JP2008510615A - 感圧接着剤領域を有するエンボス加工されたマスキングシート - Google Patents

Abstract

本発明の方法は、複数の凹部（１２）で離間された複数の隆起部（１４）を含んでいる接触表面と、隆起部（１４）に対応する複数の空洞部を含んでいる反対側の裏面とを有する保護シート（１０）を使用して、基材をマスキングまたは保護することに関する。保護シート（１０）の接触表面の凹部（１２）は、感圧接着剤（１６）が塗布されており、隆起部（１４）により、保護シート（１０）が基材に早まって貼り付けられるのを防ぐ間隔が提供される。本発明は特に自動車修理の用途で使用するのに適している。

Description

本発明は、表面の保護とマスキングの材料、特に自動車のアフターマーケット産業で使用される材料とに関する。

自動車のアフターマーケット業界では、塗装や他の修理作業時に表面をマスキングしたり保護したりすることが継続的に必要とされている。マスキング材料は、塗装作業中に、塗装ブースの内部などの表面や乗り物の表面に不要な塗装が行われないように保護するのに使用される。保護材料は、塗装以外の作業中に作業面を覆うため、また乗り物を覆って風雨から保護するために使用される。

マスキング用材料は、良好な寸法安定性を保持しつつ、劣化することも被覆された基材に積極的に接着することもなく、高温に耐えることができなければならない。加えて、マスキング材料が塗料粒子に対して粘着性を示すなら有利である。マスキングおよび保護材料を固着させるのに使用する接着剤が、被覆対象の基材を損傷しないことも望ましいことであり、基材が乗り物である場合には特にそうである。最後の点として、マスキングおよび保護材料は、使い方が簡単で、扱いやすく、軽量かつ経済性に優れていることが望ましい。

上記およびその他の利点をもたらすマスキングおよび保護材料を提供することが、継続的に必要とされている。

本発明は、基材、特に自動車用基材をマスキングおよび保護する方法に関する。自動車用基材としては、自動車アフターマーケット応用分野で塗装および修理作業時に保護する必要のある、塗料吹付ブースの表面、乗り物、または他の表面がある。本発明の方法は、不注意で対象基材に粘着することがないように設計された特殊な構造を有する保護シートを使用して実施される。保護シートは接着剤付きでもあるので、種々の基材を覆うのに保護シートを使用する際、テープ貼りの必要がなくなる。

保護シートは、接触表面（対象基材に向けて配置される）および反対側の裏面を含む。保護シートの接触表面は、複数の隆起部と、隆起部から間隔を空けて配置された複数の凹部とを含む。凹部はある量の感圧接着剤が塗布されているが、保護シートが所定の位置に正しく位置合わせされるまで、隆起部により対象基材上での自由な移動が可能になっている。保護シートの隆起部分は、保護シートを配置しやすくするために粘着性の低い接着剤で処理することができる。保護シートを正しい位置に配置したなら、保護シートの裏面に圧力をかけて隆起部をつぶし、感圧接着剤を基材に接触させて、保護シートを所定の位置に固着させる。

一実施態様では、本発明は、ある量の感圧接着剤が塗布された凹部によって離間された複数の隆起部を含む接触表面と、前記隆起部に対応する空洞部を含む、前記接触表面の反対側の裏面とを有する保護シートを用意することと、前記保護シートの前記隆起部が、前記保護シートが基材上を自由に移動できるようにする手段を提供するように、前記保護シートの接触表面の隆起部を基材に向けて配置して前記基材上に前記保護シートを位置合わせすることと、前記感圧接着剤を含む凹部が前記基材に接触して前記保護シートが前記基材に接着するように、前記保護シートの前記裏面に圧力を加えて前記隆起部をつぶすこととを含む、基材を保護する方法に関する。

一実施態様では、前記基材は塗料吹付ブースの内壁を含む。別の実施態様では、前記基材は乗り物の表面を含む。

別の実施態様では、前記接着剤は、アクリルゴム接着剤およびα-オレフィン接着剤よりなる群から選定される。

さらに別の実施態様では、前記保護シートの裏面はコロナ処理される。一実施態様では、前記コロナ処理は窒素コロナ処理である。

本発明の方法は、複数の凹部によって離間された複数の隆起部を含んでいる接触表面と、隆起部に対応する複数の空洞部を含んでいる反対側の裏面とを有する保護シートを使用して、基材をマスキングまたは保護することに関する。保護シートの接触表面の凹部は、感圧接着剤が塗布されており、隆起部により、保護シートが基材に早まってはり付けられるのを有利に防ぐ間隔が提供される。以下の米国特許は、本発明の保護シートに似た３次元構造を有する物品およびその物品の製造方法を記載している。米国特許第５,６６２,７５８号明細書（ハミルトン（Ｈａｍｉｌｔｏｎ）ら）、同第５,８７１,６０７号明細書（ハミルトン（Ｈａｍｉｌｔｏｎ）ら）、同第５,９６５,２３５号明細書（マガイア（ＭｃＧｕｉｒｅ）ら）、同第６,１９３,９１８号明細書（マガイア（ＭｃＧｕｉｒｅ）ら）、同第６,１９４,０６２号明細書（ハミルトン（Ｈａｍｉｌｔｏｎ）ら）、同第６,４２１,０５２号明細書（マガイア（ＭｃＧｕｉｒｅ））、同第６,４８９,０２２号明細書（ハミルトン（Ｈａｍｉｌｔｏｎ）ら）。

ここで図面を参照すると、図１および図２に、隆起部１４と感圧接着剤１６の層が塗布された凹部１５とを有する高分子材料シート１２を含んでいる保護シート１０が示されている。図２は、図１の部分２を拡大したものであり、さらに詳細に構造を示している。隆起部１４は任意の形状であってよく、保護シート上に不規則なまたは規則正しいパターンで配置してよい。一実施態様においては、隆起部１４は不規則な形状をしており、不規則なパターンで保護シート１０上に配置されている。一実施態様では、隆起部１４の高さはその直径よりも小さく、隆起部がつぶれるときに、保護シート１０の平面に対して実質的に垂直な軸に沿って隆起部はつぶれる。このような仕方でつぶれるため、隆起部１４は折り重なることがなく、接着剤と対象基材との接触が妨害されることがない。

図３は対象表面２０を示している。この表面は、水平面または曲面であってよく、材料シート１２に隆起部１４があるため感圧接着剤１６の層から離れた位置にある。図４は、感圧接着剤１６の層に接触している対象表面２０を示している。これは、力Ｆで示される圧力が材料シート１２の裏面に加えられた後に、隆起部１４が部分的に逆向きになった後のものである。

部分的に塗装する乗り物をマスキングする従来技術の方法は、典型的には以下のステップを含んでいた。
１.塗装する範囲の輪郭をマスキングテープで描くステップ。
２.塗装が可能なプラスチックシートで乗り物の表面全体を覆うステップ。
３.塗装する範囲が露出するようにシートを切り取るステップ。
４.プラスチックシートを、典型的には、貼られている最初のテープの層の上から乗り物にテープで貼るステップ。
５.マスキングテープまたはぼやけたエッジのマスキングフォームを使用して、ドアと泥除けとの間にある隙間をマスキングするステップ。
６.ミラーをプラスチックシートで包み、プラスチックシートを適当な位置にテープで貼り付けてマスキングを行うステップ。
７.マスキングペーパーを適当な大きさに切断し、テープで固着させることにより、窓の開口部をマスキングするステップ。

本発明の保護シートを使用すると、テープ貼りのステップが取り除かれ、塗装する乗り物をマスキングするのに必要な準備時間の量が大幅に軽減される。加えて、本発明の保護シートでは、乗り物の塗装範囲の上にある保護シートを切り取るのが簡単である。ぶらぶら垂れた状態のシートより接着されたシートを切断するほうが容易だからである。本発明の保護シートを使用して乗り物をマスキングする方法は、次のことを含んでいる。
１.乗り物を保護シートで覆うこと。
２.塗装範囲の輪郭に相当する範囲の保護シートに圧力を加えること。
３.塗装する範囲が露出するように保護シートを切り取ること。
４.マスキングテープまたはぼやけたエッジのマスキングフォームを使用して、ドアと泥除けとの間にある隙間をマスキングすること。
５.一枚の保護シートでミラーを包み、保護シートに圧力をかけて、ミラーのマスキングを行うこと。
６.適当な大きさにした一枚の保護シート材料を窓の開口部を中心にして配置し、保護シートに圧力を加えて、窓の開口部のマスキングを行うこと。

保護シートの別の応用例として、修理の際の、乗り物の内部の構成部品または区画のマスキングがある。乗り物の内部の構成部品をマスキングすると、研磨操作および研削操作によって生じるほこりやちりによって空気口、カーペット、パネル、座席などが汚れないようにすることができる。保護シートはそれ自体の上に目張りすることができるので、保護シートを除去しなくても容易に乗り物を走らせることができる。

保護シートの構造は種々の形状にすることができるが、一実施態様においては、保護シートは単体の材料シートから作られる隆起部と凹部とを含む。隆起部はすべて、保護シートの裏面に平行な平面に対して垂直方向に突き出ている。一実施態様では、隆起部は比較的均一な直径のものであり、隆起部の直径の約２倍に相当する距離だけ離間されている。隆起部は、空洞であるか、あるいは材料で部分的または完全に埋められたものでよい。例えば、隆起部に対応する保護シートの裏面上の空洞部に、部分的または完全に接着剤を詰め込んで、両面に接着剤を有する保護フィルムとなるようにしてもよい。

一実施態様では、保護フィルムの隆起部は、空洞であり、保護フィルムを丸めたときに、フィルムの１つの層の隆起部がフィルムの隣接層の隆起部に入れ子のように入り込まないように、幾何学的形状が不規則なパターンになるように配列される。このような方法により、感圧接着剤を含んでいるフィルムの凹部がフィルムの隣接層の裏面と接触することはなくなり、こうして感圧接着剤の層の完全な状態が保持される。

防入れ子性の（ｎｅｓｔｉｎｇ-ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）フィルムを作製するには、幾何学的形状の不規則なパターンが、少なくとも所望の最大ロール周囲長と同じくらいの長さだけ、最低でも広がっていなければならない。フィルムの防入れ子特性を最大にするために、隆起部の形状と配列の両方を不規則にするべきである。一実施態様では、保護シートの隆起部は、寸法、形状、間隔および配向が不均一である。このような材料の製造方法は、米国特許第５,９６５,２３５号明細書（マガイア（ＭｃＧｕｉｒｅ）ら）に一般的に記載されている。

保護シートは、変形可能な隆起部および接着剤を保持するための凹部を有する柔軟なフィルム構造を形成できる、任意の好適な熱可塑性材料で作製できる。保護シート用の材料は、理想としては、接着特性の劣化も変化もないまま、最高約１５０°Ｆ（６５.５℃）の温度に１時間耐えられるものにすべきである。さらに、保護シートの隆起部は、理想としては、少しの圧力が加わったせいでフィルム構造の隆起部が知らないうちにつぶれてしまうのを防ぐため、ある程度変形しにくい、またはつぶれにくいものである。さらに、保護シートは、長期保管してもくっつきにくいものにすべきである。使い方を簡単にするため、保護シートを有孔形態にして、切断しなくても種々の寸法の材料が得られるようにすることができる。

保護シート作製用の好適な高分子材料の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＴ、ＰＶＣ、ＰＶＤＣ、ナイロンおよびそれらの混合物があるが、それらに限定されない。一実施態様では、ポリプロピレンまたはポリプロピレンの共重合体が使用される。保護シートは、押出ブローフィルム、キャストフィルム、あるいはキャストまたは押出２軸配向フィルムとして製造してよい。

保護シートに使用する接着材料は、感圧接着剤（ＰＳＡ）であることが好ましい。好適なＰＳＡは、室温および最大約１５０゜Ｆ（６５.５℃）までの高温で１時間たったいずれの場合でも、対象基材へ移動する接着剤が少ないものであるべきである。本発明に使用する好適なＰＳＡとして、アクリルゴム接着剤およびα-オレフィン接着剤がある。

接着剤は、再接着可能および／または剥離可能であってよい。隆起部の寸法および間隔は、対象基材と一緒になって気密部分が出来上がるように、隆起部の周囲に連続した接着剤の経路ができるように選択することが好ましい。フィルムの厚さの範囲は、約１２〜約３５ミクロン（マイクロメートル）である。一実施態様では、隆起部は高さが１００〜３００ミクロンである。

特定の応用例によっては、接着剤は、保護シートの接触表面全体または保護シートの一部にのみ塗布できる。一実施態様では、接着剤は保護シートの接触表面の一部に塗布されるだけである。例えば、保護シートを塗装の応用例に使用する場合、保護シートのエッジに沿った部分は、「ぼやけたエッジ」にするために接着剤がなくてもよい。接着剤がない場合の保護シートのエッジ部分は、丸まった状態に戻ろうとするので、湾曲したエッジになり、これに対して塗料が塗布されて不鮮明な線または「ぼやけたエッジ」が形成される。これは、１本のマスキングテープまたは他の材料の水平なエッジに対して塗料を塗布して得られる鮮明な線とは著しく異なる。保護シートの寸法および厚さは、特定の応用例に応じて異なってもよい。一般的に、フィルムが厚くなると、保護シートのエッジに沿って接着剤のない実施態様では、湾曲の半径が大きくなる。フィルムを厚くすることによって湾曲の半径を大きくすると、塗装作業時におけるぼやけたエッジ効果をさらに高めることができる。

マスキング作業では、保護シートが塗料で覆われることがよくある。塗料が乾燥または硬化するにつれて、塗料が保護シートの裏面に粘着することが好ましい。塗料が保護シートから薄片状にはがれるなら、その塗料の薄片は、粘着性のある未硬化の塗料範囲に飛んで塗装作業を汚染する可能性がある。一実施態様では、保護シートの裏面は、保護シートへの塗料粒子の粘着性を改善するために表面処理される。

塗料の粘着性を改善するための表面処理は、保護シートの裏面のぬれ張力を大きくするような任意の好適な処理であってよい。ぬれ張力を大きくする好適な処理としては、コロナ処理、火炎処理および／または好適な表面ぬれ特性を有する層の共押出または被覆があるが、これらの例に限定されるわけではない。液体被覆剤の例として、エチレンビニルアセテートの分散液、有機溶剤に含まれた形のアルキド樹脂、水または有機溶剤に含まれた形のアクリレートおよびウレタンアクリレート被覆剤、有機溶剤に含まれた形のポリ塩化ビニル、および既述の液体すべてと無機材料（タルク、粘土、シリカおよび顔料など）との組合わせがある。

ぬれ張力を大きくするのに使用する高分子被覆剤の例として、エチレンビニルアセテートポリマー、アクリレート変性エチレンビニルアセテートポリマー、塩化ビニルポリマー、中和されたエチレンアクリル酸ポリマーおよびそれらの混合物、ならびに当業者によく知られている処理用酸および安定剤（酸化防止剤、オゾン劣化防止剤および紫外線安定剤など）があるが、これらに限定されるわけではない。さらに、保護シートは、保護シートのフィルム構造かまたは接着剤層のいずれかに、着色剤、図形または文字が含まれていてもよい。

一実施態様では、最大酸素含有量が１００ｐｐｍ（１００万分の１）の窒素コロナ処理が使用される。ここで使用する「窒素コロナ処理」は、大気圧窒素誘電バリア放電、窒素コロナ放電、窒素バリア放電、大気圧窒素プラズマ、大気圧窒素グロー放電、大気圧非平衡窒素プラズマ、無声窒素放電などの用語でも知られている。窒素コロナ処理を実施する具体的な方法は、２００４年７月１日に出願された共有の同時係属中特許出願第１０/８８３,２６３号明細書に開示されている。

一実施態様では、処理された裏打ち層で得られたぬれ張力は少なくとも約０．０３５Ｎ/ｍ（３５ｄｙｎ/ｃｍ）である。別の実施態様では、ぬれ張力は少なくとも約０．０４０Ｎ/ｍ（４０ｄｙｎ/ｃｍ）である。ここで使用されているぬれ張力は、ＡＳＴＭＤ２５７８-０４に略述された手順で測定することができる。

上述の特定の実施態様および図面を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の精神はそれらに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって定められる。

本発明の保護シートの１つの実施態様の平面図である。 図１の保護シートの詳細な平面図である。 本発明の１つの実施態様における保護シートおよび対象基材の側面図である。 本発明の１つの実施態様における保護シートおよび対象基材の側面図である。

Claims (6)

1. ある量の感圧接着剤が塗布された凹部によって離間された複数の隆起部を含む接触表面と、前記隆起部に対応する空洞部を含む、前記接触表面の反対側の裏面とを有する保護シートを用意することと、
   前記保護シートの前記隆起部が、前記保護シートが基材上を自由に移動できるようにする手段を提供するように、前記保護シートの接触表面の隆起部を基材に向けて配置して前記基材上に前記保護シートを位置合わせすることと、
   前記感圧接着剤を含む凹部が前記基材に接触して前記保護シートが前記基材に接着するように、前記保護シートの前記裏面に圧力を加えて前記隆起部をつぶすこととを含む、
   基材を保護する方法。
2. 前記基材が塗装ブースの内壁を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記基材が乗り物の表面を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記接着剤がアクリルゴム接着剤およびα-オレフィン接着剤よりなる群から選定される、請求項１に記載の方法。
5. 前記保護シートの前記裏面がコロナ処理されている、請求項１に記載の方法。
6. 前記コロナ処理が窒素コロナ処理である、請求項５に記載の方法。

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