innovative Properties Company Prismatic retroreflective article with cross-linked image layer and method of making same
EP2193024A4 (en) 2007-09-25 2013-11-06 Entrotech Inc PAINT SHEET FILMS, COMPOUNDS THEREOF AND RELATED METHODS
US10981371B2 (en) 2008-01-19 2021-04-20 Entrotech, Inc. Protected graphics and related methods
CN102203642A (zh) 2008-10-22 2011-09-28 3M创新有限公司 回射片材
CN201698041U (zh) * 2010-01-12 2011-01-05 许清华 一种反光材料的结构
GB2489952A (en) * 2011-04-12 2012-10-17 3M Innovative Properties Co Retro reflective sheeting
WO2013089927A1 (en) 2011-12-15 2013-06-20 3M Innovative Properties Company Anti-fog coating comprising aqueous polymeric dispersion, crosslinker & acid or salt of polyalkylene oxide
EP2791256B1 (en) 2011-12-15 2017-06-07 3M Innovative Properties Company Anti-fog coating comprising aqueous polymeric dispersion, an aziridine crosslinker and a surfactant
EP2615478A1 (en) 2012-01-16 2013-07-17 3M Innovative Properties Company Retroreflective License Plate Sheeting Compatible with Laser Printing
JP6694812B2 (ja) * 2013-07-01 2020-05-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 溶媒系トップコートを含む再帰反射性シート材
JP2015052787A (ja) * 2014-09-22 2015-03-19 デクセリアルズ株式会社 光学体およびその製造方法
CN104403469A (zh) * 2014-11-13 2015-03-11 无锡信大气象传感网科技有限公司 一种阻燃防锈芯片
EP3343253A4 (en) * 2015-05-05 2018-07-04 Nippon Carbide Industries (Hangzhou) Co., Ltd. Retro-reflection sheet and vehicle plate
EP3302825B1 (en) * 2015-06-03 2021-03-10 Sun Chemical Corporation Primer for digital printing
CN110139756A (zh) 2016-09-20 2019-08-16 安特科技有限公司 减少缺陷的漆膜贴花、制品和方法
US11111409B2 (en) * 2019-01-03 2021-09-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition comprising self-crosslinkable core-shell particles and imparting improved stain resistance
DE102019216004A1 (de) 2019-10-17 2021-04-22 Marabu Gmbh & Co. Kg Wässrige Tinten- oder Lackzusammensetzung, insbesondere zum Beschichten oder Bedrucken eines Substrats
CN114690296B (zh) * 2020-12-29 2024-04-05 恩希爱(杭州)薄膜有限公司 一种逆反射片及其制备方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2407680A (en) 1945-03-02 1946-09-17 Minnesota Mining & Mfg Reflex light reflector
US4808471A (en) 1985-03-01 1989-02-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flat transparent top coat for retroreflective sheeting
AU581288B2 (en) 1985-03-01 1989-02-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flat transparent top coat for retroreflective coating
US4844976A (en) * 1987-03-09 1989-07-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Retroreflective sheet coated with silica layer
US5610215A (en) 1990-04-03 1997-03-11 Gregory A. Konrad Aqueous emulsion-based coating compositions
US5085918A (en) 1990-05-15 1992-02-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Printed retroreflective sheet
CA2068858C (en) 1991-05-17 2002-11-12 Masami Uemae Aqueous coating composition
EP0685079B1 (en) * 1993-02-16 1997-10-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Thermal print receptive and frangible retroreflective polymeric sheetings
AU676239B2 (en) * 1993-03-12 1997-03-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Retroreflective article clear coats
US5450235A (en) * 1993-10-20 1995-09-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flexible cube-corner retroreflective sheeting
KR19990036124A (ko) * 1995-08-04 1999-05-25 미리암 디. 메코너헤이 콜로이드성 분산 중합체의 수성 블렌드
US5820978A (en) 1995-11-09 1998-10-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Durability improved colloidal silica coating
DE19604911A1 (de) 1996-02-10 1997-08-14 Basf Lacke & Farben Bindemittel für Lacke auf Polyurethanbasis
DE69930108T2 (de) 1999-03-30 2006-08-31 3M Company (N.D.Ges.D. Staates Delaware), St. Paul Haftfähigkeit steigernde oberflächen für markierungsmaterialien
US6376135B2 (en) * 1999-05-11 2002-04-23 The Standard Register Company Image bonding treatment for retroreflective surfaces
GB0024661D0 (en) 2000-10-09 2000-11-22 Ucb Sa Films and compositions
MXPA03006967A (es) 2001-02-05 2004-01-29 Avery Dennison Corp Composiciones de recubrimiento, substratos que contienen un recubrimiento derivado de las mismas, y metodos para preparar las mismas.
US6896944B2 (en) 2001-06-29 2005-05-24 3M Innovative Properties Company Imaged articles comprising a substrate having a primed surface
CA2454916A1 (en) * 2001-08-17 2003-02-27 Avery Dennison Corporation Topcoat compositions, substrates containing a topcoat derived therefrom, and methods of preparing the same
AU2003214999A1 (en) 2002-02-04 2003-09-02 Avery Dennison Corporation Topcoat compositions, coated substrates and method
KR100721461B1 (ko) 2002-07-24 2007-05-23 주식회사 엘지화학 내후성 및 유연성이 우수한 역반사 시트

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180010179A (ko) 2015-05-22 2018-01-30 유니티카 스파크라이트 가부시키가이샤 재귀성 반사성 재료
US10124619B2 (en) 2015-05-22 2018-11-13 Unitika Sparklite Ltd. Retroreflective material
JP2018521356A (ja) * 2015-06-30 2018-08-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 微細構造化物品上のバリア要素
US10877191B2 (en) 2015-06-30 2020-12-29 3M Innovative Properties Company Barrier elements on a microstructured article having adhesive sealing layer and specified modulus of elasticity
JP7071125B2 (ja) 2015-06-30 2022-05-18 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 微細構造化物品上のバリア要素

Also Published As

Publication number Publication date
DE60311793T2 (de) 2007-12-06
US20040018344A1 (en) 2004-01-29
KR20040099444A (ko) 2004-11-26
ATE354106T1 (de) 2007-03-15
WO2003089963A1 (en) 2003-10-30
MXPA04010059A (es) 2004-12-13
US7048989B2 (en) 2006-05-23
EP1497676B1 (en) 2007-02-14
EP1497676A1 (en) 2005-01-19
CN1656396A (zh) 2005-08-17
DE60311793D1 (de) 2007-03-29
AU2003221985A1 (en) 2003-11-03
BR0309297A (pt) 2005-02-22
CN1307439C (zh) 2007-03-28
ES2282614T3 (es) 2007-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005523467A (ja) 水系アクリルトップコートを含む再帰反射物品
KR100904136B1 (ko) 프라이밍된 표면을 갖는 기재를 포함하는 화상이 형성된물품
US6881458B2 (en) Ink jet receptive coating
KR100896494B1 (ko) 방사선 경화성 잉크 분사 이미지를 포함하는 프라이밍된기재
CN101522767B (zh) 硬涂膜、其制造方法及防反射膜
EP1365921B1 (en) Printable film and coating composition exhibiting stain resistance
JP5399914B2 (ja) 再帰反射性シート
WO2009140047A1 (en) Methods of applying uv-curable inks to retroreflective sheeting
AU2002312305B2 (en) Imaged articles comprising a substrate having a primed surface
AU2002312305A1 (en) Imaged articles comprising a substrate having a primed surface

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060228

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081014

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090113

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090120

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090616