JP2024016168A - 装飾面を有する基材及び製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、全般的に、装飾面を有する基材、及び装飾面を有する基材を製造する方法に関する。【解決手段】特定の実施形態では、本発明は、装飾面を有するルーフィング、クラッディング、及び/若しくはサイディング製品、又はルーフィング、クラッディング、及び/若しくはサイディング製品のコーティング若しくはコーティング層、並びにこれを製造する方法を提供する。また、ルーフィング、クラッディング、及び/又はサイディング製品、並びに建物の表面上に取り付けるためのそのような製品のアセンブリ、並びにルーフィング、クラッディング、及び/若しくはサイディング製品の製造システム及び方法を提供する。【選択図】図1

Description

本発明は、全般的に、装飾面を有する基材、及び装飾面を有する基材を製造する方法に関する。特定の実施形態では、本発明は、装飾面を有するルーフィング、クラッディング及び/若しくはサイディング製品、又はルーフィング、クラッディング、及び/若しくはサイディング製品のコーティング若しくはコーティング層、並びにこれを製造する方法に関する。本発明はまた、ルーフィング、クラッディング、及び/又はサイディング製品、並びに建物の表面上に取り付けるためのそのような製品のアセンブリ、並びにルーフィング、クラッディング、及び/若しくはサイディング製品の製造システム及び方法に関する。
既知の様々なルーフィング、クラッディング及び/又はサイディング製品があり、そのそれぞれは、ユーザの好みに応じて、建物の表面上に取り付けるための特定の外観及び性能特性を有する。良く知られる製品としては、アスファルトシングル、スレート、タイル、コンクリートタイル等が挙げられる。このような製品は、石、粘土、用材等などの天然材料から、又はポリマー及びその複合材などの合成材料から製造され得る。
そのような製品を製造するために合成材料を使用すると、天然材料を使用するよりも多くの利点、例えば、性能及び/若しくは処理特性の向上及び/又はコストメリットをもたらすことができる。合成材料が使用される場合、そのような製品の審美的観点から天然材料の外観を模す又は天然材料に似せることが多くの場合望ましい。しかしながら、これは、製品の他の重要な特性、例えば、耐久性を保持しつつ達成することが困難な場合がある。
アスファルトシングルの製造では、所望の外観を有する表面を提供するために、且つアスファルトをUV劣化から保護するために、例えば、ガラス繊維又はセルロース繊維のマットを加熱アスファルトで被覆し、所望の色のセラミック材料の顆粒(例えば、均一な色のセラミックで被覆された石)をアスファルトコーティングに適用する。セラミック材料の顆粒の一部はアスファルトの表面に強力に付着せず、例えば、輸送若しくは設置中の摩擦によって、又は設置後、特に高温のときに上を歩行することによって容易に外れ、製品の外観に不利に影響するおそれがある。
旧来使用されてきた製品と同じ又は類似の外観を提供するが性能特性も提供する、装飾面を有する基材、並びにルーフィング、クラッディング及び/若しくはサイディング製品、又はルーフィング、クラッディング、及び/若しくはサイディング製品のコーティング若しくはコーティング層などの装飾面を有する基材を製造する方法を提供することに対する継続的なニーズがある。特に、適切な量で及び/又は代替材料から工業的に製造できるこのような代替物を提供すること。
本発明の目的は、このニーズをいくらか満たすこと及び/又は有用な選択肢を公共に少なくとも与えることである。
本発明の代替的な又は付加的な目的は、代替的な又は代用的なルーフィング、クラッディング及び/又はサイディングモジュールを提供することである。
別の又は更なる目的は、ルーフィング、クラッディング並びに/又はサイディング製品の別の製造方法を、より生産的な及び/若しくは効率的な及び/若しくは費用対効果的な手法で提供することである。
本明細書において特許明細書、他の外部文書又はその他の情報源を参照する場合、これは概して、本発明の特徴を述べるための背景を提供する目的のためである。特に明記しない限り、このような外部文書の参照は、このような文書又はこのような情報源が、いかなる法域においても、先行技術であること、又は当該技術分野における共通一般知識の一部を成すことを承認するものとして解釈されるべきではない。
第1の態様では、本発明は、装飾面を有する基材を製造する方法であって、
初期色と1種以上のポリマーを含む露出面とを有する1種以上の複数の着色粒子を用意することと、
1種以上のポリマーを含む、被装飾露出面を有する基材を用意することと、
前記1種以上の複数の着色粒子と、前記被装飾露出面とを接触させることと、
前記着色粒子及び/又は前記被装飾露出面を、前記着色粒子を前記被装飾露出面内に融合させる、又は前記被装飾露出面に融合させる、又は前記被装飾露出面と合着させるのに十分な温度及び圧力に曝すことであって、前記温度及び圧力はある期間にわたって制御され、それにより、装飾面を有する基材を製造する、ことと、を含む、方法を広く含む。
第2の態様では、本発明は、本発明に記載の方法によって製造された装飾面を有する基材を広く含む。
第3の態様では、本発明は、1種以上のポリマーと、初期色を有する複数の着色粒子と、を含む装飾面を有し、前記表面内に若しくは前記表面に融合される、又は前記表面と合着される1種以上のポリマーを含む、基材を広く含む。
第4の態様では、本発明は、1種以上のポリマーを含む連続的な又は一体的な高分子マトリックスを含む装飾面を有し、前記表面は、複数の視覚的に区別可能な着色領域を含み、着色領域は、表面の幅及び/又は長さにわたって色及び/又はサイズ及び/形状が同じであってもよい又は異なっていてもよい、基材を広く含む。
以下の実施形態及び好みは、単独で又はいずれか2つ以上の任意の組み合わせにおいて、上記の態様のいずれか及び以下の態様のいずれかに関連し得る。
いくつかの実施形態では、基材は高分子である、又は被装飾露出面を画定する高分子コーティング若しくはコーティング層を含む。
いくつかの実施形態では、基材は、ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、又はルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、好ましくは、高分子ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品のコーティング若しくはコーティング層、又はルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、好ましくは、高分子ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品の高分子コーティング若しくはコーティング層を含む。
いくつかの実施形態では、1種以上の複数の着色粒子は、着色粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーがMFIを有するように、並びに/又は着色粒子及び/若しくは被装飾面が曝される温度及び圧力において、粒子が、装飾面に及び/若しくは装飾面上に所望の外観を提供するのに有効な平均粒径を有するように選択される。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、着色粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーのガラス転移温度(Tg)を超える温度で、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い温度で、被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーと混和可能である又は相溶性がある、好ましくは混和可能である。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/又は被装飾面が曝される温度は、着色粒子及び/又は被装飾面が曝される前記圧力において、着色粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/又は被装飾面が曝される温度は、着色粒子及び/若しくは着色粒子の露出面の1種以上のポリマーのTgよりも少なくとも約1℃高い、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーのTgよりも少なくとも約1℃高い。いくつかの実施形態では、着色粒子及び/若しくは着色粒子の露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い温度は、Tgよりも少なくとも約5℃高い、例えば、Tgよりも少なくとも約10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100℃高い、好ましくはTgよりも少なくとも50℃高い(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから選択されてもよい)。
いくつかの実施形態では、当該方法は、2種以上の複数の着色粒子を用意することと、被装飾露出面と2種以上の複数の着色粒子とを接触させることと、を含み、各複数の着色粒子の着色粒子は異なる種類のものである。
いくつかの実施形態では、各複数の着色粒子の着色粒子は、組成又は物性又は特性が異なる。
いくつかの実施形態では、各複数の着色粒子の着色粒子は、以下、すなわち、初期色;粒子の露出面の1種以上のポリマーの組成;粒子及び/又は粒子の露出面の1種以上のポリマーのガラス転移温度(Tg);粒子及び/又は粒子の露出面の1種以上のポリマーの熱変形温度(HDT);粒子及び/又は粒子の露出面の1種以上のポリマーのメルトフローインデックス(MFI);平均粒径;形状;光反射能力;例えば光、熱又は微生物による劣化に対する安定性;並びにグリップ又は摩耗を提供する能力、の1つ以上において異なる。
いくつかの実施形態では、各複数の着色粒子の着色粒子は、以下、すなわち、軟度(例えば、ビカット軟化点);硬度(例えば、ショアA硬度及び/又はショアD硬度);及び/又は弾性率、の1つ以上において異なる。
いくつかの実施形態では、1種以上の複数の着色粒子及び/若しくは被装飾露出面は、粒子と被装飾露出面とを接触させたときに粒子及び/若しくは被装飾露出面が曝される温度である、並びに/又は1種以上の複数の着色粒子及び/若しくは被装飾面は、着色粒子と被装飾露出面とを接触させた後に粒子及び/若しくは被装飾面が曝される温度まで加熱される。
いくつかの実施形態では、1種以上の複数の着色粒子と被装飾露出面とを接触させることは、(a)複数の着色粒子の1種以上を被装飾露出面に適用すること、又は(b)複数の着色粒子の1種以上を表面に適用すること、及び被装飾露出面を着色粒子に適用することを含む。
いくつかの実施形態では、当該方法は、着色粒子と被装飾露出面とを接触させた後に、着色粒子及び被装飾露出面に圧力を加えることを含む。
いくつかの実施形態では、1種以上の複数の着色粒子の着色粒子は、約0.05~約5mm、例えば、0.05~5、0.05~4.5、0.05~4、0.05~3.5、0.05~3、0.05~2.5、0.05~2、0.05~1.9、0.05~1.8、0.05~1.7、0.05~1.6、0.05~1.5、0.1~5、0.1~4、0.1~3、0.1~2、0.1~1.9、0.1~1.8、0.1~1.7、0.1~1.6、0.1~1.5、0.2~5、0.2~4、0.2~3、0.2~2、0.2~1.9、0.2~1.8、0.2~1.7、0.2~1.6、0.2~1.5、0.3~5、0.3~4、0.3~3、0.3~2、0.3~1.9、0.3~1.8、0.3~1.7、0.3~1.6、又は0.3~1.5mm、好ましくは約0.3~1.5mm又は0.1~約0.5mmの平均粒径を有する。
いくつかの実施形態では、複数の着色粒子は、所定の形状(例えば、実質的に球形、円筒形、管形、若しくは円錐形);ランダム形状;又はその組み合わせのものである。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーを、粒子の重量ベースで約1~約100%(w/w)、例えば、2~100、3~100、4~100、5~100、10~100、20~100、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、1~99、2~99、3~99、4~99、5~99、10~99、20~99、30~99、40~99、50~99、60~99、70~99、80~99、2~98、3~98、4~98、5~98、又は10~98%含む。いくつかの実施形態では、着色粒子は、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーを、粒子の重量ベースで約10~約98%(w/w)、例えば、20~98、30~98、40~98、50~98、60~98、70~98、又は80~98%、好ましくは約80~98%含む。ある実施形態では、着色粒子は、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーを、粒子の重量ベースで約10~約90%(w/w)、例えば、10~80、10~70、10~60、10~50、20~98、20~90、20~80、20~70、20~60、20~50、好ましくは20~50%含む。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面は、被装飾露出面の1種以上のポリマーを、被装飾露出面が形成される材料の重量ベースで約1~約100%(w/w)、例えば、2~100、3~100、4~100、5~100、10~100、20~100、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、1~99、2~99、3~99、4~99、5~99、10~99、20~99、30~99、40~99、50~99、60~99、70~99、80~99、2~98、3~98、4~98、5~98、又は10~98%含む。いくつかの実施形態では、被装飾露出面は、被装飾露出面の1種以上のポリマーを、被装飾露出面が形成される材料の重量ベースで約10~約98%(w/w)、例えば、10~90、10~80、10~70、10~60、10~50、20~98、20~90、20~80、20~70、20~60、20~50、好ましくは20~50%含む。
いくつかの実施形態では、基材は、高分子基材、又は被装飾露出面を提供する高分子コーティング若しくはコーティング層を含む基材であり、高分子基材、又はポリマーコーティング若しくは層は、1種以上のポリマーを、高分子基材又は高分子コーティング若しくは層の重量ベースで約1~約100%(w/w)、例えば、2~100、3~100、4~100、5~100、10~100、20~100、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、1~99、2~99、3~99、4~99、5~99、10~99、20~99、30~99、40~99、50~99、60~99、70~99、80~99、2~98、3~98、4~98、5~98、又は10~98%含む。いくつかの実施形態では、基材は、高分子基材、又は被装飾露出面を提供する高分子コーティング若しくはコーティング層を含む基材であり、高分子基材、又はポリマーコーティング若しくは層は、1種以上のポリマーを、高分子基材又は高分子コーティング若しくは層の重量ベースで約10~約98%(w/w)、例えば、10~90、10~80、10~70、10~60、10~50、20~98、20~90、20~80、20~70、20~60、20~50、好ましくは20~50%含む。
いくつかの実施形態では、着色粒子の露出面の1種以上のポリマー及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは熱可塑性ポリマーから選択される。
いくつかの実施形態では、着色粒子の露出面の1種以上のポリマー及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、ポリスチレン(GPPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエステルメタクリレート(PEM)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリウレタン(PU)、単独重合体、共重合体、ブロック共重合体、及び三元共重合体形態を含むポリエチレン(PE)、ポリ乳酸(PLA)、ナイロン(PA)、アクリル(PMMA)、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、架橋ポリエチレン(PEX)、熱可塑性エラストマー(TPE)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、熱可塑性ゴム(TPR)、単独重合体及び共重合体形態を含むポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、スチレン-アクリロニトリル樹脂(SAN)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、ビニル、メタクリル酸塩共重合体、発泡ポリマー、ポリカーボネート、並びにこれらの組み合わせから選択される。
いくつかの実施形態では、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、ポリエチレン、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、又は熱可塑性オレフィン(TPO)、例えば、ポリエチレン系TPO、又はこれらのいずれか2つ以上のブレンドから選択される。
いくつかの実施形態では、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、HDPE、HDPEとLDPEとのブレンド、又はHDPEとLLDPEとのブレンドから選択される。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約20℃、例えば、少なくとも約25、30、35、40、45、50、55、60、65、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、175、又は200℃(有効範囲は、これらの値のいずれか2つ、例えば、60~100℃から選択されてもよい)の熱変形温度(HDT)を有する。いくつかの実施形態では、着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約40℃、例えば、少なくとも約45、50、55、60、65、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、175、又は200℃(有効範囲は、これらの値のいずれか2つ、例えば、60~100℃から選択されてもよい)の熱変形温度(HDT)を有する。いくつかの実施形態では、そのようなHDTは、2種以上のポリマーのブレンドによって提供される。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/若しくは着色粒子の露出面の1種以上のポリマー、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーは、約200℃以下、例えば、約150、125、100、75、50、若しくは25℃以下、又は0℃以下のガラス転移温度(Tg)を有する。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/又は着色粒子の露出面上の1種以上のポリマーは、約0~約50(0~1のフラクショナルメルト(fractional melt)を含む)、例えば、0~45、0~40、0~35、0~30、0~20、0~15、0~10、0~5、0~4、0~3、0~2、0~1、0~0.5のメルトフローインデックス(MFI)を有する。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面の1種以上のポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、熱可塑性オレフィン(TPO)、又はこれらのいずれか2つ以上の組み合わせから選択される。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面の1種以上のポリマーは、ポリエチレン、熱可塑性オレフィン(TPO)、又はこれらのいずれか2つ以上の組み合わせから選択される。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約20℃、例えば、少なくとも約30、40、50、60、70、80、又は90℃の熱変形温度(HDT)を有する。いくつかの実施形態では、HDTは、約20~約150℃、例えば、約30~150、40~150、50~150、60~150、70~150、20~120、30~120、40~120、50~120、60~120、70~120、20~90、30~90、40~90、50~90、60~90、又は70~90℃である。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約70℃、例えば、少なくとも約75、80、85、又は90℃の熱変形温度(HDT)を有する。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約90℃の熱変形温度(HDT)を有する。
いくつかの実施形態では、装飾面は、少なくとも約20℃、例えば、少なくとも約30、40、50、60、70、80、又は90℃の熱変形温度(HDT)を有する。いくつかの実施形態では、HDTは、約20~約150℃、例えば、約30~150、40~150、50~150、60~150、70~150、20~120、30~120、40~120、50~120、60~120、70~120、20~90、30~90、40~90、50~90、60~90、又は70~90℃である。
いくつかの実施形態では、装飾面は、少なくとも約70℃、例えば、少なくとも約75、80、85、又は90℃の熱変形温度(HDT)を有する。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/若しくは着色粒子の露出面の1種以上のポリマー、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマー、好ましくは、着色粒子及び/又は被装飾露出面は、少なくとも約60℃、例えば、少なくとも約61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、又は85℃(有効範囲は、これらの値のいずれか2つ、例えば、70~80℃から選択されてもよい)のビカット軟化点を有する。ビカット軟化点は、2種以上のポリマーのブレンドによって提供される。
いくつかの実施形態では、装飾面は、少なくとも約60℃、例えば、少なくとも約61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、又は85℃(有効範囲は、これらの値のいずれか2つ、例えば、70~80℃から選択されてもよい)のビカット軟化点を有する。ビカット軟化点は、2種以上のポリマーのブレンドによって提供される。
いくつかの実施形態では、
(a)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約0~約10、例えば、0~9、0~8、0~7、0~6、0~5、0~4、0~3、0~2、又は0~1のMFIを有する、及び/又は
(b)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約90℃以下のTgを有する、及び/又は
(c)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約90℃以上のHDTを有する、及び/又は
(d)着色粒子は、約0.3~2mm、例えば、0.5~1.5又は0.5~1mmの平均粒径を有する。
いくつかの実施形態では、
(a)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約0~約10、例えば、0~9、0~8、0~7、0~6、0~5、0~4、0~3、0~2、又は0~1のMFIを有する、及び/又は
(b)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、90℃以下のTgを有する、及び/又は
(c)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、90℃以上のHDTを有する、及び/又は
(d)着色粒子は、約0.3~1.5mm、例えば、0.5~1mmの平均粒径を有する。
いくつかの実施形態では、装飾面は、ストーンチップ又はアスファルトシングルに類似している。
いくつかの実施形態では、
(a)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約20以上、例えば、20、25、30、35、40、50、又は60以上のMFIを有する、及び/又は
(b)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約-120~約-70℃のTgを有する、及び/又は
(c)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約45℃以上のHDTを有する、及び/又は
(d)着色粒子は、約0.1~2mm、例えば、0.1~1、0.1~0.5、又は0.25~0.5mmの平均粒径を有する。
いくつかの実施形態では、
(a)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約20以上、例えば、20、25、30、35、40、50、又は60以上のMFIを有する、及び/又は
(b)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約-120~約-70℃のTgを有する、及び/又は
(c)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、45℃以上のHDTを有する、及び/又は
(d)着色粒子は、約0.1~1mm、例えば、0.1~0.5又は0.25~0.5mmの平均粒径を有する。
いくつかの実施形態では、装飾面は、スレート、木材シングル若しくはシェイク、又はセラミック若しくはクレー(ルーフィング)タイルに類似している。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面と接触させる着色粒子の量は、被装飾露出面の幅及び/又は長さにわたって変化する。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面に接触させる着色粒子は、露出面の幅及び/又は長さにわたってランダムに又は規則的な配列で配分される。
いくつかの実施形態では、当該方法は、被装飾露出面の1つ以上の所定の領域を選択的に装飾することを含む。
いくつかの実施形態では、
(a)着色粒子を被装飾露出面の1つ以上の所定の領域と選択的に接触させる、又は
(b)被装飾露出面と接触させた着色粒子の少なくとも一部分が、粒子の融合又は合着前に、例えば、ブラッシング、ブローイング、バキューム、又は別の表面への付着によって表面の1つ以上の所定の領域から選択的に除去され、任意選択的に、再利用される。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面と接触させる着色粒子の量は、1g~2,000g/mの量である。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面の表面積の約1~約100%、例えば、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、90~100、95~100、30~90、40~90、50~90、60~90、70~90、80~90、30~80、40~80、50~80、60~80、又は70~80%を着色粒子と接触させる。
いくつかの実施形態では、着色粒子を被装飾露出面内に融合させた後、又は被装飾露出面に融合させた後、又は被装飾露出面と合着させた後、装飾面の表面積の約1~100%、例えば、5~100、10~100、15~100、20~100、25~100、30~100、40~100、50~100、5~90、10~90、15~90、20~90、25~90、30~90、40~90、50~90、5~80、10~80、15~80、20~80、25~80、30~80、40~80、50~80%が着色粒子により提供される色によって着色される。
いくつかの実施形態では、装飾面は、表面の幅及び/又は長さにわたって色が変化する(色相、彩度、若しくは明度の変化、又は反射率の変化を含む)。
いくつかの実施形態では、装飾面は、複数の視覚的に区別可能な着色領域を含み、着色領域は、表面の幅及び/又は長さにわたって、色及び/又はサイズ及び/又は形状が同じでもよい又は異なってもよい。
いくつかの実施形態では、装飾面の幅及び/又は長さにわたる色は、表面から基材の深さの一部に(しかし基材の深さの全体ではない)に及ぶ。
いくつかの実施形態では、被装飾面は無色である、又は(異なる色のブレンド又は組み合わせを含む)任意の色で均一に若しくは不均一に着色される。
いくつかの実施形態では、被装飾面は、平らな又は平らでないトポグラフィを有する。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面は、装飾面の外観に寄与する表面レリーフ、表面テクスチャ、又は表面変形を含む3次元表面フィーチャを含む。
いくつかの実施形態では、1種以上の複数の着色粒子及び/又は被装飾面は、紫外線、熱、及び/又は他の環境劣化の影響を受けやすい1種以上の成分を含む。
いくつかの実施形態では、当該方法は、装飾面に1つ以上の付加的な処理工程、例えば、延伸若しくはそれ以外を施すこと、又は基材の表面を物理的に変形させることを含む。
いくつかの実施形態では、装飾面は、被装飾露出面と比較して増加した表面硬さ、耐擦り傷性及び/又は耐スリップ性を有する。
いくつかの実施形態では、1種以上の複数の着色粒子及び/又は被装飾露出面は、以下、すなわち、光安定剤、例えば、1種以上のUV保護剤;熱安定剤;殺生物剤;摩擦増強剤;表面浸出剤、又は抑制剤の1つ以上を含む。
いくつかの実施形態では、粒子は、1種以上の着色ポリマーを含む;粒子は、1種以上の着色剤(及び任意選択的に、1種以上の他の成分)を内部に分散させた1種以上のポリマーを含む高分子マトリックスを含む;又は粒子は、1つ以上のコーティングを含み、最も外側のコーティングは、内部に1種以上の着色剤(及び任意選択的に、粒子の1種以上の他の成分)が封入された1種以上のポリマーを含む粒子の露出面を画定する。
いくつかの実施形態では、前記着色粒子を前記露出面内に融合させる、又は前記露出面に融合させる、又は前記露出面と合着させるために着色粒子及び/又は被装飾面が曝される温度は、少なくとも60℃、例えば、少なくとも65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、又は200℃以上である。いくつかの実施形態では、前記着色粒子を前記露出面内に融合させる、又は前記露出面に融合させる、又は前記露出面と合着させるために着色粒子及び/又は被装飾面が曝される温度は、少なくとも100℃、例えば、少なくとも110、120、130、140、150、160、170、180、190、又は200℃以上である。
いくつかの実施形態では、前記着色粒子を前記露出面内に融合させる、又は前記露出面に融合させる、又は前記露出面と合着させるために着色粒子及び/又は被装飾面が曝される圧力は、少なくとも約2bar、例えば、少なくとも3又は少なくとも4bar、例えば、2~10、3~10、又は4~10barである。
いくつかの実施形態では、着色粒子の露出面の1種以上のポリマー及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、ポリカーボネートを含む。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面の1種以上のポリマー及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約0.9MPa、例えば、少なくとも約1MPaの弾性率を有する。
いくつかの実施形態では、弾性率は、約0.9MPa~約16.2MPa、例えば、約0.9~16、0.9~15、0.9~12、0.9~10、0.9~8、0.9~6、0.9~5、0.9~4、1~15、1~12、1~10、1~8、1~6、1~5、又は1~4MPaである。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面の1種以上のポリマーは、1種以上のエラストマーを含む。
いくつかの実施形態では、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、1種以上のエラストマーを含む。
いくつかの実施形態では、1種以上のエラストマーは、熱可塑性エラストマーから選択される。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面は、被装飾露出面が形成される材料の重量ベースで、及び/又は着色粒子は、粒子の重量ベースで、1種以上のエラストマーを約10~約100%(w/w)、例えば、約10~98、10~95、10~90、10~80、10~70、10~60、20~98、20~95、20~90、20~80、20~70、20~60、30~98、30~95、30~90、30~80、30~70、30~60、40~98、40~95、40~90、40~80、40~70、40~605(w/w)、好ましくは約20~約60%、又は約40~約60%(w/w)含む。
いくつかの実施形態では、基材は、被装飾露出面を画定するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールの層を含み、任意選択的に、層は、充填剤及び/又は補強材、例えば、少なくとも1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、又は90%(w/w)(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材と、1種以上のポリマーとを含む押出材料で形成される。
いくつかの実施形態では、基材は1つ以上の更なる層を更に含み、この1つ以上の更なる層からモジュールが形成される。
いくつかの実施形態では、当該方法は、装飾面を有するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを製造するためのものであり、モジュールは、モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールは、押出材料の少なくとも1つの層で形成されており、このように形成された層は、
充填剤及び/又は補強材と、
1種以上のポリマーと、
を含む。
いくつかの実施形態では、当該方法は、装飾面を有するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを製造するためのものであり、モジュールは、少なくとも40%(w/w)の充填剤及び/又は補強材と1種以上のポリマーとを含む押出材料で形成された少なくとも1つの層で形成されている。
いくつかの実施形態では、当該方法は、装飾面を有するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを製造するためのものであり、モジュールは、モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールは、押出材料の少なくとも1つの層で形成されており、このように形成された層は、
少なくとも40%(w/w)の充填剤及び/又は補強材と、
1種以上のポリマーと、
を含む。
いくつかの実施形態では、押出材料の1種以上のポリマーは、1種以上のエラストマー、例えば、1種以上の熱可塑性エラストマーを含む。
いくつかの実施形態では、被装飾面及び/又は装飾面を画定する層などのモジュールの1つ以上の層は、少なくとも60、例えば、少なくとも約65、70、75、80、85、又は90(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約60~90、70~90、又は80~90から選択されてもよい)のショアA硬度;及び約60未満、例えば、約55、50、45、40、35、又は30未満(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約60~30、50~30、又は40~30から選択されてもよい)のショアD硬度を有し、任意の有効範囲は、任意のショアA値及びショアD値(例えば、少なくとも約60のショアA硬度及び約60未満のショアD硬度、又は少なくとも70のショアA硬度及び50未満のショアD硬度)から選択されてもよい。ショアA硬度及びショアD硬度は両方とも、ASTM D2240-00に従う手順により決定されてもよい。
いくつかの実施形態では、層は、少なくとも60%(w/w)の充填剤及び/又は補強材を含む。
いくつかの実施形態では、層は、約60%~約95%(w/w)の充填剤及び/又は補強材を含む。
いくつかの実施形態では、層は、少なくとも約5%(w/w)の補強材を含む。
いくつかの実施形態では、層は、約5%~約30%(w/w)、例えば、5%~20%(w/w)の補強材を含む。
いくつかの実施形態では、補強材は、繊維、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ポリマー繊維等などの1種以上の非導電性天然若しくは合成繊維を含む、又はこのような繊維からなる、又はこのような繊維から本質的になる。
いくつかの実施形態では、繊維は、モジュールの長さに沿って整列される。
いくつかの実施形態では、補強材は、ガラス繊維を含む、又はガラス繊維からなる、又はガラス繊維から本質的になる。
いくつかの実施形態では、処理前の(例えば、押出プロセス前の)ガラス繊維は、長さ約0.5~15mm、0.5~10mm、又は0.5~5mm(又は長さ約1~15mm、1~10mm、1~5mm、又は約2~5mm、又は約3~5mmであってもよい)及び直径約0.015~約0.018mmである。
いくつかの実施形態では、層は、ガラス繊維を少なくとも約5%(w/w)、好ましくは少なくとも約10%(w/w)、例えば、少なくとも約15%(w/w)含む。
いくつかの実施形態では、層は、約5%~20%(w/w)、例えば、約10%~20%(w/w)のガラス繊維を含む。
いくつかの実施形態では、押出材料から形成された層は、少なくとも約100ミクロン、例えば、少なくとも約150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、又は1,000ミクロンの平均長さを有するガラス繊維を含む。
いくつかの実施形態では、前記押出材料によりこのように形成された層は、モジュールの基層又は底層として提供され、モジュールは、前記基層又は底層上に更なる層として提供された1つ以上の付加的な上層を更に含む。
いくつかの実施形態では、モジュールの少なくとも一部分は、最上層(又は前記最上層を形成する上層又は複数の上層)と、基層又は底層(又は前記基層又は底層を形成する下層又は複数の下層)と、最上層と基層又は底層との間の中間層(又は前記中間層を形成する複数の層)と、を含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの層又は層のそれぞれ若しくは全ては、1種以上の非晶質ポリマー、又は低い結晶化度、例えば、約70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10%未満の結晶化度を有する1種以上のポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの層又は層のそれぞれ若しくは全ては、1種以上の非晶質ポリマー、又は所与のポリマーの結晶化度が低い1種以上のポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、モジュール及び/又はモジュールの1つ以上の層及び/若しくは層のそれぞれ若しくは全ては異方性熱膨張を有し、モジュール又は層の長さに関する熱膨張係数は、モジュール又は層の幅に関する熱膨張係数及び/又はモジュール又は層の深さに関する熱膨張係数よりも低い。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの層又は層のそれぞれ若しくは全ては、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有し、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、最大熱膨張係数を有するモジュールの層の熱膨張係数と最小熱膨張係数を有するモジュールの層の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間から、又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、モジュールの熱膨張係数は、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、装飾面の熱膨張係数と被装飾露出面の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間から、又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、1種以上の複数の着色粒子の熱膨張係数とモジュールの層などの被装飾露出面の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間から、又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、充填剤及び/又は補強材、例えば、粒子の重量ベースで少なくとも約1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)(任意の有効範囲は、これらの値の任意の2つの間で選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材を含む。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、粒子の重量ベースで少なくとも20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)(任意の有効範囲は、これらの値の任意の2つの間で選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材を含む。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、粒子の総重量ベースで少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)の充填剤を含み、有効範囲は、これらの値のいずれか2つ(例えば、約10%~約80%(w/w)、例えば、約10~60、10~40、15~80、15~60、15~40、20~80、20~60、20~40、40~80、又は40~60%の充填剤)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、充填剤は、以下、すなわち、タルク、炭酸カルシウム、雲母、シリカ(ガラスを含む)、カオリン、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、安定剤、ドロマイトの1つ以上を含む。
いくつかの実施形態では、補強材は、以下、すなわち、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、亜麻、セルロース、木材繊維、木粉、綿、おがくず、無機繊維、ポリマー繊維、ポリマースクリム、ポリマーニット、ポリマーウィーブ、アラミド、セラミックス、炭素繊維の1つ以上を含む。
いくつかの実施形態では、充填剤及び/又は補強材は予め着色される。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む。
いくつかの実施形態では、モジュールの層の1つ以上又はそれぞれ若しくは全ては、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む。
いくつかの実施形態では、基材は、ルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品又はモジュールの高分子コーティング又はコーティング層であり、当該方法は、ルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品又はモジュールを設けるために、高分子コーティング又は層を、ルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品又はモジュールの1つ以上の他層と又は1つ以上の他層に接合することを含む。
第5の態様では、本発明は、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを広く含み、当該モジュールは、
モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールは、押出材料の少なくとも1つの層により形成されており、このように形成された層は、
a)少なくとも40%w/wの充填剤及び/又は補強材と、
b)1種以上のポリマーと、
を含む。
一実施形態では、モジュールは、モジュールの長さに沿って成形された複数の形成済み表面を含む。
別の実施形態では、このように形成された層は、少なくとも60%w/wの充填剤及び/又は補強材を含む。
別の実施形態では、層は、約60%~約95%w/wの充填剤及び/又は補強材を含む。
別の実施形態では、層は、少なくとも約5%w/wの補強材を含む。
別の実施形態では、層は、約5%~約30%w/wの補強材を含む。
別の実施形態では、層は、少なくとも約80%の充填剤と、少なくとも約10%の補強材とを含む。
一実施形態では、層は、以下のポリマー、すなわち、
a)ポリスチレン(GPPS)、
b)ポリエチレンテレフタレート(PET)、
c)ポリエステルメタクリレート(PEM)、
d)耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、
e)アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、
f)ポリ塩化ビニル(PVC)、
g)ポリウレタン(PU)、
h)単独重合体、共重合体、ブロック共重合体及び三元共重合体形態を含むポリエチレン(PE)、
i)ポリ乳酸(PLA)、
j)ナイロン(PA)、
k)アクリル(PMMA)、
l)高密度ポリエチレン(HDPE)、
m)低密度ポリエチレン(LDPE)、
n)直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、
o)中密度ポリエチレン(MDPE)、
p)架橋ポリエチレン(PEX)、
q)熱可塑性エラストマー(TPE)、
r)熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、
s)熱可塑性ゴム(TPR)、
t)単独重合体及び共重合体形態を含むポリプロピレン(PP)、
u)ポリブチレンテレフタレート(PBT)、
v)スチレン-アクリロニトリル樹脂(SAN)、
w)エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、
x)ビニル、
y)メタクリル酸塩共重合体
z)発泡ポリマー、
の1種以上を含む。
別の実施形態では、充填剤は、以下、すなわち、
a)タルク、
b)炭酸カルシウム、
c)雲母、
d)シリカ、
e)カオリン、
f)硫酸カルシウム、
g)水酸化マグネシウム
h)安定剤
i)ドロマイト
の1種以上を含む。
別の実施形態では、補強材は、1種以上の非導電性天然又は合成繊維を含む。
別の実施形態では、補強材は、以下、すなわち、
a)ガラス繊維、
b)ガラスビーズ、
c)ガラスフレーク、
d)亜麻、
e)セルロース、
f)木材繊維、
g)木粉、
h)綿、
i)おがくず、
j)無機繊維、
k)ポリマー繊維、
l)ポリマースクリム、
m)ポリマーニット、
n)ポリマーウィーブ、
o)アラミド、
p)セラミックス
の1種以上を含む。
別の実施形態では、層は、以下、すなわち、
a)着色剤(カーボンブラック、二酸化チタンが挙げられるがこれらに限定されない)
b)難燃剤(水酸化マグネシウム、三水和アルミナが挙げられるがこれらに限定されない)
e)安定剤(ヒンダードアミン光安定剤(HALS)などのUV光安定剤及びフェノール樹脂などの熱安定剤が挙げられるがこれらに限定されない)、
f)発泡剤(発熱、吸熱又はガス発泡剤が挙げられるがこれらに限定されない)、
g)潤滑剤
h)殺生物剤(ナノサイズ銀粒子を含む銀の粒子が挙げられるがこれらに限定されない)、の1種以上を更に含む。
別の実施形態では、このように形成された層の総重量の割合として、充填剤及び/又は補強材は、約40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%である、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、層は、少なくとも約65%w/wの充填剤及び/若しくは補強材、又は少なくとも約70%、若しくは少なくとも約75%、若しくは少なくとも約80%、若しくは少なくとも約85%、若しくは少なくとも約90%w/wの充填剤及び/若しくは補強材を含む。
別の実施形態では、層は、約5%~約25%w/wの補強材、又は約5%~約20%、若しくは約2%~約15%、若しくは約2%~約12%、若しくは約2%~約10%、2%~約8%、若しくは約2%~約5%を含む。
別の実施形態では、このように形成された層の総重量の割合として、補強材は、約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%である、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、層は、少なくとも約10%w/w、又は少なくとも約15%w/w又は少なくとも約20%w/w、又は少なくとも約25%w/wの補強材を含む。
別の実施形態では、層は、約30%w/w以下、又は約25%w/w以下、又は約20%w/w以下、又は約15%w/w以下、又は約10%w/w以下の補強材を含む。
別の実施形態では、層は、少なくとも約55%の充填剤及び少なくとも約5%の補強材、若しくは少なくとも約60%の充填剤及び少なくとも約5%の補強材、若しくは少なくとも約65%の充填剤及び少なくとも約5%の補強材、若しくは少なくとも約70%の充填剤及び少なくとも約5%の補強材、若しくは少なくとも約75%の充填剤及び少なくとも約5%の補強材、若しくは少なくとも約80%の充填剤及び少なくとも約5%の補強材、若しくは少なくとも約85%の充填剤及び少なくとも約5%の補強材、若しくは少なくとも約90%の充填剤及び少なくとも約5%の補強材を含む、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、層は、少なくとも約55%の充填剤及び少なくとも約10%の補強材、若しくは少なくとも約60%の充填剤及び少なくとも約10%の補強材、若しくは少なくとも約65%の充填剤及び少なくとも約10%の補強材、若しくは少なくとも約70%の充填剤及び少なくとも約10%の補強材、若しくは少なくとも約75%の充填剤及び少なくとも約10%の補強材、若しくは少なくとも約80%の充填剤及び少なくとも約10%の補強材、若しくは少なくとも約85%の充填剤及び少なくとも約10%の補強材を含む、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、層は、少なくとも約55%の充填剤及び少なくとも約15%の補強材、若しくは少なくとも約65%の充填剤及び少なくとも約15%の補強材、若しくは少なくとも約70%の充填剤及び少なくとも約15%の補強材、若しくは少なくとも約75%の充填剤及び少なくとも約15%の補強材、若しくは少なくとも80%の充填剤及び少なくとも約15%の補強材を含む、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、層は、少なくとも約61%の充填剤及び少なくとも約20%の補強材、若しくは少なくとも約65%の充填剤及び少なくとも約20%の補強材、若しくは少なくとも約70%の充填剤及び少なくとも約20%の補強材、若しくは少なくとも約75%の充填剤及び少なくとも約20%の補強材を含む、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、層は、少なくとも約61%の充填剤及び少なくとも約25%の補強材、若しくは少なくとも約65%の充填剤及び少なくとも約25%の補強材、若しくは少なくとも約70%の充填剤及び少なくとも約25%の補強材を含む、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、充填剤は炭酸カルシウムを含む。
別の実施形態では、補強材は、ガラス繊維及び/又は炭素繊維、亜麻、セルロース、木材繊維、木粉、綿、おがくずなどの天然繊維、及び無機又はポリマー繊維、スクリム、編物、ウィーブ、不織布、アラミド、セラミックス等を含むが、これらに限定されない他の繊維を含む又はこのような繊維からなる。
別の実施形態では、補強材はガラス繊維を含む又はガラス繊維からなる。
別の実施形態では、露出領域の頂面の少なくとも一部分は、3次元表面フィーチャを、表面レリーフ又は表面テクスチャのいずれかとして含む。
別の実施形態では、前記部分は、
a)アスファルトシングル、
b)スレート、
c)シングル、
d)シェイク、
e)コンクリートタイル、
f)ストーンチップ、
g)下見板、
h)屋根ふき材料、
i)石材、
j)木目調の素材、
k)金属(銅タイル又はルーフィングシングルが挙げられるがこれらに限定されない)の1つに類似する表面フィーチャを含む。
別の実施形態では、表面フィーチャは少なくとも部分的には、着色、パターン形成、表面割れ若しくはポリマーの破壊、又は前記部分の他の2次元若しくは3次元装飾によるものである。
別の実施形態では、表面フィーチャは、
a)表面テクスチャ、
b)表面レリーフ、
c)天然若しくは人造材料を模すように構成若しくは配置された他の3次元パターン又は装飾の1つ以上を含む3次元フィーチャを更に含む。
別の実施形態では、形成済み表面のそれぞれは前記表面フィーチャを含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは複数の形成済み表面を更に含み、形成済み表面のそれぞれは前記表面フィーチャを含み、形成済み表面は溶接線、付着物又は射出成形箇所なしに接合されている。
別の実施形態では、各形成済み表面はモジュールの長さに沿った成形済みセグメントである。
別の実施形態では、各形成済み表面は、アンダラップ領域と、露出領域と、を含み、アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されている。
別の実施形態では、各形成済み表面は、モジュール内の個々のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクに類似している。
別の実施形態では、各形成済み表面は、モジュール内のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクのセットに類似している。
別の実施形態では、モジュールは、後に切断され(又は分割され又は仕切られ)、建物の表面上に取り付けるための複数のより小さなモジュールセクションを提供する。
別の実施形態では、各より小さなモジュールセクションは個々のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクに類似している。
別の実施形態では、各より小さなモジュールセクションは、セクション内の前記タイル若しくはシングル若しくはスレート若しくはシェイクのセット、又はセクション内の前記タイル若しくはシングル若しくはスレート若しくはシェイクの1つ以上に類似している。
別の実施形態では、前記アンダラップ領域は、前記押出材料によりこのように形成された前記層の少なくとも1つにより形成されている。
別の実施形態では、モジュールは、前記押出材料によりこのように形成された単層を含む。
別の実施形態では、前記押出材料によりこのように形成された前記層はモジュールの基層又は底層として提供され、モジュールは、前記基層又は底層上に更なる層として提供された1つ以上の付加的な上層を更に含む。
別の実施形態では、前記1つ以上の上層は押出材料により形成されており、前記1つ以上の上層は、基層又は底層と比較して異なる重量パーセントの充填剤及び/又は補強材を含む。
別の実施形態では、同一若しくは異なる組成の充填剤及び/又は補強材と前記1種以上のポリマーとの層であるかどうかに関わらず、モジュールは少なくとも3つ(例えば、少なくとも4つ、5つ、6つ、又は7つ)の層を含み、前記層の少なくとも1つは前記押出材料により形成されており、あるいは、このように形成された前記層の2つ以上は前記押出材料のものであり、あるいはこのように形成された前記層の3つ以上は前記押出材料のものであり、あるいは、前記モジュールの層のすべてが前記押出材料によりこのように形成されたものである。
別の実施形態では、モジュールは、基層と、中間層と、最上層と、を含み、中間層及び最上層は、モジュールの基層又は底層の上層である。
別の実施形態では、層は共押出されて前記モジュールの一部分又は少なくとも一部分を形成する。
別の実施形態では、層は連続形成プロセスでともに接合されて前記モジュールの一部分又は少なくとも一部分を形成する。
別の実施形態では、実質的にモジュール全体は、押出材料の前記層をともに配置することにより形成されている。
別の実施形態では、モジュールは長さ少なくとも約0.5mである。
別の実施形態では、モジュールは長さ少なくとも約36インチである。
別の実施形態では、モジュールは、長さ少なくとも約1m、又は長さ少なくとも約1.5m、又は長さ少なくとも約2m、又は長さ少なくとも約2.5m、又は長さ少なくとも3mである。
別の実施形態では、モジュールは幅約0.3mm又は約12インチである。
別の実施形態では、モジュールは、幅約0.5m、又は幅約0.8m、又は幅約1mである。
別の実施形態では、前記モジュールの基層又は底層などの少なくとも1つの層は、低い熱膨張係数を有する。別の実施形態では、前記モジュールの基層又は底層などの少なくとも1つの層は、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有し、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
別の実施形態では、モジュールの熱膨張係数は低く、例えば、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
別の実施形態では、モジュールの少なくとも一部分は、最上層(又は前記最上層を形成する上層若しくは複数の上層)と、基層若しくは底層(又は前記基層又は底層を形成する下層若しくは複数の下層)と、最上層と基層又は底層との間の中間層(又は前記中間層を形成する複数の層)と、を含む。
別の実施形態では、前記最上層、中間層及び基層又は底層のうち1つ以上の1つ以上の性質は、層の長さ及び/又は幅に沿って変化する。
別の実施形態では、前記最上層の1つ以上の性質は、前記中間層及び/又は基層若しくは底層の対応する1つ以上の性質とは異なる。
別の実施形態では、前記中間層の1つ以上の性質は、前記最上層及び/又は基層若しくは底層の対応する1つ以上の性質とは異なる。
別の実施形態では、前記基層又は底層の1つ以上の性質は、前記最上層及び/又は中間層の対応する1つ以上の性質とは異なる。
別の実施形態では、前記性質は、
a)厚さ、
b)表面積
c)引張り強さ
d)剪断強度
e)レジリエンス
f)弾性
g)可撓性
h)靭性
i)耐火性
j)耐水性
k)連続性又は均一性
l)耐衝撃性
m)耐貫通性
n)固定能力
o)耐薬品性
p)耐破壊性
q)充填剤及び/又は補強材の含有量
r)充填剤及び/又は補強材の濃度、
s)色
t)耐微生物性
u)耐温度性
v)光/熱吸収/反射率、
w)熱伝達
x)形状記憶、
y)熱膨張、
z)グリップ、
aa)摩耗又は耐擦り傷性、
bb)耐スリップ性、
cc)粘着/接着/結合能力、
dd)密封能力
の1つ以上を含む。
いくつかの実施形態では、耐スリップ性は、1種以上の軟質ポリマー、例えば、少なくとも60、例えば、少なくとも約65、70、75、80、85、又は90(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約60~90、70~90、又は80~90から選択されてもよい)のショアA硬度;及び約60未満、例えば、約55、50、45、40、35、又は30未満(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約60~30、50~30、又は40~30から選択されてもよい)のショアD硬度を有し、任意の有効範囲は、任意のショアA値及びショアD値(例えば、少なくとも約60のショアA硬度及び約60未満のショアD硬度、又は少なくとも70のショアA硬度及び50未満のショアD硬度)から選択されてもよいポリマーの含有により提供される。ショアA硬度及びショアD硬度は両方とも、ASTM D2240-00に従う手順により決定されてもよい。
別の実施形態では、層はモジュールの幅の少なくとも一部及び/又はモジュールの長さの少なくとも一部にわたって延在し、このようにして形成されたモジュールの1つ以上の性質に対し、少なくとも1つの層によって変化を与え、この性質は、上記性質の1つ以上から選択される。
別の実施形態では、中間層は補強層である。
別の実施形態では、中間層は、
a)フィルム、
b)シート、
c)メッシュ、
d)スクリム、
e)ウィーブ、
f)繊維、
g)ファブリック、
h)ワイヤ、
i)ストリング、
j)ウェブ、
k)プラズマコーティング、
l)接着剤
の1つ以上である。
別の実施形態では、中間補強層は、
a)耐収縮性、
b)耐反り性、
c)耐断裂性、
d)靭性の増加、
e)モジュールの不要な歪みの防止、
f)耐候性、
g)耐層剥離性、
h)引火性の低下、
i)耐水性、
j)耐衝撃性、
k)耐貫通性、
l)固定能力、
m)耐薬品性、
n)耐破壊性、
o)密封
p)形状記憶、
q)粘着/接着/結合能力、
r)熱膨張(又は収縮)、
s)表面テクスチャ、及び
t)他の材料の結合
の1つ以上を提供する。
別の実施形態では、中間層は、最上層及び/又は基層若しくは底層に、化学的に及び/若しくは機械的に結合、溶接、融着、共押出及び/又は接続されている。
別の実施形態では、中間層は1種以上の表面処理を含む。
別の実施形態では、中間層は、最上層及び/又は基層若しくは底層に、化学的及び機械的の両方において結合、溶接、融着、共押出及び/又は接続されている。
別の実施形態では、中間層は、最上層及び/又は基層若しくは底層との機械的な結合又は接続を増加又は向上させるために、以下の3次元表面フィーチャ、すなわち、
a)表面テクスチャ、
b)表面粗さ、
c)突起、
d)波形構造、
e)補強材、
f)化学コーティング、
g)突出部、
h)孔、
i)穿孔、
j)3次元表面テクスチャ、又は
k)撥水フィーチャ
の1つ以上を含む。
別の実施形態では、中間層は、最上層と基層又は底層とに接合されるとき、溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態にある。
別の実施形態では、モジュールは、接合又は積層プロセス中、中間層が溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態である、又は形成可能な若しくは成形可能な状態である間に造形される及び/又は輪郭形成される。
別の実施形態では、最上層及び基層又は底層は、中間層が、形成プロセス中、溶融若しくは半溶融若しくは柔軟な状態のままである、又はそのような状態を維持するように、中間層を実質的に断熱する。
別の実施形態では、モジュールは、連続的であるか不連続的であるかに関わらず、鋳込み成形、熱成形、加圧成形若しくは他の形成プロセスにより造形される及び/又は輪郭形成される。
別の実施形態では、中間層の性質は、層を、前記溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態である、又は形成可能な若しくは成形可能な状態であるときに変形させることにより変化する。
別の実施形態では、3つの層はすべて、ともに接合されたとき、溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態である、又は形成可能な若しくは成形可能な状態である。
別の実施形態では、各層の材料は、モジュールが形成されている間、層が溶融又は半溶融又は柔軟なままであるように、十分に高いメルトフローインデックス及び/又は熱容量を有するように選択されている。
別の実施形態では、層は、モジュールが形成されている間、層が溶融又は半溶融又は柔軟なままであるように、十分に高温で加工される。
別の実施形態では、中間層は、最上層と基層又は底層との間に、実質的に耐水性若しくは耐液性バリア、又は水若しくは液体不透過性バリアを提供する。
別の実施形態では、最上層及び/又は基層若しくは底層は多孔質である。
別の実施形態では、表面装飾を付与するための前記層の破壊により、最上層及び/又は基層若しくは底層は多孔質である。
別の実施形態では、少なくとも最上層は不均質及び/又は非相溶性材料のセクションを含み、中間層は、前記不均質及び/又は非相溶性セクションを中間層に結合するための結合剤層を提供する。
別の実施形態では、最上層は、異なる材料により形成された複数の不連続なセクションを含み、材料は互いに不均質又は非相溶性であり、不連続なセクションは中間層を介して互いに結合している。
別の実施形態では、少なくとも最上層は比較的高い耐紫外線性を有する。
別の実施形態では、モジュールは、摂氏約-40~約100度の周期的な温度変化に耐えるように構成されている。
別の実施形態では、層は、バッチ又は連続形成プロセスにおいて、ともに接合されてモジュールを形成する。
別の実施形態では、層は、バッチ又は連続形成プロセスにおいて、形成され、且つともに接合される。
別の実施形態では、層は、2つ以上の(又は好ましくは3つの)連続的に配置された押出成形機から連続的に押出される。
別の実施形態では、最上層、中間層及び基層又は底層の1つ以上は、熱成形、加圧成形又は他の成形方法によって成形される。
別の実施形態では、中間層の前記1つ以上の性質はモジュールの長さの方向に沿って優先的に最適化される。
別の実施形態では、中間層の前記1つ以上の性質はモジュールの幅の方向に沿って優先的に最適化される。
別の実施形態では、最上層と、中間層と、基層又は底層と、を含むモジュールの前記部分は、露出領域に相当する。
別の実施形態では、最上層と、中間層と、基底層(base bottom layer)と、を含むモジュールの前記部分は、アンダラップ領域に相当する。
別の実施形態では、中間層は、足縁部又は足縁部の近傍から、モジュールのアンダラップ領域又はアンダラップ領域の近傍まで延びる。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールを建物の表面に固定するための1つ以上の締結具を受け入れるように適合されている締結領域を更に含み、好ましくは、締結領域は、前記締結領域の視覚的な識別を可能にするための視覚ガイド又は境界マーカを含む。
別の実施形態では、締結領域は露出領域に実質的に隣接し且つアンダラップ領域内にある。
別の実施形態では、最上層と、中間層と、基層又は底層と、を含むモジュールの前記部分は、締結領域に相当する。
別の実施形態では、最上層と、中間層と、基層又は底層と、を含むモジュールの前記部分は、露出領域及び締結領域に相当する。
別の実施形態では、中間層は、足縁部又は足縁部の近傍から、モジュールの締結領域内まで又はモジュールの締結領域を超えて延びる。
別の実施形態では、中間層の前記1つ以上の性質は、締結領域内において優先的に最適化される。
別の実施形態では、中間層は、モジュールの締結領域内に、より厚い又はより厚くされた領域若しくは他の3次元特性を含み、好ましくは、中間層のより厚い又はより厚くされた又は他の3次元特性は締結領域を提供し、締結領域は、締結領域を貫く若しくは貫通する締結具を保持すること、又は締結具によってモジュール若しくは前記層のそれぞれに加えられる剪断力によるモジュールの引裂に耐えることが可能である。
別の実施形態では、貫通力は少なくとも約90N、好ましくは少なくとも約100Nである。
別の実施形態では、中間層の前記1つ以上の性質は、露出領域及び締結領域内において優先的に最適化される。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは1つより多い中間層を含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールの異なる領域内の別個の中間層を含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールの異なる領域内の異なる中間層を含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールの1つ以上の領域内の複数の中間層を含む。
別の実施形態では、最上層は、厚さ約0.1mm~約50mmである。
別の実施形態では、最上層は、厚さ約0.1mm~約10mmである。
好ましくは、最上層は、厚さ約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9mmである、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、中間層は、厚さ約0.01mm~約10mmである。
好ましくは、中間層は、厚さ約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9若しくは9.5mmである、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、底層は、厚さ約0.1mm~約50mmである。
別の実施形態では、底層は、厚さ約0.1mm~約10mmである。
好ましくは、底層は、厚さ約0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9mmである、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、層のそれぞれ又はすべては1種以上の結晶性ポリマーを含む。
別の実施形態では、層のそれぞれ又はすべては1種以上の非晶質ポリマーを含む。
別の実施形態では、最上層及び底層は、中間層の1種以上のポリマーと比較してより高い結晶化度を有する1種以上のポリマーにより作製されている、又はこれを含む。
別の実施形態では、最上層及び底層は、中間層の1種以上のポリマーと比較してより低い結晶化度を有する1種以上のポリマーにより作製されている、又はこれを含む。
別の実施形態では、最上層及び/又は底層は、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)により作製されている、又はこれを含む。
別の実施形態では、中間層は、ポリプロピレン(PP)単独重合体又は共重合体により作製されている、又はこれを含む。
別の実施形態では、底層及び/又は中間層は発泡体である。
いくつかの実施形態では、モジュールは層を含み、層は、層を通ってモジュールの隣接層に、例えば、モジュールの下面から並びに/又は耐薬品性及び/若しくはバリア層の下に配置された1つ以上の層からモジュールの最上層などの、上方に配置された層に溶媒及び/又は他の化学物質が移動するのを阻止する及び/又は低減する耐薬品性及び/又はバリアを提供する。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの中間層である。
他の実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの基層又は底層である。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの露出領域の長さ及び幅の少なくとも一部分、好ましくは実質的に全てにわたって延びる。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、加えて、モジュールのアンダラップ領域の長さ及び幅の一部分にわたって延びるが、好ましくは、その全てには延びない。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールのアンダラップ領域にわたって延びない。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールが形成される前に、モジュールの1つ以上の他の層上に形成されてもよい、若しくはこの層に接合されてもよい、若しくはこの層に積層されてもよい、又はモジュールが形成された後に、モジュールの層上に形成されてもよい、若しくはこの層に接合されてもよい、若しくはこの層に積層されてもよい。
いくつかの実施形態では、耐薬品性層又はバリア層は、例えば、層がモジュールの1つ以上の他の層に接合される若しくは積層される前に、又はモジュールが形成された後にモジュールの層の後処理として、硬化性材料をモジュールの層に適用することと、硬化性材料を、例えば、紫外線、熱等を使用して硬化させることと、を含む、方法によって形成される。
いくつかの実施形態では、硬化はUV硬化である。
いくつかの実施形態では、硬化性材料は、層がモジュールの1つ以上の他の層に接合される又は積層される前に、層に適用される。
いくつかの実施形態では、硬化性材料は、モジュールが形成された後にモジュールの層の後処理として適用される。
いくつかの実施形態では、例えば、耐薬品性及び/又はバリア層がモジュールの中間層であるとき、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの1つ以上の他の層との押出又は共押出を含む方法によって形成される。
いくつかの実施形態では、耐薬品性層及び/又はバリア層は、例えば、それに後に適用され得る、接合され得る、又は積層され得る、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層に対する層の接着性を向上させる処理、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理又はその他の処理が施されてもよい。
いくつかの実施形態では、1つ以上の更なる層は、耐薬品性及び/又はバリア層、例えば、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層に接合されてもよい又は積層されてもよい。
別の実施形態では、モジュールは、形成された後、後処理が施される。
別の実施形態では、後処理は、
a)造形、
b)折り曲げ、
c)着色、
d)波形加工、
e)表面処理の追加、
f)穿孔処理、
g)積層加工、
h)コーティング、
i)加熱、
j)冷却、
k)印刷(例えば、スタンピング、マーキング、エンボス加工、着色等)、
l)融合(例えば、別のモジュール、層、接着剤、又は他の要素等への)、
m)研磨又は平滑化(例えば、サンド又はビーズブラスト)、
n)硬化(例えば、UVを含む放射、硬化)、
o)処理(例えば、他の材料の接着性を向上させるための、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理)、又は
p)切断
の1つ以上を含んでよい。
いくつかの実施形態では、後処理は、モジュールの下面又は底部を耐薬品性層又はバリア層でコーティング又は積層加工することを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層でコーティング又は積層加工することは、硬化性材料をモジュールの下面又は底部に適用することと、硬化すること、例えば、UV硬化することと、を含む。
いくつかの実施形態では、後処理は、耐薬品性及び/又はバリア層に、例えば、それに後に適用され得る、接合され得る、又は積層され得る、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層に対する層の接着性を向上させる処理、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理又はその他の処理を施すことを更に含む。
いくつかの実施形態では、後処理は、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層を、処理済みの耐薬品性及び/又はバリア層に接合する又は積層加工することを更に含む。
別の実施形態では、モジュールは、形成されると、
a)棟瓦、
b)隅棟瓦、
c)破風瓦、
d)頂端瓦(apex tile)、
e)雨押え
f)波形瓦などの他の形状
へと造形される及び/又は切断される及び/又は折り曲げられる。
別の実施形態では、モジュールの下面(例えば、モジュールが固定される建物の表面に実質的に隣接して又は面して配置されるモジュールの表面である)は実質的に平らである。
別の実施形態では、少なくともモジュールの露出領域の下面は複数の突起を含む。
別の実施形態では、突起は、取り付けられたときに、モジュールの露出領域を、隣接する又は重なったモジュールのアンダラップ領域の頂面に接着するための表面を提供する。
別の実施形態では、突起はモジュールの補強を提供する。
別の実施形態では、突起はモジュールの下面と同一材料から前形成される又は後形成される。
別の実施形態では、突起は、モジュールの下面と比較して異なる材料から形成され、モジュールの形成前、形成中又は形成後にモジュールに組み込まれる。
別の実施形態では、突起は底面に表面フィーチャを含む。
別の実施形態では、表面フィーチャは、
a)波形構造、
b)セレーション、
c)突起、
d)リブ、
e)節、
f)表面粗さ、
g)3次元表面テクスチャ、
及び
h)撥水フィーチャ
の1つ以上である。
別の実施形態では、突起は、モジュールの長さに沿って延びる1つ以上の連続的又は不連続的な長手方向のリブを含む。
別の実施形態では、突起は、モジュールの長さに実質的に垂直に延びる1つ以上の連続的又は不連続的な横断方向リブを含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、互いに1~1000mm離間した複数の長手方向のリブを含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、互いに約1mm~約50mm離間し、且つ互いに実質的に平行に延びる複数の長手方向のリブを含む。
別の実施形態では、長手方向のリブ又は各長手方向のリブの高さは約1mm~約100mmである。
別の実施形態では、長手方向のリブ又は各長手方向のリブの高さは約1mm~約10mmである。
別の実施形態では、長手方向のリブ又は各長手方向のリブの幅は約1~約1000mmである。
別の実施形態では、長手方向のリブ又は各長手方向のリブの幅は約1mm~約10mmである。
別の実施形態では、横断方向リブは、足縁部又は足縁部の近傍から、アンダラップ領域又はアンダラップ領域の近傍まで延びる。
別の実施形態では、横断方向リブは互いに約1mm~約100mm離間している。
別の実施形態では、横断方向リブは互いに約1mm~約10mm離間し、且つ互いに実質的に平行に延びる。
別の実施形態では、横断方向リブの高さ足縁部又は足縁部の近傍から、アンダラップ領域又はアンダラップ領域の近傍までテーパ状になっている。
別の実施形態では、各横断方向リブの幅は約1mm~約1000mmである。
別の実施形態では、各横断方向リブの幅は約1mm~約10mmである。
別の実施形態では、突起は、複数の長手方向のリブと、このリブに実質的に垂直に延びる複数の横断方向リブと、を含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールのアンダラップ領域の頂面上に1つ以上の連続的又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)を更に含み、この接着剤の細片は、取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域の下面の突起に接触するように構成されている。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、突起の底面上に1つ以上の連続的又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)を更に含み、この接着剤の細片は、取り付けられたときに、隣接する又は下に重なるモジュールの頂面に接触するように構成されている。
別の実施形態では、モジュールは、露出領域がアンダラップ領域の下方に湾曲するように、モジュールの長さに垂直な凸状のプレキャンバー(precamber)を有して形成されている。
別の実施形態では、凸状のプレキャンバーはモジュールの前記露出領域に予荷重を加える。
別の実施形態では、モジュールは連続形成プロセスにより製造され、形成済み表面のそれぞれは3次元表面フィーチャを含み、
形成済み表面は、別個に又は別の手法で、モジュールの長さに沿って成形され、
このプロセスは、第1の形成面と第2の形成面との間において成形された後、形態をとり且つ維持することができる供給材料を連続形成機械に提供するステップを含み、
少なくとも第1の形成面は、順に提供され、3次元表面フィーチャを成形するように構成された複数のダイフェースを含み、
前記形成済み表面のそれぞれはダイフェースによって成形され、
ダイフェースの数は前記モジュールの形成済み表面の数とずれている。
別の実施形態では、前記モジュールの形成済み表面の数と比較して、より多数のダイフェースがある。
別の実施形態では、前記モジュールの形成済み表面の数と比較して、より少数のダイフェースがある。
別の実施形態では、前記モジュールの形成済み表面の数と比較して、前記第1の形成面に沿って提供された1つの余分なダイフェースがある。
別の実施形態では、連続形成プロセスにおいて、前記1つの余分なダイフェースは、次のモジュールの第1の形成済み表面を成形する。
別の実施形態では、各形成済み表面は、隣接する形成済み表面の表面フィーチャとは異なる3次元表面フィーチャを有する。
別の実施形態では、モジュール内の形成済み表面のそれぞれは、モジュール内の任意の他の形成済み表面の表面フィーチャとは異なる3次元表面フィーチャを有する。
別の実施形態では、ダイフェースのずれた数は、連続形成プロセスにおいて、少なくとも前に形成されたモジュール及び/又は後に形成されるモジュールの一連の形成済み表面と同一でない状態で配置される一連の形成済み表面を有して形成されるモジュールを提供する。
別の実施形態では、ダイフェースのずれた数は、複数の前に形成されたモジュール及び次に形成される複数のモジュールの一連の形成済み表面と同一でない状態で配置される一連の形成済み表面を有して形成される各モジュールを提供する。
別の実施形態では、モジュールは7つの形成済み表面を含み、前記第1の形成面は8つのダイフェースを含む。
別の実施形態では、成形される形成済み表面上に3次元表面フィーチャの異なる向きを与えるために、各ダイフェースは適所に回転させてもよい。
別の実施形態では、各ダイフェースは前記第1の形成面に沿って別のダイフェースと交換されてもよい。
別の実施形態では、露出領域の頂面の少なくとも一部分は、層をともに接合する前に最上層の頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって視覚的に観察可能な色を生じるような手法で着色又は処理される。
別の実施形態では、露出領域の頂面の少なくとも一部分は、層がともに接合される間に最上層の頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって着色される。
別の実施形態では、露出領域の頂面の少なくとも一部分は、層がともに接合された後に最上層の頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって着色される。
別の実施形態では、着色粒子は、頂面の少なくとも一部分に適用されると、モジュール上に少なくとも更なる付加的な材料層を形成してもよい。いくつかの例では、着色粒子はポリマーを含み(又はポリマーが着色材料を含み)、この着色粒子は、その後、モジュールの一部として形成された層の表面に適用され、モジュールの付加的な層を形成する。例えば、着色粒子は、頂面に接触させると融解し得る(又は加熱若しくは熱伝達プロセスによって融解し得る)材料を含んでもよく、着色粒子はモジュールの付加的な層になる。着色粒子は、着色粒子が適用された層の頂面に融合又は融解し、それにより、着色粒子が適用された層の一部分を形成してもよい。
別の実施形態では、モジュールは成形により形成され、モジュールの頂面の少なくとも一部分は、モジュールの先行物(precursor)の頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって着色される及び/又は装飾される及び/又はテクスチャが施され、着色粒子は成形プロセス前及び/又は成形プロセス中及び/又は成形プロセス後に適用される。
別の実施形態では、先行物は第1の形成面と第2の形成面との間で成形されてモジュールを形成し、着色粒子は第1の形成面の少なくとも一部分に適用され、着色粒子は成形ステップの最中に先行物の前記部分に転写される。
別の実施形態では、第1の形成面は、モジュールの頂面の少なくとも一部分に表面フィーチャを成形するように構成された少なくとも1つのダイフェースを含み、着色粒子は、成形ステップの前に前記ダイフェースの少なくとも一部分に適用される。
別の実施形態では、着色粒子は、
a)スタンピング、
b)注入、
c)エンボス加工、
d)吹付け、
e)圧延、
f)供給、
g)ブラッシング、
h)溶解、
i)浸漬、
j)ディッピング、
k)散布、
l)堆積、
m)真空システムを用いて着色粒子を先行物及び/又は形成面上に引く又は吸引することによる、の1つ以上によって先行物及び/又は形成面に直接的に若しくは間接的に適用される。
別の実施形態では、モジュールの少なくとも一部分は複数の層を含み、着色粒子は、層を接合してモジュールを形成するステップの前又は最中に、最上層の頂面の少なくとも一部分に適用される。
別の実施形態では、少なくとも最上層は押出され、着色粒子は層が押出ダイ又は押出成形機から出てくる際に層の上面の前記部分に適用される。
別の実施形態では、適用が表面に直接若しくは間接であるかどうか、又は着色粒子を表面へと運ぶためにダイフェースを用いるかどうかに関わらず、着色粒子は、露出領域の頂面の少なくとも一部分上に分散させることができる粉末の形態及び/又は流体である。
別の実施形態では、着色粒子は、前記先行物の頂面の前記部分及び/又は前記第1の形成面及び/又は前記第2の形成面に引き付けられるように構成されている荷電粒子を含む。
別の実施形態では、着色粒子は、このような荷電粒子の源から先行物の頂面及び/又は前記第1の形成面及び/又は前記第2の形成面上に放出されるように構成されている荷電粒子を含む。
別の実施形態では、着色粒子は、前記先行物の頂面の前記部分及び/又は前記第1の形成面及び/又は前記第2の形成面に付着させるための接着剤を含む。
別の実施形態では、着色粒子は、ステンシル及び/又はマスクを通じて適用され、先行物の前記頂面の1つ以上の部分及び/又は前記第1の形成面及び/又は前記第2の形成面に選択的に着色する。
別の実施形態では、着色粒子は、モジュールに、
a)先行物の前記部分に異なる着色粒子を適用するステップ、
b)前記先行物の異なる部分に着色粒子を適用するステップ、
c)異なるステンシル又はマスクを通じて着色粒子を適用するステップ
の1つ以上である、複数の適用ステップにおいて適用される。
別の実施形態では、着色粒子は複数の異なるメルトフローインデックスを有する。
別の実施形態では、モジュールは、
a)アスファルトシングル、
b)スレート、
c)シングル、
d)シェイク、
e)コンクリートタイル、
f)ストーンチップ、
g)下見板、
h)屋根ふき材料、
i)石材、
j)木目調の素材、
k)金属
の1つに類似するように、着色粒子によって着色された及び/又は装飾された及び/又はテクスチャが施された少なくとも1つの表面を有する。
別の実施形態では、モジュールの頂面の少なくとも一部分は、モジュールが成形/接合/積層プロセスによって形成された後、モジュールの頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって着色される及び/又は装飾される及び/又はテクスチャが施される。
別の実施形態では、モジュールは、以下の態様又は実施形態のいずれか1つに記載されているような更なる特徴を含んでもよい。
第6の態様では、本発明は、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを広く含み、当該モジュールは、
モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールの少なくとも一部分は、最上層(又は前記最上層を形成する上層若しくは複数の上層)と、底層(又は前記底層を形成する下層若しくは複数の下層)と、最上層と底層との間の中間層(又は前記中間層を形成する複数の層)と、を含み、
中間層の1つ以上の性質は層の長さ及び/又は幅に沿って変化する。
一実施形態では、前記性質は、
a)厚さ、
b)表面積
c)引張り強さ
d)剪断強度
e)レジリエンス
f)弾性
g)可撓性
h)靭性
i)耐火性
j)耐水性
k)連続性又は均一性
l)耐衝撃性
m)耐貫通性
n)固定能力
o)耐薬品性
p)耐破壊性
q)充填剤及び/又は補強材の含有量
r)充填剤及び/又は補強材の濃度
s)色
t)耐微生物性
u)耐温度性
v)光/熱吸収/反射率、
w)熱伝達、
x)形状記憶、
y)熱膨張、
z)グリップ、
aa)摩耗又は耐擦り傷性、
bb)耐スリップ性、
cc)粘着/接着/結合能力、
dd)密封能力
の1つ以上を含む。
別の実施形態では、中間層は補強層である。
別の実施形態では、中間層は、
m)フィルム、
n)シート、
o)メッシュ、
p)スクリム、
q)ウィーブ、
r)繊維、
s)ファブリック、
t)ワイヤ、
u)ストリング、
v)ウェブ、
w)プラズマコーティング、
x)接着剤
の1つ以上である。
別の実施形態では、中間補強層は、
a)耐収縮性、
b)耐反り性、
c)耐断裂性、
d)靭性の増加、
e)モジュールの不要な歪みの防止、
f)耐候性、
g)耐層剥離性、
h)引火性の低下、
i)耐水性、
j)耐衝撃性、
k)耐貫通性、
l)固定能力、
m)耐薬品性、
n)耐破壊性、
o)密封
p)形状記憶
q)粘着/接着/結合能力、
r)熱膨張(又は収縮)、
s)表面テクスチャ、及び
t)他の材料の結合
の1つ以上を提供する。
別の実施形態では、中間層は、最上層及び/又は底層に、化学的に及び/若しくは機械的に結合、溶接、融着、共押出及び/又は接続されている。
別の実施形態では、中間層は、任意選択的に、層の1つ以上の物理的性質(例えば、接着能)を増加するための1種以上の表面処理を含む。
別の実施形態では、中間層は、最上層及び/又は底層に、化学的及び機械的の両方において結合、溶接、融着、共押出及び/又は接続されている。
別の実施形態では、中間層は、最上層及び/又は底層との機械的な結合又は接続を増加するために、以下の3次元表面フィーチャの1つ以上を含む。
a)表面テクスチャ、
b)表面粗さ、
c)突起、
d)波形構造、
e)補強材、
f)化学コーティング、
g)突出部、
h)孔、
i)穿孔、
j)3次元表面テクスチャ、又は
k)撥水フィーチャ。
別の実施形態では、中間層は、最上層と底層とに接合されるとき、溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態にある。
別の実施形態では、モジュールは、接合又は積層プロセス中、中間層が溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態である、又は形成可能な若しくは成形可能な状態である間に造形される及び/又は輪郭形成される。
別の実施形態では、モジュールは、連続的であるか不連続的であるかに関わらず、鋳込み成形、熱成形、加圧成形若しくは他の形成プロセスにより造形される及び/又は輪郭形成される。
別の実施形態では、中間層の性質は、層を、前記溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態である、又は形成可能な若しくは成形可能な状態であるときに変形させることにより変化する。
別の実施形態では、3つの層はすべて、ともに接合されたとき、溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態である、又は形成可能な若しくは成形可能な状態である。
別の実施形態では、各層の材料は、モジュールが形成されている間、層が溶融又は半溶融又は柔軟なままであるように、十分に高いメルトフローインデックス及び/又は熱容量を有するように選択されている。
別の実施形態では、層は、モジュールが形成されている間、層が溶融又は半溶融又は柔軟なままであるように、十分に高温で加工される。
別の実施形態では、層は、バッチ又は連続形成プロセスにおいて、ともに接合されてモジュールを形成する。
別の実施形態では、層は、バッチ又は連続形成プロセスにおいて、形成され、且つともに接合される。
別の実施形態では、最上層、中間層及び底層の1つ以上は押出される。
別の実施形態では、層は共押出される。
別の実施形態では、層は、2つ以上の(又は好ましくは3つの)連続的に配置された押出成形機から連続的に押出される。
別の実施形態では、最上層、中間層及び底層の1つ以上は、熱成形、加圧成形又は他の成形方法によって成形される。
別の実施形態では、中間層の前記1つ以上の性質はモジュールの長さの方向に沿って優先的に最適化される。
別の実施形態では、中間層の前記1つ以上の性質はモジュールの幅の方向に沿って優先的に最適化される。
別の実施形態では、最上層と、中間層と、底層と、を含むモジュールの前記部分は、露出領域に相当する。
別の実施形態では、最上層と、中間層と、底層と、を含むモジュールの前記部分は、アンダラップ領域に相当する。
別の実施形態では、中間層は、足縁部又は足縁部の近傍から、モジュールのアンダラップ領域又はアンダラップ領域の近傍まで延びる。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールを建物の表面に固定するための1つ以上の締結具を受け入れるように適合されている締結領域を更に含み、好ましくは、締結領域は、前記締結領域の視覚的な識別を可能にするための視覚ガイド又は境界マーカを含む。
別の実施形態では、締結領域は露出領域に実質的に隣接し且つアンダラップ領域内にある。
別の実施形態では、最上層と、中間層と、底層と、を含むモジュールの前記部分は、締結領域に相当する。
別の実施形態では、最上層と、中間層と、底層と、を含むモジュールの前記部分は、露出領域及び締結領域に相当する。
別の実施形態では、中間層は、足縁部又は足縁部の近傍から、モジュールの締結領域内まで又はモジュールの締結領域を超えて延びる。
別の実施形態では、中間層の前記1つ以上の性質は、締結領域内において優先的に最適化される。
別の実施形態では、中間層は、モジュールの締結領域内に、より厚い又はより厚くされた領域若しくは他の3次元特性を含み、好ましくは、中間層のより厚い又はより厚くされた又は他の3次元特性は締結領域を提供し、締結領域は、締結領域を貫く若しくは貫通する締結具を保持すること、又は締結具によってモジュール若しくは前記層のそれぞれに加えられる剪断力によるモジュールの引裂に耐えることが可能である。
別の実施形態では、貫通力は少なくとも約90N、好ましくは少なくとも約100Nである。
別の実施形態では、中間層の前記1つ以上の性質は、露出領域及び締結領域内において優先的に最適化される。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは1つより多い中間層を含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールの異なる領域内の別個の中間層を含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールの異なる領域内の異なる中間層を含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールの1つ以上の領域内の複数の中間層を含む。
別の実施形態では、最上層は厚さ約0.1~約50mmである。別の実施形態では、最上層は、厚さ約0.1~約10mmである。好ましくは、最上層は、厚さ約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9mmである、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、中間層は厚さ約0.01~約10mmである。好ましくは、中間層は、厚さ約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9若しくは9.5mmである、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、底層は厚さ約0.1~約50mmである。別の実施形態では、底層は、厚さ約0.1~約10mmである。好ましくは、底層は、厚さ約0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9mmである、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
別の実施形態では、層のそれぞれ又はすべては1種以上の結晶性ポリマーを含む。
別の実施形態では、層のそれぞれ又はすべては1種以上の非晶質ポリマーを含む。
別の実施形態では、最上層及び底層は、中間層の1種以上のポリマーと比較してより高い結晶化度を有する1種以上のポリマーにより作製されている、又はこれを含む。
別の実施形態では、最上層及び底層は、中間層の1種以上のポリマーと比較してより低い結晶化度を有する1種以上のポリマーにより作製されている、又はこれを含む。
別の実施形態では、最上層、中間層及び底層の1つ以上は、以下、すなわち、
a)ポリスチレン(GPPS)、
b)ポリエチレンテレフタレート(PET)、
c)ポリエステルメタクリレート(PEM)、
d)耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、
e)アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、
f)ポリ塩化ビニル(PVC)、
g)ポリウレタン(PU)、
h)単独重合体、共重合体、ブロック共重合体及び三元共重合体形態を含むポリエチレン(PE)、
i)ポリ乳酸(PLA)、
j)ナイロン(PA)、
k)アクリル(PMMA)、
l)高密度ポリエチレン(HDPE)、
m)低密度ポリエチレン(LDPE)、
n)直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、
o)中密度ポリエチレン(MDPE)、
p)架橋ポリエチレン(PEX)、
q)熱可塑性エラストマー(TPE)、
r)熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、
s)熱可塑性ゴム(TPR)、
t)単独重合体及び共重合体形態を含むポリプロピレン(PP)、
u)ポリブチレンテレフタレート(PBT)、
v)スチレン-アクリロニトリル樹脂(SAN)、
w)エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、
x)ビニル、
y)メタクリル酸塩共重合体
z)発泡ポリマー
の1種以上により作製されている、又はこれを含む。
別の実施形態では、最上層及び/又は底層は、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)により作製されている、又はこれを含む。
別の実施形態では、中間層は、ポリプロピレン(PP)単独重合体又は共重合体により作製されている、又はこれを含む。
別の実施形態では、底層及び/又は中間層は発泡体である。
別の実施形態では、最上層は発泡体である。
別の実施形態では、最上層、中間層及び底層の1つ以上は、3次元表面フィーチャを、表面レリーフ又は表面テクスチャのいずれかとして含む。
別の実施形態では、最上層の少なくとも露出領域は、
a)アスファルトシングル、
b)スレート、
c)シングル、
d)シェイク、
e)コンクリートタイル、
f)ストーンチップ、
g)下見板、
h)屋根ふき材料、
i)石材、
j)木目調の素材、
k)金属
の1つに類似する表面フィーチャを含む。
別の実施形態では、表面フィーチャは少なくとも部分的には、着色、パターン形成、表面割れ若しくはポリマーの破壊又は前記領域の他の2次元若しくは3次元装飾によるものである。
別の実施形態では、表面フィーチャは、
a)表面テクスチャ、
b)表面レリーフ、
c)天然若しくは人造材料を模すように構成若しくは配置された他の3次元パターン又は装飾の1つ以上を含む3次元フィーチャを更に含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは複数の形成済み表面を更に含み、形成済み表面のそれぞれは前記表面フィーチャを含み、形成済み表面は溶接線、付着物又は射出成形箇所なしに接合されている。
別の実施形態では、各形成済み表面はモジュールの長さに沿った成形済みセグメントである。
別の実施形態では、各形成済み表面は、アンダラップ領域と、露出領域と、を含み、アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されている。
別の実施形態では、各形成済み表面は、モジュール内の個々のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクに類似している。
別の実施形態では、各形成済み表面は、モジュール内のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクのセットに類似している。
別の実施形態では、モジュールは、後に切断され(又は分割され又は仕切られ)、建物の表面上に取り付けるための複数のより小さなモジュールセクションを提供する。
別の実施形態では、各より小さなモジュールセクションは個々のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクに類似している。
別の実施形態では、各より小さなモジュールセクションは、セクション内のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクのセットに類似している。
いくつかの実施形態では、モジュールは層を含み、層は、層を通ってモジュールの隣接層に、例えば、モジュールの下面から並びに/又は耐薬品性及び/若しくはバリア層の下に配置された1つ以上の層からモジュールの最上層などの、上方に配置された層に溶媒及び/又は他の化学物質が移動するのを阻止する及び/又は低減する耐薬品性及び/又はバリアを提供する。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの中間層である。
他の実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの基層又は底層である。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの露出領域の長さ及び幅の少なくとも一部分、好ましくは実質的に全てにわたって延びる。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、加えて、モジュールのアンダラップ領域の長さ及び幅の一部分にわたって延びるが、好ましくは、その全てには延びない。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールのアンダラップ領域にわたって延びない。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールが形成される前に、モジュールの1つ以上の他の層上に形成されてもよい、若しくはこの層に接合されてもよい、若しくはこの層に積層されてもよい、又はモジュールが形成された後に、モジュールの層上に形成されてもよい、若しくはこの層に接合されてもよい、若しくはこの層に積層されてもよい。
いくつかの実施形態では、耐薬品性層又はバリア層は、例えば、層がモジュールの1つ以上の他の層に接合される若しくは積層される前に、又はモジュールが形成された後にモジュールの層の後処理として、硬化性材料をモジュールの層に適用することと、硬化性材料を、例えば、紫外線、熱等を使用して硬化させることと、を含む、方法によって形成される。
いくつかの実施形態では、硬化はUV硬化である。
いくつかの実施形態では、硬化性材料は、層がモジュールの1つ以上の他の層に接合される又は積層される前に、層に適用される。
いくつかの実施形態では、硬化性材料は、モジュールが形成された後にモジュールの層の後処理として適用される。
いくつかの実施形態では、例えば、耐薬品性及び/又はバリア層がモジュールの中間層であるとき、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの1つ以上の他の層との押出又は共押出を含む方法によって形成される。
いくつかの実施形態では、耐薬品性層及び/又はバリア層は、例えば、それに後に適用され得る、接合され得る、又は積層され得る、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層に対する層の接着性を向上させる処理、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理又はその他の処理が施されてもよい。
いくつかの実施形態では、1つ以上の更なる層は、耐薬品性及び/又はバリア層、例えば、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層に接合されてもよい又は積層されてもよい。
別の実施形態では、モジュールは、形成された後、後処理が施される。
別の実施形態では、後処理は、
a)造形、
b)折り曲げ、
c)着色、
d)波形加工、
e)表面処理の追加、
f)穿孔処理、
g)積層加工、
h)コーティング、
i)加熱、
j)冷却、
k)印刷(例えば、スタンピング、マーキング、エンボス加工、着色等)、
l)融合(例えば、別のモジュール、層、接着剤、又は他の要素等への)、
m)研磨又は平滑化(例えば、サンド又はビーズブラスト)、
n)硬化(例えば、UVを含む放射、硬化)、
o)処理(例えば、他の材料の接着性を向上させるための、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理)、又は
p)切断
の1つ以上を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、後処理は、モジュールの下面又は底部を耐薬品性層又はバリア層でコーティング又は積層加工することを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層でコーティング又は積層加工することは、硬化性材料をモジュールの下面又は底部に適用することと、硬化すること、例えば、UV硬化することと、を含む。
いくつかの実施形態では、後処理は、耐薬品性及び/又はバリア層に、例えば、それに後に適用され得る、接合され得る、又は積層され得る、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層に対する層の接着性を向上させる処理、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理又はその他の処理を施すことを更に含む。
いくつかの実施形態では、後処理は、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層を、処理済みの耐薬品性及び/又はバリア層に接合する又は積層加工することを更に含む。
別の実施形態では、モジュールは、形成されると、
a)棟瓦、
b)隅棟瓦、
c)破風瓦、
d)頂端瓦、
e)雨押え
f)波形瓦などの他の形状
へと造形される及び/又は切断される及び/又は折り曲げられる。
別の実施形態では、モジュールの下面は実質的に平らである。
別の実施形態では、少なくともモジュールの露出領域の下面は複数の突起を含む。
別の実施形態では、突起は、取り付けられたときに、モジュールの露出領域を、隣接する又は重なったモジュールのアンダラップ領域の頂面に接着するための表面を提供する。
別の実施形態では、突起はモジュールの補強を提供する。
別の実施形態では、突起は、モジュールの長さに沿って延びる1つ以上の連続的又は不連続的な長手方向のリブを含む。
別の実施形態では、突起は、モジュールの長さに実質的に垂直に延びる1つ以上の連続的又は不連続的な横断方向リブを含む。
別の実施形態では、突起はモジュールの下面と同一材料から前形成される又は後形成される。
別の実施形態では、突起は、モジュールの下面と比較して異なる材料から形成され、モジュールの形成前、形成中又は形成後にモジュールに組み込まれる。
別の実施形態では、突起は底面に表面フィーチャを含む。
別の実施形態では、表面フィーチャは、
a)波形構造、
b)セレーション、
c)突起、
d)リブ、
e)節、
f)表面粗さ、
g)3次元表面テクスチャ、
及び
h)撥水フィーチャ
の1つ以上である。
別の実施形態では、中間層は、最上層と底層との間に、実質的に耐水性若しくは耐液性バリア、又は水若しくは液体不透過性バリアを提供する。
別の実施形態では、少なくとも最上層は不均質及び/又は非相溶性材料のセクションを含み、中間層は、前記不均質及び/又は非相溶性セクションを中間層に結合するための結合剤層を提供する。
別の実施形態では、最上層は、異なる材料により形成された複数の不連続なセクションを含み、材料は互いに不均質又は非相溶性であり、不連続なセクションは中間層を介して互いに結合している。
別の実施形態では、層の1つ以上は、以下、すなわち、
a)充填剤(タルク、炭酸カルシウム、雲母、シリカ、カオリン、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、安定剤、ドロマイトが挙げられるがこれらに限定されない)
b)着色剤(カーボンブラック、二酸化チタンが挙げられるがこれらに限定されない)
c)補強材(ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク;亜麻、セルロース、木材繊維、木粉、綿、おがくずなどの天然繊維;及び無機若しくはポリマー繊維、スクリム、編物、ウィーブ、不織布、アラミド、セラミックスが挙げられるがこれらに限定されない)
d)難燃剤(水酸化マグネシウム、三水和アルミナが挙げられるがこれらに限定されない)
e)安定剤(ヒンダードアミン光安定剤(HALS)などのUV光安定剤及びフェノール樹脂などの熱安定剤が挙げられるがこれらに限定されない)、
f)発泡剤(発熱、吸熱又はガス発泡剤が挙げられるがこれらに限定されない)、
g)潤滑剤、
h)殺生物剤(ナノサイズ銀粒子を含む銀の粒子が挙げられるがこれらに限定されない)、の1つ以上などであるが、これらに限定されない1種以上の添加剤を更に含む。
別の実施形態では、少なくとも最上層は高耐紫外線性を有する。
別の実施形態では、モジュールは、摂氏-40~100度の周期的な温度変化に耐えるように構成されている。
別の実施形態では、露出領域の頂面の少なくとも一部分は、層をともに接合する前に最上層の頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって視覚的に観察可能な色を生じるような手法で着色又は処理される。
別の実施形態では、露出領域の頂面の少なくとも一部分は、層がともに接合される間に最上層の頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって着色される。
別の実施形態では、露出領域の頂面の少なくとも一部分は、層がともに接合された後に最上層の頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって着色される。
別の実施形態では、モジュールは、第5の態様又は関連する実施形態に記載されているような押出材料の層を含んでもよい。
第7の態様では、本発明は、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを広く含み、当該モジュールは、
モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールの少なくとも一部分は、最上層と、底層と、最上層と底層との間の中間層と、を含み、
中間層は、最上層と底層との間に、実質的に耐水性若しくは耐液性バリア、又は水若しくは液体不透過性バリアを提供する。
一実施形態では、最上層及び/又は底層は多孔質である。
別の実施形態では、表面装飾を付与するための前記層の破壊により、最上層及び/又は底層は多孔質である。
別の実施形態では、中間層は、足縁部又は足縁部の近傍から、モジュールのアンダラップ領域又はアンダラップ領域の近傍まで延びる。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールを建物の表面に固定するための1つ以上の締結具を受け入れるように適合されている締結領域を更に含む。
別の実施形態では、締結領域は露出領域に隣接し且つアンダラップ領域内にある。
別の実施形態では、中間層は、足縁部又は足縁部の近傍から、モジュールの締結領域を超えて延びる。
別の実施形態では、中間層は、少なくともモジュールの露出領域内に、これに沿って延びる。
別の実施形態では、モジュールは、先行する又は以下の態様若しくは実施形態のいずれか1つに記載されているような更なる特徴を含んでもよい。
別の実施形態では、モジュールは、第5の態様又は関連する実施形態に記載されているような押出材料の層を含んでもよい。
第8の態様では、本発明は、モジュールの長さに沿って別個に又は別の手法で成形された複数の形成済み表面を含み、形成済み表面のそれぞれが3次元表面フィーチャを含む、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの製造方法を広く含む。当該方法は、
第1の形成面と第2の形成面との間において成形された後、形態をとり且つ維持することができる供給材料を連続形成機械に提供するステップを含み、
少なくとも第1の形成面は、順に提供され、3次元表面フィーチャを成形するように構成された複数のダイフェースを含み、前記形成済み表面のそれぞれはダイフェースによって成形され、
ダイフェースの数は、
- 形成される各モジュールの形成済み表面の数とずれている、又は
- 形成される各モジュールの形成済み表面の数に一致している(例えば、形成済み表面が繰り返す又は一致する表面の場合)のいずれかである。
一実施形態では、形成される各モジュールの形成済み表面の数と比較して、より多数のダイフェースがある。
別の実施形態では、形成される各モジュールの形成済み表面の数と比較して、より少数のダイフェースがある。
別の実施形態では、形成される各モジュールの形成済み表面の数と比較して、前記第1の形成面に沿って提供された1つの余分なダイフェースがある。
別の実施形態では、連続形成プロセスにおいて、前記1つの余分なダイフェースは、次のモジュールの第1の形成済み表面を成形する。
別の実施形態では、各形成済み表面は、隣接する形成済み表面の表面フィーチャとは異なる3次元表面フィーチャを有する。
別の実施形態では、モジュール内の形成済み表面のそれぞれは、モジュール内の任意の他の形成済み表面の表面フィーチャとは異なる3次元表面フィーチャを有する。
別の実施形態では、ダイフェースのずれた数は、少なくとも前に形成されたモジュール及び/又は次の若しくは後に形成されるモジュールの一連の形成済み表面と同一でない状態で配置される一連の形成済み表面を有して形成される各モジュールを提供する。
別の実施形態では、ダイフェースのずれた数は、複数の前に形成されたモジュール及び次に形成される複数のモジュールの一連の形成済み表面と同一でない状態で配置される一連の形成済み表面を有して形成される各モジュールを提供する。
別の実施形態では、前記第1の形成面に沿って、各モジュールに7つの形成済み表面を成形するために8つのダイフェースがある。
別の実施形態では、成形される形成済み表面上に3次元表面フィーチャの異なる向きを与えるために、各ダイフェースは適所に回転させてもよい。
別の実施形態では、各ダイフェースは前記第1の形成面に沿って別のダイフェースと交換されてもよい。
別の実施形態では、各形成済み表面は、モジュール内の個々のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクに類似している。
別の実施形態では、前記方法は、形成されたモジュールを、建物の表面上に取り付けるための複数のより小さなモジュールセクションを提供するために切断するステップを更に含む。
別の実施形態では、前記方法は、形成されたモジュールを後処理するステップを更に含む。
別の実施形態では、後処理は、
a)造形、
b)折り曲げ、
c)着色、
d)波形加工、
e)表面処理の追加、
f)穿孔処理、
g)積層加工、
h)コーティング、
i)加熱、
j)冷却、
k)印刷(例えば、スタンピング、マーキング、エンボス加工、着色等)、
l)融合(例えば、別のモジュール、層、接着剤、又は他の要素等への)、
m)研磨又は平滑化(例えば、サンド又はビーズブラスト)、
n)硬化(例えば、UVを含む放射、硬化)、
o)処理(例えば、他の材料の接着性を向上させるための、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理)、又は
p)切断
の1つ以上を含んでもよい。
別の実施形態では、前記方法は、形成されたモジュールを、
a)棟瓦、
b)隅棟瓦、
c)破風瓦、
d)頂端瓦、
e)雨押え
f)波形瓦などの他の形状
へと形作る及び/又は切断する及び/又は折り曲げるステップを更に含む。
別の実施形態では、モジュールは、先行する又は以下の態様若しくは実施形態のいずれか1つに記載されているような更なる特徴を含んでもよい。
別の実施形態では、モジュールは、第5の態様又は関連する実施形態に記載されているような押出材料の層を含んでもよい。
第9の態様では、本発明は、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを広く含み、モジュールの少なくとも一部分は、最上層と、底層と、最上層と底層との間の中間層と、を含み、
最上層及び底層は、1種以上のポリマーにより作製されている又は1種以上のポリマーを含み、
中間層は、1種以上のポリマーにより作製されている又は1種以上のポリマーを含み、
最上層及び底層の前記1種以上のポリマーは、中間層の前記1種以上のポリマーと比較してより低い結晶化度を有し、
各層は、モジュールを形成するために隣接層に接合されるとき、溶融又は半溶融又は柔軟な状態にある。
一実施形態では、最上層及び底層は、1種以上の非晶質若しくは半結晶性ポリマーにより作製されている、又は1種以上の非晶質若しくは半結晶性ポリマーを含み、
中間層は、1種以上の結晶性若しくは半結晶性ポリマーにより作製されている、又は1種以上の結晶性若しくは半結晶性ポリマーを含む。
別の実施形態では、形成プロセスの温度は、モジュールが形成されている間、層が溶融又は半溶融又は柔軟なままであるように、各層のレオロジーを制御するために監視される。
別の実施形態では、最上層及び底層は、中間層が、形成プロセス中、溶融若しくは半溶融若しくは柔軟な状態のままである、又はそのような状態を維持するように、中間層を実質的に断熱する。
別の実施形態では、中間層は補強フィルム又はシートである。
別の実施形態では、最上層、中間層及び底層の1つ以上は押出される。
別の実施形態では、層は共押出される。
別の実施形態では、層は、一連の連続的に配置された押出成形機から連続的に押出される。
別の実施形態では、最上層、中間層及び底層の1つ以上は、熱成形、加圧成形又は他の成形方法によって成形される。
別の実施形態では、層は、連続形成プロセスにおいて、形成される及び/又はともに接合される。
別の実施形態では、最上層及び/又は底層は、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)を含む。
別の実施形態では、中間層はポリプロピレン(PP)を含む。
別の実施形態では、モジュールは、先行する又は以下の態様若しくは実施形態のいずれか1つに記載されているような更なる特徴を含んでもよい。
別の実施形態では、モジュールは、第5の態様又は関連する実施形態に記載されているような押出材料の層を含んでもよい。
第10の態様では、本発明は、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを広く含み、当該モジュールは、
モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
露出領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールのアンダラップ領域を実質的に覆うように適合されており、
露出領域の下面は複数の突起を含み、突起は、モジュールの露出領域が、取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールのアンダラップ領域の頂面に付着されてもよい表面を提供する。
一実施形態では、前記モジュールは、モジュールの深さに沿って成形された複数の形成済み表面を含み、前記モジュールは、前記形成済み表面が溶接線又は付着箇所なしで互いに接続されるように、連続形成プロセスにより形成される。
別の実施形態では、前記モジュールは、押出材料により形成された1つ以上の層を含む。
別の実施形態では、突起は、モジュールの長さに沿って延びる1つ以上の長手方向のリブを含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、互いに1~1000mm離間した複数の長手方向のリブを含む。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、互いに1~50mm離間し、且つ互いに実質的に平行に延びる複数の長手方向のリブを含む。
別の実施形態では、長手方向のリブ又は各長手方向のリブの高さは1~100mmである。
別の実施形態では、長手方向のリブ又は各長手方向のリブの高さは1~10mmである。
別の実施形態では、長手方向のリブ又は各長手方向のリブの幅は1~1000mmである。
別の実施形態では、長手方向のリブ又は各長手方向のリブの幅は1~10mmである。
別の実施形態では、突起は、長手方向のリブ又は各長手方向のリブに実質的に垂直に延びる複数の横断方向リブを更に含む。
別の実施形態では、横断方向リブは、足縁部又は足縁部の近傍から、アンダラップ領域又はアンダラップ領域の近傍まで延びる。
別の実施形態では、横断方向リブは互いに1~100mm離間している。
別の実施形態では、横断方向リブは互いに1~10mm離間し、且つ互いに実質的に平行に延びる。
別の実施形態では、横断方向リブの高さ足縁部又は足縁部の近傍から、アンダラップ領域又はアンダラップ領域の近傍までテーパ状になっている。
別の実施形態では、各横断方向リブの幅は1~1000mmである。
別の実施形態では、各横断方向リブの幅は1~10mmである。
別の実施形態では、リブは、突起の連続的若しくは不連続的若しくは別個のセクション若しくは部分であってもよく、突起部分のそれぞれは、モジュールの露出領域が、取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールのアンダラップ領域の頂面に付着されてもよい1つ以上の表面を提供する。
別の実施形態では、突起は、モジュールの露出領域の前記下面に成形される。
別の実施形態では、突起はモジュールの下面と同一材料から前形成される又は後形成される。
別の実施形態では、突起は、モジュールの下面と比較して異なる材料から形成され、モジュールの形成前、形成中又は形成後にモジュールに組み込まれる。
別の実施形態では、突起は底面に表面フィーチャを含む。
別の実施形態では、表面フィーチャは、
a)波形構造、
b)セレーション、
c)突起、
d)リブ、
e)節、
f)表面粗さ、
g)3次元表面テクスチャ、及び
h)撥水フィーチャ
の1つ以上である。
別の実施形態では、突起は、更に、モジュールの露出領域を補強する。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、モジュールのアンダラップ領域の頂面上に1つ以上の連続的又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)を更に含み、この接着剤の細片は、取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域の下面の突起に接触するように構成されている。
別の実施形態では、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールは、突起の底面上に1つ以上の連続的又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)を更に含み、この接着剤の細片は、取り付けられたときに、隣接する又は下に重なるモジュールの頂面に接触するように構成されている。別の実施形態では、モジュールは、露出領域がアンダラップ領域の下方に湾曲するように、モジュールの長さに垂直な凸状のプレキャンバーを有して形成されている。
別の実施形態では、凸状のプレキャンバーはモジュールの前記露出領域に予荷重を加える。
別の実施形態では、モジュールは、先行する又は以下の態様若しくは実施形態のいずれか1つに記載されているような更なる特徴を含んでもよい。
別の実施形態では、モジュールは、第5の態様又は関連する実施形態に記載されているような押出材料の層を含んでもよい。
第11の態様では、本発明は、成形されたルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの頂面の少なくとも一部分に着色する又は装飾する方法を広く含み、当該方法は、
成形されるモジュールの先行物の頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用するステップを含み、着色粒子は成形プロセスの前及び/又は最中に適用される。
一実施形態では、前記方法は、モジュールを形成するために、先行物を第1の形成面と第2の形成面との間で成形するステップを更に含み、着色粒子は第1の形成面の少なくとも一部分に適用され、着色粒子は成形ステップの最中に先行物の前記部分に転写される。
別の実施形態では、第1の形成面は、モジュールの頂面の少なくとも一部分に表面フィーチャを成形するように構成された少なくとも1つのダイフェースを含み、着色粒子は、成形ステップの前に前記ダイフェースの少なくとも一部分に適用される。
別の実施形態では、着色粒子は、
a)スタンピング、
b)注入、
c)エンボス加工、
d)吹付け、
e)圧延、
f)供給、
g)ブラッシング、
h)溶解、
i)浸漬、
j)ディッピング、
k)散布、
l)堆積、
m)真空システムを用いて着色粒子を先行物及び/又は形成面上に引く又は吸引することによる、の1つ以上によって先行物及び/又は形成面に直接的に若しくは間接的に適用される。
別の実施形態では、モジュールの少なくとも一部分は複数の層を含み、着色粒子は、層を接合してモジュールを形成するステップの前又は最中に、最上層の上面の少なくとも一部分に適用される。別の実施形態では、少なくとも最上層は押出され、着色粒子は、層が押出ダイ又は押出成形機から出てくる際に層の上面の前記部分に適用される。
別の実施形態では、適用が表面に直接若しくは間接であるかどうか、又は着色粒子を表面へと運ぶためにダイフェースを用いるかどうかに関わらず、着色粒子は、露出領域の頂面の少なくとも一部分上に分散させることができる粉末の形態及び/又は流体を含む。
別の実施形態では、着色粒子は、前記先行物の頂面の前記部分及び/又は前記第1の形成面及び/又は前記第2の形成面に引き付けられるように構成されている荷電粒子を含む。
別の実施形態では、着色粒子は、このような荷電粒子の源から先行物の頂面及び/又は前記第1の形成面及び/又は前記第2の形成面上に放出されるように構成されている荷電粒子を含む。
別の実施形態では、着色粒子は、前記先行物の頂面の前記部分及び/又は前記第1の形成面及び/又は前記第2の形成面に付着させるための接着剤を含む。
別の実施形態では、着色粒子は、ステンシル及び/又はマスクを通じて適用され、先行物の前記頂面の1つ以上の部分及び/又は前記第1の形成面及び/又は前記第2の形成面に選択的に着色する。
別の実施形態では、前記方法は、
a)先行物の前記部分に異なる着色粒子を適用するステップ、
b)前記先行物の異なる部分に着色粒子を適用するステップ、
c)異なるステンシル又はマスクを通じて着色粒子を適用するステップ、
の1つ以上である、複数の着色粒子の適用ステップを更に含む。
別の実施形態では、着色粒子は複数の異なるメルトフローインデックスを有する。
別の実施形態では、アウトプットは、
a)アスファルトシングル、
b)スレート、
c)シングル、
d)シェイク、
e)コンクリートタイル、
f)ストーンチップ、
g)下見板、
h)屋根ふき材料、
i)石材、
j)木目調の素材、
k)金属
の1つに類似するように着色された少なくとも1つの表面を有するルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールである。
別の実施形態では、モジュールは、モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
方法は、モジュールの少なくとも露出領域の頂面に着色するステップを含む。
別の実施形態では、モジュールは、先行する又は以下の態様若しくは実施形態のいずれか1つに記載されているような更なる特徴を含んでもよい。
別の実施形態では、モジュールは、第5の態様又は関連する実施形態に記載されているような押出材料の層を含んでもよい。
第12の態様では、本発明は、成形されたルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの頂面の少なくとも一部分に着色する方法を広く含み、当該方法は、
モジュールが成形/接合/積層プロセスによって形成された後、モジュールの頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用するステップを含む。
別の実施形態では、方法は、先行する実施形態に記載されているような1つ以上の特徴を更に含んでもよい。
別の実施形態では、モジュールは、第5~12の実施形態のいずれか1つに記載されているような更なる特徴を含んでもよい。別の実施形態では、モジュールは、第5の態様又は関連する実施形態に記載されているような押出材料の層を含んでもよい。
第13の態様においては、本発明は、押出材料の層を広く含み、このように形成された層は、
a)少なくとも40%w/wの充填剤及び/又は補強材,
b)1種以上のポリマー
を含む。
一実施形態では、層は、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールへと形成されてもよい(任意選択的に追加の層を有する)。更なる実施形態では、このように形成された層は、上記の態様のいずれか1つによる層であってもよい。
第14の態様においては、本発明は、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを広く含み、当該モジュールは、
モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールの少なくとも一部分は、最上層(又は前記最上層を形成する上層若しくは複数の上層)と、底層(又は前記底層を形成する下層若しくは複数の下層)と、最上層と底層との間の中間層(又は前記中間層を形成する複数の層)と、を含み、
前記最上層又は前記中間層又は前記基層若しくは底層の少なくとも1つ以上は発泡ポリマーを含む。
第15の態様においては、本発明は、先行する又は以下の文のいずれか1つの複数のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを含む、建物の表面に取り付けるためのアセンブリを広く含む。
第16の態様においては、本発明は、先行する又は以下の文のいずれか1つの複数のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールによる建物の表面の外装を広く含む。
第17の態様においては、本発明は、先行する又は以下の文のいずれか1つの複数のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールによる表面の外装を含む建物を広く含む。
別の態様では、本発明は、本明細書中に記載される本発明の方法によって製造された装飾面を有する、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール、好ましくは高分子ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを広く含む。
別の態様では、本発明は、1種以上のポリマーと、初期色を有する複数の着色粒子と、を含む、装飾面を有し、前記表面内に若しくは前記表面に融合される、又は前記表面と合着される1種以上のポリマーを含む、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール、好ましくは高分子ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを広く含む。
別の態様では、本発明は、1種以上のポリマーを含む連続的な又は一体的な高分子マトリックスを含む装飾面を有し、前記表面は、複数の視覚的に区別可能な着色領域を含み、着色領域は、表面の幅及び/又は長さにわたって色及び/又はサイズ及び/形状が同じであってもよい又は異なっていてもよい、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール、好ましくは高分子ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを広く含む。
いくつかの実施形態では、着色領域又はこの着色領域は、初期色を有する1種以上の複数の着色粒子と1種以上のポリマーを含む露出面とを、1種以上のポリマーを含む被装飾基材の表面内に、又はこの表面に、又はこの表面と融合及び/又は合着することにより提供される。
いくつかの実施形態では、基材、モジュール、着色粒子、装飾面及び/又は被装飾面は、本明細書中の態様及び/又は実施形態のいずれかに記載のものである。
いくつかの実施形態では、モジュールは、モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールは、押出材料の少なくとも1つの層で形成されており、このように形成された層は、
充填剤及び/又は補強材、例えば、少なくとも1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、又は90%(w/w)(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材と、
1種以上のポリマーと、
を含む。
いくつかの実施形態では、充填剤及び/又は補強材は予め着色される。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む。
いくつかの実施形態では、モジュールの層の1つ以上又はそれぞれ若しくは全ては、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む。
いくつかの実施形態では、モジュールは、本明細書中のいずれかの態様又は実施形態に記載のルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品又はモジュールである。
いくつかの実施形態では、モジュールは、本明細書中のいずれかの態様又は実施形態に記載の装飾面を有する。
別の態様においては、本発明は、被装飾露出面を有する基材を装飾するための着色粒子であって、当該着色粒子は、初期色と、1種以上のポリマーを含む露出面と、を有し、当該着色粒子は、充填剤及び/又は補強材、例えば、粒子の重量ベースで少なくとも約1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)(任意の有効範囲は、これらの値の任意の2つの間で選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材を含む、着色粒子を広く含む。
いくつかの実施形態では、基材は、コンクリート、セメント、骨材、ジオポリマー、金属、例えば、スズ、アルミニウム、又はステンレス鋼、用材、石、粘土、セラミック、又はガラスから選択される。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、基材の露出面に対する接着又は結合、例えば、露出面の3次元フィーチャとのキーイング又はインタロックによる機械的な接着又は結合を提供する。
いくつかの実施形態では、基材は、任意選択的に、本明細書中のいずれかの態様又は実施形態に記載の、1種以上のポリマーを含む、被装飾露出面を有する基材である。
いくつかの実施形態では、基材は、ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、又はルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品のコーティング又はコーティング層を含む。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有し、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、着色粒子の熱膨張係数と被装飾面の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間から、又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、本明細書中に記載される装飾方法で使用するためのものである。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、本明細書中のいずれかの態様又は実施形態に記載のものである。
別の態様においては、本発明は、本発明の複数の着色粒子を広く含む。
別の態様においては、本発明は、装飾面を有する基材を製造する方法であって、
本発明の1種以上の複数の着色粒子を用意することと、
本明細書中のいずれかの態様又は実施形態に記載の被装飾露出面を有する基材を用意することと、
前記1種以上の複数の着色粒子と、前記被装飾露出面とを接触させることと、
前記着色粒子及び/又は前記被装飾露出面を、前記着色粒子を被装飾露出面に接着させる又は結合させるのに十分な温度及び圧力に曝すことであって、前記温度及び圧力はある期間にわたって制御され、それにより、装飾面を有する基材を製造する、ことと、を含む、方法を広く含む。
いくつかの実施形態では、粒子は、基材の露出面に、露出面の3次元フィーチャとのキーイング又はインタロックにより機械的に接着する又は結合する。
いくつかの実施形態では、基材の表面は、堆積させる着色粒子が基材の表面上で互いに融解する及び/又は融合する及び/又は合着することを可能にするのに十分な温度で提供される又はその温度まで加熱される。
いくつかの実施形態では、基材粒子の表面と接触させる粒子の量は、基材の表面上に連続的な高分子層又は膜を形成するのに十分である。
別の態様においては、本発明は、装飾面を有する基材を製造する本発明の方法によって製造された装飾面を有する基材を広く含む。
別の態様においては、本発明は、初期色を有し、基材の被装飾露出面に接着された又は結合された1種以上のポリマーを含む、本発明の複数の着色粒子を含む、装飾面を有する基材を広く含む。
いくつかの実施形態では、粒子は、基材の露出面に、露出面の3次元フィーチャとのキーイング又はインタロックにより機械的に接着する又は結合する。
いくつかの実施形態では、基材は、基材の表面上で互いに融解される及び/又は融合される及び/又は合着される着色粒子を含む。
いくつかの実施形態では、基材は、基材の表面上に連続的な高分子層又は膜を形成するように、基材の表面上で互いに融解される及び/又は融合される及び/又は合着される着色粒子を含む。
いくつかの実施形態では、基材は、コンクリート、セメント、骨材、ジオポリマー、金属、例えば、スズ、アルミニウム、又はステンレス鋼、用材、石、粘土、セラミック、又はガラスから選択される。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、基材の露出面に、例えば、露出面の3次元フィーチャとのキーイング又はインタロックによる機械的な接着又は結合によって接着する又は結合する。
いくつかの実施形態では、基材は、ルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品若しくはモジュール、又はルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品若しくはモジュールのコーティング若しくはコーティング層を含む。
いくつかの実施形態では、基材は、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを含む。
いくつかの実施形態では、当該方法は、本発明のモジュールを製造するためのものである。
別の態様においては、本発明は、装飾面を有する基材を製造する本発明の方法によって製造された本発明のルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを広く含む。
本明細書及び特許請求の範囲で使用される「含む(comprising)」という用語は、「少なくとも部分的に、~からなる(consisting at least in part of)」を意味する。同じく、「含む」という用語を含む本明細書及び特許請求の範囲の各文を解釈するとき、この用語が前に置かれたもの以外の特徴もまた存在してもよい。「含む(comprise)」及び「含む(comprises)」などの関連用語は同様に解釈されるものとする。
本技術は、本明細書の全体を通して説明するいくつかの定義を用いて本明細書中に記載する。特に指示しない限り、単数形「a」、「an」及び「the」は、複数形の参照を含む。例えば、「デバイス(a device)」への言及は、複数のデバイスを含む。
本明細書で使用する場合、「及び/又は(and/or)」という用語は、「及び(and)」又は「又は(or)」又はその両方を意味する。
本明細書で使用する場合、名詞に続く「(s)」は、この名詞の複数形及び/又は単数形形態を意味する。
「下方(lower)」又は「底(bottom)」、「上方(upper)」又は「上(top)」及び「前(front)」又は「後(back)」などの相対的な語句は、本明細書においては、図に示す別の要素に対する1つの要素の関係を記載するために使用され得る。相対的な語句は、図に示す向きに加えて、デバイスの異なる向きを包含することを意図することは理解されよう。例えば、図の1つのデバイスを上下反対にした場合、他の要素の「下方(lower)」側にあるとして記載した要素は、したがって、他の要素の「上方(upper)」側に向けられる。「下方(lower)」という例示的な用語は、したがって、図の特定の向きに応じて、「下方(lower)」及び「上方(upper)」の向きの両方を包含する。同様に、図の1つのデバイスを上下反対にした場合、他の要素の「下方(below)」又は「下(beneath)」として記載した要素は、したがって、他の要素の「上方(above)」に向けられる。「下方(below)」又は「下(beneath)」という例示的な用語は、したがって、上方(above)及び下方(below)の向きの両方を包含し得る。
本発明で使用する場合、「形成済み表面(formed surface)」という用語は、連続形成機械の個々のダイ又はモールドに対応するポリマー材料の成形済みセグメントを意味する。
本発明で使用する場合、「建物の表面(building surface)」という用語は、特に指示がない限り、建物の壁面又は頂面等、例えば、外壁、屋根、天井等を意味する。屋根の文脈では、建物の表面は、典型的には、雨の吹き付け又は屋根に水が溜まることによるルーフデッキ及び建物の内部への水による損傷を防ぐために、屋根のひさしの近傍のルーフデッキに取り付けられた防水ルーフィング製品を含む。ルーフデッキは、通常、合板などの下敷き材料から作製される。防水メンブレンは、瀝青質防水メンブレン、改質瀝青質ルーフィングメンブレン、自己接着性ルーフィングメンブレン、又は単プライ防水ルーフィングメンブレン(例えば、EPDM防水ルーフィングメンブレン、PVC防水ルーフィングメンブレン、TPO防水ルーフィングメンブレン、合成下張り)などであるがこれらに限定されない当該技術分野において既知のいくつかの防水ルーフィングメンブレン又は下張りのいずれかであってもよい。1つの代表的メンブレンシートは、Wayne、New Jersey所在のGAF Corp.によって製造されているDeck-Armor(商標)Roof Protectionである。
本発明で使用する場合、「外形形成される(profiled)」及び/又は「輪郭形成される(contoured)」という用語は、製品の長手方向の軸線に沿って位置する概念上の平面表面よりも上又は下に延びる領域を有することを意味する。これには、上面と下面とが、概念上の平面表面の上又は下に同一の相対伸張程度を有するような、1つのみの上面若しくは下面の外形形成若しくは輪郭形成、及び/又は材料の厚さ全体の外形形成若しくは輪郭形成を含む。
本発明で使用する場合、「ルーフィング(roofing)」という用語は、建物の屋根表面上への保護用被覆の提供を意味する。限定されるものではないが、このような保護用被覆はシングル、タイル、パネル、シェイク、板材、板、モジュール、成形物又はシートの形態をとる可能性がある。
本発明で使用する場合、「クラッディング(cladding)」及び/又は「サイディング(siding)」という用語は、建物の側面又は他の表面への保護用被覆の提供を意味する。限定されるものではないが、このような保護用被覆は、シングル、タイル、パネル、シェイク、板材、板、モジュール、成形物又はシートの形態をとる可能性がある。
本明細書で使用する場合、「ポリマー」という用語(及び「高分子の」などの関連用語)は、有機ポリマー、好ましくは、単独重合体、共重合体、ポリマーアロイ、ポリマーブレンド、及び添加剤を含有する又は含有しないポリマーを含む、合成ポリマーを意味する。
本発明で使用する場合、「機械的な結合(mechanical bond)」(及び「機械的に結合された」などの関連用語)という用語は、より多くの結合用表面積を生じさせるような物理的特徴を有する表面間の結合を意味する。例えば、この表面は、結合された表面間のキーイング、インタロック、摩擦嵌合の増加等を可能にする表面構造又は他の3次元フィーチャを有してもよい。
本発明で使用する場合、層の構成成分に関する場合における「w/w」という用語は、このように形成された層の総重量を構成する成分又は構成成分の重量を意味する。
本発明はまた、本出願の明細書において個々に若しくは集合的に参照される又は示される部品、要素及び特徴、並びに任意の2つ以上の前記部品、要素若しくは特徴の一部又は全部の組み合わせを広く含むと言ってよく、本発明が関係する当該技術分野において既知の均等物を有する本明細書で特定の整数に言及する場合、このような既知の均等物は個々に説明するかのように本明細書に組み込まれるものとみなされる。
本発明は前述を含むとともに、以下で単なる例として記載する構造も想定する。
本発明の好適な実施形態を、単に例として、及び図面を参照して記載する。
本発明のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの1つの好適な実施形態の平面図である。 図1のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの底面図である。 図1のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの一セクションの底部斜視図である。 ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの一実施形態の幅における断面図である。 ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの第2の実施形態の幅における断面図である。 ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの第3の実施形態の幅における断面図である。 本発明の第2の実施形態による複数のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを含むアセンブリの上部斜視図である。 本発明のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの第3の実施形態のそれぞれ上面図及び部分断面図である。 本発明のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの輪郭形成された部分の拡大図である。 本発明のルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの製造のために使用してもよい本発明の1つの好適な実施形態の連続形成システムを示す。 本発明の1つの好適な実施形態によるルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを着色するためのシステムを示す。 ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを着色するためのシステムの第2の実施形態を示す。 ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを着色するためのシステムの第3の実施形態を示す。 3層ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの種々の配置を示す。 ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの更なる実施形態の詳細図を示す概略図である。 形成後に棟瓦及び破風瓦へと造形されるモジュールの例を示す。 スタックで配置された接着剤と剥離シートとを含むルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールの実施形態を示す。
本発明の詳細な説明
本発明は、装飾面を有する基材を製造する方法に関する。この方法は、スレート等などの天然材料の外観を含む、広範な異なる外観を有する装飾面を提供するために使用され得る。装飾面は、視覚効果のみならず、グリップ、テクスチャ等などの物理的若しくは構造的特徴、又は光若しくは熱に対する安定性などの他の性質の変更を提供してもよい。
着色粒子
方法は、初期色と1種以上のポリマーを含む露出面とを有する1種以上の複数の着色粒子を用意することを含む。着色粒子は、装飾面に所望の色、例えば、1つ以上の他の複数の着色粒子の色又は被装飾面がもしあればその色と対照的な色を提供するように選択されてもよい。着色粒子によって提供される装飾面の色又は着色領域のバリエーションは、サイズ形状において異なり得る。着色粒子の初期色は、装飾面を製造するための処理状態の間に、又は基材のエージングの際に変化してもよい。例えば、基材がルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、又はコーティング、又はコーティング層を含む場合、したがって、初期色は、製品が紫外線及び/又は熱に長期にわたり曝されると経時変化してもよい。着色粒子の初期色は、また、着色粒子の形状に応じて変化してもよい。
粒子の初期色は、1種以上の着色剤によって提供されてもよい。適切な着色剤は当業者には明らかであり、所望の初期色(又はエージング時の最終色)による。着色剤は、有機又は無機、例えば、金属酸化物などの金属塩であってもよい。いくつかの実施形態では、着色剤は顔料又は染料である。着色剤は、市販の顔料の1つ以上であってもよい。着色剤の例としては、二酸化チタン、酸化第二鉄、クロム酸鉛、ウルトラマリンブルー、モリブデートオレンジ、フタロシアニンブルー、キナクリドン、フタロシアニングリーン、カーボンブラック、レーキレッドC、黒色酸化鉄;アゾ、アントラキノン、ペリノン、キノリン、ピラゾロン、ジオキサジン、イソインドリン、フタロシアニン、キナクリドン、及びクマリン誘導体;並びにカドミウム、クロム酸塩、アイアンブルー、及びコバルトブルーが挙げられるが、これらに限定されない。これら及び他の顔料の混合物が、所望の色を提供するために使用されてもよい。着色粒子中の1種以上の着色剤の量は、適用可能な場合には、使用される着色剤による。
着色粒子は、黒又は白を含む任意の適切な初期色のものであってもよく、透明、半透明、又は不透明であってもよい。
各粒子の露出面は、1種以上のポリマーの存在により本質的に高分子である。いくつかの実施形態では、粒子は、1種以上の着色ポリマーを含む。他の実施形態では、粒子は、1種以上の着色剤(及び任意選択的に、1種以上の他の成分)を内部に分散させた1種以上のポリマーを含む高分子マトリックスを含む。他の実施形態では、粒子は、1つ又は複数のコーティングを含み、最も外側のコーティングは、内部に1種以上の着色剤(及び任意選択的に、粒子の1種以上の他の成分)が封入された1種以上のポリマーを含む粒子の露出面を画定する。いくつかの実施形態では、着色粒子(ポリマー封入粒子を含む)はポリマー粒子である。
着色粒子は、任意の適切な形態の離散した若しくは別個の粒子又は分割された断片、例えば、粉末、ペレット、ビーズ、又は裁断若しくは粉砕されたペレット又はビーズとして提供される。形態は、着色粒子が得られる方法に依存し得る。着色粒子の形態もまた、特定の用途で求められる着色粒子のサイズ又は形状に依存し得る。同一初期色の異なる形状の粒子は、例えば、それらが光を反射する又は屈折する程度が異なってもよく、装飾面の異なる外観をもたらす。
着色粒子は、当該技術分野で周知の任意の適切な方法により得られ得る。例えば、1種以上のポリマー及びその内部に分散させた1種以上の着色剤を含むポリマーマトリックスを含む着色粒子は、適切に着色されたマスターバッチから得られ得る。着色されたマスターバッチは、1種以上のポリマーと又は1種以上のポリマーに混合され、その後、例えば、研削、粉砕、破砕、パレタイゼーション(palletization)、撚り合わせ、小滴に形成する等によって、ある形状に加工されてもよい。1種以上の着色剤を封入する1種以上のポリマーを含むコーティングを含む着色粒子は、当該技術分野において周知のコーティング又は封入法によって調製されてもよい。コーティングの厚さは、例えば、ナノメートル、又はマイクロメートル、又はミリメートルから変化し得る。
1種以上の複数の着色粒子は、粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーがMFIを有するように、並びに/又は着色粒子及び/若しくは被装飾面が曝される温度及び圧力において、粒子が、装飾面に及び/若しくは装飾面上に所望の外観を提供するのに有効な平均粒径を有するように選択されてもよい。本明細書中に記載されるように、本発明の方法に従い製造される装飾面の外観は、着色粒子のサイズ、並びに/又は着色粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーのMFIによって異なり得る。したがって、所望の外観を提供するのに効果的な特性を有する着色粒子を選択することによって、装飾面の外観を制御することが可能である。
ポリマーのメルトフローインデックス(MFI)は、キャピラリーダイを通して、特定の温度及び力で10分間にわたって押し出されるポリマーの質量(グラム)の測度である。MFIは、ASTMD1238:13又はISO1133.1規格による手順により決定され得る。
着色粒子の露出面の1種以上のポリマーのMFIは、着色粒子の製造前に1種以上のポリマーのMFIを試験することによって、又はいくつかの実施形態では、着色粒子自体を試験することによって決定されてもよい。
いくつかの実施形態では、着色粒子の露出面は2種以上のポリマーを含み、2種以上のポリマーそれぞれのMFIは、着色粒子が所望の外観を提供するのに有効であるようなものである。いくつかの実施形態では、2種以上のポリマーそれぞれのMFIは、所定のMFIの範囲内、例えば、0~10又は0~5である。
着色粒子及び/又は粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約0~約50、0~1のフラクショナルメルトを含むMFIを有してもよい。本明細書中に記載されるように、本発明の方法における低MFI、例えば、約1~10を有する1種以上のポリマーを含む露出面を有する着色粒子を使用すると、例えば、装飾面内に又は装飾面上に埋め込まれた離散し、良好に画定された粒子の外観を提供することができ、その一方で、露出面の1種以上のポリマーが中~高MFI、例えば、約20~50を有する着色粒子を使用すると、同じ温度及び圧力で、例えば、広がった、ぼやけた、不十分に画定された、又は不鮮明な、等の、装飾面内の着色領域の外観を提供し得る。
粒子の1種以上の複数の着色粒子は、所定の平均粒径、例えば、平均粒径約0.05mm~約5mmのものであってもよい。平均粒径は、例えば、レーザー回折により測定されてもよい。
所望の平均粒径の粒子は、様々なサイズの粒子を含む混合物を、適切なサイズのメッシュを使用して振動によりスクリーニング及びふるい分けすることにより得られ得る。そのような様々なサイズの粒子の混合物は、粒子を(液体、溶融、又は半溶融混合物から)形成するために用いられる方法によって、又は大きなサイズの粒子のサイズを、例えば、ペレット又はビーズを粉砕することにより低減するなどの、粒子の後形成処理によって、直接製造されてもよい。いくつかの実施形態では、所望の平均粒径の着色粒子は、着色粒子が形成される方法によって(すなわち、後形成処理が必要ないように)製造される。
着色粒子の露出面の1種以上のポリマーと被装飾露出面の1種以上のポリマーは同じであっても異なっていてもよい。典型的には、着色粒子は、粒子の露出面の1つ以上のポリマーが、装飾面を製造する方法においてある期間にわたり制御される温度及び圧力で、被装飾露出面の1種以上のポリマー内に融合する、又はこのポリマーに融合する、又はこのポリマーと合着することが可能であるように選択される。
着色粒子及び/又は粒子の露出面の1種以上のポリマーは、着色粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーのガラス転移温度(Tg)を超える温度で、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーのTgを超える温度で、例えば、Tgよりも少なくとも1℃、少なくとも5℃、又は少なくとも10℃高い温度で、被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーと混和可能又は相溶性があってもよい。
ポリマーのガラス転移温度(すなわちTg)は、非晶質ポリマー又はポリマーの非晶質領域が硬く比較的脆い状態から粘性又はゴム状態に可逆的に変質する温度である。ガラス転移温度は、ASTME1356、ASTME1640、ASTMD6604、ISO11357.2、又はISO6721規格に従う手順により決定されてもよい。
本明細書で使用する場合、ポリマーの組み合わせについて述べる「混和可能(miscible)」という用語(及び「混和性(miscibility)」などの関連用語)は、単一の高分子相を形成することが可能であることを意味する。混和性は、特定の温度、圧力、及び組成の範囲にわたって存在し得る。単一の高分子相の存在は、例えば、光散乱、X線散乱、及び中性子散乱により決定されてもよい。
本明細書で使用する場合、ポリマーの組み合わせについて述べる「相溶性のある(compatible)」という用語(及び「相溶性(compatibility)」などの関連用語)は、巨視的に均一な物性、例えば、単一のTg又は光学純度を呈する不混和性ポリマーブレンドを形成することが可能であることを意味する。
本発明者は、本発明の方法において、そのような混和性又は相溶性の特性を備えるポリマーを有する着色粒子を露出面のポリマーに対して使用することにより、連続的な又は一体的な高分子マトリックスを有する装飾面が着色粒子の融合又は合着において形成され得ると考える。いくつかの実施形態では、着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、0℃以下を含む、約200℃以下のTgを有する。
着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約20℃、例えば、少なくとも40℃、例えば、60~200、又は60~100℃の熱変形温度(HDT)を有してもよい。そのようなHDTは、例えば、ルーフィング、クラッディング、又はサイディング製品において有用であり得る。そのようなHDTは、各ポリマーが異なるHDTを有する2種以上のポリマーのブレンドによって提供されてもよい。
HDTは、ポリマーが特定荷重下で特定量変形する温度である。HDTは、ASTMD648:16又はISO75規格に従う手順により決定されてもよい。
着色粒子は、球形、円筒形、円錐形等などの所定の形状、又はランダム形状、又はこれらを組み合わせたものであってもよい。様々な形状の着色粒子は、破砕、研削、高密度化(粒子のかさ密度を、例えば、加熱により増加する)等などの当業者に周知の様々な方法により得られ得る。
着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、広範な適切なポリマーから選択され得ることは明らかであろう。適切なポリマーの例としては、ポリスチレン(GPPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエステルメタクリレート(PEM)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリウレタン(PU)、単独重合体、共重合体、ブロック共重合体、及び三元共重合体形態を含むポリエチレン(PE)、ポリ乳酸(PLA)、ナイロン(PA)、アクリル(PMMA)、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、架橋ポリエチレン(PEX)、熱可塑性エラストマー(TPE)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、熱可塑性ゴム(TPR)、単独重合体及び共重合体形態を含むポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、スチレン-アクリロニトリル樹脂(SAN)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、ビニル、メタクリル酸塩共重合体、発泡ポリマー、ポリカーボネート、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、1種以上のポリマーは熱可塑性ポリマーから選択される。
着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、これらが、例えば、被装飾露出面又は着色粒子の物理的、構造的若しくは審美的特性と比較して、装飾面の物理的、構造的、又は審美的特性に不利に影響しないように全般的に選択される。例えば、着色粒子及び/又は1種以上のポリマーは、劣化しない、又は触媒の劣化を引き起こさない、又は装飾面の着色粒子若しくは被装飾面の1種以上の成分の移動若しくは加水分解を引き起こさない、装飾面のTgを被装飾面と比較して実質的に変化させない、又は被装飾面の熱膨張若しくは収縮特性(例えば、熱膨張係数)を実質的に変化させないように選択されてもよい。
様々な異なる外観を有する装飾面が、本発明の方法によって製造され得る。本明細書中に記載されるように、当該方法で使用される着色粒子は、当該方法で用いられる処理条件下において、粒子を、所望の外観を提供するのに有効にするMFI、Tg、HDT、及び/又は平均粒径などの特性に基づき選択され得る。
例えば、いくつかの実施形態では、ストーンチップ又はアスファルトシングルに類似する装飾面が、
(a)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーが、約0~約10、例えば、0~9、0~8、0~7、0~6、0~5、0~4、0~3、0~2、又は0~1のMFIを有する、及び/又は
(b)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーが90℃以下のTgを有する、及び/又は
(c)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーが90℃以上のHDTを有する、及び/又は
(d)着色粒子が、約0.3~1.5mm、例えば、0.5~1mmの平均粒径を有する着色粒子を用いて得られる。
他の実施形態では、スレート、木材シングル若しくはシェイク、又はセラミック若しくはクレータイルに類似する装飾面は、
(a)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーが、約20以上、例えば、20、25、30、35、40、50、又は60以上のMFIを有する、及び/又は
(b)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーが約-120~-70℃のTgを有する、及び/又は
(c)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーが45℃以上のHDTを有する、及び/又は
(d)着色粒子が、約0.1~1mm、例えば、0.1~0.5又は0.25~0.5mmの平均粒径を有する着色粒子を用いて得られる。
当該方法は、いくつかの複数の(multiple pluralities of)着色粒子を用意すること、例えば、2つ、3つ、4つ、又は5つ以上の複数の着色粒子を用意することを含んでもよい。各複数の粒子は、例えば、装飾面の外観のバリエーションを増やすために異なる種類のものであってもよい。異なる種類の粒子は、例えば、本明細書中に記載される実施形態で説明するように、組成又は物性又は特性が互いに異なっていてもよい。
基材
当該方法は、1種以上のポリマーを含む、被装飾露出面を有する基材を用意することを更に含む。着色粒子の露出面と同様に、被装飾露出面は、1種以上のポリマーの存在により、本質的に高分子である。
本発明の方法は、広範な基材の表面を装飾するために使用されてもよいことは理解されよう。適切な基材としては、高分子膜、層、コーティング、及びシート(連続的又は離散的であるかどうかを問わない)などの高分子基材、高分子物品、及び被装飾露出面を提供する高分子コーティング又はコーティング層を含む基材が挙げられるが、これらに限定されない。基材は、例えば、ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品又はモジュール、スパ、衛生陶器、調理台、浴室、及び台所用具、壁装飾品、蛇口、フレーム、ドアの取っ手、窓枠、シンク、シャワー室、建築パネル、配管用品、タイル、冷蔵庫の壁、床材、装飾的成形物、又は装飾的表面が望まれる任意の他の基材、材料、若しくは物品であってもよい、又はそれらの製造で使用するためのものであってもよい。
いくつかの実施形態では、基材は高分子である、又は被装飾露出面を画定する高分子コーティング若しくはコーティング層を含む。例えば、基材は、溶融、非溶融、半溶融、又は低温であるが柔軟な状態の押出高分子膜又は層であってもよい。そのような実施形態のいくつかでは、方法は、高分子基材又はコーティング若しくは層を、1つ以上の他のポリマー層と若しくは1つ以上の他のポリマー層に接合することを更に含む。
ある実施形態では、基材は、ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品(ルーフィング、クラッディング、サイディングモジュールを含む)、又はルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、好ましくは、高分子ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品のコーティング若しくはコーティング層、又はルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、好ましくは、高分子ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品の高分子コーティング若しくはコーティング層である。適切なルーフィング、クラッディング、又はサイディング製品及びモジュールの例としては、その内容全体を参照により本明細書中に組み込む国際公開第2016/088026号パンフレットに記載されているものが挙げられるが、それらに限定されない。基材がルーフィング、クラッディング、又はサイディング製品の高分子コーティング又はコーティング層である特定の実施形態では、当該方法は、ルーフィング、クラッディング、又はサイディング製品を設けるために、高分子コーティング又は層を、ルーフィング、クラッディング、又はサイディング製品の1つ以上の他の層と又はこの層に接合することを含む。例えば、高分子コーティング又は層は、製品の基層若しくは底層若しくは中間層と又はこの層に、最上層として接合されてもよい。
いくつかの実施形態では、基材は、被装飾露出面を画定する形成済み表面を含む。本明細書で使用する場合、「形成済み表面(formed surface)」という用語は、形成機械の個々のダイ又はモールドに対応する高分子材料の成形済みセグメントを意味する。
いくつかの実施形態では、被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約20℃、例えば、少なくとも約70℃のHDTを有してもよい。HDTは、約20~約150℃、例えば、約20~約120℃の範囲であってもよい。
いくつかの実施形態では、例えば、基材が高分子基材、又は被装飾露出面を画定する高分子コーティングを含む基材である、被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約70℃、例えば、少なくとも約90℃のHDTを有してもよい。そのようなHDTは、例えば、ルーフィング、クラッディング、又はサイディング製品に有用であり得る。そのようなHDT値は、各ポリマーが異なるHDTを有する2種以上のポリマーのブレンドによって提供されてもよい。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/若しくは着色粒子の露出面の1種以上のポリマー、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマー、好ましくは、着色粒子及び/又は被装飾露出面は、少なくとも約60℃、例えば、少なくとも約61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、又は85℃(有効範囲は、これらの値のいずれか2つ、例えば、70~80℃から選択されてもよい)のビカット軟化点を有する。ビカット軟化点は、例えば、ASTMD1525に従う手順により、10±0.2Nの荷重1、及び120℃±10℃/時間標準のレートBを使用して決定されてもよい。いくつかの実施形態では、そのようなビカット軟化点は、2種以上のポリマーのブレンドによって提供される。被装飾露出面の1種以上のポリマー及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約0.9MPa、例えば、少なくとも約1MPaの弾性率を有してもよい。いくつかの実施形態では、弾性率は、約0.9MPa~約16.2MPa、例えば、約0.9~16、0.9~15、0.9~12、0.9~10、0.9~8、0.9~6、0.9~5、0.9~4、1~15、1~12、1~10、1~8、1~6、1~5、又は1~4MPaである。弾性率は、例えば、ASTMD638規格に従う手順により決定されてもよい。
そのような実施形態のいくつかでは、被装飾露出面の1種以上のポリマーは1種以上のエラストマーを含んでもよい。「エラストマー」という用語は、本明細書で使用する場合、ある程度の弾性を示すポリマーを意味し、弾性とは、延伸などの力によって変形した材料が、力が取り除かれると少なくとも部分的にその本来の寸法に戻る能力である。
いくつかの実施形態では、1種以上のエラストマーは、熱可塑性エラストマー(TPE)から選択される。適切なエラストマーの例としては、TPOエラストマー、非晶質ポリエチレン共重合体、ランダムポリエチレン共重合体、ブロックポリエチレン共重合体等が挙げられるが、これらに限定されない。
被装飾露出面の1種以上のエラストマーは、例えば、露出面の弾性を高め、露出面が、熱膨張及び収縮中、1つ以上の寸法においてしなる(give)ことを可能にする。
被装飾露出面が形成される材料の重量ベースでの被装飾露出面の1種以上のエラストマーの含有量、及び/又は粒子の重量ベースでの着色粒子中の1種以上のエラストマーの含有量は、例えば、約10~約100%(w/w)、例えば、約10~98、10~95、10~90、10~80、10~70、10~60、20~98、20~95、20~90、20~80、20~70、20~60、30~98、30~95、30~90、30~80、30~70、30~60、40~98、40~95、40~90、40~80、40~70、40~605(w/w)、好ましくは約20~約60%、又は約40~約60%(w/w)と、異なり得る。
着色粒子の露出面の1種以上のポリマーと同様に、被装飾露出面の1種以上のポリマーは、広範な適切なポリマーから選択され得る。ポリマーの選択は、基材の所望の用途により決定されてもよい。適切なポリマーの例としては、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーに関して上で記載したものが挙げられるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、1種以上のポリマーは熱可塑性ポリマーから選択される。特定の用途に適したポリマーの範囲は限定される場合があるため、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、被装飾露出面の1種以上のポリマーに基づき選択されてもよい。
着色粒子及び被装飾面中の1種以上のポリマーの含有量は様々であり得る。例えば、1種以上のポリマーの含有量は、粒子の重量ベースで、又は被装飾露出面が形成される材料の重量ベースで、約1~約100%(w/w)の範囲、例えば、1~99又は1~98%であってもよい。いくつかの実施形態では、着色粒子は、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーを、粒子の重量ベースで約10~約98%(w/w)、好ましくは約80~98%含む。いくつかの実施形態では、被装飾露出面は、被装飾露出面の1種以上のポリマーを、被装飾露出面が形成される材料の重量ベースで約10~約98%(w/w)、好ましくは約20~50%含む。基材が、高分子基材、又は被装飾露出面を提供する高分子コーティング若しくはコーティング層を含む基材であるいくつかの実施形態では、高分子基材、又はポリマーコーティング若しくは層は、1種以上のポリマーを、高分子基材又は高分子コーティング若しくは層の重量ベースで約10~約98%(w/w)、好ましくは約20~50%含んでもよい。
着色粒子及び/又は被装飾面は、1種以上の添加剤、例えば、1種以上の不活性充填剤を含んでもよい。適切な不活性充填剤としては、例えば、アルミナ(水和物形態を含む)、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウム、ケイ酸ジルコニウム、硫酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、カーボンブラック、粉末ガラス、シリカ、粘土及びタルクが挙げられる。好適な不活性充填剤としては、二酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、顔料、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
不活性充填剤の量は、粒子及び/又は被装飾露出面の重量ベースで、例えば、0.1~15%の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、充填剤の量は、粒子及び/又は被装飾露出面の重量ベースで、約0.1~90%又は0.1~80%(w/w)の範囲である。不活性充填剤は、例えば、鉱物状又は花崗岩状の外観を提供するために、着色粒子により提供される色と装飾面の被装飾面との間の視覚的区別を強調してもよいことは理解されよう。
着色粒子及び/又は被装飾露出面は、任意選択的に、様々な目的のため、当業者に周知の1種以上の従来の補助剤、例えば、染料、顔料、酸化防止剤、紫外線安定剤、分散剤、加工助剤(噴霧乾燥助剤、潤滑剤、及び離型剤など)、難燃剤、重合速度調節剤、及び粘度調整材を含んでもよい。そのような添加剤の更なる例としては、接着促進剤が挙げられる。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/又は被装飾露出面は、以下、すなわち、光安定剤、例えば、1種以上のUV保護剤;熱安定剤;殺生物剤;摩擦増強剤;及び表面浸出剤又は抑制剤、の1つ以上を含む。
処理工程
1種以上の複数の粒子を、被装飾露出面の1つ以上の領域、位置、場所において被装飾露出面に接触させる。当該方法は、同じ又は異なる種類のものであってもよい着色粒子を被装飾露出面と接触させる2つ以上のそのような接触工程を含んでもよい。
2つ以上の複数の異なる種類の着色粒子を被装飾露出面と接触させる場合、2つ以上の複数を、被装飾露出面の1つ以上の領域、場所、又は位置(これらの領域、場所、又は位置は、同じであっても異なっていてもよい又は部分的に重なっていてもよい)と、同時に及び/又は任意の順序で逐次的に接触させてもよい。例えば、2つ以上の複数の異なる着色粒子(例えば、異なるように着色された粒子)は、2つ以上の複数を被装飾露出面と同時に接触させることができるように、共にブレンドされてもよい。
着色粒子と被装飾面は、任意の適切な方法により互いに接触させてもよい。いくつかの実施形態では、1種以上の複数の着色粒子は、被装飾露出面に適用されてもよい。他の実施形態では、1種以上の複数の着色粒子は表面に適用され、被装飾露出面は着色粒子に適用される。
一例では、着色粒子は、粒子を所定の回転速度で回転するローラ上に供給するための開口部を有するホッパー内に供給される。ローラは、所定の速度で移動するコンベヤの上方に取り付けられている。被装飾基材は、被装飾露出面が上向きになるようにコンベヤ上に置かれる又は堆積される。被装飾露出面はローラの下で運ばれ、ローラが回転すると、ローラ上に供給された着色粒子は被装飾露出面に適用される。
別の例では、着色粒子は、上述のようにコンベヤの上方に取り付けられているローラ上に粒子を供給するためのホッパー内に供給され、粒子は、ローラが回転するとコンベヤの表面上に適用される。被装飾基材は、その後、被装飾露出面が着色粒子に適用されるように、コンベヤの表面上の着色粒子上に置かれる又は堆積される。
いずれの例においても、被装飾露出面と接触させる着色粒子の量及び/又は着色粒子を接触させる被装飾露出面の領域、場所、若しくは位置は、例えば、ローラの回転速度及び/若しくはコンベヤの速度の制御、又は粒子を送達するための他の様々な一般に使用される方法、例えば、振動によって制御され得る。
したがって、別の例では、着色粒子を所定の速度で被装飾露出面の1つ以上の所定の領域に送達するためにバイブレータが使用される。いくつかの実施形態では、被装飾露出面を着色粒子に適用する前に、1種以上の複数の又は着色粒子は、それらが塗布された表面上に固定される。
一例では、着色粒子は荷電粒子を含む。粒子は、被装飾基材の露出面が後に適用されるモールドの表面などの逆荷電表面に適用される。
別の例では、着色粒子は、被装飾露出面を着色粒子に適用する前に真空が適用される、着色粒子の平均粒径よりも小さな開口サイズを有するふるいなどの通気性表面に適用される。
更に別の例では、着色粒子は、被装飾露出面を着色粒子に適用する前に接着剤で被覆されたモールドなどの表面に適用される。
着色粒子及び/又は被装飾面は、着色粒子を被装飾露出面内に融合させる、又は被装飾露出面に融合させる、又は被装飾露出面と合着させるのに十分な温度及び圧力に曝され、温度及び圧力は、ある期間にわたって制御され、装飾面を有する基材を製造する。理論によって拘束されることを望むものではないが、本発明者は、少なくともいくつかの実施形態では、着色粒子と被装飾露出面の融合又は合着は、連続的な又は一体的な高分子マトリックスを有する装飾面を生成するものと考える。装飾面の高分子マトリックスの化学組成は、例えば、着色粒子と装飾面の他のエリア又は領域との融合時に合着時に提供される着色エリア又は領域間において異なることは理解されよう。
上で示したように、粒子の1種以上のポリマーと被装飾露出面の1種以上のポリマーは、同じであっても異なっていてもよい。また、ある実施形態では、連続的な又は一体的な高分子マトリックスは、例えば、ポリマーの相溶性のある組み合わせを含むポリマーマトリックスを装飾が提供する場所に、複数の高分子相を含んでもよいことも理解されよう。
理論によって拘束されることを望むものではないが、本発明者は、被装飾面内への、被装飾面への、又は被装飾面との着色粒子の融合又は合着には、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーのポリマー分子と被装飾露出面の1種以上のポリマーのポリマー分子との相互拡散及び絡み合いを伴うと考える。融合又は合着は総界面面積を低減する。当該技術分野では周知のとおり、例えば、温度及び圧力、並びに分子量(MW)及び分子量分布などの、関与するポリマーの分子構造又は形態を含む様々な因子が融合又は合着に影響し得る。例えば、特定のポリエチレンなどの、狭い分子量分布及び直鎖状形態の短鎖を有するポリマー分子は、長鎖又は複雑な形態を有するポリマー分子に比べてより容易に融合又は合着し得る。
いくつかの実施形態では、着色粒子及び/又は被装飾面は、大気圧で着色粒子を被装飾露出面内に融合させる、又は被装飾露出面に融合させる、又は被装飾露出面と合着させるのに十分な温度に曝される。他の実施形態では、着色粒子及び/又は被装飾面は、大気圧を超える圧力に曝されてもよい。そのような実施形態では、着色粒子を被装飾露出面内に融合させる、又は被装飾露出面に融合させる、又は被装飾露出面と合着させるのに十分な温度は、大気圧で必要とされる温度よりも低くてもよい。
いくつかの実施形態では、着色粒子と被装飾露出面とを接触させた後、着色粒子と被装飾露出面とに圧力が加えられてもよい。圧力を加えることで、被装飾露出面と着色粒子との間に機械的相互作用を生じさせ、融合又は合着を促進することができ、加えられる圧力に応じて、融合又は合着を引き起こすのに十分な温度を低下させることもできる。したがって、いくつかの実施形態では、加えられる圧力は着色粒子を被装飾露出面内に少なくとも部分的に埋め込む、及び/又は着色粒子を被装飾露出面内に融合させる、若しくは被装飾露出面に融合させる、若しくは被装飾露出面と合着させる。
圧力は、任意の適切な手段によって加えられてもよい。一例では、基材は、被装飾露出面及び着色粒子が上向きの状態でコンベヤ上で運ばれ、コンベヤの上方に取り付けられたローラを使用して粒子及び被装飾面に圧力が加えられる。別の例では、基材は、露出面及び着色粒子が下向きの状態でコンベヤの表面に接触してコンベヤ上で運ばれ、ローラを使用して基材の反対面に圧力が加えられる。別の例では、圧力はスタンプ(スタンピングプロセスにおいて)を使用して加えられる。
着色粒子及び/又は被装飾露出面は、粒子と被装飾露出面とを接触させるときに着色粒子及び/若しくは被装飾露出面を所望の温度で用意することによって、並びに/又は着色粒子と被装飾露出面とを接触させた後、着色粒子及び/若しくは被装飾面を所望の温度に加熱することによって、所与の圧力で融合又は合着を引き起こすのに十分な温度に曝されてもよい。
所望の温度の着色粒子を用意することは、粒子と被装飾露出面とを接触させる前に、粒子を所望の温度に又はこれを超える温度に加熱することを含んでもよい。所望の温度の被装飾露出面を用意することは、粒子と被装飾露出面とを接触させる前に被装飾露出面を所望の温度に加熱すること又は所望の温度の被装飾露出面を形成することを含んでもよい。着色粒子及び/若しくは被装飾露出面が加熱される温度、又は被装飾露出面が形成される温度が所望の温度を超える実施形態では、着色粒子及び/又は被装飾露出面は、粒子と被装飾露出面とを接触させる前に所望の温度に冷却されてもよい。
熱は、粒子と被装飾露出面とを接触させる前又は後に外部熱源によって着色粒子及び/又は被装飾露出面に付与されてもよい。例えば、熱は、粒子及び/又は被装飾露出面がその下又はその中を通って運ばれるIRヒータ又はオーブンを使用して付与されてもよい。
付加的に又は代替的に、熱は、粒子と被装飾露出面とを接触させる際、着色粒子から被装飾露出面に、又は被装飾露出面から着色粒子に熱を伝達させることによって付与されてもよい。例えば、熱は、基材がまだ熱い押出及び/又は成形後に粒子を高分子基材と接触させる際に着色粒子に付与されてもよい。
融合又は合着を引き起こすのに十分な温度及び圧力は、装飾面を製造するためにある期間にわたって制御される。温度及び圧力は、任意の適切な方法によって制御されてもよく、例えば、連続的な又は一連の別個の温度制御されたモールド、又はモールディングのセクション若しくは領域、又は成形後工程が提供され得る。このようにして、基材又は基材の表面、及び複数の着色粒子の温度は、所定の又は所望の処理条件に従って制御され得る。温度及び圧力が制御される期間は、処理条件、使用される材料、及び装飾面の所望の外観に応じて異なり得ることは理解されよう。
温度及び圧力が制御される時間は、使用される温度及び圧力に応じて異なり得ることは理解されよう。例えば、着色粒子及び/又は被装飾露出面が融合又は合着を引き起こすのに十分な温度及び圧力を大幅に超える温度及び圧力に曝される、が用いられる場合、温度及び圧力を制御する必要があり得る時間は、温度及び圧力がそれほど高くないかどうかの方法で必要とされる時間よりも短くてよい。
着色粒子及び/又は被装飾面が曝されると融合又は合着を引き起こす温度は、着色粒子及び/又は被装飾面が曝される圧力において、着色粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーのTgを超えてもよい、並びに/又は被装飾面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーのTgを超えてもよい。すなわち、使用される圧力において粒子及び被装飾面が曝される温度は、その特定の圧力におけるTgを超えてもよい。温度は、典型的には、Tgを少なくとも1℃超える。温度は、Tgを少なくとも5℃超えてもよい、例えば、少なくとも10℃超えてもよい、好ましくは少なくとも50℃超えてもよい。理論によって拘束されることを望むものではないが、本発明者は、そのような条件は、被装飾面内への、被装飾面への、又は被装飾面との着色粒子の融合又は合着を促進すると考える。
着色粒子及び/又は被装飾面が曝されると融合又は合着を引き起こす温度(使用される特定の圧力における)は、粒子の1種以上のポリマー又は被装飾面が、例えば、非晶質であるか半結晶性であるかどうかに応じて異なってもよい。非晶質ポリマーにおいては、温度は、例えば、ポリマーのTgを少なくとも100℃超えてもよい。半結晶性ポリマーにおいては、温度は、例えば、ポリマーのTgを、ポリマーのTgとTmとの間の差の少なくとも半分の量超えてもよい。
融合又は合着を引き起こすのに十分な温度及び圧力は、着色粒子の露出面の1種以上のポリマー及び被装飾露出面の1種以上のポリマーによることは理解されよう。適切な温度及び圧力は、本開示に鑑みると当業者には明らかであろう。
前記着色粒子を前記露出面内に融合させる、又は前記露出面に融合させる、又は前記露出面と合着させるために着色粒子及び/又は被装飾面が曝される温度は、少なくとも60℃であってもよい。いくつかの実施形態では、前記着色粒子を前記露出面内に融合させる、又は前記露出面に融合させる、又は前記露出面と合着させるために着色粒子及び/又は被装飾面が曝される温度は、少なくとも100℃、例えば、少なくとも110、120、130、140、150、160、170、180、190、又は200℃以上である。
いくつかの実施形態では、前記着色粒子を前記露出面内に融合させる、又は前記露出面に融合させる、又は前記露出面と合着させるために着色粒子及び/又は被装飾面が曝される圧力は、少なくとも約2bar、例えば、少なくとも3又は少なくとも4bar、例えば、2~10、3~10、又は4~10barである。
被装飾露出面と接触させる着色粒子の量は、所望の外観を形成するために被装飾露出面の幅及び/又は長さにわたって異なってもよい。着色粒子は、被装飾露出面の幅及び/若しくは長さにわたってランダムに分配されてもよい、又はパターンなどの規則的な配列で分配されてもよい。ランダムに分配される着色粒子は、石又は木材などの天然材料に類似する表面を設けるのに有用であり得る。着色粒子は、装飾面に又は装飾面上に所望の外観を提供するように構成又は配置された複数のディスペンサから供給されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、同じ又は異なる種類のいくつかの複数の粒子を被装飾面の同じ領域、場所、又は位置において被装飾面に逐次的に又は次々に接触させ、したがって、着色粒子の複数の層を被装飾面上に堆積させる。
いくつかの実施形態では、例えば、基材がその意図した用途のために使用されるときに被装飾露出面のある領域が見えない場合、(露出面の全体に対して)被装飾露出面の1つ以上の所定の領域を選択的に装飾することが望ましい場合がある。そのような選択的装飾は、当該方法で使用される着色粒子の量を低減してもよく、コストを低減することができる。
いくつかの実施形態では、着色粒子を被装飾露出面の1つ以上の所定の領域と選択的に接触させる。そのような選択性は、例えば、着色粒子をステンシル及び/又はマスクによって適用することによって実施されてもよい。
他の実施形態では、被装飾露出面と接触させた着色粒子の少なくとも一部分が、粒子の融合又は合着前に、表面の1つ以上の所定の領域から選択的に除去される。着色粒子は、例えば、ブラッシング、ブローイング、バキューム、又は別の表面への付着によって選択的に除去されてもよい。除去された粒子は、当該方法において後に再利用されてもよく、コストが低減される。着色粒子の全て又はいくつかは、例えば、除去の方法に応じて、1つ以上の所定の領域から除去されてもよい。
被装飾露出面と接触させる着色粒子の量は、約1~2,000g/mの範囲であってもよい。量は、着色粒子の密度に依存し得ることは理解されよう。
着色粒子と接触させる被装飾露出面の表面積の割合は、約1~100%の範囲のどこであることもできる。例えば、いくつかの実施形態では、被装飾露出面の表面積の少なくとも50%又は少なくとも60%を着色粒子と接触させる(例えば、着色粒子で被覆される)。
被装飾露出面と接触させる着色粒子の量は、装飾面の表面積が着色粒子により提供される色によって着色される程度を制御するために制御されてもよい。着色粒子を被装飾露出面内に融合させた、又は被装飾露出面に融合させた、又は被装飾露出面と合着させた後に着色粒子により提供される色によって着色される装飾面の表面積の割合は、1~100%の範囲のどこであることもできるが、典型的には、少なくとも5%又は少なくとも10%である。
着色粒子及び/若しくは着色粒子の露出面の1種以上のポリマーのMFI及び/若しくはHDT、並びに/又は着色粒子の平均粒径は、被装飾露出面内への、被装飾露出面への、若しくは被装飾露出面との融合又は合着時に粒子が広がる、拡散する、又は流れる等の程度に影響する可能性があり、したがって、装飾面の外観に影響する可能性がある。被装飾露出面と接触させる着色粒子の量、着色粒子に接触させる被装飾露出面の表面積の割合、及び着色粒子の融合又は合着時に提供される色によって着色される装飾面の表面積の割合は、そのような特性に応じて変化してもよい。
装飾面
本発明の方法によって製造される装飾面は、表面の幅及び/又は長さにわたって色が異なり得る。色の変化は限定されず、色相、彩度、又は明度の変化、又は反射率の変化等を含んでもよい。他の実施形態では、付加的に又は代替的に、色の変化は透明性の変化を含んでもよい。
ある実施形態では、装飾面は、複数の視覚的に区別可能な着色領域を含み、着色領域は、表面の幅及び/又は長さにわたって、色及び/又はサイズ及び/又は形状が同じでもよい又は異なってもよい。装飾面内の視覚的に区別可能な着色領域間の境界部は、鮮明に若しくは明確に画定されてもよい、又は広がっていても不十分に画定されてもよく、重なっていても重なっていなくてもよい。各領域の色は、均一であってもよい又は異なっていてもよい。
着色粒子によって装飾面に提供される色は、基材の深さの一部に及んでもよく、例えば、当該方法の間に圧力が加えられると、着色粒子を表面内に少なくとも一部埋め込む。いくつかの実施形態では、装飾面の幅及び/又は長さにわたる色は、表面から基材の深さの一部に及んでもよいが、基材の深さの全体は貫通しなくてもよい。いくつかの実施形態では、色は、基材の深さの上部まで貫通してもよい又は及んでもよいが、基材の深さの下部まで貫通しなくてもよい又は及ばなくてもよい。例えば、基材が高分子層であるいくつかの実施形態では、層の深さの上部のみが着色粒子により提供される色によって着色される。
被装飾露出面は無色であってもよい又は着色されていてもよい。着色される被装飾露出面は、表面の幅及び/又は長さにわたって(異なる色のブレンド又は組み合わせを含む)任意の色で均一に又は不均一に着色されてもよい。いくつかの実施形態では、被装飾露出面は、例えば、色のコントラストによって装飾面の外観に寄与する背景色又は異なる背景色の組み合わせを提供してもよい。
被装飾面は、平らな又は平らでないトポグラフィを有してもよい。いくつかの実施形態では、被装飾露出面は、装飾面の外観に寄与する表面レリーフ、表面テクスチャ、又は表面変形を含む3次元表面フィーチャを含む。そのような平らでないトポグラフィ及び3次元表面フィーチャは、石又は木材などの天然材料により非常に類似する装飾面を提供してもよい。あるいは、いくつかの実施形態では、装飾面の製造後、そのような3次元表面フィーチャを装飾面に導入するために、装飾面に、1つ以上の処理工程が施される。例えば、装飾面に、熱成形及び/又は圧縮成形が施されてもよい。
1種以上の複数の着色粒子及び/又は被装飾面は、紫外線、熱、及び/又は他の環境劣化の影響を受けやすい1種以上の成分を含む。そのような実施形態では、装飾面の外観は基材が古くなるにつれて変化し得る。
装飾面に、1つ以上の付加的な処理工程、例えば、延伸若しくはそれ以外、又は基材の表面を物理的に変形させることが施されてもよい。いくつかの実施形態では、そのような付加的な処理工程は装飾面の外観を変化させ得ることは理解されよう。
本発明の方法は、被装飾面と比較して修正された性質又は性能特性並びに修正された外観を有する装飾面を提供してもよい。例えば、装飾面は、増加した耐引掻き性又は耐擦り傷性、UV性能、グリップ又は耐スリップ性、表面硬さ等を有してもよい。
いくつかの実施形態では、装飾面は、被装飾露出面と比較して増加した表面硬さ、耐擦り傷性及び/又は耐スリップ性を有する。
いくつかの実施形態では、装飾面は、艶なし若しくは艶ありの外観を有してもよい、又はこの両方のエリア若しくは領域を含んでもよい。着色粒子は、艶なし又は艶ありの外観を装飾面に提供してもよい、又は被装飾面の艶なし若しくは艶ありの外観を保持してもよい。
本発明の方法は、様々な異なる外観の装飾面を提供することができることは理解されよう。例えば、いくつかの実施形態では、着色粒子によって装飾面に提供される色は、露出面内に又は露出面上に「塗りつけた」ように見えてもよく、ぼやけた又は区別されない鉱物状の外観をもたらす。
他の実施形態では、着色粒子は、離散した粒子が表面内に又は表面上に埋め込まれた外観(粒状の見た目)を有する装飾面を提供する。本明細書中に記載されるように、いくつかの実施形態では、そのような外観は、低MFIの着色粒子を用いて得られてもよい。
他の実施形態では、着色粒子により提供される色は一緒に延びて、混ざり合った又は不鮮明な外観を有する装飾面を提供する。本明細書中に記載されるように、いくつかの実施形態では、そのような外観は、中又は高MFIの着色粒子を用いて得られてもよい。
本発明は、また、本発明に記載の方法によって製造された装飾面を有する基材に関する。
本発明は、また、1種以上のポリマーと、初期色を有する複数の着色粒子と、を含む装飾面を有し、前記表面内に若しくは前記表面に融合される、又は前記表面と合着される1種以上のポリマーを含む、基材に関する。
本発明は、また、1種以上のポリマーを含む連続的な又は一体的な高分子マトリックスを含む装飾面を有し、前記表面は、複数の視覚的に区別可能な着色領域を含み、着色領域は、表面の幅及び/又は長さにわたって色及び/又はサイズ及び/形状が同じであってもよい又は異なっていてもよい、基材に関する。上で説明したように、前記着色領域の色は、被装飾面から基材の深さの一部に及んでもよく、しかしいくつかの実施形態では、基材の深さの全体には及ばない。
ルーフィング、クラッディング、又はサイディング製品
特定の具体的に企図される実施形態では、基材は、建物の表面上に取り付けるためのルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品(ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディングモジュールを含む)、又は国際公開第2016/088026号パンフレットに記載されているものなどのルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品のコーティング若しくはコーティング層、好ましくは、高分子製品、若しくは高分子コーティング若しくは高分子コーティング層である。そのような高分子製品は、本明細書中に記載されるように、1つ以上の高分子層、例えば、2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、又は6つ以上の高分子層で形成されてもよい、又はそのような層からなってもよい、又はそのような層から本質的になってもよい、又はそのような層を含んでもよいことは理解されよう。
建物の表面上に取り付けるためのルーフィング、クラッディング及びサイディング製品は、軽量であり、取り付けが容易であり、耐候性であり、環境による摩耗に耐え、美麗であるとともに、好ましくは、経済的且つ効率的に製造できることが必要である。ポリマー材料はその重さ、耐久性及び費用対効果性のため、ルーフィング、クラッディング及びサイディング製品に適した候補である。
しかしながら、消費者は、通常、アスファルトシングル、シングル、スレート又はシェイク、コンクリートタイル等のような、より伝統的なルーフィング、クラッディング又はサイディング製品の外観の方を好む。したがって、ポリマー製品は、これらのより伝統的な製品の外観を模すように表面的に処理される必要がある。これらのポリマー製品を製造するためのシステム及び方法は、種々の材料を模すことができるように、適切に柔軟である必要がある。
特定の実施形態では、本明細書で企図されるルーフィング、クラッディング及び/又はサイディングモジュールは、向上した耐候性(例えば、耐水性、耐雹性(hail-proofing))、耐久性、耐火性、難燃性品質及び/又は美的品質を有する。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、モジュールが別の種類の材料から作製されたタイル、シングル等に類似するように、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールをポリマー材料から製造し且つ装飾(又は着色)することに関する。
本発明の好適な実施形態は、ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールを、高速で及び/又は費用対効果のある及び/若しくは効率的なプロセスで製造するための改良された方法及びシステムに関する。
モジュールは、押出材料、例えば、層の総重量ベースで少なくとも約40%、例えば、少なくとも60%(w/w)の充填剤及び/又は補強材を含む押出材料で形成された少なくとも1つの層で形成される。
いくつかの実施形態では、基材は、被装飾露出面を画定するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールの層を含み、任意選択的に、層は、充填剤及び/又は補強材、例えば、少なくとも1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、又は90%(w/w)(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材と、1種以上のポリマーとを含む押出材料で形成される。いくつかの実施形態では、基材は、モジュールが形成される1つ以上の更なる層を更に含んでもよい。例えば、基材は、2つ以上、又は3つ以上の層を含んでもよい。
本明細書中に記載されているのは、そのようなルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを高速及び/又はコスト効果的及び/又は効率的なプロセスで製造するための改良された方法及びシステムである。
例えば、本明細書中に記載されているのは、連続形成プロセスである。同じく記載されているのは、そのようなプロセスを使用して製造されるモジュールである。より大きな面積及び長さのモジュールが、射出成形、圧力成形、圧縮成形、又は真空成形、又は熱成形などの先行技術の方法に比べて短い所要時間で製造され得る。本発明の連続形成システムは毎分約1~60m、例えば5~60mの製品を製造することができると想定される。一実施形態では、連続形成システムは、毎分約20mの製品を製造する。
1つの特定の例では、1つの成形機(例えば、連続的であってよい)を用いてもよく、この成形機は、成形機から出る成形されたままの製品の複数の(例えば、2つ以上の)出力軌道又はレーンを有する。このようにして、複数の成形されたままの製品を同時に形成してもよい。
更に、本発明の連続形成法は、モジュールの長さ全体に沿って溶接線、付着物又は射出成形箇所のないモジュールを製造する。溶接線は、射出成形プロセス中、2つ以上の溶融ポリマーの流れが接するときに形成される。これは、ポリマーの流れが分かれて妨害物(例えば、穴を形成する柱)の周りを進み、その後、再び一緒になる際、又は複数の射出箇所からのポリマー溶融体前部が接する際に起こり得る。これは、溶融ポリマーが非溶融ポリマー(例えば、セグメント化された射出成形)に接する際にも起こり得る。結果として、目に見える溶接線が認められ、境界面にあるこの溶接線における接着/結合が製品内のポリマーの残部よりも弱くなる。これは、補強繊維が溶融体中にある場合、すなわち、繊維が製品内のポリマーの残部を強化するが、繊維は溶接線にわたって広がらない又は延びないため、溶接線にいかなる補強も提供しない場合に特に当てはまる。溶接線における接着性/結合の相対的な弱さは溶接線を破損しやすくする。
射出成形箇所は、加熱された材料が型穴内に供給された製品の領域である。また、2つ以上の材料層を含む製品を、射出成形を使用して作製することは困難であるとともに、射出成形は遅く、最終製品の審美性及び耐熱性に影響を及ぼす応力領域、並びに/又は最終製品の審美性に影響を及ぼす色差若しくは色変化を生じる可能性がある。一実施形態では、図1に示すように、モジュール1は、モジュールの頭縁部4から延出するアンダラップ領域2と、モジュールの足縁部5から延出する露出領域3と、を含むことが好ましい。アンダラップ領域2は、図5に示すように、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されている。モジュールは種々の形態をとってもよく、例えば、いくつかの変形形態1、1a、1b、1c、1d、1eが図1、図3、図5、図6、図14及び図15に示されている。
一実施形態では、モジュールは、好ましくは、モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含む。アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されている。モジュールは、様々な形態をとってもよい。モジュールは、1種以上のポリマーと少なくとも40%の充填剤及び/又は補強材とを含む押出材料により形成された少なくとも1つの層を有することが好ましい。
図4aは、モジュール1の一実施形態の断面図を示す。モジュールは、モジュールの一セクションに沿って又はモジュールの長さ全体に沿う単層を含む。好適な実施形態では、層は、少なくとも約40%w/wの充填剤及び/又は補強材、より好ましくは少なくとも約60%w/wの充填剤及び/又は補強材を含む押出材料により形成されている。
一実施形態では、モジュールのアンダラップ領域2の少なくとも一部分は、少なくとも約40%w/wの充填剤及び/又は補強材、より好ましくは少なくとも約60%w/wの充填剤及び/又は補強材を含む押出材料により形成されている。
押出材料のポリマーは、被装飾露出面の1種以上のポリマーに関して本明細書中に記載したものから選択されてもよい。いくつかの実施形態では、押出材料の1種以上のポリマーは熱可塑性ポリマーから選択される。
押出材料の1種以上のポリマーは、1種以上のエラストマーを含んでもよい。いくつかの実施形態では、1種以上のエラストマーは、熱可塑性エラストマーから選択される。
1種以上のエラストマーは押出材料の弾性を高め、熱膨張及び収縮中、材料がしなることを可能にする。いくつかの実施形態では、材料が1つ又は2つの寸法において膨張する能力は、他の寸法に比べてより拘束されてもよく、膨張が拘束されない又はより拘束されない寸法の熱膨張の量がより大きくなる。例えば、モジュールの長さの熱膨張が拘束されてもよく、モジュールの幅及び/又は深さの膨張が増加することになる。1種以上のエラストマーを含有することにより、材料の構造に永久的損傷、例えば、応力、層間剥離、周期的膨張/収縮疲労を生じさせること、そうでなければ、材料の構造を損なうことなく、熱膨張が拘束されない又はより拘束されない寸法の熱膨張(及び収縮)に耐える、押出材料の能力を高める。
1種以上のエラストマーは、被装飾面を画定する層内に存在してもよい。1種以上のエラストマーの存在は、層の硬度に影響し得る。
いくつかの実施形態では、被装飾面及び/又は装飾面を画定する層などのモジュールの1つ以上の層は、少なくとも60、例えば、少なくとも約65、70、75、80、85、又は90(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約60~90、70~90、又は80~90から選択されてもよい)のショアA硬度;及び約60未満、例えば、約55、50、45、40、35、又は30未満(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約60~30、50~30、又は40~30から選択されてもよい)のショアD硬度を有し、任意の有効範囲は、任意のショアA値及びショアD値(例えば、少なくとも約60のショアA硬度及び約60未満のショアD硬度、又は少なくとも70のショアA硬度及び50未満のショアD硬度)から選択されてもよい。ショアA硬度及びショアD硬度は両方とも、ASTMD2240-00に従う手順により決定されてもよい。
押出材料は、以下のポリマーの1種以上を含む:ポリスチレン(GPPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエステルメタクリレート(PEM)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリウレタン(PU)、単独重合体、共重合体、ブロック共重合体及び三元共重合体形態を含むポリエチレン(PE)、ポリ乳酸(PLA)、ナイロン(PA)、アクリル(PMMA)、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、架橋ポリエチレン(PEX)、熱可塑性エラストマー(TPE)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、熱可塑性ゴム(TPR)、単独重合体及び共重合体形態を含むポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、スチレン-アクリロニトリル樹脂(SAN)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、ビニル、メタクリル酸塩共重合体等。適切であればこれらポリマーのいずれも発泡体であってよい。
押出材料の適切な充填剤及び補強材の例としては、本明細書中に記載されるものが挙げられる。例えば、適切な充填剤の例としては、タルク、炭酸カルシウム、雲母、シリカ、カオリン、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、安定剤、ドロマイト等のいずれか1つ以上が挙げられる。好適な補強材の例としては、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、亜麻、セルロース、木材繊維、木粉、綿及びおがくずなどの天然繊維、無機繊維、ポリマー繊維、ポリマースクリム、ポリマーニット、ポリマーウィーブ、アラミド、セラミックス等のいずれか1種以上が挙げられる。
充填剤は、より高価なポリマー構成成分の量を低減し、したがって、材料コストを低下するために押出材料に添加される。しかしながら、充填剤含有量を増加すると、押出材料の物理的性質に負の影響を及ぼす傾向がある。例えば、先行技術の射出成形製品は、通常、比較的低い充填剤含有量を要する。さもなければ、材料はダイを充填するように流れない及び/又は成形可能となるには硬すぎるものになる及び/又は成形された製品が不安定(例えば、メルトフローが乏しくなり得る又は熱膨張に起因し得る)若しくは脆くなる。先行技術の製品ではポリマー層間に補強スクリム層を添加することによって補償する。しかしながら、これらは、通常、製造が困難であるとともに費用がかかる。特に、ポリマー層間のスクリム層の一定位置を得ることは困難であるとともに、3D成形品又はスクリム自体の所望の形状を形成することが困難な場合があり、このことはポリマー層間に封入する必要があるスクリム層がある場合に更により当てはまる。
押出材料は好ましくは、少なくとも約40%w/wの充填剤及び/又は補強材、及び好ましくは、少なくとも約60%w/wの充填剤及び/又は補強材を含む。いくつかの実施形態では、押出材料の重量に対する充填剤及び/又は補強材の割合は、約60%~95%である。
充填剤及び/又は補強材を層内に提供することで、このように形成された層、ゆえに、このような層の少なくとも1つによって出来たモジュールの重量又は密度又は嵩(例えば、体積)の増加を提供することができる。
一実施形態では、押出材料は、充填剤と補強材との両方を含む。すなわち、押出材料の少なくとも40%w/wが充填剤及び補強材を含む。
ある実施形態では、押出材料は補強材を含有しない。いくつかの実施形態では、押出材料は、少なくとも約5%w/wの補強材を含む(すなわち、本実施形態では、押出材料は、少なくとも約55%w/wの充填剤及び少なくとも約5%w/wの補強材を含む)。いくつかの実施形態では、押出材料は、約5%~40%w/w又は5%~30%w/wの補強材、例えば、約5%~約20%又は約10%又は15%の補強材を含む。
ある実施形態では、補強材は、繊維、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ポリマー繊維等などの1種以上の非導電性天然若しくは合成繊維を含む、又はこのような繊維からなる、又はこのような繊維から本質的になる。
好適な実施形態では、補強材はガラス繊維を含む。一例では、加工前(例えば、押出プロセス前)のガラス繊維の典型的な寸法は、長さ約0.5~15mm、0.5~10mm、又は0.5~5mm(又は長さ約1~15mm、1~10mm、1~5mm、又は約2~5mm、又は約3~5mmであってもよい)及び直径約0.015~約0.018mmであってもよい。
モジュールの強化に加えて、補強材は、また、モジュールの熱膨張を低減し、したがって、熱の周期的な変化に曝されたときのモジュールの安定性及び耐久性を向上してもよい。一実施形態では、ガラス繊維は、形成プロセス中、モジュールの長さに沿って位置合わせされる。その結果、モジュールはその長さ(すなわち、通常、熱膨張による長さの最大変化を受けるモジュールの最長寸法)に沿って特に安定である。
モジュールの長さに沿った熱膨張を制限することによって、隣接するモジュールを取り付けるときに、モジュールの長さに沿った反り又は曲がりを防ぐために熱膨張ギャップを使用することを低減又は回避することが可能である。
ガラス繊維などの繊維は、押出成形機から押出層を押し出す際にモジュールの長さに沿って整列されてもよく、整列は、形成プロセス中、保持されてもよい。モジュールの長さに沿ったこの繊維の整列により、モジュールの長さに沿った熱膨張を拘束し、モジュールの長さに沿った熱膨張の量を低減し、熱膨張が拘束されない又はより拘束されないモジュールの幅及び深さに沿った熱膨張は増加する。
「整列された(aligned)」という用語(及び「整列する(align)」などの関連用語)は、モジュールにおける繊維の配向に関して本明細書で使用する場合、繊維が、示される方向に実質的に整列されることを意味する。すなわち、繊維は、ランダムに整列された又は配向された繊維に比べて、概ね共通の方向に、実質的に増加する配向を伴って長さが延びる。繊維は、繊維の一部分が概ね共通の方向に配向されない場合であってもなお整列されているとみなされてもよいことは理解すべきである。特定の繊維の一部分が整列されない状態で湾曲してもよい、曲がってもよい、ねじれてもよい等であり、そのような繊維はなお整列されているとみなされてもよいことも理解すべきである。ある実施形態では、繊維の少なくとも約55、60、65、70、75、80、85、90、若しくは95%は、概ね共通の方向に配向されてもよい若しくは整列されてもよい、及び/又は繊維の少なくとも大部分、例えば、50、55、60、65、70、75、若しくは80%を超える直線長さの少なくとも約55、60、65、70、75、若しくは80%は、共通の方向に配向される及び/若しくは整列される。
いくつかの実施形態では、押出材料は、補強材としての繊維と、1種以上のエラストマーとを含む。本明細書中に記載されるように、1種以上のエラストマーを含有することにより、例えば、材料の構造に永久的損傷を生じさせることなく、拘束されない又はモジュールの他の寸法より拘束されない寸法が熱的に膨張及び収縮する、押出材料の能力を高める。
いくつかの実施形態では、押出材料は、ガラス繊維を少なくとも約5%(w/w)、好ましくは少なくとも約10%(w/w)、例えば、少なくとも約15%(w/w)含む。いくつかの実施形態では、押出材料は、約5%~20%、例えば、約10%~20%(w/w)のガラス繊維を含む。
ガラス繊維などの繊維は、押出中及び/又は形成プロセスの他の部分の最中に分解し、その長さが減少し得る。処理パラメータは、押出及び/又は形成中等に繊維の平均長さが減少する量を低減する及び/又は最小限にするように変更され得る及び/又は最適化され得る。押出材料から形成された層内の繊維の平均長さは、例えば、繊維の種類、押出スクリューの幾何学的形状、ダイの構成、溶融パイプの流れ特性、繊維がどこで及びどのように押出成形機内に供給される、あるいは導入されるか等に依存し得る。一例では、繊維の平均長さの減少は、溶融体中の繊維に対する乱流を引き起こす又は乱流の量を増加させるスクリーンパック又は他の構造体を溶融パイプ内に使用するのを回避することにより低減される及び/又は最小限にされる。別の例では、繊維の平均長さの減少は、(例えば、ポリマーが固体形態、例えば、材料が押出成形機を通って押される際に繊維を潰す可能性のあるビーズ、ペレット等である、ダイの遠位の(すなわち反対側の)、押出成形機の主要供給端部又は冷却器端部の領域において繊維を押出成形機に供給することと比較すると)ポリマーが溶融する領域において繊維を押出成形機に供給することにより低減される及び/又は最小限にされる。
いくつかの実施形態では、押出材料から形成された層は、少なくとも約100ミクロン、例えば、少なくとも約150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、又は1,000ミクロンの平均長さを有するガラス繊維を含む。いくつかの実施形態では、押出材料から形成された層は、約100~2000、200~2000、300~2000、又は400~2000ミクロン、例えば、400~1500、400~1000、500~2000、500~1500、500~1000、600~2000、600~1500、600~1000ミクロンの平均長さを有するガラス繊維を含む。形成後、層内にそのような長さのガラス繊維を有することで、熱膨張の量を増加させることなく層内のガラス繊維の量を低減することを可能にしてもよい。
表Aは、3つの試験用サンプル、すなわち、a)充填剤及び補強材を含有しないポリマー(TPO)、b)TPO最上層とTPO底層との間に封入された補強(ポリエステル)スクリムの層を含む例示的な先行技術の製品、TPO層は40%w/wの充填剤を含む、及びc)80%w/wの充填剤及び10%w/wの補強材を含有するポリマー(TPO)を含む本発明の一実施形態、の熱膨張係数を比較する。それぞれのケースにおいて、試験用サンプルに熱を加えて、サンプルの温度を周囲温度から約80℃上昇させた。各サンプルの寸法を約14℃の初期(周囲)温度にて測定し、再び、約94℃の最終的な上昇温度にて測定し、熱膨張を決定した。
本発明のこのような実施形態は、純粋ポリマーと比較するとかなり低い熱膨張を示す。その代わり、このような実施形態には、スクリム層で補強されたポリマーと同等の最小熱膨張が生じるが、先行技術の製品に関連する製造の問題は伴わない。
Figure 2024016168000002
押出材料の特定の含有量によって、モジュールの層は強靱になり、熱安定性になり、寸法安定性になり且つ低コストになる(特に、高い充填剤含有量によって)。
モジュールの長さ全体は、単一の連続形成プロセス(以下に更に詳細に記載する)において製造されることが好ましい。モジュールは少なくとも約0.25m、例えば0.3m又は0.5mの長さで形成してもよいと想定される。あるいは、モジュールは約36インチ長の長さで形成してもよい。あるいは、モジュールは、少なくとも約1m、1.5m、2m、2.5m、3m、又はこれらの中間のあらゆる数値の長さで形成してもよい。
いくつかの実施形態では、取り付けられたときに露出するモジュールの表面(モジュールの露出領域)は、少なくとも約1m又は36インチの長さのものであってもよい。いくつかの実施形態では、例えば、モジュールがアスファルトタイルに類似する場合、アンダラップ領域の平面断面積の、露出領域の平面断面積に対する比は、約2:1~約1:2、例えば、1.5:1~1:1.5、1.5:1~1:1、又は1.2:1~1:1、好ましくは約1.2:1である。いくつかの実施形態では、例えば、モジュールがテラコッタタイルに類似する場合、アンダラップ領域の平面断面積の、露出領域の平面断面積に対する比は、約10:90~約1:99、例えば、5:95である。
生産性の向上及びコスト削減に加えて、モジュールの長さ全体を連続プロセスにおいて成形することで、あらゆる溶接線を排除する。これにより、モジュールの耐久性及び耐候性が向上するとともに、最終製品の外観が向上する。
他の実施形態では、押出材料は、以下の添加剤の1種以上を更に含んでもよい:着色剤(カーボンブラック、二酸化チタンが挙げられるがこれらに限定されない)、難燃剤(水酸化マグネシウム、三水和アルミナが挙げられるがこれらに限定されない)、安定剤(ヒンダードアミン光安定剤(HALS)などのUV光安定剤及びフェノール樹脂などの熱安定剤が挙げられるがこれらに限定されない)、発泡剤(発熱、吸熱又はガス発泡剤が挙げられるがこれらに限定されない)、潤滑剤、及び/又は殺生物剤(ナノサイズ銀粒子を含む銀の粒子が挙げられるがこれらに限定されない)。
図4bは、モジュール1の第2の実施形態の断面図を示す。モジュールは、モジュールの一セクションに沿って又はモジュールの長さ全体に沿って2つの層を含む。一実施形態では、基層又は底層8は、少なくとも60%の充填剤及び少なくとも5%の補強材を含む押出材料により形成されている。
他の実施形態では、最上層6又は両方の層は、少なくとも60%の充填剤及び少なくとも5%の補強材を含む押出材料により形成されている。すなわち、ポリマー及び/若しくは充填剤及び/若しくは補強材の割合及び/又は材料は、各層において同一でも異なっていてもよい。各層の材料含有量は、特定の層の機能、外観及び/又は露出に合うように選択されることが好ましい。
図4cは、モジュール1の第3の実施形態の断面図を示す。モジュールは、少なくとも3つの層、すなわち、最上層6と、底層8と、最上層と底層との間の中間層7と、を含む少なくとも1つの部分10を有する。あるいは、例えば、材料の1つを超える層が、最上層、中間層及び/又は底層の先行物を形成する場合、モジュールは、3つを超える層から形成してもよい。
いくつかの実施形態では、前記押出材料で形成された前記層は、基層又は底層として提供され、モジュールは、前記基層又は底層上に更なる層として提供された1つ以上の付加的な上層を更に含む。いくつかの実施形態では、前記1つ以上の上層は、基層又は底層に対して異なる充填剤及び/又は補強材含有量を含む。他の実施形態では、前記1つ以上の上層は、基層又は底層に対して同じ充填剤及び/又は補強材含有量を含む。いくつかの実施形態では、最上層は、熱可塑性オレフィン(TPO)を含む。
2つ以上の層は、押出又は共押出され、モジュールの前記一部分又は少なくとも一部分を形成してもよい。2つ以上の層は連続形成プロセスにおいて接合され、前記モジュールの一部分又は少なくとも一部分を形成してもよい。
いくつかの実施形態では、モジュールの少なくとも一部分は、最上層(又は前記最上層を形成する上層又は複数の上層)と、基層又は底層(又は前記基層又は底層を形成する下層又は複数の下層)と、最上層と基層又は底層との間の中間層(又は前記中間層を形成する複数の層)と、を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの層は、少なくとも40%の充填剤及び/又は補強材、好ましくは少なくとも60%の充填剤及び/又は補強材を含む押出材料により形成されている。モジュールは、40%未満の充填剤及び/又は補強材を含んでもよい材料により形成された1つ以上の追加の層を更に含んでもよい。
一実施形態では、少なくとも40%の充填剤及び/又は補強材を含む押出材料により形成されている少なくとも1つの層は、モジュールの構造に実質的に寄与する基層又は底層である。いくつかの実施形態では、この基層又は底層は、少なくとも60%の充填剤及び少なくとも5%の補強材を含む押出材料により形成されている。
いくつかの実施形態では、基層又は底層は、約80%~85%w/wの充填剤及び/又は補強材、より具体的には、約70%~75%の充填剤及び約10%w/wの補強材を含む。任意選択的に、このような基層又は底層は、約1~3mmの厚さを有してもよい。得られる層は、モジュールの大幅な熱膨張に対する抵抗を提供してもよく、更には、層及び/又はモジュールに取り付けられている他の構造体の間における、これら他の層の熱膨張に起因し得る剪断力を低下させてもよい。他の実施形態では、構造層は1つ以上の中間層及び/又は上層として提供されてもよい。
いくつかの実施形態では、上層若しくは最上層6及び/又は中間層7及び/又は2つ以上の層は、また、少なくとも60%の充填剤及び/又は補強材を含む押出材料で形成されてもよい。いくつかの実施形態では、押出材料は少なくとも5%の補強材を含む。マトリックス及び/又は充填剤及び/又は補強材の材料は、各層において同一でも異なっていてもよい。
一例では、最上層6は、少なくとも65%の充填剤を含んでもよく、補強材を含まなくてもよい。例えば、着色粒子の結合を促進するために最上層にはより高いポリマー含有量が好適であり得る(以下でより詳細に記載するように)。任意選択的に、このような最上層は約0.4mmの厚さを有してもよい。別の例では、最上層6は、少なくとも65%の充填剤及び補強材を含んでもよい。
一例では、中間層は約100%のポリマーを含んでもよい(すなわち、中間層は充填剤又は補強材を含まなくてもよい)。これにより、防水などの層の1つ以上の特定の補強特性が増す場合がある。一例では、中間層は、ポリエチレン共重合体で強化されたポリプロピレン共重合体を含んでもよい。強化ポリマーは、層の約50%w/w以下、好ましくは層の10%~25%w/wに含まれてもよい。任意選択的に、このような中間層は約0.5mmの厚さを有してもよい。
上記の記載によれば、多層モジュールを、上記のような少なくとも最上層と、中間層と、基層又は底層と、を用いて形成してもよい。
モジュールが1つ以上の層を含むかどうかに関わらず、好適な実施形態では、層の1つ以上が、表面テクスチャ、表面レリーフ、又は他の3次元パターン若しくは装飾などの3次元フィーチャを含んでもよい。例えば、図1は、アスファルトシングルを模すための、モジュール1の露出領域3の表面テクスチャ(すなわち、表面は滑らかでない)を概略的に示す。
好適な実施形態では、モジュールの露出領域3の少なくとも一部分は3次元表面フィーチャを有する。したがって、図4bに示される多層実施形態では、完成モジュールの露出領域に相当する最上層の上面の少なくとも一部分が3次元表面フィーチャを有してもよい。
モジュールは、付加的に又は代替的に、着色、パターン形成、表面割れ若しくは破壊、又は他の2次元若しくは3次元装飾若しくは装飾物などの2次元若しくは3次元表面フィーチャを含んでもよい。
これらの3次元及び/又は2次元(例えば、平坦な)表面フィーチャは、アスファルトシングル、スレート、木材シングル若しくはシェイク、コンクリートタイル、ストーンチップ、下見板、屋根ふき材料、石材、木目調の素材、金属(例えば、銅タイル)等が挙げられるがこれらに限定されない別の種類の天然又は人造材料を模すために、モジュールの少なくとも露出領域3に提供されることが好ましい。
一実施形態では、図4に示すように、モジュールは、露出領域及び締結領域に少なくとも3つの層を含む。本実施形態では、最上層6は、モジュールの露出領域上に化粧仕上げを提供し、上記のように、頂面に表面フィーチャを含むことが好ましい。中間層7は、熱膨張の低下、追加の補強材、耐水性若しくは耐候性及び/又は最上層と底層との間の結合層を提供し得る。底層8は、モジュールの基部構造を形成し、したがって、モジュールの幅及び長さ全体にわたり延びることが好ましい。一実施形態では、露出領域の底層の底面は更に、以下でより詳細に記載するように、接着面を提供する突起(例えば、リブ)を含む。
モジュールは、任意の配置の3つの層を、モジュールの任意の領域にわたって含んでもよい。例示的実施形態を図13a~図13hに示す。
図4bに示す別の実施形態では、モジュールは、露出領域及び/又は締結領域に少なくとも2つの層を含む。最上層6は、モジュールの露出領域上に化粧仕上げを提供してもよく、上記のように頂面に表面フィーチャを含むことが好ましい。基層又は底層8はモジュールの基部構造を提供してもよく、補強されてもよい。一実施形態では、基層8の底面は、以下でより詳細に記載するように、接着面を提供する突起(例えば、リブ)を更に含んでもよい。
図4aに示す単層実施形態では、層は、モジュールの露出領域上に化粧仕上げ(例えば、表面色の添加)を有してもよく、上記のように、頂面に表面フィーチャを含むことが好ましい。層は、また、モジュールの構造支持を提供してもよく、同様に、補強されてもよい(例えば、補強添加剤、表面処理、突起などの表面フィーチャ等によって)。
モジュールが、1つより多い層を含む少なくとも1つの部分10を有する一実施形態では、層の1つ以上は押出されてもよい。2つ以上の層が押出される場合、これらは共押出されてもよい。
あるいは、層は、図9に示すように、2つ以上の連続的に配置された押出成形機20a、20b、20cから連続的に押出されてもよい。好ましくは、連続形成機械11の前進している支持面上に第1の押出層を堆積させ、続いて、他の押出層を第1の層の上に堆積させる。層は、その後、層状供給物として進み、以下に記載されるように、好ましくは、第1の形成面12と第2の形成面13との間で成形される。
あるいは、層の1つ以上は、熱成形、圧縮成形、加圧成形又は他の成形方法によって成形されてもよい。いずれの場合においても、層は、後に、以下に記載されるように、好ましくは連続形成機械11によってともに接合される。
好ましくは、層は、連続形成プロセスにおいてともに接合又は積層され、モジュールを形成する(以下に更に詳細に記載する)。層及び/又はポリマーなどのそれらの内容は、各層間の適切な接合/融着を確実にするために、互いに相溶性があるように選択される。好適な形成プロセスは、種々の構造(例えば、様々な連続性、材料特性等)の複数層がともに接合され、完成モジュールを形成することを可能にする。図4cに示されるモジュールの一例の断面図を参照すると、本発明の好適な実施形態では、中間層7の1つ以上の性質はこの層の長さ及び/又は幅に沿って変化する。
一例では、図4に示すように、中間層7の厚さはその幅に沿って変化する。具体的には、中間層はモジュールの足縁部5の近傍においてより薄く、モジュールの中央に向かって厚さが増す。以下でより詳細に説明するように、このより厚い部分は、モジュールの締結領域に一致することが好ましい。
他の例では、図13b~図13d及び図13hに示すように、補強層7は、モジュールのそれぞれ最上層若しくは底層の上又は下に形成されてもよい。補強層は、モジュールの頭縁部4と足縁部5との間に存在してもよく、又は縁部の1つ若しくは両方へと延びてもよい。全体にわたり一定の厚さであるかどうか、又は上述のように厚さが変化するかどうかに関わらず、中間層(存在する場合)は、厚さ0.01~10mmであってもよい。好ましくは、中間層は、厚さ0.1~0.5mmであってもよい、又は0.01~10mmの任意の数値であってもよい。
最上層及び底層はそれぞれ、厚さが各層にわたり一定であるか変化するかどうかに関わらず、厚さ0.1~50mmであってもよい。好ましくは、最上層は厚さ0.1~約10mmである。好ましくは、最上層は、厚さ約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9mmである、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。好ましくは、底層は、厚さ約0.1~約10mmである。好ましくは、底層は、厚さ約0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9mmである、又はこれらのそれぞれの間の数値であってよい。
付加的に又は代替的に、中間層の変化する性質は、例えば、中間層の一部分を波形加工する(又は波形の程度を変更する)ことによる中間層の表面積の変化であり得る。
層の長さ又は幅に沿って変化させてもよい中間層の他の付加的な又は代替的な性質としては、層の引張り強さ、剪断強度、レジリエンス、弾性、可撓性、靭性、耐火性、耐水性、連続性又は均一性、防水性、耐衝撃性、耐貫通性、固定能力、耐薬品性、耐破壊性、充填剤及び/又は補強材の含有量、充填剤及び/又は補強材の濃度、色、耐微生物性、耐温度性、光/熱吸収/反射率、熱伝達、形状記憶、熱膨張、グリップ、耐摩耗性又は耐擦り傷性、耐スリップ性、粘着/接着/結合能力、密封能力等が挙げられる。連続性及び均一性に関しては、中間層がモジュールの長さ及び/又は幅にわたって不連続となるように、モジュール内に中間層が存在しない領域があってもよい。
他の実施形態では、他の層(すなわち、最上層又は底層)の1つ以上の性質を、付加的に又は代替的に、層の長さ及び/又は幅に沿って変化させてもよい。別の例では、中間層の3次元表面フィーチャの性質を変えることによって中間層の表面積を変化させてもよい。中間層は、3次元表面テクスチャ、又は他の突起、波形構造、補強材、化学コーティング、突出部、孔、穿孔、自然表面の3D複製物、撥水フィーチャ(撥水を補助するフィーチャ)、又はこの層の、最上層及び/若しくは底層への機械的結合を増す表面粗さを有してもよい。
あるいは、中間層などの層のいずれか1つは、予め形成され(例えば、押出又は他の種類の形成プロセスによって)、その後、形成/積層プロセスに投入され、モジュールを形成してもよい。別の実施形態では、形成/積層機械に供給されるときに層が溶融した又は柔軟な状態にあるように、層は加熱又は再加熱されてもよい。
これら表面フィーチャの性質のこれらの変化は、中間層を形成する際に実施されてもよい。例えば、表面フィーチャの高さ又は幅は、層の1つ以上の方向に沿って、又は層の特定領域内において変化してもよい。付加的に又は代替的に、表面フィーチャの数(すなわち、層の単位長又は幅あたりの表面フィーチャの密度)は、層の1つ以上の方向に沿って、又は層の特定領域内において変化してもよい。
付加的に又は代替的に、中間層の性質の変化は、中間層を、最上層及び/又は底層に接合又は積層する前又はその最中に変形することによって引き起こされてもよい。例えば、中間層の局所部分を、中間層がなお溶融、半溶融又は柔軟な状態にある間に延伸することによって、この領域内の表面フィーチャの密度を低下させてもよい。したがって、この領域における機械的な結合強度は他の非変形領域と比較して弱くなる、又は優先的に低下して中間層の所望の機械的特性並びに関連する上層及び下層のその補強を提供する。
好適な実施形態では、中間層は、最上層と底層との間の補強層(例えば、補強フィルム、メッシュ、スクリム、ウィーブ、繊維、ファブリック、ワイヤ、ストリング、ウェブ又はシート)である。したがって、中間補強層は、耐収縮性、耐反り性、耐断裂性、靭性の増加、モジュールの不要な歪みの防止、耐候性若しくは耐水性、引火性の低下、耐衝撃性、耐貫通性(例えば、強風による締結具の)、固定能力、耐薬品性、耐破壊性、密封(例えば、締結具周囲の自己密封)、形状記憶、及び耐層剥離性、粘着/接着/結合能力の増加、熱膨張(又は収縮)、表面テクスチャ、他の材料の結合等、の1つ以上を提供することが好ましい。
モジュールの貫通強度は、ガラスフェルトから作製され、鉱物粒によって表面仕上げされたアスファルトシングルの標準規格(ASTM D3462)に少なくとも規定されるものであることが好ましい。この規格は、釘頭部がシングルを100mm/分で貫通する場合、貫通力は少なくとも90Nであることを示す。したがって、本モジュールによって示される釘貫通力は少なくとも約90N、より好ましくは少なくとも約100N、及び130N超であってもよい。
モジュールの耐候性を増すために、中間層は、最上層と底層との間に、実質的に耐水性若しくは耐液性バリア、又は水若しくは液体不透過性バリアを提供してもよい。これは最上層又は底層が多孔質である場合に特に有利である。
例えば、モジュールの最上層は、破壊するか別の手法でひび割れを生じさせて、別の種類の材料を模すための表面装飾を付与してもよい。したがって、中間層は、この頂面の下の、少なくとも多孔質領域に実質的に防水バリアを提供することが好ましい。中間層の補強特性はモジュールの異なるセクションにおける必要条件に応じて変化してもよい。露出が増加する又は増加した荷重がかけられる領域において、例えば、中間層の補強特性を増加させてもよいが、他のセクションにおいては、低下させて、使用する材料の量を低減してもよい。
例えば、モジュールは締結領域14を更に含んでもよい。締結領域14は、取り付けられたときにモジュールを建物の表面に固定する1つ以上の締結具を受けるためのものである。図1に示すように、締結領域は、露出領域3に実質的に隣接し、且つアンダラップ領域2内にあってもよい。締結領域は、領域の視覚的な識別を可能にするための視覚ガイド又は境界マーカを含んでもよい。
締結具は、取り付けられたときにモジュールに穴を空ける又は貫通する釘、ねじ等であってもよい。したがって、中間層は、モジュールの足縁部5又は足縁部5の近傍から、モジュールの締結領域14内まで又はそれを超えて延びてもよい。あるいは、中間層は、モジュールの締結領域14のみに沿って存在してもよい。
あるいは、モジュールが貫通締結(penetrative fastenings)を必要としない場合、中間層は、足縁部又は足縁部の近傍から、モジュールのアンダラップ領域又はアンダラップ領域の近傍まで延びてもよい。つまり、中間層はモジュールの露出領域全体にわたり追加の補強材及び/又は耐候性を提供してもよい。
あるいは、モジュールは1つより多い中間層を含んでもよい。2つ以上の中間層は、同一の若しくは異なる材料を含んでもよい及び/又は同一の若しくは異なる機能を実施してもよい。層は、モジュールの異なる領域内の別個の中間層として存在してもよい、又はモジュールの1つ以上の領域内に複数の中間層があってもよい。例えば、締結領域内に2つの中間層があってもよく、一方は防水機能を提供し、もう一方は締結具周囲に自己密封特性を提供する。加えて、中間層の補強特性は、この層におけるモジュールの靭性及び引裂抵抗を増加するように、この締結領域14内において優先的に最適化されてもよい。加えて、中間層の補強特性はまた、モジュールの露出領域内において増加させてもよい。
例えば、図4Cに示すように、中間層は、露出領域内と比較すると、締結領域に沿ってより厚くなってもよい。中間層は、締結領域14内により厚い領域又は他の3次元特性を含んでもよく、締結領域を貫く締結具を保持することが可能な、又は締結具によってモジュール若しくは前記層のそれぞれに加えられる剪断力によるモジュールの引裂若しくは貫通に耐えることが可能な締結領域を提供する。
付加的に又は代替的に、中間層の補強特性は、モジュールの長さの方向に沿って及び/又はモジュールの幅の方向に沿って優先的に最適化されてもよい。中間層の補強特性を最適化する若しくは増加する方向及び/又は領域は、取り付けられる際のモジュールの構造的要件(例えば、その方向に沿う又はその領域内の荷重の量、剪断力、張力、ひずみ等)次第であることは理解されよう。
上述のように、これらの性質の変化は、押出によるか他の形成プロセスによるかに関わらず、中間層を形成する際に実施されてもよい。これらの変化は、付加的に又は代替的に、中間層を、中間層が最上層及び/又は底層に接合されるとき、且つ溶融又は半溶融の成形可能な状態にあるときに変形すること(例えば、延伸すること)により実施してもよい。
したがって、中間層は、最上層及び/又は底層に接合されるとき、溶融若しくは半溶融状態、又は低温であるが柔軟な、形成可能な若しくは成形可能な状態であることが好ましい。この状態では、中間層は高応力の局所領域がほとんど又は全くなく変形され得る。
加えて、溶融又は半溶融状態において、中間層は最上層及び/又は底層内の相溶性のある材料と化学結合を形成してもよい。あるいは、中間層が溶融又は半溶融の最上層と底層との間に挿入され得る場合は、したがって、これらの層と化学結合を形成してもよい。
更に、モジュールは、接合/積層プロセスの最中、中間層が低温であるが柔軟な、又は溶融若しくは半溶融の成形可能な状態にある間に、造形されてもよい及び/又は輪郭形成されてもよい。これにより、中間層が、最上層と底層との間に、形状及び/又は輪郭にわたって、実質的に位置合わせされた及び/又は実質的に一様に配置されたままとなることを確実とする。これは図7及び図8の詳細図に示される。
モジュールは、接合/積層プロセス中又はその後に、連続的であるか不連続的であるかに関わらず、鋳込み成形、熱成形、加圧成形又は他の形成プロセスにより造形されてもよい及び/又は輪郭形成されてもよい。
別の実施形態では、モジュールの全3つの層は、ともに接合されるとき、溶融、半溶融、低温であるが柔軟な、形成可能な若しくは成形可能な状態である。これにより、各層内の相溶性のある材料間の化学結合の強度が更に増加してもよい。これにより、モジュールが層の接合後に更に造形されるかどうかに関わらず、モジュールにおける局所的な高応力点の発生を更に低下させてもよい。
したがって、各層(又は少なくとも中間層の)の材料は、モジュールが形成されている間、層が溶融又は半溶融又は柔軟なままであるように、十分に高いメルトフローインデックス及び/又は熱容量を有するように選択するのが好ましい。
付加的に又は代替的に、層は、モジュールが形成されている間、層が溶融又は半溶融又は柔軟なままであるように、十分に高温で加工される。
好ましくは、層はそれぞれ、1種以上のポリマーにより作製されている又は1種以上のポリマーを含む。使用してもよい材料としては、汎用ポリスチレン(GPPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエステルメタクリレート(PEM)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリウレタン(PU)、単独重合体、共重合体、ブロック共重合体及び三元共重合体形態を含むポリエチレン(PE)、ポリ乳酸(PLA)、ナイロン(PA)、アクリル(PMMA)、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、架橋ポリエチレン(PEX)、熱可塑性エラストマー(TPE),熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、熱可塑性ゴム(TPR)、単独重合体及び共重合体形態を含むポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、スチレン-アクリロニトリル樹脂(SAN)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、ビニル、メタクリル酸塩共重合体等が挙げられる(がこれらに限定されない)。これらの材料は、これらのいずれか若しくは全てのブレンドであってもよい及び/又は発泡体であってもよい。
モジュールの層のいずれか1つ以上は、充填剤(タルク、炭酸カルシウム、雲母、シリカ、カオリン、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、安定剤、ドロマイトが挙げられるがこれらに限定されない);着色剤(カーボンブラック、二酸化チタンが挙げられるがこれらに限定されない);補強材(ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク;亜麻、セルロース、木材繊維、木粉、綿、おがくずなどの天然繊維;及び無機若しくはポリマー繊維、スクリム、編物、ウィーブ、不織布、アラミド、セラミックスが挙げられるがこれらに限定されない);難燃剤(水酸化マグネシウム、三水和アルミナが挙げられるがこれらに限定されない);安定剤(ヒンダードアミン光安定剤(HALS)などのUV光安定剤及びフェノール樹脂などの熱安定剤が挙げられるがこれらに限定されない);発泡剤(発熱、吸熱又はガス発泡剤、及び液体発泡剤が挙げられるがこれらに限定されない);潤滑剤、及び/又は殺生物剤(ナノサイズ銀粒子を含む銀の粒子が挙げられるがこれらに限定されない)などの1種以上の添加剤を含んでもよい。
例えば、いくつかの実施形態では、モジュールの1つ以上の層は、1種以上の発泡剤(発熱、吸熱、又はガス発泡剤、及び液体発泡剤が挙げられるがこれらに限定されない)を含んでもよい。
特に、少なくとも最上層は、高耐紫外線性を有することが好ましい。加えて、モジュールは、周期的な温度変化、例えば、摂氏約-40~約100度に耐えるように構成されていることが好ましく、材料は、周期的な温度変化、例えば、摂氏約-40~約100度に耐えるように選択されることが好ましい。
一実施形態では、最上層及び底層のポリマーは、中間層のポリマーと比較してより低い結晶化度を有する。つまり、中間層は最上層及び底層と比較して、より強靱な、より結晶性の高いポリマー又はポリマーブレンドを含む。最上層及び底層は、非晶質ポリマー、又は中間層と比較してより結晶性の低いポリマーを含んでもよい。
例えば、中間層はポリプロピレン(PP)を含んでもよい。最上層及び/又は底層は、ポリプロピレン(PP)と比較してより結晶性が低い又はより少ない結晶性領域を有する熱可塑性ポリオレフィン(TPO)を含んでもよい。
別の実施形態では、最上層及び底層のポリマーは、中間層のポリマーに比べてより高い結晶化度を有する。
代替的な実施形態において、層はそれぞれ、互いに比して任意の結晶化度を有してもよい。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの層又は層のそれぞれ若しくは全ては、非晶質ポリマー、又は低い結晶化度、例えば、約70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、若しくは10%未満の結晶化度を有するポリマーを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの層又は層のそれぞれ若しくは全ては、非晶質ポリマー、又は所与のポリマーの結晶化度が低いポリマーを含む。いくつかのポリマーは、他のポリマーに比べて本質的により結晶性が高い。例えば、HDPEは約70~80%の結晶化度を有し得る一方、LDPEは、約45~55%の結晶化度を有し得る。当業者であれば、70%の結晶化度を有するHDPEは、HDPEとしては低い結晶化度を有し、LDPEでは、20%の結晶化度は、LDPEとしては低い結晶化度を有することは理解するであろう。
異なる材料特性を有する異なる材料を選択することに加えて又は代わりとして、各層の製造中、例えば、温度、冷却速度、押出速度、剪断力又は当技術分野において知られる他の因子を制御することによって、層の相対結晶化度を実現してもよい。
好ましくは、形成プロセス中、中間層が溶融又は半溶融又は柔軟なままであるように、最上層及び底層は中間層を実質的に断熱しても封入してもよい。これにより、結晶性若しくは半結晶性中間層の収縮の量及び/又は速度を、冷却プロセスの全体を通して制御し、モジュールの反りを低減する。
他の実施形態では、最上層及び底層は、また、中間層の溶融若しくは半溶融若しくは柔軟な状態を促進する又は維持するために、中間層に熱を実質的に伝達してもよい又は与えてもよい。
モジュールを補強することに加えて又はその代わりとして、中間層は、また、最上層及び/又は底層内の材料をともに結合してモジュールを形成するための結合剤層を提供してもよい。
例えば、最上層は、別の種類の材料を模す特定の表面テクスチャ若しくは外観を実現するために、不均質及び/又は非相溶性材料のセクションを含んでもよい。中間層は、最上層内の材料のそれぞれと相溶性がある材料を含むように選択してもよい。中間層は、したがって、最上層の不連続なセクションのそれぞれに結合し、これらのセクションをともに結合するための結合剤として効果的に機能する。
材料コストを低減するために、モジュールは、3つの層をモジュールのユニット全体にわたり含む必要がない。モジュールは、全体にわたり若しくは前述の通り特定の領域に単層又は2層を含んでもよい。
加えて、製造に必要な原料の量を低減するために、最上層及び/又は底層は発泡体であってもよい。これにより、モジュールの重量を更に低減する。好適な実施形態では、底層8は発泡熱可塑性ポリオレフィン(TPO)などの発泡ポリマーで作製されている。
いくつかの実施形態では、モジュールは層を含み、層は、層を通ってモジュールの隣接層に、例えば、モジュールの下面から並びに/又は耐薬品性及び/若しくはバリア層の下に配置された1つ以上の層からモジュールの最上層などの、上方に配置された層に溶媒及び/又は他の化学物質が移動するのを阻止する及び/又は低減する耐薬品性及び/又はバリアを提供する。いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの中間層である。他の実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの基層又は底層である。
溶媒、及びシーラント、接着剤、又は他の建設材等など他の化学物質の、モジュールの最上層又は最上層への移動は、表面ブルーミング並びに/又はポリマーの劣化及び/若しくは不安定化を引き起こす可能性があり、更には、モジュールのこの層内に目に見える変形、層間剥離、反り、膨れ、亀裂等などの欠陥を生じさせる可能性がある。したがって、耐薬品性及び/又はバリア層は、そのような欠陥を阻止する及び/又は低減する。
耐薬品性及び/又はバリア層は無色であっても着色されていてもよく、例えば、モジュールの最上層の基調色と同じ又は類似の色である。
耐薬品性及び/又はバリア層は、加熱又は冷却時にモジュールを反らさないあるいは歪ませないように、低い熱膨張係数及び/又はモジュールの1つ以上の他の層、好ましくは隣接層と同様の熱膨張係数を有してもよい。好ましくは、耐薬品性及び/又はバリア層は、取り扱い、取り付け、又は熱膨張中にひび割れないような性質(例えば、ビカット軟化点及び/又はHDT)を有する。
耐薬品性及び/又はバリア層は、1種以上のポリマーを含む。適切なポリマーは当業者には明らかであり、水系樹脂、溶剤系樹脂、放射線硬化性樹脂、粉末コーティング、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリルアミド樹脂、又はフェノール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、1種以上の紫外線硬化性アクリル樹脂を含む。いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、1種以上のポリオレフィンを含む。1種以上のポリマーは、例えば、モジュールの別の層への適用時に許容可能な被覆度を提供するために、可撓性、接着性、及び「湿潤」能力、又は高表面張力及び高流量などの性質を有する耐薬品性及び/又はバリア層を提供してもよい。
耐薬品性及び/又はバリア層は、また、本明細書中に記載される1種以上の添加剤を含んでもよい。そのような添加剤の例としては、充填剤、接着促進剤、湿潤剤、レベリング添加剤、顔料、発泡制御剤、レオロジー改質剤、合体剤、溶媒、希釈剤、分散剤、艶消し剤、架橋剤等が挙げられるが、これらに限定されない。
耐薬品性及び/又はバリア層は、好ましくは、モジュールの露出領域の長さ及び幅の少なくとも一部分、好ましくは実質的に全てにわたって延びる。いくつかの実施形態では、バリアは、また、アンダラップ領域の長さ及び幅の一部分にわたって延びる。しかしながら、コストを節約するために、いくつかの実施形態では、バリア層は一部分のみにわたって延びてもよいが、この領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されているため、モジュールのアンダラップ領域の長さ及び幅の全体にわたって延びなくてもよい。いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層はモジュールのアンダラップ領域の幅又は長さのいずれにも延びない。
耐薬品性及び/又はバリア層は、任意の適切な方法、例えば、押出、吹付け、塗装、カーテンコーティング、転写コーティング、蒸着、プラズマコーティング等によって形成されてもよい。耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールが形成される前に、モジュールの1つ以上の他の層上に形成されてもよい、若しくはこの層に接合されてもよい、若しくはこの層に積層されてもよい、又はモジュールが形成された後に、モジュールの層上に形成されてもよい、若しくはこの層に接合されてもよい、若しくはこの層に積層されてもよい。用いられる方法は、好ましくは、耐薬品性及び/又はバリア層を、3次元表面フィーチャを有する表面上にコーティングすることができる。
いくつかの実施形態では、耐薬品性層及び/又はバリア層は、硬化性材料をモジュールの層に適用することと、硬化性材料を、例えば、紫外線、熱等を使用して硬化させることと、を含む、方法によって形成される。一実施形態では、硬化性材料は、吹付けで適用されてもよい。
いくつかの実施形態では、硬化性材料は、層がモジュールの1つ以上の他の層に接合される又は積層される前に、モジュールの層に適用され、モジュールを形成する。他の実施形態では、硬化性材料は、モジュールが形成された後にモジュールの後処理として、モジュールの層に適用され、硬化される。そのような実施形態のいくつかでは、耐薬品性及び/又はバリアは、モジュールの基層又は底層を形成してもよい。
いくつかの実施形態では、例えば、耐薬品性及び/又はバリア層がモジュールの中間層であるとき、耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの1つ以上の他の層との押出又は共押出を含む方法によって形成される。1つ以上の更なる層は、耐薬品性及び/又はバリア層に接合されてもよい又は積層されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層が耐薬品性及び/又はバリア層に接合されてもよい又は積層されてもよい。
いくつかの実施形態では、耐薬品性及び/又はバリア層は、例えば、硬化後、接合される1つ以上の他の層に対する層の接着性を向上させるプラズマ若しくはコロナ処理又はその他の処理が施される。いくつかの実施形態では、接合される1つ以上の層は、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層である。いくつかの実施形態では、接着剤層が、取り外し時に接着剤を露出させるための剥離シートを備える場合、接着性を向上させるプラズマ若しくはコロナ処理又はその他の処理は、接着剤層と剥離シートとの間よりも耐薬品性及び/又はバリア層と接着剤層との間により強力な接着又は結合を形成し、したがって、層間剥離又は耐薬品性及び/若しくはバリア層から接着剤層の剥がれのない接着剤層からの剥離シートの取り外しを容易にする。いくつかの実施形態では、接着剤と接触する剥離シートの表面は、表面張力を減少させる表面コーティング、例えば、テフロン(登録商標)コーティングを含む。
モジュールは、モジュールの頂面に、保管、輸送及び取り付け時にモジュールの少なくとも露出領域を保護するための1つ以上の擦り傷防止(anti-scuff)又は保護層を含んでよい。この層は、一体層として適用されてもよく、又は剥離シート(取り付け後に取り外される)として着脱可能に提供されてもよい。擦り傷防止層は、実質的にバージンポリマーの層、又はポリマー若しくは他の好適な材料を含む層若しくはコーティングであってもよい。
いくつかの実施形態では、モジュールは、隣接するモジュール間の耐水性を増すために、隣接するモジュールの下に重なるための1つ以上のサイドラップを含んでもよい。サイドラップは、モジュールの他の部分よりも薄くてもよい及び/又はより少数の層を含んでもよい。サイドラップは、隣接するモジュールが別のモジュールとその上で重なってもよい領域を提供することができる。
更に、底層の原料の量を低減するために、層の下面は、均質な(solid)連続表面である代わりに、突起を含んでもよい。
突起は、取り付けられたときに、モジュールの露出領域が、隣接する及び/又は重なったモジュールのアンダラップ領域の頂面に接着されてもよい表面を提供する。突起は、縮み又は熱膨張/収縮の影響をより受け、接着の問題を引き起こす均質な連続表面の代わりに、基部の別個の領域にわたって十分な接着表面積を提供する。突起は、更に、層の必要な強度及び剛性を提供する一方で、層の重量を低減する。
一実施形態では、図2及び図3に示すように、突起は、1つ以上の長手方向のリブ15又はモジュールの長さに沿って延びる他の構成を含む。
各長手方向のリブ15はその長さ全体にわたり連続的又は不連続的であってもよいが、十分な接着面を提供するために、モジュールの十分な被覆を提供することが好ましい。より好ましくは、長手方向のリブは、長さに沿って十分な強度を提供し、長さに沿った反りを防ぐために、モジュールの長さ全体にわたって延びる。
一実施形態では、長手方向のリブ15はモジュールの足縁部5と実質的に平行に延びる。あるいは、長手方向のリブ15は足縁部に平行でない方向に沿って延びてもよい(例えば、リブはモジュールの対角線上に延びてもよい)が、リブは、依然として、モジュールの長さのかなりの部分に沿って延びることが好ましい。好ましくは、リブはモジュールの足縁部5の近傍に配置されており、そのため、モジュールの露出領域のこの縁部は隣接する又は重なったモジュールの頂部に接着され、頂面に面一に位置し得る。
この目的のため、モジュールはまた、露出領域がアンダラップ領域の下方に湾曲するように、モジュールの長さに垂直な凸状のプレキャンバーを有して形成されてもよい。この予加重圧は、建物の表面に取り付けられたときに突起/リブがアンダラップパネル上にしっかりと接するように促す。
好ましくは、図示されているように、互いに実質的に平行に延び、且つ互いに約1~100mm(好ましくは、1~10mm)離間した複数の長手方向のリブ15(例えば、3つのリブ)がある。長手方向のリブ又は各長手方向のリブの高さは、1~100mm(好ましくは、1~10mm)であってもよい。長手方向のリブ又は各長手方向のリブは、幅1~1000mmであってもよい(好ましくは、幅1~10mm、又は取り付けられたときにモジュールが隣接する若しくは重なったモジュールの頂部に接着するための表面を提供するために十分に広い。
好適な実施形態では、底層の下面は、複数の横断方向リブ16を更に含んでもよい。これら横断方向リブ16は長手方向のリブ15に実質的に垂直に及び/又はモジュールの長さに垂直に延びてもよい。あるいは、横断方向リブは任意の他の方向に沿って延びてもよいが、依然として、モジュールの少なくとも露出領域の幅のかなりの部分に沿って延びることが好ましい。
これらの横断方向リブは、長手方向のリブに加えて又は長手方向のリブの代わりに接着面を提供してもよい。横断方向リブは、好ましくは、モジュールの少なくとも露出領域を強化し、モジュールがその幅に沿って反る又は湾曲するのを防ぐ。横断方向リブ16は、したがって、足縁部5又は足縁部5の近傍から、モジュールのアンダラップ領域又はその近傍まで延びることが好ましい。
好ましくは、横断方向リブは、互いに1~100mm(好ましくは、1~10mm)離間し、且つ互いに実質的に平行に延びる。各横断方向リブの幅は、1~1000mm(好ましくは、1~10mm)であってもよい。
図3により明確に示すような一実施形態では、横断方向リブの高さは、足縁部又は足縁部の近傍から、アンダラップ領域又はアンダラップ領域の近傍までテーパ状になっている。これは、露出領域からアンダラップ領域に向かってモジュールと建物の表面との間の間隔の減少があることを意味する。これにより、隣接する重なったモジュールの少なくとも露出領域が建物の表面と実質的に平行に維持されることを可能にする。
突起は、形成プロセス中、例えば、第2の形成面13上の1つ以上のダイフェースによってモジュールの露出領域の下面に成形されることが好ましい。
あるいは、突起は、モジュールの下面と同一材料から前形成される又は後形成され、形成プロセスの最中又は後にモジュールに組み込まれてもよい。
あるいは、突起は、モジュールの下面と比較して異なる材料から形成してもよく、モジュールの形成前、形成中又は形成後にモジュールに組み込まれてもよい。
一実施形態では、図14に示すように、突起は、1つ以上の表面、好ましくは底面に、表面粗さなどの表面フィーチャ19を更に含んでもよい。フィーチャは表面の表面積を増加し、突起が接着されるアンダラップタイルの上面に対する突起の剥離強度及び/又は結合強度を増加する。
表面フィーチャの例としては、波形構造、セレーション、突起、リブ、節、表面粗さ、自然表面の3D複製物、撥水フィーチャ(撥水を補助するフィーチャ)等が挙げられる。
リブの形状及び構成は、リブの異なる領域において異なる取り付け特性を提供するように選択してもよく、例えば、リブの平坦な底面はリブの側面と比較して、剪断力及び/又は剥離に対し異なる抵抗を提供してもよい。
モジュールの他の表面は、同じく又は代わりとして、接着表面間の結合強度を増加するための表面フィーチャを含んでもよい。例えば、モジュールのアンダラップ領域の頂面は、重なったモジュールの頂面と下面との間の剥離及び/又は結合強度を増加するための表面フィーチャを含んでもよい。モジュールは、モジュールのアンダラップ領域の頂面上に(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)、取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域の下面の突起に接触するように構成された1つ以上の連続的又は不連続的な接着剤の細片25を更に含んでもよい。付加的に又は代替的に、取り付け時、下に重なるモジュールの頂面に接着される接着剤がモジュールの底面に提供されてもよい(例えば、突起が提供されている場合は、突起の底面)。
いくつかの実施形態では、例えば、図16に示すように、剥離シート26は、モジュールに一体成形されても、別の手法でモジュールとともに形成されても、モジュールに組み込まれてもよい。取り付け前、剥離シート26は隣接するモジュールの接着剤領域25に接していてもよい。取り付け時、2つのモジュールは分離されて、1つのモジュールの接着剤が露出してもよく、剥離シートはもう一方のモジュール上に残り得る。このようにして、モジュールは2つ以上のモジュールのスタックで提供されてもよい及び/又は運搬されてもよい。
あるいは、接着剤は、突起/リブ及び/又はモジュールのアンダラップ領域の頂部に現場で塗布してもよい。
好適な実施形態では、モジュールは、複数の形成済み表面9を含み、形成済み表面のそれぞれは、図1に示すような3次元表面フィーチャを含む。本実施形態では、各形成済み表面はモジュールの長さに沿った成形済みセグメントである。参照のため、足縁部5の長さをモジュールの長さ、足縁部5と頭縁部4との間の距離をモジュールの幅と定義する。
各形成済み表面9は個々のタイル、シングル、スレート又はシェイクに類似してもよい。あるいは、各形成済み表面はタイル、シングル、スレート又はシェイクのセットに類似してもよい。各形成済み表面9は、アンダラップ領域2と、露出領域3と、を含み、アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されている。
モジュール1は、したがって、タイル、シングル、スレート、シェイク等の行を模す形成済み表面9の行によって取り付けられてもよい。
あるいは、モジュールは、その後、切断され(又は分割され又は仕切られ)、建物の表面上に取り付けるための複数のより小さなモジュールセクションを提供してもよい。より小さなモジュールセクションはそれぞれ、個々のタイル、シングル、スレート、シェイク等を模す1つの形成済み表面9を含んでもよい。あるいは、より小さなモジュールセクションは、タイル、シングル、スレート又はシェイクのセットに類似してもよい。これらより小さなモジュールセクションの例を図3及び図6に示す。あるいは、各より小さなモジュールセクションは、複数の形成済み表面を含んでもよい。
一実施形態では、各形成済み表面9は連続形成機械の個々のダイ又はモールドによって成形される。モジュール内に複数の形成済み表面9がある場合、形成済み表面はすべて、溶接線、付着物(粘着剤等のような)又は射出成形箇所なしで互いに接合又は積層されることが好ましい。本文脈中、「接合される(joined)」という用語の使用は、形成済み表面のそれぞれが常に分離されないことを要することを意図するものではない。すなわち、形成済み表面は製造/成形プロセス中に現場でともに一体形成されてもよい。
溶接線、付着物又は射出成形箇所なしでともに接合される複数の形成済み表面を有するモジュールを形成する好適な方法を、以下の通り及び図9を参照して記載する。連続形成機械11は、第1の形成面12と第2の形成面13との間で成形された後に形態をとり且つ維持することができる供給材料を供給する。少なくとも第1の形成面12は、順に提供され、モジュール上に3次元表面フィーチャを成形するように構成された複数のダイフェース21を含む。つまり、モジュールに沿う各形成済み表面12は1つのダイフェースによって成形される。図面では、第1の形成面12を上部に、第2の形成面13を連続形成機械の底部に示しているが、2つの表面の相対位置は逆であってもよいことは理解すべきである。したがって、いくつかの実施形態では、モジュールは、上下逆に成形されてもよい(すなわち、取り付けられたときにモジュールの頂面/露出面になる表面フィーチャが底面に成形される)。
いくつかの実施形態では、少なくとも隣接する形成済み表面と(少なくともわずかに)異なって見える形成済み表面9を有するモジュールを製造するために、各ダイフェースは隣接するダイフェースと(少なくともわずかに)異なる。取り付けられたとき、モジュール-クラッド表面は、したがって、個々のアスファルトシングル、スレート、シングル、シェイク、コンクリートタイル、ストーンチップ、下見板等で覆われた表面より厳密に類似してもよい。更に、複数のモジュールが互いに重なって取り付けられたときの外観の変化を増すために、それぞれが異なる配置の形成済み表面を有するモジュールを製造することが望ましい。これは、個々のダイフェースを第1の形成面12に沿って交換する又は入れ替えることによって実施してもよいが、異なるモジュールをバッチ又は連続形成プロセスにおいて製造できることが望ましい。あるいは、互いに実質的に同一の又は一致する形成済み表面9を形成するために、ダイフェースは互いに同一であってもよい。
したがって、好適な実施形態では、ダイフェースの数は、形成される各モジュールの形成済み表面の数とずれている。つまり、各モジュールの形成済み表面の数と比較して、より多数又はより少数のダイフェースがある。あるいは、ダイフェースの数はモジュール上に又は層の長さに沿って形成される表面の数に一致していてもよく、それにより、形成済み表面の一致する又は実質的に同一の性質に寄与する(例えば、銅タイル又は一致する類似度のタイルがモジュールの一部として提供される場合)。
これは、このプロセスによりモジュールのセットを連続的に製造してもよいことを意味し、このモジュールのセットでは、各モジュールが、少なくとも前に形成されたモジュール及び次に形成されるモジュールの一連の形成済み表面と同一でない状態で配置される一連の形成済み表面を有する。より好ましくは、各モジュールは、複数の前に形成されたモジュール及び次に形成される複数のモジュールの一連の形成済み表面と同一でない状態で配置される一連の形成済み表面を有する。
例えば、7つの形成済み表面9を有する図1のモジュールを形成するために、少なくとも第1の形成面12に沿って少なくとも8つのダイフェース21があることが好ましい。この連続形成プロセスにおいて、最後のダイフェースは、したがって、次のモジュールの第1の形成済み表面を成形する。したがって、このモジュール及び次のモジュールは、異なる配置の形成済み表面を有する。
得られ得る異なる順列の数は、形成済み表面に対するダイフェースの数に依存することは理解されよう。
あるいは、形成される各モジュールの形成済み表面の数と比較して、より少数のダイフェース21があってもよい。例えば、形成済み表面と比較して1つ少ないダイフェースがある場合、1つのモジュールに沿った最初の形成済み表面と最後の形成済み表面は同一である。それにも関わらず、各モジュールは、前に形成されたモジュール及び次に形成されるモジュールと比較して、異なる配列の形成済み表面を有する。
上述のように、各形成済み表面は、少なくとも隣接する形成済み表面の表面フィーチャとは異なる3次元表面フィーチャを有することが好ましい。より好ましくは、ダイフェースは、モジュール内の形成済み表面のそれぞれが、モジュール内の他のすべての形成済み表面の表面フィーチャとは異なる3次元表面フィーチャを有するように構成されている。
加えて、各モジュールにおける形成済み表面の配列は、ダイフェースを第1の形成面に沿う別のダイフェースと入れ替えることによって更に変更してもよい。
付加的に又は代替的に、成形される形成済み表面上に3次元表面フィーチャの異なる向き、したがって、形成済み表面の全体的な外観の変化を提供するために、各ダイフェースは適所に回転させてもよい。
他の実施形態では、類似の又は同一の形成済み表面を製造するために、ダイフェースは同一であってもよい。例えば、本実施形態を使用して、セラミックタイル又は銅タイルなどの金属タイルに類似するモジュールを製造してもよい。更に、いくつかの実施形態では、ダイフェースはモジュールに3次元表面フィーチャを成形しなくてもよいが、モジュールを形成済み表面に分割して個々のタイルに類似させるように単に機能してもよい。
前述の記載は、バッチ又は連続形成プロセス(すなわち、連続形成機械に投入された各供給液物が単一の長さのモジュールを製造する)により不連続なユニットとして製造されるモジュールに関するものであるが、別の方法には、複数のモジュールを得るために後に切断される長尺の先行物の製造を伴ってもよい。この場合、先行物は、形成済み表面の複数の繰り返し配列を含む。異なる配列の形成済み表面を有するモジュールを製造するために、先行物は配列が繰り返す交差部分では切断されない。
例えば、図1のモジュールを得るために、先行物は、8つの形成済み表面の複数の繰り返し配列を有してもよい。先行物は切断され、7つのみの形成済み表面を含むモジュールを得る。この切断は、成形プロセス中又は成形プロセス後に行ってもよい。
モジュールが不連続なユニットとして又は後に切断される連続的な先行物として製造されるかどうかに関わらず、モジュールが異なる配置の形成済み表面を有するように形成される実施形態では、重要な特徴は、第1の形成面12上に順に提供されるダイフェース21の数が各モジュールの形成済み表面9の数とずれていることであることは理解されよう。
いくつかの実施形態では、モジュールは、形成されると、例えば、造形、折り曲げ、着色、波形加工、表面処理(例えば、殺生物剤)の追加、穿孔処理、積層加工、コーティング、加熱、冷却、印刷、融合、研磨又は平滑化、硬化、処理、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理、又は切断等により後処理が施されてもよい。
いくつかの実施形態では、後処理は、モジュールの下面又は底部を耐薬品性層又はバリア層でコーティング又は積層加工することを含んでもよい。コーティング又は積層加工は、耐薬品性及び/又はバリア層を設けるために、硬化性材料をモジュールの下面又は底部に適用することと、硬化すること、例えば、UV硬化することと、を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、後処理は、耐薬品性及び/又はバリア層に、例えば、接着剤層に対する層の接着性を向上させる処理を施すことを更に含む。
したがって、いくつかの実施形態では、後処理は、接着剤層を処理済みの耐薬品性及び/又はバリア層に接合する又は積層加工することを更に含む。いくつかの実施形態では、接着剤層は、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)として設けられる。いくつかの実施形態では、接着剤層は前記剥離シートを備える。
いくつかの実施形態では、モジュールは、形成されると、棟瓦、隅棟瓦、破風瓦、頂端瓦、雨押え、又は波形瓦などの他の形状の/角度のタイルを作製するために、造形される及び/又は切断される及び/又は折り曲げられる。折り曲げられたモジュールの例が図15a、図15b及び図15cに示される。折り目の角度は用途に依存することは理解されよう。
いくつかの実施形態では、折り曲げられる又は造形される領域は、モジュールが形成された後、形状へと曲げる若しくは折り曲げるために加熱又は再加熱されてもよい。いくつかの実施形態では、折り曲げられる又は造形される領域17は、この領域の靭性及び/又は耐久性を増加するために補強層を含んでよい。
図15b及び図15cに示すように、折り曲げられた/造形されたモジュールは、建物の表面上に取り付けるために又は建物の表面上に取り付ける場合、任意の適切な重なった配置において(類似の折り曲げられた/造形されたモジュール又は他の折り曲げられていないモジュール上に)配置されてもよい。
モジュール及び/又はモジュールの1つ以上の層及び/又はモジュールの層のそれぞれ若しくは全ては、好ましくは、低い熱膨張係数を有する。着色粒子もまた、好ましくは、低い又は類似の又は同じ熱膨張係数を有する。
「熱膨張係数」という用語は、本明細書で使用する場合、線形膨張係数を意味する。特段の明記のない限り、本明細書中に記載されるモジュール又はモジュールの層に関する熱膨張係数の言及は、モジュール又はモジュールの層の長さに関する線形膨張係数を意味する。本明細書中に記載されるモジュール及び/又はモジュールの1つ以上の層及び/若しくは層のそれぞれ若しくは全ては、異方性熱膨張を有し得ることは理解されよう。例えば、モジュールの長さに関する熱膨張係数は、モジュールの幅に関する熱膨張係数及び/又はモジュールの深さに関する熱膨張係数よりも低くてもよい。本明細書中に記載されるモジュール若しくはモジュールの層又は複数の着色粒子の熱膨張係数は、ASTME831規格に従う手順により熱機械分析(TMA)によって決定されてもよい。
特段の明記のない限り、複数の着色粒子に関する熱膨張係数の言及は、着色粒子を薄板に熱プレスすることにより形成されたサンプルの線形膨張係数を意味する。例えば、複数の着色粒子の熱膨張は、以下の方法により測定されてもよい。着色粒子のサンプル8グラムを200℃のホットステージプレス(hot stage press)(Auplex, Fuzhou Prior Electric Co Ltd、型式番号LCB1015-3)上に置き、3barで約20秒間プレスする。次いで、サンプルを取り外し、平面上で60秒間冷却する。次いで、サンプルの熱膨張をASTME831を使用してTMAにより分析する。
いくつかの実施形態では、前記モジュールの基層又は底層などの少なくとも1つの層は、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有し、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、前記モジュールの基層又は底層などの少なくとも1つの層は、約30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有する。
いくつかの実施形態では、モジュールの層のそれぞれ又は全ては、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有し、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい。いくつかの実施形態では、モジュールの層のそれぞれ又は全ては、約30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有する。そのような実施形態のいくつかでは、モジュールの各層の熱膨張及び収縮は類似してもよい。このようにして、モジュールに取り付けられた層及び/又は他の構造間の、それら他の層の熱膨張及び収縮に起因し得る剪断力を低下させてもよい。
そのような実施形態のいくつかでは、最大熱膨張係数を有するモジュールの層の熱膨張係数と最小熱膨張係数を有するモジュールの層の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
「絶対」という用語は、本明細書で使用する場合、数学的絶対値、すなわち負でない値の数を意味する。例えば、3の絶対値は3であり、-3の絶対値は3である。
モジュールは、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有してもよく、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい。好ましくは、モジュールは、約40・10-6m/(mK)未満、例えば、約39、38、37、36、35、34、33、32、31、又は30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有する。いくつかの実施形態では、モジュールの熱膨張係数は、約30・10-6m/(mK)未満である。
被装飾面の熱膨張係数に比べて高い熱膨張係数を有する着色粒子を使用すると、被装飾面と接触させる着色粒子の量によっては、被装飾面に比べて不必要に高い熱膨張係数を有する装飾面を生成し得る。
いくつかの実施形態では、装飾面は、被装飾露出面の熱膨張係数に類似する熱膨張係数を有する。いくつかの実施形態では、装飾面の熱膨張係数と被装飾露出面の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
着色粒子は、被装飾露出面、例えば、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールの層によって画定される露出面に類似する熱膨張及び収縮特性を有するように選択されてもよい。好ましくは、着色粒子の熱膨張係数は、着色粒子が基材の表面と融合及び/又は合着された後に基材の表面に不利に応力がかからないほど十分に低い。
いくつかの実施形態では、1種以上の複数の粒子着色粒子の熱膨張係数と、モジュールの層などの被装飾露出面の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、着色粒子は、充填剤及び/又は補強材を含む。いくつかの実施形態では、着色粒子は充填剤を含む。いくつかの実施形態では、着色粒子は、充填剤及び補強材の両方を含む。
着色粒子中の充填剤及び/又は補強材の含有量は様々であり得る。いくつかの実施形態では、着色粒子は、粒子の総重量ベースで少なくとも約1%、例えば、少なくとも約2、3、4、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、又は80%(w/w)の充填剤及び/又は補強材を含み、有効範囲は、これらの値のいずれか2つから選択されてもよい(例えば、粒子の総重量ベースで、約1%~約80%(w/w)、例えば、約1~60、1~40、5~80、5~60、5~40、10~80、10~60、10~40、20~80、20~60、又は20~40%の充填剤及び/又は補強材)。いくつかの実施形態では、着色粒子は、粒子の重量ベースで少なくとも20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)の充填剤及び/又は補強材を含み、有効範囲は、これらの値のいずれか2つの間(例えば、粒子の重量ベースで、約20~約80、40~80、60~80、又は20~60%、好ましくは、約40~約60%(w/w)の充填剤及び/又は補強材)で選択されてもよい。
好ましくは、着色粒子は、粒子の総重量ベースで少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)の充填剤を含み、有効範囲は、これらの値のいずれか2つ(例えば、約10%~約80%(w/w)、例えば、約10~60、10~40、15~80、15~60、15~40、20~80、20~60、20~40、40~80、又は40~60%の充填剤)から選択されてもよい。
着色粒子中にこのような量の充填剤及び/又は補強材を使用すると、粒子の熱膨張係数が低下し得る。充填剤は、以下、すなわち、タルク、炭酸カルシウム、雲母、シリカ(ガラスを含む)、カオリン、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、安定剤、ドロマイトの1つ以上を含んでもよい。補強材は、以下、すなわち、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、亜麻、セルロース、木材繊維、木粉、綿、おがくずなどの天然繊維、及び無機又はポリマー繊維、スクリム、編物、ウィーブ、不織布、アラミド、セラミックス、炭素繊維の1つ以上を含んでもよい。
ある実施形態では、着色粒子は、充填剤及び/又は補強材を含み、基材は、被装飾露出面を画定するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールの層を含み、層は、少なくとも40%(w/w)の充填剤及び/又は補強材と、1種以上のポリマーとを含む押出材料から形成されている。好ましくは、着色粒子は、充填剤を含む。
いくつかの実施形態では、充填剤及び/又は補強材を含む着色粒子は、1種以上のエラストマーを含む。
いくつかの実施形態では、充填剤及び/又は補強材は予め着色される(すなわち、1種以上のポリマーとブレンドされる、混和される、あるいは組み合わされる前に又はこれに先立って着色される)。いくつかの実施形態では、着色粒子は、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む。付加的に又は代替的に、いくつかの実施形態では、モジュールの層の1つ以上又はそれぞれ若しくは全ては、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む。
例えば、典型的には白色の炭酸カルシウムなどの充填剤は、着色粒子又は層を(例えば、充填剤と1種以上のポリマーとをブレンドする、混和する、あるいは組み合わせることにより)形成する前に、1種以上の着色剤で、着色粒子の所望の初期色又はモジュールの層の所望の色に類似する、そのような色と同じ、又はそのような色を補完する色に着色されてもよい。
充填剤及び/又は補強材、特に充填剤を予め着色することで、装飾面の又は装飾面上の目に見える毛羽立ちの影響を低減し、装飾面の所望の色を達成するために(コストの削減)、装飾面のより良好な色深度を提供するために(よりパステル状でない外観)、及び/又は装飾面により均一な色を提供するために(類似の屈折率を有する全体の組成による)、1種以上のポリマー中に必要とされる着色剤の量を低減することができる。予め着色することは、当該技術分野で周知の任意の適切な方法によって支持されてもよい。
いくつかの実施形態では、モジュールの頂面の少なくとも一部分は、アスファルトシングル、スレート、シングル、シェイク、コンクリートタイル、ストーンチップ、下見板、屋根ふき材料、石材、木目調の素材、又は金属(銅タイル又はルーフィングシングルが挙げられるが、これらに限定されない)の1つに類似するように装飾される。
一実施形態では、各形成済み表面は、モジュール内の個々のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクに類似している。別の実施形態では、各形成済み表面は、モジュール内のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクのセットに類似している。
別の実施形態では、モジュールは、後に切断され(又は分割され、又は仕切られ)、建物の表面上に取り付けるための複数のより小さなモジュールセクションを提供する。
別の実施形態では、各より小さなモジュールセクションは、個々のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクに類似している。別の実施形態では、各より小さなモジュールセクションは、セクション内の前記タイル若しくはシングル若しくはスレート若しくはシェイクのセット、又はその1つ以上に類似している。各より小さなモジュールセクションの長さは様々であり得る。いくつかの実施形態では、長さは少なくとも100mmである。
本発明の方法は、そのような基材上に、(例えば、製品又はモジュールを着色するために)好ましくは別のタイプの天然又は製造材料に類似するような装飾面を作製するために使用されてもよい。当該方法は、国際公開第2016/088026号パンフレットに記載されている好適な形態のモジュールに特有のものではないことは認識されるべきである。例えば、装飾は、わずか1層のポリマー等を含むモジュールに適用してもよい。好ましくは、しかしながら、モジュールの露出部分の少なくとも頂面が着色される。
簡略化のため、以下の説明では、最終成形モジュールの先行物である、「先行物」について述べる。先行物とは、したがって、単層、又は層を最終製品へとともに成形する直前の層状先行物を意味する。
一実施形態では、着色粒子は1つ以上の層に、この層が形成される前又は最中に添加される(上記のような押出、射出成形又は他の形成方法によって)。例えば、いくつかの実施形態では、着色粒子は、後に、例えば、積層によって、互いに、及び/又はモジュールの基層若しくは底層若しくは中間層などモジュールの1つ以上の他の層に接合される2つ以上の層と接触させる。接合は、例えば、積層(例えば、熱溶接、融合、溶剤溶接、接着等によって)、又は機械的な取り付け(例えば、ステープル、ジップロック(登録商標)、ベルクロ(登録商標)、又はその他のインタロック機能等によって)によって実施されてもよい。
別の実施形態では、着色粒子はモジュール上に、モジュールが形成された/成形された後に添加される。
付加的に又は代替的に、着色粒子は、先行物の頂面の少なくとも一部分に添加してもよい。つまり、着色粒子は最終成形プロセスの前及び/又は最中に適用される。
着色粒子は、1種以上の染料又は色素を含み得る。着色粒子は、モジュールに表面色及び/又は装飾及び/又はテクスチャを付加するために使用してもよい。着色粒子は、透明、半透明又は不透明であってもよく、様々な種類の着色剤又は着色用剤の複数の構成成分を含んでもよい。着色粒子は、形成プロセス中にすでに着色された先行物又はモジュールに適用してもよい。一実施形態が図10に示される。図10では、先行物は第1の形成面12と第2の形成面13との間で成形される。着色粒子は参照符号30において、形成面の1つの少なくとも一部分へと適用される。その後、着色粒子は、成形ステップの最中、先行物が第1の形成面と第2の形成面との間で形成される際に、先行物に転写される。
図10に概略的に示されるように、着色粒子は、第1の形成面12及び/又は第2の形成面13上に噴霧されても別の手法で送達又は適用されてもよい。いくつかの実施形態では、着色粒子の比重は1を超えることが好ましい。着色粒子は、真空システムを用いて着色粒子を先行物及び/又は形成面上に引く又は吸引すること等による、スタンピング、注入、エンボス加工、吹付け、圧延、供給、ブラッシング、溶解、浸漬、ディッピング、散布、堆積の1つ以上によって先行物及び/又は形成面に直接的若しくは間接的に適用してもよい。あるいは、第1の形成面及び/又は第2の形成面は、成形ステップの最中、先行物上に着色粒子を堆積させるためのプリンタヘッド等を含んでもよい。
加えて又は代わりとして、着色粒子は、層若しくは層先行物の表面、又はダイフェースの表面、又は形成されるモジュールの表面に、真空システムを用いて適用してもよい(直接的又は間接的に)。例えば、一実施形態では、着色粒子をモジュールの形成において使用される上層の頂面に適用してもよく、適用された着色粒子の少なくとも一部を真空システムで除去してもよい。着色粒子の除去は、着色粒子が適用されている表面の既定された領域からの除去であってもよい。
連続形成プロセスにおいて、先行物が第1の形成面と第2の形成面との間で成形され、第1の形成面が、モジュールの頂面の少なくとも一部分に表面フィーチャを成形するように構成された少なくとも1つのダイフェースを含む実施形態では、着色粒子は、成形ステップの前にダイフェースの少なくとも一部分に適用されることが好ましい。着色粒子は、したがって、その後、成形ステップの最中に、形成済み表面の一部分上に又は内にスタンプされる、注入される、エンボス加工されるか、或いは別の手法で送達又は適用される。
異なるダイフェース上への着色粒子の適用は、一様であっても異なってもよい。例えば、モジュールが個々のタイル、シングル等をより厳密に模すように異なる形成済み表面にわたって色のバリエーションを有するモジュールを製造するために、適用される着色粒子の量及び/又は着色粒子が適用される面積は、それぞれのダイフェースについて異なってもよい。
別の実施形態では、着色粒子は、べっ甲色効果などの視覚効果を作り出すために、複数の異なるメルトフローインデックス/粘度を有してもよい。いくつかの実施形態では、着色粒子の1種以上の構成成分は融解しない(少なくとも着色粒子が曝される温度の範囲内で)固体であってよく、すなわち、したがって、この構成成分はメルトフローインデックスを有しなくてもよい。
モジュールの少なくとも一部分が複数の層を含む好適な実施形態では、着色粒子は、モジュールを形成するために層を接合又は積層するステップの前に若しくは最中に、最上層の上面の少なくとも一部分に適用されることが好ましい。
別の実施形態では、先行物は成形前に押出され、着色粒子は、層が押出成形機から出てくる際に、参照符号35において、層の上面の一部に適用される。これは図11に概略的に示される。
先行物が押出後と、成形ステップの最中に再度着色され得るように、図10及び図11に示される着色方法の両方を用いてもよいことは理解されよう。
例えば、図12は、着色粒子を適用してもよい付加的な又は代替的な位置を示す。着色粒子は、参照符号40において層が押出される前に適用してもよく、又は後に他の押出層とともに形成されてもよい層上に適用してもよい。付加的に又は代替的に、着色粒子は、モジュールが形成された後、参照符号50において適用してもよい。適用が表面に直接若しくは間接であるかどうか、又は着色粒子を表面へと運ぶためにダイフェースを用いるかどうかに関わらず、着色粒子は、露出領域の頂面の少なくとも一部分上に分散させることができる粉末の形態及び/又は流体であってもよい。
一例では、着色粒子は、荷電粒子であってもよい又は荷電粒子を含んでもよい。荷電粒子は、ダイフェースに又は直接先行物に引き付けられるように構成されてもよい。あるいは、荷電粒子は、このような荷電粒子の源から先行物へと放出されるように構成されてもよい。
別の実施形態では、着色粒子は、着色粒子を先行物に付着させるための接着剤であっても、着色粒子を先行物に付着させるための接着剤を含んでもよい。
着色粒子は、先行物の頂面の1つ以上の部分に選択的に着色するために、ステンシル及び/又はマスク(図示せず)を通じて適用されてもよい。したがって、同一の又は異なるステンシルを通じて、又は先行物の頂面の別の部分に、同一の又は異なるタイプの着色粒子が適用されてもよい1つより多い適用ステップがあってもよい。
このような着色粒子の適用の層化により、模される材料をより良好に模倣する色又は表面パターンのバリエーションを作り出すことができる。
本発明はまた、被装飾露出面を有する基材を装飾するための着色粒子であって、当該着色粒子は、初期色と、1種以上のポリマーを含む露出面と、を有し、当該着色粒子は、充填剤及び/又は補強材、例えば、粒子の重量ベースで少なくとも約1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)(任意の有効範囲は、これらの値の任意の2つの間で選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材を含む、着色粒子、並びに複数のそのような粒子、並びにそのような粒子を使用して装飾面を有する基材を製造する方法に関する。
そのような着色粒子は、本明細書中に記載される1種以上のポリマーを含む表面、並びに他の材料、例えば、非高分子材料若しくは基材を含む、又はそのようなものからなる、又はそのようなものから本質的になる表面を装飾するのに有用である。
いくつかの実施形態では、基材は、コンクリート、セメント、骨材、ジオポリマー、金属、例えば、スズ、アルミニウム、又はステンレス鋼、用材、石、粘土、セラミック、又はガラスから選択される。着色粒子は、本明細書中に記載される基材の表面と接触させてもよい。着色粒子は、例えば、基材が多孔質である場合、基材の露出面に、被装飾面上の細孔に貫入することによる露出面の3次元フィーチャとのキーイング又はインタロックにより機械的に接着又は結合してもよい。基材が非多孔質、例えば、アルミニウムである場合、表面を粗化し、着色粒子と基材の表面との間に機械的結合の形成を促すためにエッチング剤を使用してもよい。基材の表面は、堆積させる着色粒子が基材の表面上で互いに融解する及び/又は融合する及び/又は合着することを可能にするのに十分な温度まで予熱されてもよい。基材の表面粒子と接触させる粒子の量は、基材の表面上に連続的な高分子層又は膜を形成するのに十分であってもよく、好ましくは、高い剥離強度特性を有する。膜の層の厚さは、いくつかの実施形態では、約10ミクロン~約1mmの範囲であってもよい。
装飾的効果又は外観を提供することに加えて、層又は膜は、また、強度を高めることができる及び/又は保護効果を提供することができる。例えば、いくつかの実施形態では、基材はタイル、例えば、ルーフィングタイルである。そのような基材は、典型的には脆く、熱又は物理的力に曝されるとひび割れ、破損し、粉々になり、屋根の完全性を損なうおそれがある。いくつかの実施形態では、層又は膜は、タイル及びコーティング両方の完全性を維持しながらも、損傷を与える雹の嵐による衝撃に耐えることができるルーフタイルを提供する。いくつかの実施形態では、層又は膜は、下の基材がひび割れた又は破損した、あるいは、構造的完全性を失った場合でも依然として風雨を防ぐルーフタイルを提供する。
他の実施形態では、基材は、本明細書中に記載される1種以上のポリマーを含む、被装飾露出面を有する基材、好ましくは、本明細書中に記載されるルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品若しくはモジュール、又はルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品若しくはモジュールのコーティング若しくはコーティング層である。
本明細書中に記載されるように、着色粒子中に適切な量の充填剤及び/又は補強材を含有すると、粒子の熱膨張係数が減少し得る。いくつかの実施形態では、充填剤及び/又は補強材を含む着色粒子は、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有し、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい。
コンクリート、セメント、骨材、ジオポリマー、金属、例えば、スズ、アルミニウム、又はステンレス鋼、用材、石、粘土、セラミック、又はガラスなどの基材の熱膨張係数は、低くなり得る(少なくとも合成高分子基材に比べて)。いくつかの実施形態では、粒子の熱膨張係数とそのような基材の被装飾面の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい。そのような実施形態のいくつかでは、例えば、着色粒子から形成された層又は膜の、基材の表面からの反り、屈曲、歪み、及び/又は層間剥離が低減され得る。以下の非限定的な例は、本発明を説明するために提供され、その範囲を決して制限しない。
実施例1
装飾面を有する基材が、本発明の方法に従い、表1に記載の特性を有する着色粒子を使用して製造され得る。表に示されるように、異なる外観を有する装飾面が、異なるMFIを有するポリマーの着色粒子を使用して製造され得る。
Figure 2024016168000003
実施例2
装飾面を有する基材が、本発明の方法に従い、着色粒子、基材、及び以下の表2~4に示される条件を使用して製造され得る。
各表は、ポリマー材料、並びに着色粒子及び基材両方のMFI、並びに着色粒子の平均粒径及び形状を示す。各場合の基材は、押出ポリマー層などの高分子基材であり得る。Tg及びHDTもまた示される。
基材が提供される温度が、基材の温度として示される。着色粒子は、周囲温度で(粒子の予熱はなしと示される)又は粒子の予熱のために示される温度範囲内の温度で提供され得る。各場合において、着色粒子が提供される温度よりも高い基材が提供される温度。
高温基材、及び任意選択的に、予熱された着色粒子は、その後、互いに接触させることができ、指示された圧力が加えられる。より高温の基材又は外部熱源によって着色粒子に熱を与え、着色粒子を目標温度まで加熱し、着色粒子を被装飾露出面内に融合させる、又は被装飾露出面に融合させる、又は被装飾露出面と合着させることができる。
被装飾基材の表面のグラム/平方メートルにおける着色粒子の量は、被覆1メートルあたりの密度(density per meter cover)として示される。
得られる装飾面の外観は、生じた色の外観として示され、その外観によって模倣される対応する製品もまた示される。
Figure 2024016168000004
Figure 2024016168000005
Figure 2024016168000006
実施例3
以下に記載されるように、装飾されるを有するルーフィング、クラッディング、及び/又はサイディングモジュールが本発明の方法によって製造され得る。
約50%(w/w)のTPO及び約50%(w/w)の充填剤を含み、高UV安定性を有する着色粒子を400グラム/m以下の量の被装飾面と接触させる。
被装飾面は、約34%(w/w)のTPO、約49%(w/w)の充填剤、及び約15%(w/w)のガラス繊維補強材を含む層であり、約400ミクロンの厚さ、高い可撓性、及び高UV安定性を有する。
装飾面は、モジュールの最上層を形成する。
モジュールは、以下を更に含む。
・最上層の下に配置され、約88%(w/w)のTPO及び10%(w/w)のガラス繊維補強材を含み、約400ミクロンの厚さを有する第2の層。・第2の層の下に配置され、発泡層であり、約35%(w/w)のTPO、50%(w/w)の充填剤、15%(w/w)のガラス繊維補強材を含み、2mmを超える厚さ、中程度の可撓性、及び高UV安定性を有する第3の層。
モジュールは、任意選択的に、以下を更に含み得る。
・第3の層の下に配置され、層の下面からその層の上に配置された層への化学物質の移動を防ぐ及び/又は低減するための耐薬品性及び/又はバリアを提供し、この層は、アクリル系ポリマーを含み、充填剤又は補強材は含まず、約30ミクロンの厚さ、高い可撓性、及び高UV安定性を有し、放射線(UV)硬化され、プラズマ処理される、第4の層。・第4の層の下に配置された、感圧性接着剤の第5の層。・剥離シートとして第5の層の下に配置され、剥離シートは、シリコン処理ポリプロピレンを含み、充填剤又は補強材は含まず、高い可撓性を有し、低UV安定性を有する又はUV安定性を有しない、第6の層。
モジュールは、取り付けられているとき、約90℃以下の温度で著しい屈曲又は変形を示さない。
本発明の前述の記載は、その好適な形態を含む。本発明の範囲を逸脱することなく、好適な形態に改良を施してもよい。
以下の番号を付したパラグラフは、本発明の特定の態様及び実施形態を定義する。
1. 装飾面を有する基材を製造する方法であって、
初期色と1種以上のポリマーを含む露出面とを有する1種以上の複数の着色粒子を用意することと、
1種以上のポリマーを含む、被装飾露出面を有する基材を用意することと、
前記1種以上の複数の着色粒子と、前記被装飾露出面とを接触させることと、
前記着色粒子及び/又は前記被装飾露出面を、前記着色粒子を前記被装飾露出面内に融合させる、又は前記被装飾露出面に融合させる、又は前記被装飾露出面と合着させるのに十分な温度及び圧力に曝すことであって、前記温度及び圧力はある期間にわたって制御され、それにより、装飾面を有する基材を製造する、ことと、を含む、方法。
2. 基材は高分子である、又は被装飾露出面を画定する高分子コーティング若しくはコーティング層を含む、パラグラフ1に記載の方法。
3. 基材は、ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、又はルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、好ましくは、高分子ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品のコーティング若しくはコーティング層、又はルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、好ましくは、高分子ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品の高分子コーティング若しくはコーティング層を含む、パラグラフ1又は2に記載の方法。
4. 1種以上の複数の着色粒子は、着色粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーがMFIを有するように、並びに/又は着色粒子及び/若しくは被装飾面が曝される温度及び圧力において、粒子が、装飾面に及び/若しくは装飾面上に所望の外観を提供するのに有効な平均粒径を有するように選択される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
5. 着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、着色粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーのガラス転移温度(Tg)を超える温度で、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い温度で、被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーと混和可能である又は相溶性がある、好ましくは混和可能である、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
6. 着色粒子及び/又は被装飾面が曝される温度は、着色粒子及び/又は被装飾面が曝される前記圧力において、着色粒子及び/若しくは粒子の露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
7. 着色粒子及び/若しくは着色粒子の露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーのTgよりも高い温度は、Tgよりも少なくとも約5℃高い、例えば、Tgよりも少なくとも約10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、又は100℃高い、好ましくはTgよりも少なくとも50℃高い(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから選択されてもよい)、パラグラフ6に記載の方法。
8. 2種以上の複数の着色粒子を用意することと、被装飾露出面と2種以上の複数の着色粒子とを接触させることと、を含み、各複数の着色粒子の着色粒子は異なる種類のものである、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
9. 各複数の着色粒子の着色粒子は、組成又は物性又は特性が異なる、パラグラフ8に記載の方法。
10. 各複数の着色粒子の着色粒子は、以下、すなわち、初期色;粒子の露出面の1種以上のポリマーの組成;粒子及び/又は粒子の露出面の1種以上のポリマーのガラス転移温度(Tg);粒子及び/又は粒子の露出面の1種以上のポリマーの熱変形温度(HDT);粒子及び/又は粒子の露出面の1種以上のポリマーのメルトフローインデックス(MFI);平均粒径;形状;光反射能力;例えば光、熱又は微生物による劣化に対する安定性;並びにグリップ又は摩耗を提供する能力、の1つ以上において異なる、パラグラフ8又は9に記載の方法。
11. 1種以上の複数の着色粒子及び/若しくは被装飾露出面は、粒子と被装飾露出面とを接触させたときに粒子及び/若しくは被装飾露出面が曝される温度である、並びに/又は1種以上の複数の着色粒子及び/若しくは被装飾面は、着色粒子と被装飾露出面とを接触させた後に粒子及び/若しくは被装飾面が曝される温度まで加熱される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
12. 1種以上の複数の着色粒子と被装飾露出面とを接触させることは、(a)複数の着色粒子の1種以上を被装飾露出面に適用すること、又は(b)複数の着色粒子の1種以上を表面に適用すること、及び被装飾露出面を着色粒子に適用すること、を含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
13. 着色粒子と被装飾露出面とを接触させた後に、着色粒子及び被装飾露出面に圧力を加えることを含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
14. 1種以上の複数の着色粒子の着色粒子は、約0.05~約5mm、例えば、00.05~約5mm、例えば、0.05~5、0.05~4.5、0.05~4、0.05~3.5、0.05~3、0.05~2.5、0.05~2、0.05~1.9、0.05~1.8、0.05~1.7、0.05~1.6、0.05~1.5、0.1~5、0.1~4、0.1~3、0.1~2、0.1~1.9、0.1~1.8、0.1~1.7、0.1~1.6、0.1~1.5、0.2~5、0.2~4、0.2~3、0.2~2、0.2~1.9、0.2~1.8、0.2~1.7、0.2~1.6、0.2~1.5、0.3~5、0.3~4、0.3~3、0.3~2、0.3~1.9、0.3~1.8、0.3~1.7、0.3~1.6、又は0.3~1.5mm、好ましくは約0.3~1.5mm又は0.1~約0.5mmの平均粒径を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
15. 複数の着色粒子は、所定の形状(例えば、実質的に球形、円筒形、管形、又は円錐形)、ランダム形状、又はその組み合わせのものである、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
16. 着色粒子の露出面の1種以上のポリマー及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは熱可塑性ポリマーから選択される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
17. 着色粒子の露出面の1種以上のポリマー及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、ポリスチレン(GPPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエステルメタクリレート(PEM)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリウレタン(PU)、単独重合体、共重合体、ブロック共重合体、及び三元共重合体形態を含むポリエチレン(PE)、ポリ乳酸(PLA)、ナイロン(PA)、アクリル(PMMA)、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、架橋ポリエチレン(PEX)、熱可塑性エラストマー(TPE)、熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、熱可塑性ゴム(TPR)、単独重合体及び共重合体形態を含むポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、スチレン-アクリロニトリル樹脂(SAN)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、ビニル、メタクリル酸塩共重合体、発泡ポリマー、ポリカーボネート、及びこれらの組み合わせから選択される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
18. 着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、ポリエチレン、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、又は熱可塑性オレフィン(TPO)、例えば、ポリエチレン系TPO、又はこれらのいずれか2つ以上のブレンドから選択される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
19. 着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、HDPE、HDPEとLDPEとのブレンド、又はHDPEとLLDPEとのブレンドから選択される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
20. 着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約40℃、例えば、少なくとも約45、50、55、60、65、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、175、又は200℃(有効範囲は、これらの値のいずれか2つ、例えば、60~100℃から選択されてもよい)の熱変形温度(HDT)を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
21. 着色粒子及び/若しくは着色粒子の露出面の1種以上のポリマー、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマーは、約200℃以下、例えば、約150、125、100、75、50、若しくは25℃以下、又は0℃以下のガラス転移温度(Tg)を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
22. 着色粒子及び/又は着色粒子の露出面上の1種以上のポリマーは、約0~約50(0~1のフラクショナルメルトを含む)、例えば、0~45、0~40、0~35、0~30、0~20、0~15、0~10、0~5、0~4、0~3、0~2、0~1、0~0.5のメルトフローインデックス(MFI)を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
23. 被装飾露出面の1種以上のポリマーは、ポリエチレン、熱可塑性オレフィン(TPO)、又はこれらのいずれか2つ以上の組み合わせから選択される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
24. 被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約90℃の熱変形温度(HDT)を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
25. (a)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約0~約10、例えば、0~9、0~8、0~7、0~6、0~5、0~4、0~3、0~2、又は0~1のMFIを有する、及び/又は
(b)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、90℃以下、例えば、…のTgを有する、及び/又は
(c)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、90℃以上のHDTを有する、及び/又は
(d)着色粒子は、約0.3~1.5mm、例えば、0.5~1mmの平均粒径を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
26. 装飾面は、ストーンチップ又はアスファルトシングルに類似している、パラグラフ25に記載の方法。
27. (a)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約20以上、例えば、20、25、30、35、40、50、又は60以上のMFIを有する、及び/又は
(b)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、約-120~約-70℃のTgを有する、及び/又は
(c)着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、45℃以上のHDTを有する、及び/又は
(d)着色粒子は、約0.1~1mm、例えば、0.1~0.5又は0.25~0.5mmの平均粒径を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
28. 装飾面は、スレート、木材シングル若しくはシェイク、又はセラミック若しくはクレータイルに類似している、パラグラフ27に記載の方法。
29. 被装飾露出面と接触させる着色粒子の量は、被装飾露出面の幅及び/又は長さにわたって変化する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
30. 被装飾露出面に接触させる着色粒子は、露出面の幅及び/又は長さにわたってランダムに又は規則的な配列で配分される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
31. 被装飾露出面の1つ以上の所定の領域を選択的に装飾することを含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
32. (a)着色粒子を被装飾露出面の1つ以上の所定の領域と選択的に接触させる、又は(b)被装飾露出面と接触させた着色粒子の少なくとも一部分が、粒子の融合又は合着前に、例えば、ブラッシング、ブローイング、バキューム、又は別の表面への付着によって表面の1つ以上の所定の領域から選択的に除去され、任意選択的に、再利用される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
33. 被装飾露出面と接触させる着色粒子の量は、1g~2,000g/mの量である、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
34. 被装飾露出面の表面積の約1~約100%、例えば、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、90~100、95~100、30~90、40~90、50~90、60~90、70~90、80~90、30~80、40~80、50~80、60~80、又は70~80%を着色粒子と接触させる、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
35. 着色粒子を被装飾露出面内に融合させた後、又は被装飾露出面に融合させた後、又は被装飾露出面と合着させた後、装飾面の表面積の約1~100%、例えば、5~100、10~100、15~100、20~100、25~100、30~100、40~100、50~100、5~90、10~90、15~90、20~90、25~90、30~90、40~90、50~90、5~80、10~80、15~80、20~80、25~80、30~80、40~80、50~80%が着色粒子により提供される色によって着色される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
36. 装飾面は、表面の幅及び/又は長さにわたって色が変化する(色相、彩度、若しくは明度の変化、又は反射率の変化を含む)、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
37. 装飾面は、複数の視覚的に区別可能な着色領域を含み、着色領域は、表面の幅及び/又は長さにわたって、色及び/又はサイズ及び/又は形状が同じでもよい又は異なってもよい、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
38. 装飾面の幅及び/又は長さにわたる色は、表面から基材の深さの一部に(しかし基材の深さの全体ではない)に及ぶ、パラグラフ36又は37に記載の方法。
39. 被装飾面は無色である、又は(異なる色のブレンド又は組み合わせを含む)任意の色で均一に若しくは不均一に着色される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
40. 被装飾面は、平らな又は平らでないトポグラフィを有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
41. 被装飾露出面は、装飾面の外観に寄与する表面レリーフ、表面テクスチャ、又は表面変形を含む3次元表面フィーチャを含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
42. 1種以上の複数の着色粒子及び/又は被装飾面は、紫外線、熱、及び/又は他の環境劣化の影響を受けやすい1種以上の成分を含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
43. 装飾面に1つ以上の付加的な処理工程、例えば、延伸若しくはそれ以外を施すこと、又は基材の表面を物理的に変形させることを含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
44. 装飾面は、被装飾露出面と比較して増加した表面硬さ、耐擦り傷性及び/又は耐スリップ性を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
45. 1種以上の複数の着色粒子及び/又は被装飾露出面は、以下、すなわち、光安定剤、例えば、1種以上のUV保護剤、熱安定剤、殺生物剤、摩擦増強剤、表面浸出剤、又は抑制剤の1つ以上を含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
46. 粒子は、1種以上の着色ポリマーを含む;粒子は、1種以上の着色剤(及び任意選択的に、1種以上の他の成分)を内部に分散させた1種以上のポリマーを含む高分子マトリックスを含む;又は粒子は、1つ又は複数のコーティングを含み、最も外側のコーティングは、内部に1種以上の着色剤(及び任意選択的に、粒子の1種以上の他の成分)が封入された1種以上のポリマーを含む粒子の露出面を画定する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
47. 着色粒子は、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーを、粒子の重量ベースで1~約100%(w/w)、例えば、2~100、3~100、4~100、5~100、10~100、20~100、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、1~99、2~99、3~99、4~99、5~99、10~99、20~99、30~99、40~99、50~99、60~99、70~99、80~99、2~98、3~98、4~98、5~98、又は10~98%含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
48. 着色粒子は、着色粒子の露出面の1種以上のポリマーを、粒子の重量ベースで約10~約98%(w/w)、例えば、20~98、30~98、40~98、50~98、60~98、70~98、又は80~98%、好ましくは約80~98%含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
49. 被装飾露出面は、被装飾露出面の1種以上のポリマーを、被装飾露出面が形成される材料の重量ベースで約1~約100%(w/w)、例えば、2~100、3~100、4~100、5~100、10~100、20~100、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、1~99、2~99、3~99、4~99、5~99、10~99、20~99、30~99、40~99、50~99、60~99、70~99、80~99、2~98、3~98、4~98、5~98、又は10~98%含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
50. 被装飾露出面は、被装飾露出面の1種以上のポリマーを、被装飾露出面が形成される材料の重量ベースで約10~約98%(w/w)、例えば、10~90、10~80、10~70、10~60、10~50、20~98、20~90、20~80、20~70、20~60、20~50、好ましくは20~50%含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
51. 基材は、高分子基材、又は被装飾露出面を提供する高分子コーティング若しくはコーティング層を含む基材であり、高分子基材、又はポリマーコーティング若しくは層は、1種以上のポリマーを、高分子基材又は高分子コーティング若しくは層の重量ベースで約1~約100%(w/w)、例えば、2~100、3~100、4~100、5~100、10~100、20~100、30~100、40~100、50~100、60~100、70~100、80~100、1~99、2~99、3~99、4~99、5~99、10~99、20~99、30~99、40~99、50~99、60~99、70~99、80~99、2~98、3~98、4~98、5~98、又は10~98%含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
52. 基材は、高分子基材、又は被装飾露出面を提供する高分子コーティングを含む基材であり、高分子基材、又はポリマーコーティング若しくは層は、1種以上のポリマーを、高分子基材又は高分子コーティング若しくは層の重量ベースで約10~約98%(w/w)、例えば、10~90、10~80、10~70、10~60、10~50、20~98、20~90、20~80、20~70、20~60、20~50、好ましくは20~50%含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
53. 前記着色粒子を前記露出面内に融合させる、又は前記露出面に融合させる、又は前記露出面と合着させるために着色粒子及び/又は被装飾面が曝される温度は、少なくとも60℃、例えば、少なくとも65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、又は200℃以上である、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
54. 前記着色粒子を前記露出面内に融合させる、又は前記露出面に融合させる、又は前記露出面と合着させるために着色粒子及び/又は被装飾面が曝される温度は、少なくとも100℃、例えば、少なくとも110、120、130、140、150、160、170、180、190、又は200℃以上である、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
55. 前記着色粒子を前記露出面内に融合させる、又は前記露出面に融合させる、又は前記露出面と合着させるために着色粒子及び/又は被装飾面が曝される圧力は、少なくとも約2bar、例えば、少なくとも3又は少なくとも4bar、例えば、2~10、3~10、又は4~10barである、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
56. 着色粒子の露出面の1種以上のポリマー及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、ポリカーボネートを含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
57. 着色粒子及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約20℃、例えば、少なくとも約25、30、35、40、45、50、55、60、65、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、175、又は200℃(有効範囲は、これらの値のいずれか2つ、例えば、60~100℃から選択されてもよい)の熱変形温度(HDT)を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
58. 被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約20℃、例えば、少なくとも約30、40、50、60、70、80、又は90℃の熱変形温度(HDT)を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
59. 被装飾露出面及び/又は被装飾露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約70℃、例えば、少なくとも約75、80、85、又は90℃の熱変形温度(HDT)を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
60. 装飾面は、少なくとも約20℃、例えば、少なくとも約30、40、50、60、70、80、又は90℃の熱変形温度(HDT)を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
61. 着色粒子及び/若しくは着色粒子の露出面の1種以上のポリマー、並びに/又は被装飾露出面及び/若しくは被装飾露出面の1種以上のポリマー、好ましくは、着色粒子及び/又は被装飾露出面は、少なくとも約60℃、例えば、少なくとも約61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、又は85℃(有効範囲は、これらの値のいずれか2つ、例えば、70~80℃から選択されてもよい)のビカット軟化点を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
62. 装飾面は、少なくとも約60℃、例えば、少なくとも約61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、又は85℃(有効範囲は、これらの値のいずれか2つ、例えば、70~80℃から選択されてもよい)のビカット軟化点を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
63. 基材は高分子である、又は被装飾露出面を画定する高分子コーティング若しくはコーティング層を含み、当該方法は、高分子基材又はコーティング若しくは層を、1つ以上の他のポリマー層と若しくは1つ以上の他のポリマー層に接合することを更に含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
64. 被装飾露出面の1種以上のポリマー及び/又は着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、少なくとも約0.9MPa、例えば、少なくとも約1MPaの弾性率を有する、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
65. 弾性率は、約0.9MPa~約16.2MPa、例えば、約0.9~16、0.9~15、0.9~12、0.9~10、0.9~8、0.9~6、0.9~5、0.9~4、1~15、1~12、1~10、1~8、1~6、1~5、又は1~4MPaである、パラグラフ64に記載の方法。
66. 被装飾露出面の1種以上のポリマーは、1種以上のエラストマーを含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
67. 着色粒子の露出面の1種以上のポリマーは、1種以上のエラストマーを含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
68. 1種以上のエラストマーは、熱可塑性エラストマーから選択される、パラグラフ66又は67に記載の方法。
69. 被装飾露出面は、被装飾露出面が形成される材料の重量ベースで、及び/又は着色粒子は、粒子の重量ベースで、1種以上のエラストマーを約10~約100%(w/w)、例えば、約10~98、10~95、10~90、10~80、10~70、10~60、20~98、20~95、20~90、20~80、20~70、20~60、30~98、30~95、30~90、30~80、30~70、30~60、40~98、40~95、40~90、40~80、40~70、40~605(w/w)、好ましくは約20~約60%、又は約40~約60%(w/w)含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
70. 基材は、被装飾露出面を画定するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールの層を含み、任意選択的に、層は、充填剤及び/又は補強材、例えば、少なくとも1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、又は90%(w/w)(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材と、1種以上のポリマーとを含む押出材料で形成される、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
71. 基材は1つ以上の更なる層を更に含み、この1つ以上の更なる層からモジュールが形成される、パラグラフ70に記載の方法。
72. 当該方法は、装飾面を有するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを製造するためのものであり、モジュールは、モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールは、押出材料の少なくとも1つの層で形成されており、このように形成された層は、
a)充填剤及び/又は補強材と、
b)1種以上のポリマーと、
を含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
73. 当該方法は、装飾面を有するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを製造するためのものであり、モジュールは、少なくとも40%(w/w)の充填剤及び/又は補強材と1種以上のポリマーとを含む押出材料で形成された少なくとも1つの層で形成されている、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
74. 当該方法は、装飾面を有するルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを製造するためのものであり、モジュールは、モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールは、押出材料の少なくとも1つの層で形成されており、このように形成された層は、
a)少なくとも40%(w/w)の充填剤及び/又は補強材と、
b)1種以上のポリマーと、
を含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
75. 押出材料の1種以上のポリマーは、1種以上のエラストマー、例えば、1種以上の熱可塑性エラストマーを含む、パラグラフ70~74のいずれか1つに記載の方法。
76. 被装飾面及び/又は装飾面を画定する層などのモジュールの1つ以上の層は、少なくとも60、例えば、少なくとも約65、70、75、80、85、又は90(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約60~90、70~90、又は80~90から選択されてもよい)のショアA硬度;及び約60未満、例えば、約55、50、45、40、35、又は30未満(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約60~30、50~30、又は40~30から選択されてもよい)のショアD硬度を有し、任意の有効範囲は、任意のショアA値及びショアD値(例えば、少なくとも約60のショアA硬度及び約60未満のショアD硬度、又は少なくとも70のショアA硬度及び50未満のショアD硬度)から選択されてもよく、ショアA硬度及びショアD硬度は両方とも、ASTMD2240-00に従う手順により決定されてもよい、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
77. 層は、少なくとも60%(w/w)の充填剤及び/又は補強材を含む、パラグラフ70~76のいずれか1つに記載の方法。
78. 層は、約60%~約95%(w/w)の充填剤及び/又は補強材を含む、パラグラフ70~77のいずれか1つに記載の方法。
79. 層は、少なくとも約5%(w/w)の補強材を含む、パラグラフ70~78のいずれか1つに記載の方法。
80. 層は、約5%~約30%(w/w)、例えば、5%~20%(w/w)の補強材を含む、パラグラフ70~79のいずれか1つに記載の方法。
81. 補強材は、繊維、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ポリマー繊維等などの1種以上の非導電性天然若しくは合成繊維を含む、又はこのような繊維からなる、又はこのような繊維から本質的になる、パラグラフ70~80のいずれか1つに記載の方法。
82. 繊維は、モジュールの長さに沿って整列される、パラグラフ81に記載の方法。
83. 補強材は、ガラス繊維を含む、又はガラス繊維からなる、又はガラス繊維から本質的になる、パラグラフ70~80のいずれか1つに記載の方法。
84. 処理前の(例えば、押出プロセス前の)ガラス繊維は、長さ約0.5~15mm、0.5~10mm、又は0.5及び5mm(又は長さ約1~15mm、1~10mm、1~5mm、又は約2~5mm、又は約3~5mmであってもよい)及び直径約0.015~約0.018mmである、パラグラフ83に記載の方法。
85. 層は、ガラス繊維を少なくとも約5%(w/w)、好ましくは少なくとも約10%(w/w)、例えば、少なくとも約15%(w/w)含む、パラグラフ70~84のいずれか1つに記載の方法。
86. 層は、約5%~20%(w/w)、例えば、約10%~20%(w/w)のガラス繊維を含む、パラグラフ70~85のいずれか1つに記載の方法。
87. 押出材料から形成された層は、少なくとも約100ミクロン、例えば、少なくとも約150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、又は1,000ミクロンの平均長さを有するガラス繊維を含む、パラグラフ70~86のいずれか1つに記載の方法。
88. 前記押出材料によりこのように形成された前記層はモジュールの基層又は底層として提供され、モジュールは、前記基層又は底層上に更なる層として提供された1つ以上の付加的な上層を更に含む、パラグラフ87に記載の方法。
89. モジュールの少なくとも一部分は、最上層(又は前記最上層を形成する上層又は複数の上層)と、基層又は底層(又は前記基層又は底層を形成する下層又は複数の下層)と、最上層と基層又は底層との間の中間層(又は前記中間層を形成する複数の層)と、を含む、パラグラフ70~88のいずれか1つに記載の方法。
90. 少なくとも1つの層又は層のそれぞれ若しくは全ては、1種以上の非晶質ポリマー、又は低い結晶化度、例えば、約70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10%未満の結晶化度を有する1種以上のポリマーを含む、パラグラフ70~89のいずれか1つに記載の方法。
91. 少なくとも1つの層又は層のそれぞれ若しくは全ては、1種以上の非晶質ポリマー、又は所与のポリマーの結晶化度が低い1種以上のポリマーを含む、パラグラフ70~89のいずれか1つに記載の方法。
92. モジュール及び/又はモジュールの1つ以上の層及び/若しくは層のそれぞれ若しくは全ては異方性熱膨張を有し、モジュール又は層の長さに関する熱膨張係数は、モジュール又は層の幅に関する熱膨張係数及び/又はモジュール又は層の深さに関する熱膨張係数よりも低い、パラグラフ70~91のいずれか1つに記載の方法。
93. 少なくとも1つの層又は層のそれぞれ若しくは全ては、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有し、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい、パラグラフ70~92のいずれか1つに記載の方法。
94. 最大熱膨張係数を有するモジュールの層の熱膨張係数と最小熱膨張係数を有するモジュールの層の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間から、又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい、パラグラフ70~93のいずれか1つに記載の方法。
95. モジュールの熱膨張係数は、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい、パラグラフ70~94のいずれか1つに記載の方法。
96. 装飾面の熱膨張係数と被装飾露出面の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間から、又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
97. 1種以上の複数の着色粒子の熱膨張係数とモジュールの層などの被装飾露出面の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間から、又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
98. 着色粒子は、充填剤及び/又は補強材、例えば、粒子の重量ベースで少なくとも約1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)(任意の有効範囲は、これらの値の任意の2つの間で選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材を含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
99. 着色粒子は、粒子の重量ベースで少なくとも20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)(任意の有効範囲は、これらの値の任意の2つの間で選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材を含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
100. 着色粒子は、粒子の総重量ベースで少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)の充填剤を含み、有効範囲は、これらの値のいずれか2つ(例えば、約10%~約80%(w/w)、例えば、約10~60、10~40、15~80、15~60、15~40、20~80、20~60、20~40、40~80、又は40~60%の充填剤)から選択されてもよい、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
101. 充填剤は、以下、すなわち、タルク、炭酸カルシウム、雲母、シリカ(ガラスを含む)、カオリン、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、安定剤、ドロマイトの1つ以上を含む、パラグラフ70~100のいずれか1つに記載の方法。
102. 補強材は、以下、すなわち、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、亜麻、セルロース、木材繊維、木粉、綿、おがくず、無機繊維、ポリマー繊維、ポリマースクリム、ポリマーニット、ポリマーウィーブ、アラミド、セラミックス、炭素繊維の1つ以上を含む、パラグラフ70~101のいずれか1つに記載の方法。
103. 充填剤及び/又は補強材は予め着色される、パラグラフ70~102のいずれか1つに記載の方法。
104. 着色粒子は、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
105. モジュールの層の1つ以上又はそれぞれ若しくは全ては、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む、パラグラフ70~102のいずれか1つに記載の方法。
106. 基材は、ルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品又はモジュールの高分子コーティング又はコーティング層であり、当該方法は、ルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品又はモジュールを設けるために、高分子コーティング又は層を、ルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品又はモジュールの1つ以上の他層と又は1つ以上の他層に接合することを含む、先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法。
107. 先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法によって製造された装飾面を有する基材。
108. 1種以上のポリマーと、初期色を有する複数の着色粒子と、を含む装飾面を有し、前記表面内に若しくは前記表面に融合される、又は前記表面と合着される1種以上のポリマーを含む、基材。
109. 1種以上のポリマーを含む連続的な又は一体的な高分子マトリックスを含む装飾面を有し、前記表面は、複数の視覚的に区別可能な着色領域を含み、着色領域は、表面の幅及び/又は長さにわたって色及び/又はサイズ及び/形状が同じであってもよい又は異なっていてもよい、基材。
110. 先行するパラグラフのいずれか1つに記載の方法によって製造された装飾面を有する、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール、好ましくは高分子ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール。
111. 1種以上のポリマーと、初期色を有する複数の着色粒子と、を含む、装飾面を有し、前記表面内に若しくは前記表面に融合される、又は前記表面と合着される1種以上のポリマーを含む、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール、好ましくは高分子ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール。
112. 1種以上のポリマーを含む連続的な又は一体的な高分子マトリックスを含む装飾面を有し、前記表面は、複数の視覚的に区別可能な着色領域を含み、着色領域は、表面の幅及び/又は長さにわたって色及び/又はサイズ及び/形状が同じであってもよい又は異なっていてもよい、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール、好ましくは高分子ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール。
113. 着色領域又は前記着色領域は、初期色を有する1種以上の複数の着色粒子と1種以上のポリマーを含む露出面とを、1種以上のポリマーを含む被装飾基材の表面内に、又はこの表面に、又はこの表面と融合及び/又は合着することにより提供される、パラグラフ107~112のいずれか1つに記載の基材又はモジュール。
114. 基材、モジュール、着色粒子、装飾面及び/又は被装飾面は、先行するパラグラフのいずれか1つに記載のものである、パラグラフ107~113のいずれか1つに記載の基材又はモジュール。
115. モジュールは、モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールは、押出材料の少なくとも1つの層で形成されており、このように形成された層は、
a)充填剤及び/又は補強材、例えば、少なくとも1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、又は90%(w/w)(有効範囲は、これらの値のいずれか2つから選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材と、
b)1種以上のポリマーと、
を含む、パラグラフ111~114のいずれか1つに記載のモジュール。
116. モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、足縁部の長さがモジュールの長さを画定し、
アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
モジュールは、押出材料の少なくとも1つの層で形成されており、このように形成された層は、
少なくとも40%(w/w)の充填剤及び/又は補強材と、
1種以上のポリマーと、
を含む、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール。
117. 前記モジュールは、モジュールの長さに沿って成形された複数の形成済み表面を含む、パラグラフ115~116のいずれか1つに記載のモジュール。
118. 層は、約40%~約95%(w/w)の充填剤及び/又は補強材を含む、パラグラフ115~117のいずれか1つに記載のモジュール。
119. 層は、少なくとも約5%(w/w)の補強材を含む、パラグラフ115~118のいずれか1つに記載のモジュール。
120. 層は、約5%~約30%(w/w)の補強材を含む、パラグラフ115~119のいずれか1つに記載のモジュール。
121. 層は、少なくとも約80%の充填剤及び少なくとも約10%の補強材を含む、パラグラフ115~120のいずれか1つに記載のモジュール。
122. 前記層は、以下のポリマー、すなわち、
a)ポリスチレン(GPPS)、
b)ポリエチレンテレフタレート(PET)、
c)ポリエステルメタクリレート(PEM)、
d)耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、
e)アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、
f)ポリ塩化ビニル(PVC)、
g)ポリウレタン(PU)、
h)単独重合体、共重合体、ブロック共重合体及び三元共重合体形態を含むポリエチレン(PE)、
i)ポリ乳酸(PLA)、
j)ナイロン(PA)、
k)アクリル(PMMA)、
l)高密度ポリエチレン(HDPE)、
m)低密度ポリエチレン(LDPE)、
n)直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、
o)中密度ポリエチレン(MDPE)、
p)架橋ポリエチレン(PEX)、
q)熱可塑性エラストマー(TPE)、
r)熱可塑性ポリオレフィン(TPO)、
s)熱可塑性ゴム(TPR)、
t)単独重合体及び共重合体形態を含むポリプロピレン(PP)、
u)ポリブチレンテレフタレート(PBT)、
v)スチレン-アクリロニトリル樹脂(SAN)、
w)エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、
x)ビニル、
y)メタクリル酸塩共重合体、
z)発泡ポリマー
の1種以上を含む、パラグラフ115~121のいずれか1つに記載のモジュール。
123. 前記充填剤は、以下、すなわち、
a)タルク、
b)炭酸カルシウム、
c)雲母、
d)シリカ、
e)カオリン、
f)硫酸カルシウム、
g)水酸化マグネシウム
h)安定剤
i)ドロマイト
の1種以上を含む、パラグラフ115~122のいずれか1つに記載のモジュール。
124. 前記補強材は、1種以上の非導電性天然又は合成繊維を含む、パラグラフ115~123のいずれか1つに記載のモジュール。
125. 前記補強材は、以下、すなわち、
a)ガラス繊維、
b)ガラスビーズ、
c)ガラスフレーク、
d)亜麻、
e)セルロース、
f)木材繊維、
g)木粉、
h)綿、
i)おがくず、
j)無機繊維、
k)ポリマー繊維、
l)ポリマースクリム、
m)ポリマーニット、
n)ポリマーウィーブ、
o)アラミド、
p)セラミックス
の1種以上を含む、パラグラフ115~124のいずれか1つに記載のモジュール。
126. 前記層は、以下、すなわち、
着色剤(カーボンブラック、二酸化チタンが挙げられるがこれらに限定されない)、
難燃剤(水酸化マグネシウム、三水和アルミナが挙げられるがこれらに限定されない)、
安定剤(ヒンダードアミン光安定剤(HALS)などのUV光安定剤及びフェノール樹脂などの熱安定剤が挙げられるがこれらに限定されない)、
発泡剤(発熱、吸熱又はガス発泡剤が挙げられるがこれらに限定されない)、
潤滑剤、
殺生物剤(ナノサイズ銀粒子を含む銀の粒子が挙げられるがこれらに限定されない)、の1種以上を更に含む、パラグラフ115~125のいずれか1つに記載のモジュール。
127. 前記層は、約5%~約25%w/wの補強材、又は約5%~約20%を含む、パラグラフ115~126のいずれか1つに記載のモジュール。
128. 前記層は、少なくとも約10%w/wの補強材を含む、パラグラフ115~127のいずれか1つに記載のモジュール。
129. 前記露出領域の頂面の少なくとも一部分は、3次元表面フィーチャを、表面レリーフ又は表面テクスチャのいずれかとして含む、パラグラフ115~129のいずれか1つに記載のモジュール。
130. 前記部分は、
a)アスファルトシングル、
b)スレート、
c)シングル、
d)シェイク、
e)コンクリートタイル、
f)ストーンチップ、
g)下見板、
h)屋根ふき材料、
i)石材、
j)木目調の素材、
k)金属
の1つに類似する表面フィーチャを含む、パラグラフ129に記載のモジュール。
131. 前記表面フィーチャは少なくとも部分的には、着色、パターン形成、表面割れ若しくはポリマーの破壊、又は前記部分の他の2次元若しくは3次元装飾によるものである、パラグラフ129又は130に記載のモジュール。
132. 前記表面フィーチャは、
表面テクスチャ、
表面レリーフ、
天然若しくは人造材料を模すように構成若しくは配置された他の3次元パターン又は装飾、の1つ以上を含む3次元フィーチャを更に含む、パラグラフ129~131のいずれか1つに記載のモジュール。
133. 前記モジュールは、複数の形成済み表面を更に含み、前記形成済み表面のそれぞれは前記表面フィーチャを含み、前記形成済み表面は溶接線、付着物又は射出成形箇所なしに接合されている、パラグラフ115~132のいずれか1つに記載のモジュール。
134. 各形成済み表面は前記モジュールの長さに沿った成形済みセグメントである、パラグラフ133に記載のモジュール。
135. 各形成済み表面は、前記モジュール内の個々のタイル又はシングル又はスレート又はシェイクに類似している、パラグラフ133又は134に記載のモジュール。
136. 前記モジュールは、後に切断され(又は分割され又は仕切られ)、建物の表面上に取り付けるための複数のより小さなモジュールセクションを提供する、パラグラフ133~135のいずれか1つに記載のモジュール。
137. 前記押出材料によりこのように形成された前記層は前記モジュールの基層又は底層として提供され、前記モジュールは、前記基層又は底層上に更なる層として提供された1つ以上の付加的な上層を更に含む、パラグラフ115~136のいずれか1つに記載のモジュール。
138. 前記1つ以上の上層は押出材料により形成されており、前記1つ以上の上層は、前記基層又は底層と比較して異なる重量パーセントの充填剤及び/又は補強材を含む、パラグラフ137に記載のモジュール。
139. 前記層のそれぞれは共押出され、前記モジュールの前記一部分又は少なくとも一部分を形成する、パラグラフ137又は138に記載のモジュール。
140. 層は連続形成プロセスでともに接合されて前記モジュールの前記一部分又は少なくとも一部分を形成する、パラグラフ137~139のいずれか1つに記載のモジュール。
141. 前記モジュールは、長さ少なくとも約36インチ又は長さ少なくとも約1メートルである、パラグラフ115~140のいずれか1つに記載のモジュール。
142. 前記モジュールは、幅少なくとも約0.3m若しくは約12インチ又は幅少なくとも約0.8mである、パラグラフ115~141のいずれか1つに記載のモジュール。
143. 前記モジュールの基層又は底層などの、このように形成された前記少なくとも1つの層は、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有し、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい、パラグラフ115~142のいずれか1つに記載のモジュール。
144. 前記モジュールの少なくとも一部分は、最上層(又は前記最上層を形成する上層若しくは複数の上層)と、基層若しくは底層(又は前記基層又は底層を形成する下層若しくは複数の下層)と、前記最上層と前記基層又は底層との間の中間層(又は前記中間層を形成する複数の層)と、を含む、パラグラフ115~143のいずれか1つに記載のモジュール。
145. このように形成された層は前記モジュールの幅の少なくとも一部及び/又は前記モジュールの長さの少なくとも一部にわたって延在し、このようにして形成された前記モジュールの1つ以上の性質に対し、前記少なくとも1つの層によって変化を与え、前記性質は、
a)厚さ、
b)表面積
c)引張り強さ
d)剪断強度
e)レジリエンス
f)弾性
g)可撓性
h)靭性
i)耐火性
j)耐水性
k)連続性又は均一性
l)耐衝撃性
m)耐貫通性
n)固定能力
o)耐薬品性
p)耐破壊性
q)充填剤及び/又は補強材の含有量
r)充填剤及び/又は補強材の濃度
s)色
t)耐微生物性
u)耐温度性
v)光/熱吸収/反射率、
w)熱伝達、
x)形状記憶、
y)熱膨張、
z)グリップ、
aa)摩耗又は耐擦り傷性、
bb)耐スリップ性、
cc)粘着/接着/結合能力、
dd)密封能力
の1つ以上から選択される、パラグラフ115~144のいずれか1つに記載のモジュール。
146. 前記モジュールは中間層を含み、前記中間層は、
a)フィルム、
b)シート、
c)メッシュ、
d)スクリム、
e)ウィーブ、
f)繊維、
g)ファブリック、
h)ワイヤ、
i)ストリング、
j)ウェブ、
k)プラズマコーティング、
l)接着剤、
の1つ以上である、パラグラフ115~145のいずれか1つに記載のモジュール。
147. 前記モジュールは中間層を含み、前記中間層は、
a)耐収縮性、
b)耐反り性、
c)耐断裂性、
d)靭性の増加、
e)前記モジュールの不要な歪みの防止、
f)耐候性、
g)耐層剥離性、
h)引火性の低下、
i)耐水性、
j)耐衝撃性、
k)耐貫通性、
l)固定能力、
m)耐薬品性、
n)耐破壊性、
o)密封
p)形状記憶
q)粘着/接着/結合能力、
r)熱膨張(又は収縮)、
s)表面テクスチャ、及び
t)他の材料の結合
の1つ以上を提供する補強層である、パラグラフ115~146のいずれか1つに記載のモジュール。
148. 前記中間層は、前記最上層及び/又は前記基層若しくは底層に、化学的に及び/若しくは機械的に結合、溶接、融着、共押出及び/又は接続されている、パラグラフ146又は147に記載のモジュール。
149. 前記中間層は、前記最上層及び/又は前記基層若しくは底層との前記機械的な結合又は接続を増加又は向上させるために、以下の3次元表面フィーチャ、すなわち、
a)表面テクスチャ、
b)表面粗さ、
c)突起、
d)波形構造、
e)補強材、
f)化学コーティング、
g)突出部、
h)孔、
i)穿孔
j)3次元表面テクスチャ、又は
k)撥水フィーチャ
の1つ以上を含む、パラグラフ146~148のいずれか1つに記載のモジュール。
150. 前記中間層は、前記最上層と前記基層又は底層とに接合されるとき、溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態にある、パラグラフ146~150のいずれか1つに記載のモジュール。
151. 前記モジュールは、前記接合又は積層プロセス中、前記中間層が溶融若しくは半溶融である、又は低温であるが柔軟な状態である、又は形成可能な若しくは成形可能な状態である間に造形される及び/又は輪郭形成される、パラグラフ146~150のいずれか1つに記載のモジュール。
152. 前記モジュールの少なくとも最上層は、不均質及び/又は非相溶性材料のセクションを含み、中間層は、前記不均質及び/又は非相溶性セクションを前記中間層に結合するための結合剤層を提供する、パラグラフ115~146のいずれか1つに記載のモジュール。
153. 前記モジュールの少なくとも最上層(露出領域を有する)は比較的高い耐紫外線性を有する、パラグラフ115~152のいずれか1つに記載のモジュール。
154. 前記中間層の1つ以上の性質は前記モジュールの長さ及び/又は幅の方向に沿って優先的に最適化される、パラグラフ146~153のいずれか1つに記載のモジュール。
155. 前記露出領域及び/又は前記アンダラップ領域は、最上層と、中間層と、基層又は底層と、を含む、パラグラフ115~154のいずれか1つに記載のモジュール。
156. 前記モジュールは、前記足縁部又は前記足縁部の近傍から、前記モジュールの前記アンダラップ領域又は前記アンダラップ領域の近傍まで延びる中間層を含む、パラグラフ115~155のいずれか1つに記載のモジュール。
157. 前記モジュールは、前記モジュールを前記建物の表面又はある建物の表面に固定するための1つ以上の締結具を受け入れるように適合されている締結領域を含み、任意選択的に、前記締結領域は、前記締結領域の視覚的な識別を可能にするための視覚ガイド又は境界マーカを含む、パラグラフ115~156のいずれか1つに記載のモジュール。
158. 前記締結領域は前記露出領域に実質的に隣接し且つ前記アンダラップ領域内にある、パラグラフ157に記載のモジュール。
159. 前記モジュールの中間層は、前記モジュールの前記締結領域内により厚い又はより厚くされた領域若しくは他の3次元特性を含み、任意選択的に前記中間層の前記より厚い又はより厚くされた又は他の3次元特性は締結領域を提供し、前記締結領域は、前記締結領域を貫く若しくは貫通する締結具を保持すること、又は前記締結具によって前記モジュール若しくは前記層のそれぞれに加えられる剪断力による前記モジュールの引裂に耐えることが可能である、パラグラフ157又は158に記載のモジュール。
160. 前記モジュールは、
a.前記モジュールの異なる領域内の別個の中間層、
b.前記モジュールの異なる領域内の異なる中間層、
c.前記モジュールの1つ以上の領域内の複数の中間層、
の1つ以上を含む、パラグラフ115~159のいずれか1つに記載のモジュール。
161. モジュールは層を含み、層は、層を通ってモジュールの隣接層に、例えば、モジュールの下面から並びに/又は耐薬品性及び/若しくはバリア層の下に配置された1つ以上の層からモジュールの最上層などの、上方に配置された層に溶媒及び/又は他の化学物質が移動するのを阻止する及び/又は低減する耐薬品性及び/又はバリアを提供する、パラグラフ115~160のいずれか1つに記載のモジュール。
162. 耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの中間層である、パラグラフ161に記載のモジュール。
163. 耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの基層又は底層である、パラグラフ161又は162に記載のモジュール。
164. 耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの露出領域の長さ及び幅の少なくとも一部分、好ましくは実質的に全てにわたって延びる、パラグラフ161~163のいずれか1つに記載のモジュール。
165. 耐薬品性及び/又はバリア層は、加えて、モジュールのアンダラップ領域の長さ及び幅の一部分にわたって延びるが、好ましくは、その全てには延びない、パラグラフ161~164のいずれか1つに記載のモジュール。
166. 耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールのアンダラップ領域にわたって延びない、パラグラフ161~164のいずれか1つに記載のモジュール。
167. 耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールが形成される前に、モジュールの1つ以上の他の層上に形成されてもよい、若しくはこの層に接合されてもよい、若しくはこの層に積層されてもよい、又はモジュールが形成された後に、モジュールの層上に形成されてもよい、若しくはこの層に接合されてもよい、若しくはこの層に積層されてもよい、パラグラフ161~166のいずれか1つに記載のモジュール。
168. 耐薬品性層又はバリア層は、例えば、層がモジュールの1つ以上の他の層に接合される若しくは積層される前に、又はモジュールが形成された後にモジュールの層の後処理として、硬化性材料をモジュールの層に適用することと、硬化性材料を、例えば、紫外線、熱等を使用して硬化させることと、を含む、方法によって形成される、パラグラフ161~167のいずれか1つに記載のモジュール。
169. 耐薬品性及び/又はバリア層は、モジュールの1つ以上の他の層との押出又は共押出を含む方法によって形成される、パラグラフ161~167のいずれか1つに記載のモジュール。
170. 耐薬品性層及び/又はバリア層は、例えば、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層に対する層の接着性を向上させる処理、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理又はその他の処理が施されてもよい、パラグラフ161~169のいずれか1つに記載のモジュール。
171. 1つ以上の更なる層は、耐薬品性及び/又はバリア層、例えば、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層に接合されてもよい又は積層されてもよい、パラグラフ161~170のいずれか1つに記載のモジュール。
172. モジュールは、形成された後、任意選択的に、
造形、
折り曲げ、
着色、
波形加工、
表面処理の追加、
穿孔処理、
積層加工、
コーティング、
加熱、
冷却、
印刷(例えば、スタンピング、マーキング、エンボス加工、着色等)、
融合(例えば、別のモジュール、層、接着剤、又は他の要素等への)、
研磨又は平滑化(例えば、サンド又はビーズブラスト)、
硬化(例えば、UVを含む放射、硬化)、
処理(例えば、他の材料の接着性を向上させるための、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理)、又は切断のうちの1つ以上を含む後処理が施される、パラグラフ115~171のいずれか1つに記載のモジュール。
173. 後処理は、モジュールの下面又は底部を耐薬品性層又はバリア層でコーティング又は積層加工することを含んでもよい、パラグラフ172に記載のモジュール。
174. 耐薬品性及び/又はバリア層でコーティング又は積層加工することは、硬化性材料をモジュールの下面又は底部に適用することと、硬化すること、例えば、UV硬化することと、を含む、パラグラフ173に記載のモジュール。
175. 後処理は、耐薬品性及び/又はバリア層に、例えば、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層に対する、後に適用され得る層の接着性を向上させる処理、例えば、プラズマ若しくはコロナ処理又はその他の処理を施すことを更に含む、パラグラフ172~174のいずれか1つに記載のモジュール。
176. 後処理は、1つ以上の連続的な又は不連続的な接着剤の細片(任意選択的に、剥離シートを取り外すと露出してもよい)などの接着剤層を、処理済みの耐薬品性及び/又はバリア層に接合する又は積層加工することを更に含む、パラグラフ172~175のいずれか1つに記載のモジュール。
177. モジュール表面の少なくとも露出領域の下面(例えば、下面は、モジュールが固定される建物の表面に実質的に隣接して又は面して配置されるモジュールの表面)は複数の突起を含む、パラグラフ115~176のいずれか1つに記載のモジュール。
178. 前記突起は、
- 取り付けられたときに、前記モジュールの前記露出領域を、隣接する又は重なったモジュールの前記アンダラップ領域の前記頂面に接着する、
- 前記モジュールの補強材を提供する、
の1つ以上のための表面を提供する、パラグラフ177に記載のモジュール。
179. 前記露出領域の頂面の少なくとも前記一部分又はある一部分は、1つ以上の層がともに接合される前又は後のいずれかにおいて、前記最上層の前記頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって視覚的に観察可能な色を生じるような手法で着色又は処理される、パラグラフ115~178のいずれか1つに記載のモジュール。
180. 前記モジュールは成形により形成され、前記モジュールの頂面の少なくとも一部分は、前記モジュールの先行物の頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって着色される及び/又は装飾される及び/又はテクスチャが施され、前記着色粒子は前記成形プロセスの前及び/又は最中に適用される、パラグラフ179に記載のモジュール。
181. 前記先行物は第1の形成面と第2の形成面との間で成形されて前記モジュールを形成し、前記着色粒子は前記第1の形成面の少なくとも一部分に適用され、前記着色粒子は前記成形ステップの最中に前記先行物の前記部分に転写される、パラグラフ180に記載のモジュール。
182. 前記着色粒子は、
a)スタンピング、
b)注入、
c)エンボス加工、
d)吹付け、
e)圧延、
f)供給、
g)ブラッシング、
h)溶解、
i)浸漬、
j)ディッピング、
k)散布、
l)堆積、
m)真空システムを用いて前記着色粒子を前記先行物及び/又は形成面上に引く又は吸引することによる、の1つ以上によって前記先行物及び/又は前記形成面に直接的に若しくは間接的に適用される、パラグラフ180又は181に記載のモジュール。
183. 前記適用が前記表面に直接又は間接であるかどうか、又は前記着色粒子を前記表面へと運ぶためにダイフェースを用いるかどうかに関わらず、前記着色粒子は、前記露出領域の前記頂面の少なくとも前記一部分又はある一部分上に分散させることができる粉末の形態及び/又は流体を含む、パラグラフ179~182のいずれか1つに記載のモジュール。
184. 前記モジュールの頂面の少なくとも一部分は、前記モジュールが成形/接合/積層プロセスによって形成された後、前記モジュールの前記頂面の少なくとも一部分に着色粒子を適用することによって着色される及び/又は装飾される及び/又はテクスチャが施される、パラグラフ179~183のいずれか1つに記載のモジュール。
185. このように形成された前記層は、少なくとも60%w/wの充填剤及び/又は補強材を含む、パラグラフ179~184のいずれか1つに記載のモジュール。
186. ルーフィング、クラッディング又はサイディングモジュールであって、
前記モジュールの頭縁部から延出するアンダラップ領域と、前記モジュールの足縁部から延出する露出領域と、を含み、前記足縁部の長さが前記モジュールの長さを画定し、
前記アンダラップ領域は、建物の表面に取り付けられたときに、隣接する又は重なったモジュールの前記露出領域によって実質的に覆われるように適合されており、
前記モジュールの少なくとも一部分は、最上層(又は前記最上層を形成する上層若しくは複数の上層)と、底層(又は前記底層を形成する下層若しくは複数の下層)と、前記最上層と前記底層との間の中間層(又は前記中間層を形成する複数の層)と、を含み、
前記最上層又は前記中間層又は前記基層若しくは底層の少なくとも1つ以上は発泡ポリマーを含む、モジュール。
187. 充填剤及び/又は補強材は予め着色される、パラグラフ115~186のいずれか1つに記載のモジュール。
188. 着色粒子は、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む、パラグラフ115~187のいずれか1つに記載のモジュール。
189. モジュールの層の1つ以上又はそれぞれ若しくは全ては、予め着色された充填剤及び/又は補強材、好ましくは、予め着色された充填剤を含む、パラグラフ115~188のいずれか1つに記載のモジュール。
190. モジュールは、パラグラフ3~106のいずれか1つに記載のルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品又はモジュールである、パラグラフ111~189のいずれか1つに記載のモジュール。
191. モジュールは、パラグラフ1~106のいずれか1つに記載の装飾面を有する、パラグラフ111~190のいずれか1つに記載のモジュール。
192. パラグラフ110~191のいずれか1つに記載の複数のモジュールを含む、建物の表面に取り付けるためのアセンブリ。
193. パラグラフ110~191のいずれか1つに記載の複数のモジュールを含む、建物の表面又は建物。
194. 被装飾露出面を有する基材を装飾するための着色粒子であって、当該着色粒子は、初期色と、1種以上のポリマーを含む露出面と、を有し、当該着色粒子は、充填剤及び/又は補強材、例えば、粒子の重量ベースで少なくとも約1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、又は80%(w/w)(任意の有効範囲は、これらの値の任意の2つの間で選択されてもよい)の充填剤及び/又は補強材を含む、着色粒子。
195. 基材は、コンクリート、セメント、骨材、ジオポリマー、金属、例えば、スズ、アルミニウム、又はステンレス鋼、用材、石、粘土、セラミック、又はガラスから選択される、パラグラフ194のいずれか1つに記載の着色粒子。
196. 着色粒子は、基材の露出面に対する接着又は結合、例えば、露出面の3次元フィーチャとのキーイング又はインタロックによる機械的な接着又は結合を提供する、パラグラフ194又は195の着色粒子。
197. 基材は、任意選択的に、パラグラフ1~106のいずれか1つに記載の1種以上のポリマーを含む、被装飾露出面を有する基材である、パラグラフ194~196のいずれか1つに記載の着色粒子。
198. 基材は、ルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品、又はルーフィング、クラッディング、若しくはサイディング製品のコーティング又はコーティング層を含む、パラグラフ194~197のいずれか1つに記載の着色粒子。
199. 粒子は、約180・10-6m/(mK)未満、例えば、約170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、又は10・10-6m/(mK)未満、好ましくは40・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満の熱膨張係数を有し、適切な範囲は、これらの値のいずれか2つから、例えば、約180~約10、180~20、150~10、150~20、150~30、80~10、80~20、80~30、50~10、50~20、50~30、40~10、又は40~20・10-6m/(mK)から選択されてもよい、パラグラフ194~198のいずれか1つに記載の着色粒子。
200. 粒子の熱膨張係数と被装飾面の熱膨張係数との間の絶対差は、約150・10-6m/(mK)未満、例えば、約140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、又は5・10-6m/(mK)未満、好ましくは50、40、又は30・10-6m/(mK)未満、好ましくは30・10-6m/(mK)未満であり、適切な範囲は、これらの値の任意の2つの間から、又は0~これらの値の任意の1つから、例えば、約80~0、50~0、30~0、又は20~0・10-6m/(mK)から選択されてもよい、パラグラフ194~199のいずれか1つに記載の着色粒子。
201. 粒子は、パラグラフ1~106のいずれか1つに記載の方法で使用するためのものである、パラグラフ194~200のいずれか1つに記載の着色粒子。
202. 着色粒子は、パラグラフ1~106のいずれか1つに記載のものである、パラグラフ194~201のいずれか1つに記載の着色粒子。
203. パラグラフ194~202のいずれか1つに記載の複数の着色粒子。
204. 装飾面を有する基材を製造する方法であって、
パラグラフ194~202のいずれか1つに記載の1種以上の複数の着色粒子を用意することと、
パラグラフ1~106のいずれか1つに記載の被装飾露出面を有する基材を用意することと、
前記1種以上の複数の着色粒子と、前記被装飾露出面とを接触させることと、
前記着色粒子及び/又は前記被装飾露出面を、前記着色粒子を被装飾露出面に接着させる又は結合させるのに十分な温度及び圧力に曝すことであって、前記温度及び圧力はある期間にわたって制御され、それにより、装飾面を有する基材を製造する、ことと、を含む、方法。
205. 粒子は、基材の露出面に、露出面の3次元フィーチャとのキーイング又はインタロックにより機械的に接着する又は結合する、パラグラフ204に記載の方法。
206. 基材の表面は、堆積させる着色粒子が基材の表面上で互いに融解する及び/又は融合する及び/又は合着することを可能にするのに十分な温度で提供される又はその温度まで加熱される、パラグラフ204又は205に記載の方法。
207. 基材粒子の表面と接触させる粒子の量は、基材の表面上に連続的な高分子層又は膜を形成するのに十分である、パラグラフ204~206のいずれか1つに記載の方法。
208. パラグラフ1~106又は204~207のいずれか1つに記載の方法によって製造される、装飾面を有する基材。
209. 初期色を有し、基材の被装飾露出面に接着された又は結合された1種以上のポリマーを含む、パラグラフ194~202のいずれか1つに記載の複数の着色粒子を含む、装飾面を有する基材。
210. 粒子は、基材の露出面に、露出面の3次元フィーチャとのキーイング又はインタロックにより機械的に接着する又は結合する、パラグラフ208又は209のいずれか1つに記載の基材。
211. 基材は、基材の表面上で互いに融解される及び/又は融合される及び/又は合着される着色粒子を含む、パラグラフ208~210のいずれか1つに記載の基材。
212. 基材は、基材の表面上に連続的な高分子層又は膜を形成するように、基材の表面上で互いに融解される及び/又は融合される及び/又は合着される着色粒子を含む、パラグラフ208~211のいずれか1つに記載の基材。
213. 基材は、コンクリート、セメント、骨材、ジオポリマー、金属、例えば、スズ、アルミニウム、又はステンレス鋼、用材、石、粘土、セラミック、又はガラスから選択される、パラグラフ208~212のいずれか1つに記載の基材。
214. 着色粒子は、基材の露出面に、例えば、露出面の3次元フィーチャとのキーイング又はインタロックによる機械的な接着又は結合によって接着する又は結合する、パラグラフ208~213のいずれか1つに記載の基材。
215. 基材は、ルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品若しくはモジュール、又はルーフィング、クラッディング若しくはサイディング製品若しくはモジュールのコーティング若しくはコーティング層を含む、パラグラフ208~214のいずれか1つに記載の基材。
216. 基材は、ルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュールを含む、パラグラフ208~215のいずれか1つに記載の基材。
217. 当該方法は、パラグラフ115~191のいずれか1つに記載のモジュールを製造するためのものである、パラグラフ1~106又は204~207のいずれか1つに記載の方法。
218. パラグラフ1~106又は204~207のいずれか1つに記載の方法によって製造された、パラグラフ115~191のいずれか1つに記載のルーフィング、クラッディング、又はサイディングモジュール。

Claims (1)

  1. 装飾面を有する基材を製造する方法であって、
    初期色と1種以上のポリマーを含む露出面とを有する1種以上の複数の着色粒子を用意することと、
    1種以上のポリマーを含む、被装飾露出面を有する基材を用意することと、
    前記1種以上の複数の着色粒子と、前記被装飾露出面とを接触させることと、
    前記着色粒子及び/又は前記被装飾露出面を、前記着色粒子を前記被装飾露出面内に融合させる、又は前記被装飾露出面に融合させる、又は前記被装飾露出面と合着させるのに十分な温度及び圧力に曝すことであって、前記温度及び圧力はある期間にわたって制御され、それにより、装飾面を有する基材を製造する、ことと、
    を含む、方法。

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