JP2899110B2 - 耐候性保護表面層を形成する転移フィルム - Google Patents
耐候性保護表面層を形成する転移フィルムInfo
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Description
性フィルムに関する。特に、本発明はビニル布(vinyl
fabrics)のような軟質シートに保護表面層を形成する
のに適用する。
板、ボートおよびプールカバー、ターポ(tarps)およ
びトラック用カバーなどのような広範囲にわたる用途に
用いられている。また、これらの織布(fabrics)は空
気圧膨張建造物および引張支持構造(tension supporte
d structures)のような屋外建造物を構成するのに広く
用いられている。これらすべての用途において、ビニル
布は温および冷極温、紫外線および大気汚染のような環
境要因に耐えることが重要である。通常、織布は種々の
色彩に着色されており、かつカビ、直射日光による退
色、汚損(soiling)および空中汚染物による汚染に耐
えることが要求されている。
業者は規則的に清浄にすること、およびアクリル重合体
封止剤のような封止組成物を周期的に塗布することをす
すめている。しかしながら、これらの処理にはかなりの
労力および材料費を要し、このために望ましくない。
ビニル基体に塗布し、しかる後に加熱および乾燥して耐
候性および耐汚損および汚染性を得ることのできるビニ
ル基体についてのフルオロポリマー含有保護封止層につ
いて記載されている。しかしながら、この米国特許明細
書に記載されているような塗布プロセスは、ビニル布の
製造業者があまり使用していない特別の塗布装置を必要
とする。さらに、この塗布プロセスは、特に織目の写っ
た表面(textured surface)を有する織布の場合に、む
らのあるまたは不完全な被覆面積、ピンホールまたはふ
くれを生ずる。
ルオロポリマーのような耐候性重合体の透明な保護フィ
ルムをビニル布に塗布している。この目的のために広く
用いられている1種の一般に用いられているフィルムは
商標登録「テドラー(Tedlar)」としてデュポン(DuPo
nt)から製造、販売されている。この商標登録「テドラ
ー」は優れた耐候性および耐汚染性(stain resis−tan
ce)を有するポリ弗化ビニル延伸フィルムである。しか
しながら、この優れた耐候性および耐汚染性に貢献する
このフィルムの特性は、フィルムをビニル基体に付着す
るのが困難である。一般に、この事は溶剤をベースとす
る接着剤を用いることを含んでいる。接着剤の適用に必
要とされる揮発性溶剤は、加工物環境において溶剤蒸気
を制御する特別の装置を必要とする。また、フィルムの
本来の非付着性は、過酷な条件下において下側のビニル
基体から離層しやすくなる。これらの用途における商標
登録「テドラー」の他の大なる欠点は、折り曲げた場合
に、ひび割れまたは応力白化する傾向がある。ビニル布
は、しばしば取扱い中におよび取付け中に折り曲げるか
または折り重ねる。商標登録「テドラー」RVEフィルム
は、折り曲げた場合に、ひび割れまたは応力白化する傾
向があり、このために織布に永久な変色または折り目が
形成される。
ロポリマーから形成した耐候性シート材料について記載
されている。また、JP62−138213号公報には、例えばア
クリル樹脂またはフルオロプラスチックからなる2種の
異なるフィルムから作られた基体についての保護層が記
載されている。
方法の欠点および制限を解消することである。
層として適用でき、かつこの適用についての揮発性溶剤
または溶剤をベースとする接着剤の使用を必要としない
フィルムを提供することである。
用でき、かつ粘着性能力を有し、このために熱および圧
力の使用によって基体に被着しやすい上述のタイプの保
護フィルムを提供することである。
しない上述のタイプの保護フィルムを提供することであ
る。
離層しない接着結合を形成する上述のタイプのフィルム
を提供することである。
損および汚染性を付与する上述のタイプの保護フィルム
を提供することである。
有し、およびその厚さにわたって組成勾配を有するアク
リル重合体/フルオロポリマー組成物を含んでいる。そ
れ故、フィルムの1面にはフィルムに耐候性を与える高
濃度のフルオロポリマーを有し、およびフィルムの反対
面にはフィルムに粘着性を与える高濃度のアクリル重合
体を有している。フィルムの粘着性表面は、熱および圧
力をフィルムに作用される場合に、基体材料に被着す
る。
のフルオロポリマーに富んだ側に剥離しうるように接着
する剥離支持層を設ける。この複合体を保護すべき基体
の表面の下側に配置し、熱および圧力を支持層を介して
作用させてフィルムの粘着特性を活性化し、基体にフィ
ルムの永久結合を形成する。次いで、剥離支持層をはぎ
取る。
面層を形成し、耐候性、耐汚染性、および汚損およびち
り除去性を付与するのに、特に有用である。本発明のフ
ィルムで被覆した織布は通常の降雨による自己清浄(se
lf−cleaning)特性を有する。耐候性フィルムを被着す
ることのできるビニル布は通常の任意の構造からなる。
一般に、かかる屋外用ビニル布は補強織布またはスクリ
ムにビニル組成物を被覆して、またはビニルフィルムを
織布またはスクリムの両側面に接着剤または熱融合によ
って積層して作ることができる。
るが、またプラスチック面、金属面などの多くの異なる
タイプの基体を保護するのに用いることができる。フィ
ルムは床仕上材、壁装材、椅子張り生地などに保護層と
して用いることができる。
できるけれども、ユニタリー(unitary)フィルムとし
て物理的に作用する。一旦、基体に転移すると、離層、
亀裂、ひび割れ応力白化しない永久表面層を形成する。
積層によって被着するから、表面フィルムは保護表面被
覆に必要とする特殊装置を必要とせずに、容易にかつ経
済的に被覆することができる。接着材または揮発性溶剤
を必要としないから、フィルムは取扱い予防措置および
効果的な溶剤使用、並びに溶剤および接着剤をベースと
する系を要部とする溶剤回収システムを必要としないで
被着することができる。
能なことである。この事は、加工中、接合および継目を
形成しやすくする。商標登録「テドラー」により保護す
るビニル布の継ぎ合わせまたは添え継ぎは、「テドラ
ー」をビニル基体から削り出し、次いで特殊な「テドラ
ー」テープを接合部に被着する必要がある。本発明の保
護フィルムはそれ自体に、またはビニル基体に直接にヒ
ートシールすることができる。
1に示す。
える支持層またはフィルム11および耐候性フィルム12を
含んでいる。支持層11は重合体フィルム、例えばポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン
などを含むことができ、または被覆剥離紙を含めること
ができる。耐候性フィルム12はアクリル重合体/フルオ
ロポリマー組成物から形成する。図1において、耐候性
フィルム12内に示している破線は異なる組成物を区別す
る2つの組成領域を含んでいる。フィルム12は不均質組
成物からなるけれども、その外観およびその物理的特性
はユニタリーで、一体均質なフィルムである。普通の透
過光下で顕微鏡により断面を部分的に調べた場合に、2
つの組成領域間に明瞭な境界が見られない。見えたとし
ても、2つの領域間の界面は、ただぼんやりした影とし
てみられる。しかしながら、直角−偏光(cross−polar
ized light)を用いた場合に、より結晶質のフルオロポ
リマーに富んだ領域およびより非晶質のアクリルに富ん
だ領域の存在がわかる。また、赤外分光学および紫外分
光学はフィルムの反対面における組成差を確認するのに
用いることができる。
面おける組成領域のフルオロポリマーの濃度より高い濃
度を有している。高い濃度フルオロポリマーはフィルム
12に優れた耐候性および耐汚染性を与える。フィルム12
の露出面における組成領域12bは領域12aのアクリル重合
体の濃度より高い濃度を有し、フィルム12に粘着性を付
与する作用をする。
なく堅くするのを避けるために薄くする。好ましくは、
フィルム12は0.05mm(約2ミル)程度の最大厚さにし、
特に望ましくは、フィルムは約0.0127mm(1/2ミル)の
程度の厚さにする。支持フィルムは耐候性フィルム12の
厚さの数倍、例えば0.0127mm〜0.127mm(1/2〜5ミル)
の程度にすることができる。
いる。図2に示しているように、支持フィルム11を供給
ロール20から取出し、一連の塗布ステーションを通過さ
せる。第1塗布ステーション21を通過する際に、第1溶
剤をベースとする重合体溶液の薄い層を支持フィルム11
の面に被着する。塗布ステーション21は印刷ステーショ
ン、吹付け、リバースロールコーターなどのような任意
の適当なタイプにすることができる。次いで、フィルム
を乾燥ステーション22に通し、ここで被膜を適当な手
段、例えば熱風で加熱して溶剤を蒸発させ、第1塗膜組
成物を少なくとも1部分乾燥する。乾燥ステーション22
から送出した後、支持フィルム11を第2塗布ステーショ
ン23に前進させ、ここで第2塗膜組成物を支持フィルム
11上の第1被膜に直接に塗布する。第1被膜は、第2被
膜を塗布する前に完全に乾燥する必要がない。次いで、
フィルムを第2塗布ステーション23から第2乾燥ステー
ション24に前進させ、ここでフィルムを加熱して塗布被
膜を十分に乾燥する。次いで転移フィルム10を適当なロ
ール25に巻き取る。
装置を用い、熱および圧力を作用する積層手段によって
基体31に容易に被着することができる。図3に示すよう
に、転移フィルム10は、基体に隣接させ、基体に面する
側に耐候性フィルム12を位置させ、2枚のシートを一対
の協働ロール32および33により規定されたニップに向け
る。一方のロール33を加熱ロールとし、他方のロール32
は弾性面、例えばゴム面を有するようにするのが好まし
い。協働ロール間を通過した後、フィルムのアクリルに
富んだ粘着面12bを基体31の上面にしっかりと永久的に
結合させる。次いで、支持材料11をはぎ取り、基体31の
面に露出フィルムのフルオロポリマーに富んだ面12aを
残留させる。
ィルムであるから、製造中フィルム延伸および配向する
ことを含む通常の溶融押出プロセスによって作ったフィ
ルムに対して、有意な程度の分子配向および弾性記憶を
保有しない。この結果、加熱してフィルムを基体に積層
した場合に、フィルムは比較的に寸法が安定になる。他
方において、溶融押出分子配向フィルムは固有の弾性記
憶を有し、加熱した場合に収縮する傾向がある。積層操
作中、支持層を存在させることは、薄い転移フィルム10
の取扱い性および全寸法安定性に貢献して保護フィルム
12を基体面における所望位置に位置しやすくし、比較的
に薄い保護フィルム12を積層する基体に収縮することな
く、なめらかな配向で配置することができる。また、フ
ィルムの実質的に分子非配向液体−流延組成物は比較的
にソフトで、柔軟なフィルムを生成し、このためにフィ
ルムを積層する基体の表面輪郭および組織(textures)
に順応しやすくなり、フィルム/基体複合体を折り重ね
または折り曲げた場合に、永久的な折り目が付にくくな
る。フィルム12を流体−流延プロセスによって作ること
によって、極めて薄いフィルムを作ることができる。フ
ィルム12は0.05mm(2ミル)以下の厚さにすることがで
き、必要に応じた、容易に0.025mm(1ミル)以下の厚
さにすることができる。
トン(MEK)またはトルエンのような適当な揮発性有機
溶剤に溶解する。第1塗布溶液(フルオロポリマーに富
んだ第1組成領域12aを形成するのに用いる)の重合体
成分は、大部分のフルオロポリマーおよび小部分のアク
リル重合体または共重合体を含み、この重合体はフルオ
ロポリマーおよび重合体成分または第2のアクリルに富
んだ第2組成領域12bの成分と相溶するように選択す
る。第1領域12aのフルオロポリマーは二弗化ビニリデ
ン重合体または共重合体またはテトラフルオロエチレン
重合体または共重合体を包含するのが好ましい。この目
的のために、特に適当な重合体としてはテトラフルオロ
エチレンと二弗化ビニリデンの一般に入手しうる共重合
体、およびテトラフルオロエチレンと二弗化ビニリデン
とヘキサフルオロプロピレンの三元共重合体、例えばペ
ンウォルト コーポレーション(Pennwalt Corporatio
n)(ペンシルブェニア州、フィラデルフィア)製の商
標登録「キナー(KYNAR)」またはインペリアル ケミ
カル コーポレーション(Imperial Chemical Cprporat
ion)製の商標登録「ルミフロン(LUMIFLON)」を例示
することができる。アクリル重合体成分はソチルメタク
リレート共重合体を含むのが好ましい。また、組成物は
他の通常の添加剤、補助剤および安定剤、例えば紫外線
安定剤を含めることができる。フィルムの日光による耐
久性を高めるために、特にヒンダードアミン光安定剤お
よびUV遮断剤のようなUV安定剤を適当に混合することが
できる。また、染料、顔料および/または充填剤を、色
合、色または不透明度を所望とするような特別の目的の
ために、組成物に含めることができる。
いる溶液の重合体成分には、耐候性フィルム12を被着す
る特定の基体に対する粘着性について選択する大部分の
アクリル重合体または共重合体および第1組成領域12a
のフルオロポリマーとの相容性について選択する小部分
のフルオロポリマーを含める。アクリル共重合体成分の
適当な選択によって、フィルムをガラス、金属、プラス
チック、織物およびコーテッドファブリック、シートま
たはウェブを包含する種々の異なるタイプの基体に適用
するように調整することができる。多くの適用に適当な
アクリル組成物としては、メチルメタクリレート共重合
体、例えばメチルメタクリレートおよびエチルメタクリ
レートを例示できる。ビニル基体に結合するのに特に適
当な組成物はメチルメタクリレートとエチルメタクリレ
ートの60:40の共重合体である。適当なアクリル樹脂
は、一般に種々の供給源から、例えばペンシルブェニア
州、フィラデルフィアのローム アンド・ハス コンパ
ニー(Rohm and Haas Company)からの商標登録「アク
リロイド(Acryloid)」で市販されているアクリル樹脂
である。フルオロポリマー成分としては第1組成領域に
おいて用いられている1または2種以上の上述する共重
合体を含めることができる。ビニル基体についた用いる
好ましい組成物は約65重量%のアクリル共重合体および
約35%のフルオロポリマーを含んでいる。また、組成物
には他の普通の添加剤、補助剤および安定剤、例えば紫
外線安定剤、染料、顔料および/または充填剤を含める
ことができる。
とができる。例えば、紫外線安定剤および遮断剤は、フ
ルオロポリマーに富んだ領域12aにおいて約1重量%ま
での比較的に低いレベルで、および例えばアクリルに富
んだ領域12bにおいて約4重量%までの高いレベルで用
いることができる。染料、顔料または充填剤を用いる場
合には、排他的にまたは大きい割合で用いフルオロポリ
マー領域において最高の度合の耐候性および耐汚損およ
び汚染性を維持するようにするのが望ましい。
いて説明するが、本発明はこれにより制限されるもので
はない。
溶解して調製した: 重合体溶液1−−フルオロ共重合体に富んだ第1層 部 テトラフルオロエチレン/二弗化ビニリデン共重合体 21.63 60:40メチルメタクリレート/エチルメタクリレート共
重合体 7.21 メチルエチルケトン(溶剤) 70.96 ヒンダードアミン光安定剤 0.10 UV遮断剤 0.10 100.00 重合体溶液2−−アクリルに富んだ第2層 部 テトラフルオロエチレン/二弗化ビニリデン/ヘキサフ
ルオロプロピレン三元重合体 10.31 60:40メチルメタクリレート/エチルメタクリレート共
重合体 19.16 メチルエチルケトン(溶剤) 68.17 ヒンダードアミン光安定剤 1.18 UV遮断剤 1.18 100.00 厚さ0.0127mm(0.5ミル)の明澄なポリエチレンテレ
フタレート フィルムの支持層を塗布ロールに送り、重
合体溶液1の薄い均一な被膜を塗布した。被膜を熱風に
より49℃(120゜F)で部分的に乾燥して約0.006mm(約0.
25ミル)厚さの被膜を形成した。次いで、かかる被膜を
被着した支持フィルムを第2塗布ロールに送り、ここで
重合体溶液2の薄い均一被膜を塗布して0.0127mm(0.5
ミル)の全厚の被膜を部分的に乾燥した。次いで、フィ
ルムを熱風と30秒間115.5℃(240゜F)で接触させて被膜
を十分に乾燥し、しかる後にロールに巻き取った。
からはぎ取り、微視的におよび赤外表面走査(infrared
surface scans)によって調べた。フィルムは澄みかつ
透明で、ソフトで、しなやかな手ざわりを有し、かつ約
12μmの厚さを有していた。フィルムの断面を400倍率
の顕微鏡で調べた場合、ただぼんやりした影のラインで
フルオロポリマーに富んだ層がアクリルに富んだ層から
区別されていた。フルオロポリマーに富んだ層はアクリ
ルに富んだ層の厚さの約半分であるのを確かめ、その境
界においてアクリルに富んだ層と混じっているようであ
った。層は交差−偏光を用いないでわずかに区別するこ
とができた。差は赤外表面走査によって検査した。両試
験は赤外線により表面輪郭下における差と同じであるよ
うに見えた。これらの差は、フィルムの組成勾配の存在
を確定するのに用いることができる。
外用日除け布に積層した。転移フィルムを、ビニル布の
露出外面に、外方に向けて位置したポリエチレン テレ
フタレート支持層およびビニル布に面する耐候性フィル
ムのアクリルに富んだ粘着層と位置調整した。次いで、
2枚のシートを154℃(310゜F)の温度および3.5kg/cm2
(50psi)の圧力でホット ニップに通し、ビニル布に
融合および結合する粘着フィルムを形成した。しかる
後、支持層をビニル布の面からはがし、ビニル布の外面
上の保護表面フィルムを残留させた。織布の屈曲試験を
行った所、離層する傾向なく、優れた付着性を有するこ
とを確かめた。
する手段によって作った: 重合体溶液1−−フルオロ共重合体に富んだ第1層 部 テトラフルオロエチレン/二弗化ビニリデン共重合体 21.63 メチルメタクリレート重合体(Ts=100℃) 7.21 メチルエチルケトン(溶剤) 70.96 ヒンダードアミン光安定剤 0.10 UV遮断剤 0.10 100.00 重合体溶液2−−アクリルに富んだ第2層 部 テトラフルオロエチレン/二弗化ビニリデン共重合体 8.79 メチルメタクリレート共重合体(Ts=35℃) 20.51 メチルエチルケトン(溶剤) 68.36 ヒンダードアミン光安定剤 1.17 UV遮断剤 1.17 100.00 例5 ビニルフィルムを、ビニル オルガノゾルをなめらか
なポリエチレン テレフタレート(マイラー)流延シー
トに流し込み成形し、次いで加熱してオルガノゾルを融
解して作った。このビニルフィルムを感圧接着剤を塗布
した剥離層に積層し、流延用基体をはぎ取ってビニルフ
ィルムのなめらかな光沢面を露出させた。ビニルフィル
ムのこの面を、例1に記載するようにして作った転移フ
ィルムの露出したアクリルに富んだ面に、加熱および加
圧下でロール間隙に挟み両フィルムを一体に結合した。
次いで、支持層を積層体からはぎ取り、耐候性で、高い
耐汚損および汚染性である極めてなめらかで、光沢性
で、かつ高いDOI(像の明確さ)の面を有するビニルフ
ィルム/フルオロポリマー積層体を形成した。
被着する状態を示している。図4に示すように、ビニル
布40は、例えばポリエチレン テレフタレート織糸(wo
ven polyethylene terephthalate yarns)を形成する補
強スクリム層41を含んでいる。スクリム層41の後面を接
着剤45により、ポリ塩化ビニルから作った支持層42に被
着する。スクリム層41の反対面を接着剤45により、ポリ
塩化ビニルの他のフィルム43に被着し、およびポリ塩化
ビニルの他の層44をフィルム層43に被着する。このタイ
プのビニル布は当業技術においてよく知られており、一
般にビニル層をスクリム基体層に積層するかまたは被覆
して作られている。
述するように加熱および加圧による積層によって被着
し、次いで支持層11をはぎ取る。
な装置を示している。図5に示すように、装置は離間し
て配置した一連のロール51,52,53および54を具えた積層
ドラム50を含んでいる。織布複合体の後面を形成する第
1ビニル層42をロール51を介してドラム50の面に向け
る。また、織スクリム41をロール41を介して積層ドラム
50の面に向ける。次いで、一般に着色顔料(colored pi
gmented)重合体の内部ビニル層43を接着剤塗布ステー
ション55に送り、ここで接着層45を塗布する。接着剤塗
布ビニル層をロール52に向け、基体と合わせて積層体を
形成する。分離操作において、一番外側の透明なビニル
層44を本発明における保護転移フィルム10に、図3に示
すと同様にニップを通過させて結合する。ビニルフィル
ム44および転移フィルム10複合体をロール52に向けて他
の層と接触させ、しかる後にこれらを積層してビニル複
合体生成物を形成する。次の操作において、支持層をビ
ニル布の外面からはがし、外面に露出した保護外部フィ
ルム12を残す。
面図; 図2は図1に示す複合材料を製造するプロセスの工程
を示す説明用線図; 図3は保護フィルムを基体に積層する工程を示す説明
用線図; 図4は積層ビニル布の表面に被覆した本発明の保護フ
ィルム/支持フィルム複合体の断面図; 図5は本発明の耐候性保護フィルムを被覆した積層ビ
ニル布を製造するプロセスを示す説明用説明線図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】支持層および該支持層に取外し可能に接着
させた耐候性保護フィルムを含み、前記耐候性保護フィ
ルムはアクリル重合体とフルオロポリマーとの混合組成
物からなる単一構造を有し、フィルムの1面がフィルム
に耐候性を与える高濃度の前記フルオロポリマーを有
し、かつ反対面がフィルムに粘着性を与える高濃度の前
記アクリル重合体を有するようにフィルム厚さを横切る
組成勾配を有し、高濃度のフルオロポリマーを有するフ
ィルムの前記1面を前記支持層に剥離しうるように結合
してフィルムの前記粘着する反対面を露出させ、これに
よりフィルムの粘着面を基体に付着し、次いで前記支持
層を除去することを特徴とする耐候性保護表面層を形成
する転移フィルム。
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