JP2020508848A - キャストエラストマーの形成方法 - Google Patents

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Abstract

薄層を基材上に直接キャストする方法の一変形形態は、プレポリマーと溶媒と硬化剤とを組み合わせて粘性材料を規定することと、ロールから表面を横切って基材を第1のスピードで連続的に前進させることと、堆積ヘッドを介してある粘度の粘性材料を基材上に堆積させることであって、基材が表面に沿って前進する時間にわたり、粘性材料が基材を横切るように横方向に流動して基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、堆積させることと、粘性材料が基材を横切るように横方向に流動する継続時間に対応する、粘性材料を基材上に堆積させる堆積ヘッドからの距離で、粘性材料を加熱することにより溶媒を蒸発させるとともに硬化剤とプレポリマーとの反応を引き起こして粘性材料を硬化させ、層を形成することと、を含む。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2017年2月13日出願の米国仮特許出願第62/458,458号明細書(本参照によりその全体が組み込まれる)に基づく利益を主張する。
本発明は、一般的には、タッチセンシティブ表面の分野、より特定的には、タッチセンシティブ表面の分野におけるタッチセンシティブ表面の組成物及びタッチセンシティブ表面の製造方法に関する。
図1は、方法のフローチャート図である。 図2は、方法の変形形態のフローチャート図である。 図3は、方法の変形形態のフローチャート図である。 図4は、触感層の模式図である。 図5は、触感層の適用例の模式図である。 図6は、触感層の変形形態の模式図である。 図7は、触感層の変形形態のフローチャート図である。
本発明の実施形態の以下の説明は、本発明をこれらの実施形態に限定することを意図したものではなく、当業者による本発明の実施及び使用を可能にすることを意図したものである。本明細書に記載の変形形態、構成、実現形態、実現形態例、及び実施例は、任意選択的なものであり、記載の変形形態、構成、実現形態、実現形態例、及び実施例に排他的に限定されるものではない。本明細書に記載の発明は、これらの変形形態、構成、実現形態、実現形態例、及び実施例のいずれの入替え形態もすべて含みうる。
1.方法
図1及び2に示されるように、エラストマー薄層の直接キャスト法S100は、ブロックS110で、プレポリマー151と溶媒152と架橋剤と鎖延長剤とを組み合わせて粘性材料150を規定することと、ブロックS120で、第1のロール230から表面を横切って基材を第1のスピードで連続的に前進させることと、ブロックS130で、堆積ヘッドを介して第1の粘度の第1の粘性材料150を基材120上に堆積させることであって、基材が表面に沿って前進する時間にわたり、第1の粘性材料150が基材120を横切るように横方向に流動して基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、堆積させることと、ブロックS140で、第1の粘性材料150が基材を横切るように横方向に流動して薄層を形成する継続時間に対応する、基材120上への第1の粘性材料150の堆積ヘッドからの距離で、薄層140を加熱することにより薄層から溶媒152を蒸発させるとともにプレポリマー151と架橋剤154と鎖延長剤153との反応を引き起こして薄層140を硬化させることと、を含む。
方法S100の図1及び図3に示される一変形形態は、第1の溶液と第2の溶液とを混合して粘性材料150を規定することであって、第1の溶液がプレポリマー151と溶媒152とを含み、第2の溶液が触媒155と、架橋剤154と、ポリマー鎖延長剤153とを含む、規定することと、ブロックS120で、第1のロール230から表面を横切って基材を第1のスピードで連続的に前進させることと、ブロックS130で、堆積ヘッドを介して第1の粘度の第1の粘性材料150を基材120上に堆積させることであって、基材が表面に沿って前進する時間にわたり、第1の粘性材料150が基材120を横切るように横方向に流動して基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、堆積させることと、ブロックS140で、粘性材料150が基材を横切るように横方向に流動して薄層を形成する継続時間に対応する、基材120上への第1の粘性材料150の堆積ヘッドからの距離で、薄層140を加熱することにより薄層から溶媒152を除去するとともに、プレポリマー151と架橋剤と鎖延長剤との反応を引き起こして物理架橋及び化学架橋されるポリマー鎖を含む薄層140を硬化させることと、を含む。
2.適用
一般的には、方法S100のブロックは、化学架橋及び物理架橋の両方を呈して透明な光学的性質及び特定の機械的性質、たとえば、耐衝撃性、鉛筆硬度などをもたらす薄層140を生成する連続ロールツーロールプロセスで実現可能である。
特定的には、混合ヘッド210、スロットダイコーター220、搬送システム242、及びオーブン252を含むシステム200は、プレポリマー151と溶媒152とを混合して粘性材料150を形成可能である。プレポリマー151は、中間分子質量状態まで反応させた完全硬化高分子量状態まで重合可能なモノマー、たとえば、トルエンジイソシアネート末端ポリエステルプレポリマー151でありうる。システムは、溶媒152(たとえば、メチルエチルケトン又は「MEK」)を添加してプレポリマー151を溶解可能である(たとえば、以下に記載のコーティングプロセスと識別可能なバッチプロセスで)。次いで、システム200は、プレポリマー−溶媒の組合せと、触媒155(たとえば、ジブチルスズジラウレート)、ポリマー鎖延長剤153(たとえば、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤)、架橋剤154(たとえば、ジトリメチロールプロパン又は「DiTMP」)、及び/又はさらなる溶媒152と、を混合ヘッド210内で組み合わせて、粘性材料150(たとえば、混合物)を形成可能である。押し出されたウレタン又はポリエチレンテレフタレートなどの基材を、システムにより第1のロール230から表面を横切って堆積ヘッド下で連続的に進行(又は平行移動)させながら、システム200は、堆積ヘッド(たとえば、スロットダイコーター220)を介して粘性材料150を基材120上に分配可能である。基材120上に堆積した後、平滑表面(たとえば、鏡面仕上げプレート)を横切ってオーブン252の方向に基材120及び粘性材料150の層をシステム200により搬送しながら、粘性材料150がセルフレベリングして基材120を横切って実質的に均一な厚さの薄層140を形成するまで、基材120を横切るように横方向に粘性材料150を分配可能である。システム200は、粘性材料150の薄層140がオーブン252中への進入前に部分的に硬化及び重合するように、基材120上への粘性材料150の堆積とオーブン252中への進入との距離を調整可能である。次いで、システム200は、基材120及び薄層140をオーブン252に通して移動可能であり、これにより薄層140を加熱して溶媒152を追い出すとともに、薄層140のさらなる重合及び硬化を引き起こすことが可能である。オーブン252内では、システムは、薄層140内及び薄層140と基材120との間でポリマーの化学架橋及び物理架橋を引き起こすように硬化を制御して触感層100を形成可能である。オーブンから出た後、システム200は、触感層100が完全に硬化する前又は硬化した後に触感層100をロール上に巻取り可能であり、次いで、タッチセンシティブ表面へのアセンブリー及び/又は他の適用のためにセグメント化可能である。
一実現形態では、システム200は、ポリマー鎖の重合並びに物理架橋及び化学架橋を促進するためにウレタンプレポリマー(又はモノマー)をキャストするように方法のブロックを実行可能である。キャスティング前に形成された化学架橋及び物理架橋を有するポリマーの溶融及びキャスティング(又は押出し)を行うのではなく、システム200は、プレポリマー151をキャストしてキャスティング後にポリマー鎖(及び全触感層100)間の物理架橋を向上させることにより、キャスティング後に触感層100の機械的性質(たとえば耐久性)を向上させること可能である。
追加的又は代替的に、エラストマーフィルムを製造するためのロールツーロール直接キャスティングプロセスを実現することにより、システム200は、(たとえばディスプレイ170を覆う)タッチセンシティブ表面に組み込むべく高い光学的透明度を備えた高耐久性エラストマーフィルムを製造するためのサイクル時間を削減するとともに、品質管理を向上させることが可能である。一般的には、エラストマーフィルムは、個別のあらかじめ切断された基材120上に直接キャストされる。しかしながら、一実現形態では、システム200は、連続基材120上に触感層100を直接的且つ連続的にキャスト可能である(モバイルコンピューティングデバイスへの適用のためにあらかじめ造形された個別の基材120を形成して、個別の基材120上にポリマーをキャストするのではない)。
さらに、システム200は、エラストマーが後で製造ライン上で完全硬化するのを待つのではなく、オフラインで(すなわちロール上で)薄層140の固化及び硬化を行えるように、触感層100のポットタイムを最適化可能である。以下に記載されるように、薄層140を形成する粘性材料150は、従来の商用ライン上で適正な厚さのフィルムを製造するには典型的には不十分である薄層140を形成する粘性材料150の短縮ポットライフ(又は作業時間)を含みうる。しかしながら、システム200は、短縮ポットライフ(たとえば1〜12分間)に適合するように且つ短縮ポットライフを利用して薄層140のオフライン硬化を行えるように方法S100を実現可能である。ポットライフを最適化することにより、システム200は、巻取り前に薄層140の硬化を促進してエラストマーを十分に硬化させると同時に、巻取りプロセス時に引掻き傷又は他の異常などの欠陥を引き起こすリスクを抑制することが可能である。したがって、システム200は、触感層100の大量生産時の製造効率及びサイクル時間を改善するように方法S100のブロックを実現可能である。
システム200はまた、硬化時間、搬送スピード、オーブン温度などのプロセスパラメーターを制御して触感層100の材料の光学的及び機械的な性質を調整することにより、繰返し使用、耐衝撃性、展性、光学的透明度、及び/又は触感層100を横切る光の透過性(たとえば光学的透明度)が得られるように方法のブロックを実現可能である。一実現形態では、システム200は、薄層140のポットライフを制御すべく、基材120上へのポリマー−溶媒152の粘性材料150の堆積と、オーブン252内での層の硬化と、の間の距離(及び/又は継続時間)を調整することにより、薄層140のポリマーの架橋速度及び架橋度を制御可能である。SiOxコーティングなどのバリヤーフィルムを備えたポリエチレンテレフタレート(PET)などの既存の材料は、光学的透明度を呈しうる。しかしながら、かかる材料はまた、不十分な耐久性及び展性を呈する可能性がある。たとえば、PET材料は、約3パーセント(3%)伸びる可能性がある。したがって、既存の材料は、多くの場合、所望の光学的透明度と組み合わされた望ましい弾性が欠如している。シリコーンなどの他の既存の材料もまた、望ましい光学的透明度を呈しうるが、所望の用途に合った耐引掻き性又は耐摩耗性が欠如している。
本明細書に記載の方法は、タッチセンシティブ表面に組み込まれるようなウレタンエラストマー層の製造を目的とするものであるが、この方法はまた、いずれかの他の用途のエラストマー層及び/又は非エラストマー層を製造するためにも実現可能である。さらに、方法S100は、いずれかの他の材料組成物を処理してキャストすることにより薄層140を作製可能である。
3.プレポリマーの混合
方法S100のブロックS110は、プレポリマー151と、溶媒152と、触媒155とを組み合わせて粘性材料150を規定することを記述する。一般的には、システム200は、ブロックS110で薄層140の1つ以上のベース成分(たとえばウレタンプレポリマー151)を溶媒152(たとえばMEK)で溶解させることにより、粘性材料150が規定の時間内で基材120を横切るように流動してセルフレベリングできるように構成された特定の粘度の粘性材料150(すなわち液体)を形成可能である。
一実現形態では、システム200は、混合槽内及び/又は混合ヘッド210内でプレポリマー151と溶媒152と触媒155とを混合可能である。以下に記載されるように、システム200は、TDI末端ポリエステルプレポリマー151と、メチルエチルケトン又はシクロヘキサノンなどの溶媒152とを混合して液体粘性材料150を形成可能である。追加的又は代替的に、システム200は、粘性材料150を加熱してプレポリマー151を溶解可能である。(TDI末端ポリエステルプレポリマー151は周囲温度で固体を形成可能である)。システム200は、プレポリマー151をさらに加熱して並びに/又はプレポリマー151をMEK及び/若しくはシクロヘキサノンで希釈して、以下に記載のスロットダイを介して分配するための所望の粘度(たとえば、3500センチポアズ又は「cP」未満)の液体粘性材料150を形成可能である。特定的には、システム200は、ポリマー及び溶媒が溶解可能な温度(たとえば、摂氏70〜100度)にプレポリマー151を加熱可能である。この実現形態では、システム200はまた、基材120上への粘性材料150の分配後、ある時間内でセルフレベリングを促進してフローライン(すなわち、硬化後に薄層140内に現われて基材120を横切る粘性材料150のフロー方向を示唆するライン)の形成を抑制するのに十分な速度で粘性材料150が基材120を横切るように流動する粘度を呈するように粘性材料150を規定可能である。
同様に、システム200はまた、混合槽内及び/又は混合ヘッド210内で、硬化剤、たとえば、触媒(たとえばジブチルスズジラウレート)、鎖延長剤、及び/又は架橋剤と溶媒152とを混合可能である。一実現形態では、システム200は、硬化剤の溶解を促進するために硬化剤−溶媒152の組合せを加熱可能である。たとえば、鎖延長剤153のポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤は、架橋剤154のDiTMPが室温で固体状態を維持する間、室温(たとえば摂氏25度)で液体状態を維持可能である。したがって、システム200は、溶媒152(たとえばMEK)と組み合わせて、DiTMPが溶解可能な温度(たとえば摂氏60度超)にポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤及びDiTMPを加熱可能である。以下に記載されるように、システム200(及び/又はシステム200のオペレーター)は、特定の硬化時間、ポリマー鎖の特定のパーセント又は架橋速度などを規定するように、触媒155、架橋剤154、及び/又は鎖延長剤153を選択可能である。したがって、システム200は、特定の降伏強度、ジュロメーター硬度、緩和時間、及び/又は他の機械的性質を呈する実質的に透明な薄層140を作製するように、触媒、架橋剤、及び/又は鎖延長剤を選択可能且つ混合可能である。
システム200は、プレポリマー151、溶媒152、及び/又は硬化剤(すなわち、触媒155、架橋剤154、及び/又は鎖延長剤)のいずれかの組合せを組合せ可能である。以下に記載されるように、システム200は、粘性材料150全体に対する重量パーセントで、60〜90パーセントのプレポリマー151、2〜4パーセントの鎖延長剤153、1〜3パーセントの架橋剤154、0〜0.5パーセントの触媒155、及び5〜35パーセントの溶媒152を含む粘性材料150を規定するように、混合ヘッド210内で薄層140の成分を組合せ可能である。
図1及び図3に示される別の実現形態では、システム200は、独立して、プレポリマー151と溶媒152とを混合して「パートA」を形成可能であるとともに、硬化剤を混合して「パートB」を形成可能である。次いで、システムは、混合ヘッド210内でパートAとパートBとを組合せ可能である。この実現形態では、システム200は、追加の溶媒152を加熱及び/又は添加してパートAとパートBとの粘性材料150とすることが可能である。たとえば、システム200は、粘性材料150の組合せ成分の最大許容粘度を規定可能である。パートA及びパートBの粘度差に基づいて、システム200は、追加の溶媒152を加熱及び/又は添加して、(最終物)の粘度を平衡化可能であるとともに、スロットダイコーター220を介して分配するのに好適な最大許容粘度未満に維持された粘度を有する粘性材料150を規定可能である。特定的には、システム200は、パートA及びパートBの粘度を測定可能であり、且つ閾値粘度を超えるパートA及び/又はパートBの一方の粘度に応答して、溶媒152を加熱及び/又は添加して適切な粘性材料150とすることが可能である。
追加的又は代替的に、成分(すなわち、パートA及びパートB)の混合を助長するために、システム200は、粘性材料150の成分の粘度間の閾値(許容)差を規定可能である。たとえば、システム200は、パートAの粘度がパートBの粘度から20パーセント以内に維持されるように、成分の粘度の閾値差を20パーセントの差に規定可能である。
パートA及びパートBが個別に好適に混合された後及び/又は溶解された後、システム200は、混合ヘッド210内でパートAとパートBとを組合せ可能である。たとえば、システム200は、パートAとパートBとを個別に貯蔵槽に貯蔵可能である。次いで、その後、システム200は、各成分をそれらのそれぞれの貯蔵槽から混合チャンバーに既知の流量で計量供給可能である。次いで、システム200は、混合チャンバー内でパートAとパートBとを混合可能である。この例では、システム200は、スロットダイコーティングなどの材料形成プロセスの前にパートA及びパートBのストリームを流動させて混合を引き起こす乱流を形成するように、一連の交差エレメントを備えたスタティック混合ヘッド210を含みうる。
一変形形態では、システム200は、粘性材料150がシステム200によりキャストされる基材120と反応するように、溶媒152を選択可能である。この変形形態では、基材120の一部を溶解させて、基材120と、粘性材料150を基材120上にキャストすることにより形成される薄層140と、の間の接着を向上させるように(及び架橋を促進するように)、溶媒152を選択可能である。この変形形態では、溶媒152は、基材120を薄層140から容易に除去できないように薄層140と基材120との永久結合を形成可能である。代替的に、溶媒152は基材120に対して非反応性でありうる。たとえば、基材120は、薄層140を剥離除去して薄層140上のクリーン表面を露出させるように構成されたピールオフバッキング(又は「ステッカーバッキング」)を形成可能である。
しかしながら、システム200は、いずれかの他の好適な方法で薄層140を形成するように、いずれかの他の成分を混合可能である。
4.キャスティング
図1に示されるように、方法S100のブロックS120及びS130は、ブロックS120で、第1のロールから表面を横切って基材を第1のスピードで連続的に前進させることと、ブロックS130で、堆積ヘッドを介して第1の粘度の粘性材料150を基材120上に堆積させることであって、基材が表面に沿って前進する時間にわたり、粘性材料150が基材120を横切るように横方向に流動して基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、堆積させることと、を記述する。一般的には、混合ヘッド210内で粘性材料150に薄層140の成分(たとえば、プレポリマー151、溶媒152、触媒155、架橋剤、及び/又は鎖延長剤)を混合した後、システム200は、粘性材料150をスロットダイコーター220又はノズルに通して、スロットダイコーター220の下方で搬送システム上を前進している基材120上にキャスト可能又はディスペンス可能である。
特定的には、薄層140の成分パートをスタティック混合ヘッド210内で組み合わせて液体粘性材料150を規定した後、材料形成プロセッサーは、粘性材料150を基材120上にディスペンス可能であるとともに、この基材上に薄層140を形成可能である。この実現形態では、粘性材料150の成分材料はスロットダイコーター220に進入する。スロットダイコーターのクランピングコンポーネントは、特定の形状に整合させるように粘性材料150に圧力を適用可能である。次いで、クランピングコンポーネントは、粘性材料150をクランピングコンポーネント間の間隙からスロットダイコーター220の下方で平行移動している基材120(又は「ウェブ」)上に流出させる。
以上の実現形態では、システム200は、基材120上への粘性材料150の分配時に基材120全体にわたり粘性材料150の一様且つ連続な分配を促進するために、スロットダイコーター220下で基材120(たとえば、PET及び/又はウレタン)を平行移動させるように構成されたコンベヤー及び/又は他のコンポーネントを含みうる。搬送システムは、基材120のロールを巻き出して鏡面仕上げのプレート又はほぼ平坦且つ均一なプレートなどの表面上で基材120を平行移動させるように構成可能である。代替的に、コンベヤーは、表面の上側面の不一様及び/又は不均一な高さに起因する触感層100の触感表面110の欠陥を最小限に抑えるように基材120の下側面と表面の上側面との間のエアギャップを構成して、表面で基材120を牽引可能である。
コンベヤーは、スロットダイコーター220を介して基材120上にディスペンスされる粘性材料150の流量に比例する平行移動速度で流出粘性材料150の下側で表面(たとえば、鏡面仕上げプレート)を通過するように、スロットダイコーター220と協同して基材120を平行移動(又は他の形で進行)させることが可能である。したがって、スロットダイコーター220は、粘性材料150の連続層を規定するように、基材120上に十分な粘性材料150を堆積可能である。さらに、コンベヤー及びスロットダイコーター220は、協同して以下に記載されるように薄層140の厚さ(たとえば、12ミクロン〜30ミクロン)を決定可能である。
しかしながら、システム200は、いずれかの他の好適な方法で粘性材料150を基材120上に堆積可能である。
5.レベリング
図2に示されるように、方法のブロックS120は、ブロックS120で、第1のロール230から表面を横切って基材を第1のスピードで連続的に前進させることを記述する。一般的には、コンベヤーは、粘性材料150が流動して基材120全体わたり分配された均一な厚さのフィルムを規定するのに十分な距離にわたり、表面(たとえば、以上に記載の鏡面仕上げプレート)上で基材120及び堆積された粘性材料150を継続して平行移動可能である。
以上に記載したように、システム200は、堆積ヘッドと硬化デバイスへの進入点との間の距離に対応する時間内(たとえば1分以内)で基材120全体にわたり横方向及び/又は長手方向に均一な厚さになるように流動するのに十分な粘度の粘性材料150の成分を組合せ可能である。一実現形態では、システム200は、スロットダイコーター220から基材120上への分配前に粘性材料150の既知の粘度にアクセス可能及び/又は粘度を測定可能である。粘性材料150の粘度に基づいて、システム200は、粘性材料150が基材120を横切るようにレベリングして実質的に均一な厚さの薄層140を形成するまでの粘性材料150のディスペンスからのおよその距離を規定可能である。(システム200はまた、薄層140を形成するように粘性材料150のセルフレベリングを促進する振動モジュール及び/又はアジテーションモジュールを含みうる。)たとえば、システム200は、第1の粘性材料150の堆積時にある方向に平行移動している基材120(たとえば、連続した押出しエラストマーフィルム)上に粘性材料150をキャスト可能である。粘性材料150の堆積後、第1の粘性材料150は、基材120の上に薄層140を形成するように、基材120と粘性材料150との間の毛管作用などを介して連続フィルム基材120を横切るように流動可能である。
しかしながら、システム200は、いずれかの他の好適な手段により粘性材料150のセルフレベリング及び基材120を横切る粘性材料150の均一分配を促進可能である。
6.硬化
方法S100のブロックS140は、ブロックS140で、粘性材料150が基材を横切るように横方向に流動して薄層を形成する継続時間に対応する、基材120上への粘性材料150の堆積ヘッドからの距離で、薄層140を加熱することにより薄層から溶媒152を蒸発させるとともに、触媒155とプレポリマー151との反応を引き起こして薄層140を硬化させることを記述する。一般的には、システム200は、薄層140から過剰の溶媒152を追い出すことにより、触感層100の適用に望まれる薄層140の硬化及びポリマー架橋の形成を促進するために、薄層140を加熱するようにブロックS140を実現可能である。
特定的には、コンベヤーは、基材120及び粘性材料150の薄層140をオーブン252、紫外線硬化オーブンなどの硬化デバイスの方向に平行移動可能である。しかしながら、硬化デバイスは、薄層140を初期硬化状態に硬化させるように、熱、紫外線、硬化溶液、及び/又はそれらのいずれかの組合せを適用可能ないずれかのデバイスを含みうる。システム200は、硬化デバイスからアウトプットするべき継続時間及び他の硬化パラメーターを計算して所望の硬化レベル(たとえば、50%硬化、75%硬化、100%硬化)を達成するために、粘性材料150の性質、たとえば、硬化時間及び硬化パラメーター並びに硬化デバイスを出る際の所望の硬化レベルにアクセス可能である(すなわち、ローカルデータベース及び/又はリモートルックアップテーブルから)。たとえば、システム200は、硬化デバイスから出る際の80%硬化として薄層140の所望の硬化レベルを計算可能である。この例では、システム200は、デバイス内での初期硬化後、製造ラインのさらに後段で追加のプロセスを実施可能及び/又は追加のコーティングを適用可能である。こうした追加のコーティング及び/若しくは材料又は他のプロセスを薄層140に適用した後、システム200は、薄層140(及び追加のコーティング)を最終硬化状態(たとえば100%硬化)まで完全硬化可能である。
一実現形態では、硬化デバイスは、溶媒152の約90〜95%を蒸発させて薄層140の硬化を促進するように構成された条件をアウトプット可能である。この範囲内まで溶媒152を除去することにより、システム200は、薄層140中の成分の反応を引き起こして薄層140のポリマー間の架橋を促進可能である。そのほか、溶媒152の除去はまた、薄層140中のバブル生成を防止することにより、薄層140の未硬化領域、未反応のプレポリマー151及び/又は触媒155の領域、及び/又は不均一な厚さの薄層140の領域で形成される光学的欠陥及び/又は収差を軽減する。
一例では、システム200は硬化オーブン252を含みうる。硬化オーブン252は、時間ウィンドウにわたり目標温度(たとえば摂氏100度)で熱をアウトプットして薄層140から溶媒152を蒸発させることにより、プレポリマー151と硬化剤との反応を促進可能である。オーブンは、薄層140がオーブンから出る際に薄層140の所望のレベルのタック性(又は未硬化粘性材料150のパーセント)が得られるように、あらかじめ決められた継続時間にわたり目標温度に触感層を加熱可能である。この例では、コンベヤーは、触感層に対して規定された継続時間に対応する時間ウィンドウ時に触感層100をオーブン252に通して進行させるように、硬化オーブン252と協同可能である。この例では、薄層は、薄層140がオーブン252から出る際に薄層140のタック性が小さくなるように、より長い継続時間にわたりオーブン252に残留可能である。代替的に、薄層140は、薄層140がオーブン252から出る際に薄層140のタック性が大きくなるように、より短い継続時間にわたりオーブン252に残留可能である。したがって、コンベヤー及びオーブン252は、システム200が巻取り時に自己固着を伴うことなく触感層100を巻き取ることができるような所望の材料性能に対応する所望のレベルのタック性及び十分な硬化レベルを得るのに十分な程度に薄層140を硬化させるように協同可能である。
一変形形態では、システム200は、システム200により実施されるすべてのプロセス(たとえば、堆積、レベリング、初期硬化、及びスプール上への巻取り)の終了時の薄層140の最終硬化レベルを規定可能である。この変形形態では、薄層140は、システム200が触感層100(薄層140と基材120とを含む)をロール上に巻き取る時点で部分的に未硬化でありうる。薄層140は、巻取り後、ロール上で継続して硬化可能である。
しかしながら、システム200は、いずれかの他の好適な方法で、溶媒152の追い出し、プレポリマー151の重合及びポリマー間の架橋の誘導、及び/又は薄層140の硬化を行うことが可能である。
7.複数層
図6に示される一変形形態では、システム200は、以上の技術及び方法を繰り返して、粘性材料150の第1の層140上に粘性材料150の第2層を堆積可能である。この変形形態では、システム200は、層間の接着(及びポリマー架橋)を制御するために、並びに耐衝撃性、柔軟性、及び光学的清澄性のエラストマーフィルムを規定するために、各層の化学組成及び硬化パラメーターを調整可能である。特定的には、システム200は、プレポリマー151と、硬化剤と、溶媒152との第1の粘性材料150を第1に基材120(たとえば、ロール230から巻き出された連続エラストマーフィルム)上に堆積させて第1の粘性材料150を硬化させることにより、以上に記載されるように基材120の上に第1の薄層140を規定可能である。硬化デバイスから出た後、システム200は、粘性材料150(又はプレポリマー151の別の粘性材料150)の第2の薄層145を第1の層上に堆積可能なスロットダイコーター220下で第1の薄層140及び基材120を平行移動可能である。
一実現形態では、システム200は、スロットダイコーター220が粘性材料150を第1の薄層140上に堆積させる際に、第1の薄層140の上側部分を溶解させるように構成された溶媒152を含む粘性材料150を堆積させることにより、第2の層を形成可能である。この実現形態では、第1の薄層140上に堆積された粘性材料150の溶媒152は、触感層100の層間のポリマーの接着及び/又は架橋を促進可能である。したがって、第1の層は、第2の層との物理架橋及び化学架橋が可能である。
7.1緩和時間
図7に示される別の実現形態では、触感層の各層は、耐衝撃性や耐永久変形性などの材料の特定の性質が得られるように、協同可能である。一般的には、触感層の各層は、層への衝撃から生じる変形後に層が平衡状態(たとえば、平面及び/又は変形前のトポグラフィー)に戻るまでの継続時間として定義される緩和時間を呈しうる。層間の緩和時間の大きな差は、より遅い緩和時間と共に層の脆化及び疲労をもたらしうるとともに、最終的には光学収差を生じる。したがって、触感層100の各層は、触感層の他の層の疲労を回避するために、ほぼ一致した(又は同一の)緩和時間を呈しうる。
この実現形態では、システム200は、第1の粘性材料150をキャストして硬化させることにより、第1の緩和時間を呈する第1の層(システム200によりアウトプットされるプロセスパラメーターにより制御される特定の架橋パターンを含む)を形成可能である。この実現形態では、システム200は、薄層140の緩和時間及び弾性に影響を及ぼす各層のポリマーの架橋度、ポリマー架橋の方向、及び/又は材料の他の性質に影響を及ぼすプロセスパラメーター、たとえば、硬化時間、硬化温度、及びインプット成分(たとえば、プレポリマー151のタイプ、溶媒、触媒、架橋剤、及び/又は鎖延長剤)を調整することにより、各層の緩和時間を調整可能である。
一例では、レオメーターは、第1の層の触感表面に応力(たとえば、剪断及び/又は回転)を適用可能である。緩和時間は、触感表面110がプレ応力状態に戻るまでの触感層の触感表面110への応力の適用から続く継続時間として定義される。
さらに、この実現形態では、システム200は、第2の粘性材料150をキャストして硬化させることにより、第1の層の上に第2の層を形成可能である。第2の層は、第2の緩和時間を呈しうる。この実現形態では、第2の層は、第1の層の緩和時間(又は基材120などの別の近接層の緩和時間)の閾値オフセット内に含まれる第2の緩和時間を呈するように構成可能である。たとえば、第1の層及び第2の層は、同一(又は類似)の緩和時間を呈しうる。この例では、第2の層の触感表面110に適用された衝撃(たとえば、触感表面110上への直接落下)に応答して、第1の層及び第2の層は、衝撃適用物体(たとえば岩石)に対応する変形状態に変形する。触感表面110から衝撃適用物体を除去した後、第1の層及び第2の層は、緩和時間内で衝撃から回復する。
図7に示される別の例では、第1の薄層140は、第2の層の緩和時間未満の識別可能な緩和時間を呈しうる。この例では、第2の層の触感表面110に適用された衝撃に応答して、第1の層及び第2の層は、衝撃適用物体に対応する変形状態に変形する。触感表面110から衝撃適用物体を除去した後、第1の層は、第2の層が衝撃からプレ変形状態に回復するよりも急速に衝撃からプレ変形状態に回復可能である。この例では、第1の層は、第1の層のより急速な回復時間の結果として、第2の層をプレ変形状態(すなわち平面表面)に押し戻して触感表面110を平衡状態に急速に戻すように、第2の層と協同可能である。
7.2硬質層
一変形形態では、システム200は、基材120に対向する第1の層の上にカバーシート(たとえばPET層)を堆積、接着、適用することにより、薄層140の上表面にラミネートして微粒子汚染及び/又は欠陥から触感層100を保護可能である。
一実現形態では、システム200は、カバーシートを適用することにより、薄層140の触感表面110の表面テクスチャー及び/又は粗さを決定可能である。特定的には、システム200は、触感層の触感表面110に押下されるテクスチャーポリマーカバーシートを適用することにより、触感層上のテクスチャーポリマーカバーシートに整合する窪みを残存可能である。この実現形態では、システム200は、硬化デバイスから出た後の硬化レベルを制御することにより、薄層140上にテクスチャーカバーシートがインプリントされる程度に影響を及ぼすことが可能である。以上に記載したように、システム200はまた、触感層とカバーシートとの接着(すなわち、薄層140がどれくらい強く又は弱くカバーシートに結合されるか)を制御可能である。たとえば、システム200は、触感層の硬化時間(又はスケジュール)を調整することにより、カバーシートを容易に除去できるようにカバーシートが触感層に適用される時点のタック性を低減可能である。しかしながら、システム200はまた、タック性を増加させるように触感層の硬化時間を調整することにより、触感層にカバーシートを適用した後の触感層とカバーシートとの接着を増加可能である。
別の変形形態では、システム200は、触感層に追加の保護層及び/又はフィルム層を適用可能である。システム200は、触感層100のどちらかの側でフィルム層の配置、成長、及び/又は堆積を行うことが可能である。この変形形態では、フィルム層は、耐引掻きコーティング及び/又は自己回復コーティングを形成可能である。たとえば、フィルム層は、光学的透明度及び/又は材料の圧縮及び伸長(たとえば、元のサイズの150%〜200%まで)が可能な耐久性をはじめとする特性を呈しうる。フィルム層はまた、紫外吸光性、耐薬品性、疎水性、及び/又は疎油性(又は親和性)を呈しうる。触感層100とフィルム層との組合せはまた、PET剥離ライナー180で被覆可能である。
追加の保護層160は、耐引掻き層、保護硬質コーティング、及び/又は衝撃後に自己回復する及び/又は軟質弾性表面を生成する保護コーティング、たとえば、筆記用途の類似品を含みうる。この変形形態では、システム200は、薄層140に追加の保護層160を適用可能である。たとえば、システム200は、方法S100の他のプロセスに適合するように触感層100の触感表面110上に硬質コーティングをスプレー可能及び/又は適用可能である。この例では、システム200は、硬質コーティングを適用することにより、硬質タッチ表面全体に衝撃を分配するように構成された硬質タッチ表面を規定可能である。さらに、薄層140(硬質コーティングと基材120との間に位置する)は、基材120への衝撃を弱めるように構成可能である別の例では、システム200は、ライナー(たとえばPET層)に耐引掻き層を適用し、より後段で触感層を巻き取る前に触感層の触感表面110に耐引掻き層を接着可能である。
システム200は、触感層と耐引掻き層との間のポリマー鎖の相互作用に基づいて耐引掻き層を薄層140に接着可能又は結合可能である。追加的又は代替的に、システム200は、耐引掻き層と触感表面110との共有結合を促進するヒドロキシル効果を引き起こすために、触感層の触感表面110及び/又は耐引掻き層にコロナ放電又はプラズマ処理などの表面処理を適用可能である。したがって、触感層100は、化学結合(たとえば、フィルム層の分子と触感層100の分子との共有結合)、機械結合(たとえば、ネジを用いた圧入嵌合で圧力を用いて)、加熱結合(たとえば、一方又は両方の表面に熱を加えて結合界面を形成することにより)を介して、及び/又は接着剤(たとえばグルー)を用いて、フィルム層に固着可能である。
しかしながら、システム200は、いずれかの他の好適な方法で、薄層140にいずれかの他のコーティング及び/又は層を適用することにより、いずれかの他の所望の性質(たとえば、光学的、機械的、及び/又は化学的)を生成可能である。
8.ロールツーロール
別の変形形態では、システム200は、基材120と、薄層140と、いずれかの追加のコーティング又は適用された層とを含む触感層100を輸送のために最終ロール232に巻取り可能である。一般的には、この変形形態では、システム200は、製造サイクル時間を削減するために及びスループットを増加させるために触感層100を巻取り可能である。
以上に記載したように、システム200は、触感層100が最終ロール232上に巻き取られるときに薄層140が部分的に未硬化の状態で残留するように、オンライン硬化を制御可能である。この変形形態では、システム200は、触感表面110の欠陥の形成を防止するのに十分な、且つ最終ロール232上でオフラインで薄層140を継続して硬化可能な、巻取り開始時の薄層140の最終硬化レベルを決定可能である。以上に記載の一例では、カバーシートを触感層100の表面上にラミネートして巻き取った後、触感層100を最終硬化状態までさらに硬化可能である。システム200は、触感層を巻き取った後で薄層を硬化させるために、以上に記載の硬化デバイス内で最終ロールを加熱可能である。
9.触感層の組成
以上に記載したように、方法S100は、たとえば、タッチセンシティブディスプレイ上に適用するために、耐久性及び光学的透明度の触感層100(又はフィルム)を製造及び処理するように、実現可能である。図4に示されるように、触感層100は、方法S100のブロックでシステム200により実現される触感層の化学組成及びプロセスパラメーターから得られる高い弾性回復性、耐久性、光学的透明度、及び耐引掻き性などの性質を呈しうる。一実現形態では、システム200は、5〜100ミクロンの厚さの弾性材料の薄層140を形成するように、方法S100のブロックを実現可能である。そのほか、システム200は、薄層140を耐引掻きコーティングで被覆して触感層100の耐久性を向上させるように、方法S100のブロックを実行可能である。
一実現形態では、薄層140の主要ベース成分は、重合の中間段階のプレポリマー151である。一実現形態では、プレポリマー151はTDI末端ポリエステルプレポリマー151を含むが、TDI末端ポリエステルプレポリマー151と組み合わせて又はその代わりに他のプレポリマー151を混合可能である。こうした追加又は代替のプレポリマー151は、低分子量を有するイソシアネート含有プレポリマー151、又は脂肪族基、芳香族基、若しくはイソシアネート基を含有するイソシアネート含有ポリマーを含む。システム200はまた、低濃度の遊離イソシアネート(「低遊離」)を有するプレポリマー151などの他のプレポリマー151を実現可能である。しかしながら、従来の材料も「低遊離」材料も両方とも利用可能である。プレポリマー骨格は、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアクリル、又はそれらの混合物を含みうる。(プレポリマー151成分は、水及び他のアルコールと徐々に反応するイソシアネート含有化合物でありうる。したがって、システム200は、薄層140の他の成分と混合する前に粘性材料150中のプレポリマー151及び他の固体の上に窒素ガスブランケットをポンプ供給して、それらを乾燥可能である。)
基材120に適用される粘性材料150はまた、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤などの鎖延長剤153を含みうる。しかしながら、低分子と、脂肪族アミン、芳香族アミン、及びヒドロキシルを含む2つのイソシアネート反応性末端基と、を有するクラスの材料をはじめとする1つ以上の他の鎖延長剤をポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤と組み合わせて又はその代わりに粘性材料150に適用可能である。一実現形態では、粘性材料150は、ポットライフ及びタックタイムなどの処理特性と、光学的性質、耐UV性、弾性回復性、耐引掻き性、及び/又は圧縮性などの材料性能特性と、のバランスをとるために、鎖延長剤又は硬化剤の組合せを含む。鎖延長剤の粘性材料で使用可能な鎖延長剤/硬化剤の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤90、各種分子量(たとえば100又は300)のポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤、各種分子量(たとえば、230、400、又は2000)のポリオキシプロピレンジアミン、ヒドロキノンビス(2−ヒドロキシエチル)又は「HQEE」、及び/又はエトキシル化HQEEが挙げられる。
粘性材料150はまた、DiTMPなどの架橋剤154を含む。しかしながら、1つ以上の他の架橋剤をDiTMPと混合可能である。たとえば、イソシアネート反応性末端基は、脂肪族アミン、芳香族アミン、及びヒドロキシルを含む。一実現形態では、粘性材料150は、ポットライフ及びタックタイムなどの処理特性と、光学的性質、耐UV性、弾性回復性、耐引掻き性、及び圧入性/圧縮性などの材料性能特性と、のバランスをとるために、架橋剤と鎖延長剤との組合せを含むことができる。こうした架橋剤の例としては、TMP、DiTMP、エトキシル化TMP、エトキシル化DiTMPが挙げられる。
粘性材料はまた、触媒(たとえばジブチルスズジラウレート)を含む。しかしながら、スナップ硬化能を呈する他の触媒は、次の配位子:Sn、Ti、Zn、Hg、及び/又はBiの1つ以上を有する有機金属含有化合物を含む。代替的に、触媒は、第3級アミンなどの有機触媒部分を含みうる(たとえば、第1スズオクトエート又はジブチルスズジラウレート)。
パートA及びパートBに適合可能な適切なスナップ硬化触媒は、パートA及びパートBがスタティック混合ヘッド内での混合時に反応を開始しないように選択可能である。したがって、システムは、混合ヘッド及びスロットダイを介して混合物をディスペンス可能であり、且つ混合物は、硬化開始前にセルフレベリング可能である。この実現形態では、システムは、1)室温での反応及び関連する反応エンタルピーを最小限に抑えるようにパートBの混合物とパートA中のイソシアネート基との非触媒反応性を調整可能であり、2)イソシアネート及びイソシアネート反応性基の濃度を低減するように粘性材料を溶媒で希釈可能であり、及び/又は3)粘性材料の乾燥/硬化温度未満の温度で不活性なスナップ硬化触媒を選択可能である。
この実現形態では、システムは、TDI末端ポリエステルプレポリマーなどのプレポリマーと、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤などの鎖延長剤と、DiTMPなどの架橋剤と、を組み合わせて、エラストマー層14を得るために方法S100に従ってキャスト可能な混合物を形成可能である。こうしてエラストマーのベース成分を選択した後、システムは、各成分の適切量(重量基準又は体積基準)を同定して、適切な光学的性質、耐久性、及び機械的性質を備えたフィルム層を形成するのに最適な組成物混合物を達成可能である。
エラストマーのベース成分を同定した後、システム200は、各成分の適切量(重量基準又は体積基準)を同定して、適切な光学的性質、耐久性、及び機械的性質を備えたフィルム層を形成するのに最適な組成物粘性材料150を達成可能である。
溶媒は、ジオール鎖延長剤(たとえば、ブタンジオール若しくは「BDO」又はヒドロキノンエーテル若しくは「HQEE」)などをはじめとするOH末端鎖延長剤を含みうる。以上に記載のベース成分の混合物では、芳香族ジアミン硬化剤がポリウレタン用鎖延長剤としても機能しうるので、ベース成分のポリウレタン成分に対する芳香族ジアミン硬化剤の部分は溶媒で置換可能である。
TDI末端ポリエステルプレポリマー151は、典型的には、触感層100の組成物の70%〜86%を形成し、一方、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤、DiTMP、触媒155、及び溶媒152は、それぞれ、触感層100の2〜2.9%、1.5〜2%、0.1〜0.2%、及び9〜33%を形成する。この実現形態では、成分の重量パーセントは、以下に記載の触感層100の特定の性能を達成するように変更可能である。さらに、組成物はまた、溶媒152を含む粘性材料中のパートA及びパートB(以上に記載の通り)の貯蔵寿命安定性の向上又は延長が可能である。たとえば、システムは、薄層の耐久性を向上させるために粘性材料中の架橋剤の体積を増加可能である。
別の実現形態では、システム200は、材料組成物のポットライフを向上させるために、BDO及び/又はHQEEなどのOH末端鎖延長剤153によりポリウレタン鎖延長剤153用の芳香族ジアミン硬化剤の一部又は全部の交換又は置換を行うことが可能である。そのため、システム200は、材料組成物を用いたフィルムの製造に望まれるポットライフの長さに応じて、材料組成物に置換導入されるOH末端鎖延長剤153の体積及びタイプを変更可能である。たとえば、ポリウレタン鎖延長剤153用の芳香族ジアミン硬化剤の少なくとも50%を50%BDO又は50%HQEEで置換することにより、システム200は、それぞれ、1分(1min.)又は8分(8min.)だけポットライフを延長可能である。別の例では、ポリウレタン成分用芳香族ジアミン硬化剤をBDO又はHQEEなどのジオール鎖延長剤153で置換することにより、システム200は、30分(30min.)又は60分(60min.)超だけ材料組成物のポットライフを延長可能である。
次いで、システム200は、製造時に鎖延長剤153をプレポリマー151成分に1回以上添加可能である。たとえば、システム200は、プレポリマー151をはじめとする1つ以上のベース成分の溶解を助長するために、粘性材料150のベース成分の混合開始時に鎖延長剤153を添加可能である。代替的又は追加的に、システム200は、ベース成分の溶解及び粘性材料150を制御するために、材料の製造の1つ以上の局面にわたり鎖延長剤153組成物を連続的に添加可能である。追加的又は代替的に、第1の時点で(たとえば、プレポリマー151の溶解を目的として混合前などに)、及びスロットダイコーティング前に組成物材料の溶解を促進するために第2の時点で、なんらかの量の鎖延長剤153を添加可能である。
9.1触感層の性質
システムは、触感層110のある特定の反射率、光透過率、ヘイズ、透明度、光沢、及び/又は他の光学的性質を達成するために、方法S100の各種ブロックを実行可能である。たとえば、触感層110は、90%超(たとえば93%)の光透過率を呈したり、ヘイズを1%以下に制限したり、透明度を99%以上に増加させたり、光沢を70光沢単位超に向上させたりすることなどが可能である。
追加的又は代替的に、混合物のプロセス及び/又は組成物は、防眩性が望まれる特定用途(たとえば屋外使用など)の触感層110の光学的性質を向上させるように調整可能である。たとえば、システムは、ヘイズ値が約8%のヘイズになるように硬化時間、硬化温度、及び製造清浄度(すなわち、汚染防止のため)を制御することにより、エラストマー層14の透明度又はヘイズを制御可能である。この例では、ヘイズを増加させるように材料の光学的性質を向上させることにより、システムは、触感層110からのグレアを制御(及び低減)することも可能である。さらに、システムは、触感層110の向上した光学的性質、耐久性、及び他の機械的性質を実質的に改変することなく触感層110の透過率、ヘイズ、透明度、光沢、及びスパークルを制御及び最適化するように、処理パラメーターを調整可能である。
10.適用例
システム200は、図5に示されるスタイラス用途をはじめとする各種用途に使用するために多種多様な形状で触感層100を形成するように、方法S100のブロックを実現可能である。たとえば、タッチセンシティブ表面を規定するように触感層100をタッチセンサー上に配置可能である。本出願では、触感層100は、フィルム層と一緒になって、紙上にペンで書く感覚に類似した筆記感覚が得られるように構成された筆記表面を形成する。光学的透明度及び耐引掻き性及び/又は可撓性の属性が必要とされる他の用途を特定可能である。そのため、触感層100は、パッキング材料、ラベリング材料、又は照明ケーシングとして使用可能である。他の用途では、触感層100は、光学的な透明度又は不透明度などの光学的性質を呈するように調整可能である。しかしながら、システム200は、いずれかの他の好適な方法で所望の光学的透明度及び関連する性質を維持するように触感層100をマスク可能である。
本明細書に記載のシステム及び方法は、コンピューター可読命令を記憶するコンピューター可読媒体を受容するように構成された機械として少なくとも部分的には具現化及び/又は実現が可能である。命令は、アプリケーション、アプレット、ホスト、サーバー、ネットワーク、ウェブサイト、通信サービス、通信インターフェース、ユーザーコンピューター若しくはモバイルデバイスのハードウェア/ファームウェア/ソフトウェアエレメント、リストバンド、スマートフォン、又はそれらのいずれかの好適な組合せと統合されたコンピューター実行可能コンポーネントにより実行可能である。実施形態の他のシステム及び方法は、コンピューター可読命令を記憶するコンピューター可読媒体を受容するように構成される機械として少なくとも部分的には具現化及び/又は実現が可能である。命令は、以上に記載のタイプの装置及びネットワークと統合されたコンピューター実行可能コンポーネントにより統合されたコンピューター実行可能コンポーネントにより実行可能である。コンピューター可読媒体は、RAM、ROM、フラッシュメモリー、EEPROM、光学デバイス(CD又はDVD)、ハードドライブ、フロッピードライブ、又はいずれかの好適なデバイスなどのいずれか好適なコンピューター可読媒体に記憶可能である。コンピューター実行可能コンポーネントは、プロセッサーでありうるが、いずれかの好適な専用ハードウェアデバイスは、(代替的又は追加的に)命令を実行可能である。
以上の詳細な説明から並びに図面及び特許請求の範囲から当業者であれば分かるであろうが、以下の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱することなく本発明の実施形態に修正及び変更を加えることが可能である。

Claims (20)

  1. 基材上に薄層を直接キャストする方法において、
    ・プレポリマーと溶媒と鎖延長剤とを組み合わせて第1の粘性材料を規定するステップと、
    ・第1のロールから表面を横切って基材を第1のスピードで連続的に前進させるステップと、
    ・堆積ヘッドを介して第1の粘度の前記第1の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップであって、前記基材が前記表面に沿って前進する間、前記第1の粘性材料が前記基材を横切るように横方向に流動して前記基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、ステップと、
    ・前記第1の粘性材料が前記基材を横切るように横方向に流動する継続時間に対応する距離である、前記第1の粘性材料を前記基材上に堆積させる前記堆積ヘッドからの距離で、前記第1の粘性材料を加熱することにより溶媒を蒸発させるとともに前記鎖延長剤と前記プレポリマーとの反応を引き起こして前記粘性材料を硬化させ、第1の層を形成するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 請求項1に記載の方法において、前記プレポリマーと前記溶媒と前記鎖延長剤とを組み合わせて前記第1の粘性材料を規定するステップが、第1の溶液と第2の溶液とを混合するステップを含み、前記第1の溶液が前記プレポリマーと前記溶媒とを含み、且つ前記第2の溶液が触媒と架橋剤と前記鎖延長剤とを含み、前記プレポリマーの重合及びポリマー鎖の架橋を促進することにより、前記層を規定する物理架橋及び化学架橋されたポリマー鎖が形成されるように構成されることを特徴とする方法。
  3. 請求項2に記載の方法において、前記第1の溶液と前記第2の溶液とを混合するステップが、
    ・TDI末端ポリエステルプレポリマーを含む前記プレポリマーと、メチルエチルケトンを含む前記溶媒と、を混合して前記第1の溶液を規定するステップと、
    ・ジブチルスズジラウレートを含む前記触媒と、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤を含む前記鎖延長剤と、ジトリメチロールプロパンを含む架橋剤と、を混合して前記第2の溶液を規定するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  4. 請求項1に記載の方法において、前記第1の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップが、前記第1の粘性材料の堆積時に第1の方向に平行移動している連続した押出しエラストマーフィルム上に前記第1の粘性材料を堆積させるステップを含み、前記第1の粘性材料が前記連続したフィルム基材を横切るように分配されて、前記連続した押出しエラストマーフィルムを横切るように連続して延在する実質的に均一な厚さの前記第1の層を形成することを特徴とする方法。
  5. 請求項4に記載の方法において、前記第1の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップが、硬化後に前記薄層から除去可能なポリエチレンテレフタレートを含む前記連続した押出しエラストマーフィルム上に前記第1の粘性材料を堆積させることを含むことを特徴とする方法。
  6. 請求項1に記載の方法において、前記基材を前記第1のロールから前記表面を横切って前進させるステップが、前記基材及び前記第1の層を前記表面上で前記堆積ヘッドから前記第1の粘性材料の流量に比例するスピードで進行させるステップを含み、前記堆積ヘッドと前記第1の粘性材料を加熱するオーブンとの間の距離が、前記第1の粘性材料の前記第1の粘度により規定される前記第1の粘性材料の分散流量で前記第1の粘性材料が前記基材を横切るように流動して均一厚さになるまでの継続時間に比例することを特徴とする方法。
  7. 請求項1に記載の方法において、
    ・プレポリマーと溶媒と鎖延長剤とを組み合わせて第2の粘性材料を規定するステップと、
    ・前記堆積ヘッドからの前記第2の粘性材料の流量に比例する第2のスピードで前記表面を横切って連続的に前記基材及び前記第1の粘性材料の前記第1の層を前進させるステップと、
    ・前記第2の粘性材料を前記基材に対向する前記第1の層上に堆積させるステップであって、前記第2の粘性材料の溶媒が前記第1の層と反応するように構成されるステップと、
    ・前記第2の粘性材料が前記第1の層を横切るように横方向に流動する第2の継続時間に対応する第2の距離である、前記第2の粘性材料を前記第1の層上に堆積させる前記堆積ヘッドからの第2の距離で、前記第2の粘性材料を加熱することにより溶媒を蒸発させるとともに前記鎖延長剤と前記プレポリマーとの反応を引き起こして前記第2の粘性材料を硬化させ、第2の層を形成するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする方法。
  8. 請求項7に記載の方法において、
    ・前記第1の粘性材料を加熱するステップが、前記第1の層を加熱することにより前記第1の粘性材料から溶媒を除去して衝撃に応答して前記第1の層の第1の緩和時間を呈する前記第1の層を形成するステップを含み、且つ
    ・前記第2の粘性材料を加熱するステップが、前記第2の粘性材料を加熱することにより前記第2の粘性材料から溶媒を除去してタッチ表面を規定し且つ物理架橋及び化学架橋されたポリマー鎖を含む前記第2の層を形成するステップを含み、前記第2の層が前記第1の緩和時間とは異なり第2の緩和時間を呈し、且つ前記第1の層と協同して前記タッチ表面を変位させる衝撃から回復するように構成されることを特徴とする方法。
  9. 請求項1に記載の方法において、前記基材に対向する前記第1の層上に硬質コート層を堆積させるステップをさらに含み、前記硬質コート層がタッチ表面を規定し、前記第1の層が前記タッチ表面への力の適用に応答する前記基材への衝撃の伝達を弱めるように構成されることを特徴とする方法。
  10. 請求項1に記載の方法において、前記第1の層を加熱することにより前記第1の層から溶媒を除去するステップが、最終層の最終硬化レベル未満の第1の硬化レベルまで前記第1の層を硬化させる第1の継続時間にわたり前記第1の層を加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
  11. 請求項1に記載の方法において、
    ・前記プレポリマーと前記溶媒と前記触媒とを組み合わせるステップが、前記プレポリマーと前記溶媒と前記触媒とを混合ヘッド内で混合するステップを含み、
    ・前記表面を横切って前記基材を前進させるステップが、鏡面仕上げ表面上でオーブンの方向に前記基材を進行させるステップを含み、且つ
    ・前記第1の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップが、前記第1の粘性材料をスロットダイコーターに通して鏡面仕上げ表面上で平行移動している前記基材上にディスペンスするステップを含み、
    ・前記第1の粘性材料を加熱するステップが、前記第1の層及び前記基材を前記オーブンに通して第2のスピードで移動させるステップを含み、前記オーブンが、前記第1の層及び前記基材を目標温度に加熱するように構成され、前記第2のスピードが、硬化時間、前記オーブンから出た後の目標硬化レベル、及び前記オーブンの長さにより規定されることを特徴とする方法。
  12. 薄層をキャストする方法において、
    ・第1の溶液と第2の溶液とを混合して第1の粘性材料を規定するステップであって、前記第1の溶液が前記プレポリマーと前記溶媒とを含み、前記第2の溶液が触媒と架橋剤と鎖延長剤とを含む、ステップと、
    ・第1のロールから表面を横切って基材を第1のスピードで連続的に前進させるステップと、
    ・堆積ヘッドを介して第1の粘度の前記第1の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップであって、前記基材が前記表面に沿って前進する時間にわたり、前記第1の粘性材料が前記基材を横切るように横方向に流動して前記基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、ステップと、
    ・前記第1の粘性材料が前記基材を横切るように横方向に流動して前記薄層を形成する継続時間に対応する、前記堆積ヘッドからの距離で、前記薄層を加熱することにより前記薄層から溶媒を除去するとともに前記架橋剤と前記鎖延長剤と前記プレポリマーとの反応を引き起こして物理架橋及び化学架橋されるポリマー鎖を含む前記薄層を硬化させるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  13. 請求項12に記載の方法において、
    ・前記表面を横切って前記基材を前進させるステップが、鏡面仕上げ表面上でオーブンの方向に前記基材を進行させるステップを含み、且つ
    ・前記第1の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップが、前記第1の粘性材料をスロットダイコーターに通して前記鏡面仕上げ表面上で平行移動している前記基材上にディスペンスするステップを含み、且つ
    ・前記第1の粘性材料を加熱するステップが、前記第1の層及び前記基材を目標温度に加熱するように構成された前記オーブンに通して前記第1の層及び前記基材を硬化時間及び前記オーブンから出た後の目標硬化レベルにより規定される第2の継続時間にわたって前進させるステップを含むことを特徴とする方法。
  14. 請求項13に記載の方法において、
    ・前記第1の層を加熱して前記第1の層から溶媒を除去するステップが、前記第1の層を第1の硬化レベルに硬化させる第1の継続時間にわたり前記第1の層を加熱するステップを含み、且つ
    ・前記第1の継続時間の終了に応答して前記触感層をロール上に巻き取って第2の硬化レベルに硬化させるステップをさらに含み、前記第1の層が巻取り後に継続して硬化されることを特徴とする方法。
  15. 請求項12に記載の方法において、前記基材に対向する前記第1の層上に硬質コート層を堆積させるステップをさらに含み、前記硬質コート層がタッチ表面を規定し、前記第1の層が前記タッチ表面への力の適用に応答する前記基材への衝撃の伝達を弱めるように構成されることを特徴とする方法。
  16. 請求項12に記載の方法において、第1の溶液と第2の溶液とを混合して第1の粘性材料を規定するステップが、
    ・前記プレポリマーを前記溶媒に溶解させて前記第1の溶液を規定するステップであって、前記プレポリマーがTDI末端ポリエステルプレポリマーを含むとともに重量基準で前記第1の粘性混合物の60パーセント〜90パーセントを規定し、前記溶媒がメチルエチルケトンを含むとともに重量基準で前記第1の粘性混合物の5パーセント〜35パーセントを規定する、ステップと、
    ・前記触媒と前記鎖延長剤と前記架橋剤を混合して前記第2の溶液を規定するステップであって、前記触媒がジブチルスズジラウレートを含むとともに重量基準で前記第1の粘性混合物の0パーセント〜0.5パーセントを規定し、前記鎖延長剤がポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤を含むとともに重量基準で前記第1の粘性混合物の2パーセント〜4パーセントを規定し、且つ架橋剤がジトリメチロールプロパンを含むとともに重量基準で前記第1の粘性混合物の1パーセント〜3パーセントを規定する、ステップと、
    ・混合ヘッド内の前記第1の溶液と前記第2の溶液とを組み合わせるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  17. 触感層において、
    ・基材と、
    ・変形からの回復に対して第1の緩和時間を呈する第1の層であって、前記第1の層が、
    o第1のプレポリマーと第1の溶媒と第1の硬化剤とを組み合わせて第1の粘性材料を規定するステップと、
    o前記第1の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップであって、前記第1の粘性材料が前記基材を横切るように流動して実質的に均一な厚さの前記第1の層を形成する、ステップと、
    o前記第1の層を加熱することにより前記溶媒を追い出すとともに前記第1の硬化剤と前記プレポリマーとの反応を引き起こして物理架橋及び化学架橋されたポリマー鎖により規定される前記第1の層を形成するステップと、
    により前記基材上にキャストされる、第1の層と、
    ・前記基材に対向する前記第1の層上にキャストされてタッチ表面を規定する第2の層であって、前記第2の層が変形からの回復に対して第2の緩和時間を呈する、第2の層と、
    を含むことを特徴とする触感層。
  18. 請求項17に記載の触感層において、前記第2の層が、
    ・第2のプレポリマーと第2の溶媒と第2の硬化剤とを組み合わせて第2の粘性材料を規定するステップと、
    ・前記第2の粘性材料を前記第1の層上に堆積させるステップであって、前記第2の粘性材料が前記第1の層を横切るように流動して均一な厚さの前記第2の層を形成する、ステップと、
    ・前記第2の層を加熱することにより前記溶媒を追い出すとともに前記第2の硬化剤と前記第2のプレポリマーとの反応を引き起こして物理架橋及び化学架橋されるポリマー鎖により規定される第2の層を硬化させるステップと、
    により前記第1の層上にキャストされることを特徴とする触感層。
  19. 請求項17に記載の触感層において、前記第1の層が、
    ・第1のプレポリマーと第1の溶媒とを組み合わせるステップであって、第1の溶液を規定する前記第1のプレポリマーがTDI末端ポリエステルプレポリマーを含み、前記第1の溶媒がメチルエチルケトンを含む、ステップと、
    ・触媒と鎖延長剤と架橋剤とを組み合わせて第1の硬化剤を規定するステップであって、前記触媒がジブチルスズジラウレートを含み、前記鎖延長剤がポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤を含み、且つ架橋剤がジトリメチロールプロパンを含む、ステップと、
    ・前記第1の溶液と前記第1の硬化剤とを組み合わせて前記第1の粘性材料を規定するステップと、
    により前記基材上にキャストされることを特徴とする触感層。
  20. 請求項17に記載の触感層において、前記第2の層が、前記第1の緩和時間から閾値オフセット内の第2の緩和時間を呈し、前記第2の層が、前記第1の層と協同して、前記第1の層及び前記第2の層の変形に応答して前記第1の緩和時間及び前記第2の緩和時間の遅い方により規定される時間内で前記タッチ表面をプレ変形状態に回復することを特徴とする触感層。

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