JP5650209B2 - 異方性粒子を使用したアクリル系材料における装飾的外観の調製方法 - Google Patents
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Description
(a)架橋性アクリル系材料および異方性粒子を含有し、それら異方性粒子の大部分が少なくとも3のアスペクト比を有する液状組成物を形成するステップと、
(b)この液状組成物を、少なくとも1%の収縮能力を有する支持材に塗布するステップと、
(c)この液状組成物を凝固させて固体物品を形成するステップと、
を含む、アクリル系材料における装飾的外観を調製する方法を対象とする。
アクリル系材料
好適なアクリル系材料には、アクリル系モノマー、アクリル系部分重合体、およびアクリル系モノマー以外の共重合用ビニルモノマーが挙げられる。好ましいモノマーはメタクリル酸メチル(MMA)であり、また好ましいポリマーはポリ(メタクリル酸メチル)である。このアクリル含有材料は、架橋して固体の物品を形成することができる液体である。
本方法において使用する出発配合物に必要な成分は異方性粒子である。異方性は、その普通の意味で使用され、様々な方向で軸に沿って測定した場合の様々な値により諸特性を表現する能力を示す。本発明の目的では異なる値は、物品の異なる外観に固有のものである。同じ粒子が、観察者が粒子を見る角度に応じて異なった外観を有する。本発明で使用する組成物中の多数の異方性粒子に関して、心地よい視覚効果をもたらす最終の固体物品中の粒子の向きにはある程度の不規則性が存在する。
アクリル系材料および異方性粒子を含有する配合は、当該分野でよく知られている他の添加剤を含有することができる。
出発材料として使用されるアクリル系材料は熱硬化性であり、2つの方法、すなわち架橋を引き起こすために熱を使用する熱硬化によるか、または過酸化物の使用によるなどの化学硬化によるいずれかによって架橋による凝固を行うことができる。架橋を得るためのこれら両方の方法は、従来の技術においてよく知られている。
支持材表面
本発明の重要な要件は、アクリル系材料が架橋のために液相から固相に変化するので、異方性粒子を含む出発材料用の支持材の種類である。
下記の節は、本明細書中で述べた方法が様々な外観をもたらす理由を裏付ける理論として提供される。
最終の固体物品の製造は、収縮性支持材の使用を除けば従来のやり方で始めることができる。異方性粒子を全添加剤と共に含むアクリル系材料を配合物の形にし、例えば移動ベルト上または金型中で支持材に塗布する。凝固は、アクリル系材料の架橋によって起こる。
均質な金属的外見を得るためのPVAフィルム上の金属光沢のある配合物:
この実施例は、反射性、異方性、高アスペクト比のアルミニウムフレーク顔料と、無機充填剤としてアルミナ三水和物とを含有する装飾用表面材料の調製について述べる。
配合物は、下記の基本混合物および最終硬化用パッケージからなる。
Alcanから入手した590gのATH(アルミナ三水和物)
Penn Color Inc.から入手した33.33gの9Z1351(IBOMA中のアルミニウムフレーク顔料分散液)
53.10gのメタクリル酸メチル(MMA)
299.74gのSIRUP(予備重合メタクリル酸メチル)
Arkemaから入手した11.02gのtert−ブチルペルオキシマレイン酸(PMA−25)開始剤ペースト
Sartomerから入手した4.24gのトリメタクリル酸トリメチロールプロパン(TRIMまたはSR350AA)架橋剤
Stepanから入手した0.65gのZelec(登録商標)PHカップリング剤
Cytecから入手した1.56gのAOT−S(Aerosol OT−S)界面活性剤
DuPontから入手した4.4gの水酸化カルシウム(Ca(OH)2)分散液
0.14gの脱イオン水
Evans Chemeticsから入手した1.73gのジメルカプト酢酸グリコール(GDMA)
小型容器中でMMA、SIRUP、PMA−25、AOT−S、TRIM、Zelec PH、および9Z1351を混ぜ合わせることによって液状混合物を調製した。成分を、エアモーターで駆動するインペラーを用いて2分間混合した。ATHを加え、混合を1200〜1400rpmの速度で30秒間続けた。全混合物を減圧排気装置に入れ、水銀60.96cm(24インチ)の減圧でエアモーター(500rpm)で駆動するインペラーを用いて撹拌した。真空に達した80秒後に、混合物に最終硬化用パッケージ成分(水酸化カルシウム、水、およびGDMA)をシリンジによって加えた。さらに40秒(合計で120秒)後に混合機を停止し、真空を解放した。反応を開始した混合物を直ちに注型キャビティに注入した。
20.32cm(8インチ)×20.32cm(8インチ)×1.27cm(0.5インチ)注型キャビティをPVAフィルムで裏打ちし、真空によって所定位置に保持した。この注型キャビティを35℃に予熱した。
減圧排気した混合物を注型キャビティに注入し、ポリエステルフィルムシートで覆った。硬化材料の熱損失をできるだけ少なくするためにポリエステルフィルムの上部に断熱カバーを置いた。
地形的表面を覆ったPVAフィルム上の金属光沢のある配合物:
実施例1で述べた配合物を調製した。注入成形に先立って、直径約1.588mm(1/16インチ)の重なり合ったひもの地形形状の予備硬化充填ポリマー材料を、予熱した注型キャビティ内のPVAキャスティングフィルムの下に配置した。地形的注型表面を有するこの注型キャビティに硬化性混合物を注入し、硬化させた。フィルムを除去した後、得られた注型材料は、地形的注型表面を再現した表面溝模様を示した。注型溝を除去し平坦な仕上げ表面を得るために注型表面を研摩すると、地形的注型表面模様によく似た構成の反射勾配の模様が観察された。この反射勾配模様は、独特の立体的性質を示した。
地形的表面を覆ったポリプロピレン(PP)フィルム上の金属光沢のある配合物:
実施例1で述べた配合物を調製した。注入成形に先立って、直径約1.588mm(1/16インチ)の重なり合ったひもの地形形状の予備硬化充填ポリマー材料を、予熱した注型キャビティを裏打ちした二軸配向押出成形ポリプロピレンキャスティングフィルムの下に配置した。地形的注型表面を有するこの注型キャビティに硬化性混合物を注入し、硬化させた。フィルムを除去した後、得られた注型材料は、地形的注型表面を再現した表面溝模様と、ポリプロピレンフィルムの収縮により生ずる追加の溝とを示した。注型溝を除去し平坦な仕上げ表面を得るために材料表面を研摩すると、地形的注型表面模様とフィルムの皺模様の組合せに基づく複雑な反射勾配模様が観察された。この反射勾配模様は、実施例2で観察されたものよりも複雑な独特の立体的性質を示した。
ポリプロピレン(PP)フィルム上の金属光沢のある配合物:
実施例1で述べた配合物を調製した。注入成形に先立って、予熱した注型キャビティを二軸配向押出成形ポリプロピレンキャスティングフィルムで裏打ちした。この注型キャビティに硬化性混合物を注入し、硬化させた。フィルムを除去した後、得られた注型材料は、ポリプロピレンフィルムの不規則で自由な収縮により生ずる表面溝模様を示した。注型溝を除去し平坦な仕上げ表面を得るために材料表面を研摩すると、フィルムの皺模様に基づく複雑な反射勾配模様が観察された。この反射勾配模様は、独特の立体的性質を示した。
ポリプロピレン(PP)フィルムおよび紙/下敷き上の金属光沢のある配合物:
実施例1で述べた配合物を調製した。注入成形に先立って、予熱した注型キャビティを裏打ちする二軸配向押出成形ポリプロピレンキャスティングフィルムの下に、繰り返し2.54cm(1インチ)六辺形打抜き模様を有するエンボス加工した紙下敷きを配置した。この注型キャビティに硬化性混合物を注入し、硬化させた。フィルムを除去した後、得られた注型材料は、紙の打抜き模様を再現した表面溝模様を示した。注型溝を除去し、また平坦な仕上げ表面を得るために材料表面を研摩すると、エンボス加工した紙の模様に基づく複雑な反射勾配模様が観察された。この反射勾配模様は、独特の立体的性質を示した。
PVAフィルム上の固体表面粒子を含む金属光沢のある配合物:
この実施例は、反射性、異方性、高アスペクト比のアルミニウムフレーク顔料と、美的充填剤として固体表面粒子と、無機充填剤としてアルミナ三水和物とを含有する装飾用表面材料の調製について述べる。
この液状配合物は、下記の基本混合物および最終硬化用パッケージからなる。
Alcanから入手した430gのATH(アルミナ三水和物)
250gのCORIAN(登録商標)4×12メッシュサイズ粒子
Penn Color Inc.から入手した33.33gの9Z1351(IBOMA中のアルミニウムフレーク顔料分散液)
69.21gのメタクリル酸メチル(MMA)
200.00gのSIRUP(予備重合メタクリル酸メチル)
Arkemaから入手した8.59gのtert−ブチルペルオキシマレイン酸(PMA−25)開始剤ペースト
Sartomerから入手した2.55gのトリメタクリル酸トリメチロールプロパン(TRIMまたはSR350AA)架橋剤
Stepanから入手した0.64gのZelec(登録商標)PHカップリング剤
Cytecから入手した1.56gのAOT−S(Aerosol OT−S)界面活性剤
DuPontから入手した2.66gの水酸化カルシウム(Ca(OH)2)分散液
0.11gの脱イオン水
Evans Chemeticsから入手した1.35gのジメルカプト酢酸グリコール(GDMA)
小型容器中で室温でMMA、SIRUP、PMA−25、AOT−S、TRIM、Zelec PH、および9Z1351を混ぜ合わせることによって液状配合物を調製した。成分を、エアモーターで駆動するインペラーを用いて2分間混合した。ATHおよびCORIAN(登録商標)粒子を加え、混合を1200から1400rpmの速度で30秒間続けた。全混合物を減圧排気装置に入れ、水銀60.96cm(24インチ)の減圧でエアモーター(500rpm)で駆動するインペラーを用いて撹拌した。真空に達した80秒後に、混合物に最終硬化用パッケージ成分(水酸化カルシウム、水、およびGDMA)をシリンジによって加えた。さらに40秒(合計で120秒)後に混合機を停止し、真空を解放した。この反応を開始した混合物を直ちに注型キャビティに注入した。
20.32cm(8インチ)×20.32cm(8インチ)×1.27cm(0.5インチ)注型キャビティをPVAフィルムで裏打ちし、真空によって所定位置に保持した。この注型キャビティを35℃に予熱した。
減圧排気した混合物を注型キャビティに注入し、ポリエステルフィルムシートで覆った。硬化材料の熱損失をできるだけ少なくするためにポリエステルフィルムの上部に断熱カバーを置いた。
Claims (5)
- (a)架橋性アクリル系材料および観測者の見る角度に応じて異なった外観を有する異方性粒子を含有し、前記異方性粒子の大部分が少なくとも3のアスペクト比を有する液状組成物を形成するステップと、
(b)前記液状組成物を、少なくとも1%の収縮能力を有する支持材に塗布するステップであって、前記支持材の収縮率が、式:
(25℃の温度における前記支持材の表面積−100℃の温度における前記支持材の表面積)/(25℃の温度における前記支持材の表面積)×100
で計算される、ステップと、
(c)前記支持材に塗布した前記液状組成物を凝固させて固体物品を形成するステップと、
を含む、装飾的外観を有する固体物品を調製する方法。 - 前記支持材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリフッ化ビニル、およびポリエチレンテレフタラートの群から選択されるポリマーフィルムからなる、請求項1に記載の方法。
- 前記異方性粒子が金属フレークである、請求項2に記載の方法。
- 前記液状組成物が、美的充填剤として使用される固体表面粒子をさらに含み、前記美的充填剤が、ABS樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、エチレンコポリマー、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアクリル樹脂、ポリジエン、ポリエステル、ポリイソブチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、尿素/ホルムアルデヒド樹脂、ポリ尿素、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、またはポリビニルエステルから選択されるポリマーを含む、充填剤入りの、および充填剤なしの、顔料または染料で着色した、不溶性または架橋したチップである、請求項3に記載の方法。
- 前記支持材の前記収縮が5〜15%の範囲内にある、請求項1に記載の方法。
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