JP2008515674A - 保護用フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で用いられる「延伸性」という用語は、ASTM規格D882−02に準拠して測定された時に2%の伸びでフィルムを延伸するのに要する力をサンプル幅で除したものが約5lb/インチ以下である点で特徴付けられるフィルム材料を表す。
ベースフィルム層120は、下にあるフローリング基材160上に保護層を提供するために適するいかなる材料からも製造してよい。例えば、無数のポリマー材料がベースフィルム層120の中で用いるための適する。幾つかの実施において、ベースフィルム層120はポリマー、典型的には透明ポリマーを含む。適するポリマーフィルムの例には、ポリプロピレンフィルム、ポリアセタールフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリウレタンフィルムおよびポリウレアフィルムなどが挙げられるが、それらに限定されない。本発明の一実施形態において、裏地材料として用いられるポリマーフィルムはポリエチレンテレフタレート(PET)を含む。別の実施形態において、ポリマーフィルムは、「サーリン(SURLYN)」(登録商標)(デラウェア州ウィルミントンのイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー(E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,DE))という商品名で入手できるイオノマー性ブレンドを含む。
フィルム100の磨耗層110のために異なる技術を用いてもよい。典型的には、磨耗層110は適するいずれかの硬化性高分子材料から製造された硬化した樹脂層を含む。例えば、フィルムは、シリカ、ナノシリカおよび/または異なる粒子/ナノ粒子官能化を伴うか、または伴わないアクリレート、エポキシ、ウレタンアクリレートにより異なる厚さでトップコートしてもよい。磨耗層の中で用いるために適する材料に関するより詳細は、本明細書と同日(2004年10月12日)出願の米国特許出願第______号明細書[代理人整理番号60132US002]、発明の名称「保護用フィルムハードコート(Protective Film Hardcoat)」に記載されている。
適するいかなる接着剤組成物もフィルム100の接着剤層130の中で用いることが可能である。一般に、フィルムの接着剤層130は、#2結合破壊が動作条件下で起きないように、且つフロアへの接着剤の転写を避けるように十分なフィルムへの粘着力を示すべきである。更に、接着剤層は、一般に重なり粘着力およびスプライス間隔を維持できるように十分な粘着力を提供するべきである。更に、フィルムは、アプリケータのために最低動力を要するように、一般に剥離ライナからの低い剥離を示すべきである。接着剤層の他の有利な特性には、光学的透明性、老化しても黄変しないこと、基材への非染み性、フィルムが保護する基材の外観に殆どまたは全く悪影響を及ぼさないこと、数ヶ月または数年の接触後に基材からきれいに除去できること(すなわち、粘着力は多様な基材に過度に高まることができない)、基材の良好な濡れ、耐可塑剤性(または少なくとも耐性)および水分、黴、洗剤および水などへの抵抗が挙げられる。
本発明の保護用フロアフィルムは、例えば剥離ライナ140を含む1層以上の追加の層を任意に含むことが可能である。剥離ライナ140は、フローリング基材190上に保護用フロアフィルム100を貼合わせる前に接着剤層130上に任意に配置することが可能である。従って、接着剤層130は、剥離ライナ140とベースフロアフィルム層120との間に配置することが可能である。剥離ライナ140は、例えば、ポリマーまたは紙などの有用ないかなる材料からも形成させることが可能であり、剥離コート(図示していない)を含んでもよい。剥離コートの中で用いるために適する材料は周知されており、こうした材料には、感圧接着剤からの剥離ライナの剥離を促進するように設計されたフルオロポリマー、ポリアクリレートおよびシリコーンが挙げられるが、それらに限定されない。剥離コートは、仕上げられるべき表面へのフィルムの転写後に剥離ライナに実質的に接着されたままであるように設計してもよい。
保護用フィルム100は、都合のよいいずれかの速度でフローリング基材160上に貼合わせることが可能である。典型的には、保護用フィルム100は、約0.005メートル/秒〜約0.5メートル/秒の間の速度でフローリング基材160上に貼合わされる。
「エベクリル(EBECRYL)」(登録商標)8301(六官能性アクリレート)は、ジョージア州スミルナのラドキュアUCBケミカルズ(Radcure UCB Chemicals(Smyrna,GA))から入手できる。
汚れ試験
汚れ試験において、1ft2のタイルを試験しようとするフィルムで覆った。ループナイロンキッチンスタイルカーペットを汚し機械のローラに取り付けた。2グラムのCSMA汚れ(ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース(Rohm & Haas,Philadelphia,PA))をカーペット上に置いた。25サイクル後、過剰の汚れを除去し、機械を500サイクルにわたって運転した。500サイクル後、もう1グラムの標準汚れを添加し、機械をさらに25サイクルにわたって運転し、過剰の汚れをブラシで取り除き、機械を合計で1000サイクルにわたって運転した。仕上げの汚れに関して目視評点を与えた。評点スケールは1〜6であり、6が最善であった。
500グラムの荷重を有するCS−10ホイールを用いてテーバー磨耗を行った。テーバー前と規定サイクル量のテーバー後の%曇り度値の変化を測定した。用いた特定の材料は、サンドペーパー(テーバー・インダストリーズ(Taber Industries))製の「アブレーザ(Abraser)」表面更新ディスク、Cat.No.S−11)、ホイール((テーバー・インダストリーズ(Taber Industries))製の「キャリブレース(Calibrase)」CS−10、テーバー機(テーバー・インダストリーズ(Taber Industries))製の5150「アブレーザ(Abraser)」、曇り度読み取り機(BYKガードナー(BYK Gardner))製のヘーズガードプラス Cat.No.4725)であった。
異なるフィルム構造体の磨耗および耐久性を試験するために砂通行試験を行った。この試験において、サイズおよび履物が異なるヒト被験者が湿ったスポンジ上を歩き、その後、砂上で歩き、最後にフィルム上で歩いた。BYKガードナー(BYK Gardner)(メリーランド州コロンビア(Columbia,MD))から入手できる光沢計ミクロTRI−グロスにより0、60、120、300、450、770、1110、1590および2050サイクルで60度での光沢測定を行った。1サイクルは、1名の被験者によって行われたスポンジ、砂およびフィルム上での二歩に等しい。
ブラックマーク抵抗試験において、フィルムを12インチ×12インチのビニル複合タイル(VCT)に貼合わせ、「スネルカプセル」上に置いた。スネルカプセルは、回転する6つの黒色ゴムキューブと合わせた六角密閉カプセルである。機械が各方向で2.5分回転した後、タイルを除去し検査した。1〜5の目視評点を与えた。1は劣り、5は最善である。対照仕上材料(3M 「スパングル(SPANGLE)(登録商標)フロア仕上材料」は、(フロア仕上対照サンプルに匹敵する)3の評点を与えられた。
アメリカン・ローラ(Amirican Roller)(ウィスコンシン州ユニオングルーブ(Union Grove,WI))製の#CL500セラミック誘電体の2.0mm厚さの層で被覆された直径25cmの50cm面−幅スチール研削ロールに接触させて二軸配向ポリプロピレン(PP)フィルムを保持した。このいわゆる「カバードロール」電極構成において、動力電極は、1.5mmの電極ギャップだけ研削ロールから分離された2つの200cm2、33cm面−幅ステンレススチール「シュー」からなっていた。処理装置ハウジングを極低温で得られた約900リットル/分の窒素ガスで連続的にフラッシュした。これは、処理装置中の分子酸素の濃度を10ppm未満に、水蒸気の濃度を100ppm未満に維持した。正規化コロナエネルギーを1.7J/cm2で固定した。これは、1400Wのコロナ電力および15m/分のフィルム速度に対応している。
直径25cmの50cm面−幅ステンレススチール研削ロールに接触させて二軸配向ポリプロピレン(PP)フィルムを保持した。このいわゆる「ベアロール」電極構成において、動力電極は、コロナへの動力の伝達のための導電性金属コアを有する直径2.4cmの2つの46cm長さの流体冷却セラミックチューブからなっていた。動力セラミックチューブ電極を1.5mmの電極ギャップだけ研削ロールから分離した。正規化エネルギーをやはり1.7J/cm2で固定した。この電極構成に関して、これは、1960Wのコロナ電力および15m/分のフィルム速度に対応している。
セラミックカバースチール研削ロールの温度を「スタールコ(STERLCO)」(登録商標)(ウィスコンシン州ミルウォーキーのスターリング・エンジニアリング・カンパニー(Sterling Engineering Co.(Milwaukee,WI)))温度コントロールシステムによって供給された水の240L/分再循環流れによって93℃に制御したことを除き、上に記載されたのと同じ方式でPPフィルムを処理した。
実質的に窒素雰囲気の代わりに、RH28%の空気を放電における気体として用いたことを除き、空気コロナ処理は上で記載された窒素コロナ処理Iと同じであった。
フリン・バーナー・コーポレーション(Flynn Burner Corporation)(ニューヨーク州ニューロッチェル(New Rochelle,NY))によって供給された30cm×1cmのリボンバーナーの上流に位置するベンチュリーミキサー内で−20℃未満の露点を有する25℃のダスト濾過圧縮空気を天然ガス燃料と予備混合した。天然ガスは、0.577の比重、9.6:1空気との化学量論比、37.8kJ/Lの平均熱含量を有していた。用いられた正規化火炎動力はバーナー表面積の400W/cm2であった。この正規化火炎動力で、輝炎コーンの先端は、リボンバーナーの最上表面より約3mm上およびPPフィルムの表面から約3mmであった。セラミック材料で被覆され、30℃に水冷された直径25cmの40cm面−幅スチールチルロールの下にバーナーを取り付けた。PPフィルムをこのチルロールの周りで且つ火炎を通して170m/分の速度で移送した。PPフィルムを0.95の相当比で処理した。これは10.1:1の体積空気:燃料に対応する。
#2結合破壊試験は、実質的に国際公開第9811154A号パンフレットに記載されたように行った。この手順を用いて、裏地から接着剤被膜を除去するために必要な力を測定した。試験サンプルを幅1インチ×長さ8インチの細片に切断し、4.5lbロールにより陽極処理アルミニウム板上に貼合わせた。その後、これらの貼合わせ物を23℃/50%RHで少なくとも20分、理想的には一晩にわたり保圧した。引き剥がし粘着力試験を「アイマス(IMASS)」SP−2000剥離テスタ(マサチューセッツ州アコードのアイマス社(IMASS Inc.(Accord,MA))から市販されている)で行った。剥離速度は12インチ/分であり、剥離角度は90度であった。力をoz/インチで報告した。装置条件は、5秒の平均時間、SLへの速度選択スイッチ、0および67.0ozで更正されたozの目盛であった。3回の反復試験の平均を報告している。
表1に記載された成分を有する順応性磨耗層組成物を調製し、サンプルに成形した。これらの組成物の中で用いられる官能化(表面改質された)シリカナノ粒子を以下の方法によって形成させた。5.1グラム(gm)の弗化アンモニウムを20gmの水に溶解させた。12リットルの樹脂フラスコに還流コンデンサおよび機械的攪拌(ステンレススチールシャフトの末端上の傾斜タービン翼)を装着した。その後、フラスコに4000gmの「ナルコ(NALCO)」(登録商標)1042シリカゾル(20nm粒子、34.7%w/wシリカ、1388gmシリカ)、3600gmの酢酸エチル、346gmのメタクリロイルオキシプロピル(トリメトキシ)シラン、もう400gmの酢酸エチル(反応フラスコに向けてシラン添加フラスコをリンスするために用いられる)を投入した。弗化アンモニウム水溶液を反応フラスコに添加し、直ちに攪拌を開始した。追加の20gmの水を用いて、反応フラスコに向けて弗化アンモニウム添加フラスコをリンスした。反応を加熱マントルで加熱した。弗化アンモニウム添加からおおよそ5〜10分後、反応混合物はゲル、その後白色固形物を形成し始めた。20分後、反応フラスコ内に自由に攪拌している白色混合物があった。反応を20時間にわたり還流状態で攪拌し、その後、2時間にわたり周囲で冷却した。1000gmの塩化ナトリウムを添加し、混合物を45分にわたり攪拌した。攪拌を止め、相を放置して分離させた。酢酸エチル相を集め、硫酸マグネシウムで乾燥させ、その後、濾過して、酢酸エチル中に3975gmの29%w/w官能化シリカをもたらした(%固形物は、1時間にわたり150℃でオーブン乾燥させることにより決定した)。この酢酸エチル分散液は青味がかった乳光を有していた。
順応性磨耗層配合物(各成分のグラム)
8301は「エベクリル(Ebecryl)」8301を意味する。
8402は「エベクリル(Ebecryl)」8402を意味する。
粒子は、上述した官能化(表面改質された)シリカナノ粒子を意味する。
EAは酢酸エチルを意味する。
「イルガキュア(Irgacure)」は「イルガキュア(IRGACURE)」(登録商標)184を意味する。
表面処理の実験
シリコーンアクリレートを有するH3磨耗層の修正版を米国特許第6,461,709号明細書に記載されたように調製し、その後、アクリル下塗り付きPET(E10)裏地、BOPP(E11)裏地およびSBOPP(E12)裏地の各々の上に3μmおよび10μmの厚さで被覆した。窒素コロナ、高いフィルム温度での窒素コロナ、火炎または空気コロナのいずれかによりH3で被覆する前にBOPP裏地およびSBOPP裏地を処理した。その後、種々の構造体をテーバー磨耗試験に供した。BOPPおよびSBOPPに関する結果をそれぞれ図5および6に示している。
BOPP裏地およびSBOPP裏地をエネルギーレベル0.25、0.5、0.75、1.0および1.7J/cm2により上述したように窒素コロナ処理IIで処理し、H3で被覆した。本明細書と同日(2004年10月12日)出願の米国特許出願第______号明細書[代理人整理番号60134US002]、発明の名称「保護用フィルム接着剤(Protective Film Adhesive)」の実施例3に記載されたように接着剤A2を調製し、SCW−21剥離ライナと合わせて厚さ1ミルでフィルム上に被覆した。その後、サンプルを上述したテーバー磨耗試験に供した。結果を図7および8に示している。これらの図で示したように、BOPPおよびSBOPPに関するテーバー磨耗抵抗に及ぼす窒素コロナ処理の表面エネルギーの影響は観察されなかった。
上述したH3磨耗層配合物のサンプルを種々のシリコーン添加剤入りで調製した。添加剤のないH3を対照として用いた。#5メヤーバー(ニューヨーク州ウェブスターのR.D.スペシャルティーズ(R.D.Specialties(Webster,NY)))を用いてサンプル(乾燥厚さ10マイクロメートル)を(PVDCによる)下塗PET(2ミル)上に被覆した。RPC UVプロセッサー(イリノイ州プレインフィールドのRPCインダストリーズ(RPC Industries(Plainfield,IL)))、ノーマル/ノーマル設定、窒素パージを用いる約200〜240mJ/cm2、50ft/分で中圧水銀ランプを用いるUVプロセッサーを用いて硬化を行った。添加剤が耐汚れ性を高めたかどうかを決定するために、硬化したサンプルを汚れ試験に供した。結果を以下の表7で報告している。
Claims (51)
- 延伸性ベースフィルム層と、
前記ベースフィルム層の少なくとも一部上に配置された磨耗層と、
を含む保護用フィルム。 - 前記磨耗層とは反対側で前記ベースフィルム層の少なくとも一部上に配置された接着剤層を更に含む、請求項1に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層とは反対側で前記接着剤層の少なくとも一部上に配置された剥離ライナを更に含む、請求項2に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が約0.5〜約100ミルの厚さを有する、請求項1に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が約0.5〜約50ミルの厚さを有する、請求項4に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が約1〜約10ミルの厚さを有する、請求項5に記載の保護用フィルム。
- 前記磨耗層が順応性である、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記保護用フィルムが順応性である、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記ベース層と前記磨耗層との間または前記ベースフィルム層と前記接着剤層との間に配置された下塗り層を更に含む、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層と前記磨耗層との間に配置された第1の下塗り層と前記ベースフィルム層と前記接着剤層との間に配置された第2の下塗り層とを更に含む、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が、前記ベースフィルム層への前記磨耗層の粘着力を増すために表面処理されている、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が、前記ベースフィルム層への前記接着剤層の粘着力を増すために表面処理されている、請求項2または10に記載の保護用フィルム。
- 前記表面処理が、空気コロナ処理、窒素コロナ処理、高いフィルム温度での窒素コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理および化学的下塗りからなる群から選択される、請求項11または12に記載の保護用フィルム。
- 前記表面処理が、空気コロナ処理または窒素コロナ処理である、請求項12に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が透明ポリマーを含む、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記磨耗層がUV硬化ハードコート樹脂を含む、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層がイオノマー性ブレンドを含む、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記磨耗層が、ポリウレタンアクリレートを含むUV硬化ハードコート樹脂層と、1〜200ナノメートルの範囲内の平均径を有する表面改質された複数の無機粒子とを含む、請求項1、2または16のいずれか1項に記載の保護用フィルム。
- 前記ハードコートが、シリコーンおよびシリコーンアクリレートからなる群から選択された添加剤を含む、請求項16に記載の保護用フィルム。
- 前記接着剤層が感圧接着剤を含む、請求項2に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層がポリマー構造体の多層を含む、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記フィルムがフロアフィルムである、請求項1または2に記載の保護用フィルム。
- 前記フロアフィルムがフロア表面から容易に除去できる、請求項22に記載の保護用フィルム。
- 堅いベースフィルム層と、
前記ベースフィルム層の少なくとも一部上に配置された磨耗層と、
を含む保護用フィルム。 - 前記磨耗層とは反対側で前記ベースフィルム層の少なくとも一部上に配置された接着剤層を更に含む、請求項24に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層とは反対側で前記接着剤層の少なくとも一部上に配置された剥離ライナを更に含む、請求項25に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が約0.5〜約100ミルの厚さを有する、請求項24に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が約0.5〜約50ミルの厚さを有する、請求項27に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が約1〜約10ミルの厚さを有する、請求項28に記載の保護用フィルム。
- 前記磨耗層が堅い、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記磨耗層が順応性である、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層と前記磨耗層との間または前記ベースフィルム層と前記接着剤層との間に配置された下塗り層を更に含む、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層と前記磨耗層との間に配置された第1の下塗り層と前記ベースフィルム層と前記接着剤層との間に配置された第2の下塗り層とを更に含む、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が、前記ベースフィルム層への前記磨耗層の粘着力を増すために表面処理されている、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が、前記ベースフィルム層への前記接着剤層の粘着力を増すために表面処理されている、請求項24または34に記載の保護用フィルム。
- 前記表面処理が、空気コロナ処理、窒素コロナ処理、高いフィルム温度での窒素、火炎処理、プラズマ処理および化学的下塗りからなる群から選択される、請求項34または35に記載の保護用フィルム。
- 前記表面処理が、空気コロナ処理または窒素コロナ処理である、請求項35に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層が透明ポリマーを含む、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記磨耗層がUV硬化ハードコート樹脂を含む、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層がポリエチレンテレフタレート(PET)を含む、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記磨耗層が、ポリアクリレートを含むUV硬化ハードコート樹脂層と、1〜200ナノメートルの範囲内の平均径を有する表面改質された複数の無機粒子とを含む、請求項24、25または40のいずれか1項に記載の保護用フィルム。
- 前記磨耗層が、ポリウレタンアクリレートを含むUV硬化ハードコート樹脂層と、1〜200ナノメートルの範囲内の平均径を有する表面改質された複数の無機粒子とを含む、請求項24、25または40のいずれか1項に記載の保護用フィルム。
- 前記ハードコートが、シリコーンおよびシリコーンアクリレートからなる群から選択された添加剤を含む、請求項39に記載の保護用フィルム。
- 前記接着剤層が感圧接着剤を含む、請求項24に記載の保護用フィルム。
- 前記ベースフィルム層がポリマー構造体の多層を含む、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記フィルムがフロアフィルムである、請求項24または25に記載の保護用フィルム。
- 前記フィルムがフロア表面から容易に除去できる、請求項46に記載の保護用フィルム。
- フロア表面の少なくとも一部に除去可能に接着された請求項1、7、24、30または31のいずれか1項に記載の保護用フロアフィルムを含むフロア仕上材料。
- フロア表面を保護する方法であって、フロア表面の少なくとも一部に請求項1、7、24、30または31のいずれか1項に記載の保護用フロアフィルムを被着させることを含む方法。
- 保護用フロアフィルムを製造する方法であって、
(a)ベースフィルム層の少なくとも一部上に磨耗層を被覆する工程と、
(b)前記磨耗層を硬化させて、硬化した磨耗層を生成する工程と、
(c)工程(a)の前または後に、前記ベースフィルム層の少なくとも一部上に接着剤層を配置する工程であって、前記ベースフィルム層が前記接着剤層と前記磨耗層との間に配置される工程と、
を含む方法。 - 工程(a)または工程(c)あるいは両方の前に前記ベースフィルム層を下塗りするか、または表面処理する工程を更に含む、請求項50に記載の方法。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120321 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120904 |