JP6650148B2 - デュアルキュア型耐汚染性マイクロスフェア物品 - Google Patents
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Description
(a)Rfは、以下のうちの少なくとも1つ、又はこれらの組み合わせから選択され、
(c)RLは、
本開示の転写コーティング法を用いて本明細書に開示したマイクロスフェア転写物品を形成し、このマイクロスフェア転写物品から本明細書に開示したマイクロスフェア物品を形成することができる。このマイクロスフェア物品は驚くほど高い美観を有している。
支持層は「寸法的に安定」したものでなければならない。換言すれば、支持層は、転写物品の調製時に収縮、膨張、相変化などを起こすものであってはならない。有用な支持層は、例えば、熱可塑性であっても、非熱可塑性であっても、又は熱硬化性であってもよい。当業者であれば、本明細書に開示した転写物品に有用な支持層を選択することができるであろう。支持層が熱可塑性層である場合、転写キャリアの熱可塑性剥離層の融点よりも高い融点を有することが好ましい。転写キャリアを形成するのに有用な支持層は、紙及び高分子フィルムの少なくとも1つから選択されたものを含むが、それらに限定されない。例えば、高分子フィルムは、ニ軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどであり、これらは良好な温度安定性及び伸長性を示すため、ビーズ塗布、接着剤塗布、乾燥、印刷などの加工作業を受けることができる。
転写キャリアを形成するうえで有用な熱可塑性剥離層としては、これらに限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、有機ワックス、それらのブレンドなどのポリオレフィンの少なくとも1つから選択されるものが挙げられる。低密度から中密度(約0.910〜0.940g/ccの密度)のポリエチレンが、転写物品の調製において行われ得る後コーティング及び乾燥操作に適応するだけの充分に高い融点を有すること、また、上記複数の透明マイクロスフェア以外にバインダー層として使用され得る広範な接着性材料から剥離することから、好ましい。
本開示において有用なマイクロスフェアは、ガラス、ポリマー、ガラスセラミック、セラミック、金属、及びこれらの組み合わせなどの各種の材料で形成することができる。いくつかの実施形態では、マイクロスフェアはガラスビーズである。ガラスビーズは大部分が球形である。ガラスビーズは一般的には通常のソーダ石灰ガラス又はホウケイ酸塩ガラスを粉砕することによって、一般的にグレイジング及び/又はガラス器などのリサイクル源から製造される。一般的な工業用ガラスはそれらの組成に応じて異なる屈折率を有し得る。ソーダ石灰ケイ酸塩及びホウケイ酸塩は一般的な種類のガラスである。ホウケイ酸塩ガラスは、通常、ボリア及びシリカを、アルカリ金属酸化物、アルミナなどの他の元素酸化物と共に含有する。他の酸化物の中でもボリア及びシリカを含有する当業界で使用されるガラスとしては、Eガラス、Schott Industries,Kansas City,Missouriより商標名「NEXTERION GLASS D」で入手可能なガラス、及びCorning Incorporated,New York,New Yorkより商標名「PYREX」で入手可能なガラスが挙げられる。
マイクロスフェアは、通常スクリーンふるいにより粒径別に分けられて有用な粒度分布が与えられる。ふるい分けは、マイクロスフェアの粒径の特性評価を行うためにも用いられる。ふるい分けでは、制御された開口径を有する一連のスクリーンを使用し、その開口を通過するマイクロスフェアは開口径に等しいか又はそれより小さいものと仮定される。マイクロスフェアでは、スクリーンの開口に対してマイクロスフェアがどのような向きとされても、マイクロスフェアの断面直径はほとんど常に同じであるからこのことは成り立つ。経済性を制御し、バインダー層表面へのマイクロスフェアの充填を最大化するためには、可能な限り広い粒径範囲を用いることが望ましい。しかしながら、用途によっては、マイクロスフェアによってコーティングされたより均一な表面を与えるうえでマイクロスフェアの粒径範囲を限定することが必要となる場合もある。いくつかの実施形態では、平均のマイクロスフェア直径の有用な範囲は、約5マイクロメートル〜約200マイクロメートル(通常は約35〜約140マイクロメートル、好ましくは約35〜90マイクロメートル、最も好ましくは約38〜約75マイクロメートル)である。少数であれば(マイクロスフェアの全体数に対して0〜5重量%)、20〜180マイクロメートルの範囲の外のより小さい及びより大きいマイクロスフェアを許容することができる。いくつかの実施形態では、マイクロスフェアの多モード粒度分布が有用である。
いくつかの実施形態では、マイクロスフェアをシラン結合剤、チタン酸塩、有機クロム錯体などの少なくとも1つから選択されるものなどの接着促進剤で処理することにより、特に耐湿性の点でマイクロスフェアのバインダー樹脂層との接着力が最大化される。
いくつかの実施形態では、バインダー樹脂層は、縮合ポリマー又はアクリルポリマーを含む。いくつかの実施形態では、バインダー樹脂層は、フッ素含有有機高分子材料を含む。透明マイクロスフェアは、バインダー樹脂層の第1の主面内に部分的に包埋され、第1の主面に接着される。バインダー樹脂層は、透明マイクロスフェア自体に対して、又は処理済みのマイクロスフェアに対して、高い接着性を示す必要がある。マイクロスフェア用の接着促進剤は、マイクロスフェアの表面上にバインダー樹脂層を配置するための処理ウインドウ内に適合可能であれば、バインダー樹脂層自体に直接添加することも可能である。バインダー樹脂層が転写キャリアの熱可塑性剥離層からの充分な剥離性を有し、一方の側が熱可塑性プラスチックの剥離層中に、他方の側がバインダー樹脂層中に包埋されたマイクロスフェアからの転写キャリアの剥離を可能とすることが重要である。本開示のデュアルキュア型耐汚染性物品では、露出したビーズ表面はバインダー樹脂層によって覆われない。
ヘキサフルオロプロピレン:C3F6、分子量150.02、モノマーのフッ素含量76.0%、重量比40%;
フッ化ビニリデン:C2H2F2、分子量64.03、モノマーのフッ素含量59.3%、重量比50%。
(0.1×0.76)+(0.4×0.76)+(0.5×0.593)]×100=67.7%
本開示のマイクロスフェアコーティング物品及び転写物品は、場合により1つ以上の強化層を有することができる。適当な強化層の例としては、ポリウレタン樹脂系、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、及びこれらの組み合わせが挙げられる。適当なポリウレタン樹脂系としては、これらに限定されるものではないが、ポリウレタン分散液、溶媒からコーティングされる2成分ウレタン、固形分100%の2成分ウレタン、及びこれらの組み合わせの少なくとも1つから選択されるものが挙げられる。適当なアクリル樹脂系としては、これらに限定されるものではないが、紫外線硬化性アクリル樹脂系、及び熱硬化性アクリル樹脂系から選択されるものが挙げられる。かかる系は、溶媒コーティングされたもの、水性分散液、又はホットメルトコーティングされたものであってよい。ポリエステル樹脂の適当な1つの種類として、共非晶質(co-amorphous)ポリエステル樹脂がある。適当なエポキシ樹脂系としては、これらに限定されるものではないが、2成分及び1成分エポキシ樹脂の少なくとも1つから選択されるものが挙げられる。かかる強化層は、ビーズを含んだ転写キャリアの表面の反対側のバインダー樹脂層の表面に形成することができる。強化層は、有利な取り扱い特性を与える機能を有し、それによりバインダー樹脂の薄層を用いることを可能とするものである。
本開示のマイクロスフェアコーティング物品及び転写物品は、場合により1つ以上の基材層を有することができる。好適な基材層の例としては、織物(ナイロン、ポリエステルなどの合成、非合成の織布及び不織布を含む)、ビニル被覆織物などのポリマー被覆織物、ポリウレタン被覆織物など;高分子マトリクス複合材料;革;金属;塗料被覆金属;紙;アクリル樹脂などの高分子フィルム又はシート、ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタンなどのポリウレタン、ポリエチレンテレフタレートなどの非晶質又は半結晶性ポリエステルを含むポリエステル、天然及び合成ゴムなどのエラストマーなどの少なくとも1つから選択されたものが挙げられるが、これらに限定されない。基材は、例えば、衣類物品;自動車、船舶又は他の乗物のシートの覆い;自動車、船舶又は他の乗物の車体;整形外科デバイス;電子デバイス、携帯用デバイス、家庭用機器などの形態であってもよい。
本開示のバインダー樹脂層は、場合により、所望の基材に対する接着剤として働く機能を行ってもよく、かつ/又はグラフィック機能も有するように顔料を更に含んでもよい。
本開示のマイクロスフェアコーティング物品及び転写物品は、それぞれ場合により1つ以上の接着層を有することができる。例えば、基材接着層を、物品中に場合により含めることにより、バインダー層又は場合によりバインダー層と結合される材料の層を基材と結合するための手段を提供することができる。基材接着層(及び場合により設けられる他の任意の接着層)は、例えば、感圧性接着剤、湿気硬化型接着剤、及びホットメルト接着剤(即ち高温で塗布されるもの)などの当該技術分野では周知のものから選択することができる。かかる材料の例としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、ブロックコポリマー、シリコーン、ウレタンなどを含む天然及び合成ゴムが挙げられる。しかしながら、使用される各接着層は所望の層同士を互いに接着するように選択されなければならない。例えば、基材接着層は、対象とする基材及びそれが結合される他の層に接着できるように選択されなければならない。
実施形態1。少なくとも第1の表面を含む物品であって、前記第1の表面が、
(a)フッ素含有ポリマーを含み、第2の主面の反対側の第1の主面を含むバインダー樹脂層と、
(b)バインダー樹脂層の第1の主面に部分的に包埋及び接着された複数のマイクロスフェアと、を有し、
フッ素含有ポリマーが、少なくとも1つのフッ素含有モノマーと、少なくとも1つの活性水素官能基を有する2つ以上の非フッ素化モノマーとから誘導された部分フッ素化ポリマーであり、更に、活性水素官能基の全部ではないが少なくとも1つが、潜在的な官能基を有する少なくとも1つの硬化剤と反応される、物品。
(a)Rfは、以下のうちの少なくとも1つ、又はこれらの組み合わせから選択され、
(c)RLは、
(a)フッ素含有ポリマーを含み、第2の主面の反対側の第1の主面を有するバインダー樹脂層と、
(b)バインダー樹脂層の第1の主面に部分的に包埋及び接着された複数のマイクロスフェアと、を有し、
フッ素含有ポリマーが、少なくとも1つのフッ素含有モノマーと、少なくとも1つの活性水素官能基を有する2つ以上の非フッ素化モノマーとから誘導された部分フッ素化ポリマーであり、更に、活性水素官能基の全部ではないが少なくとも1つが、潜在的な官能基を有する少なくとも1つの硬化剤と反応され、硬化剤が、ポリイソシアネートを含む、物品。
耐汚染性−マスタード
自立型ビーズフィルム、及びその積層体にラベルを貼り、油性マジックペンで裏側(即ち、露出したビーズ表面の反対側)に直径5.08cm(2インチ)の円を書いた。1枚の白いボンド紙を試料の下に置き、Hunter Labs MiniScan EZ分光光度計(モデル番号4500L、Hunter Associates Laboratory,Incorporated,Reston,VA)を使用してフィルム又は積層体の前面(即ち、露出したビーズを有する表面)から円の中心のL*、a*、及びb*を測定した。次に、French’s 100% Natural Classicイエローマスタードを塗布し、綿棒を用いて円の境界内のフィルムの前面に均一に分配した。このようにして調製した試料を、温度66℃(150°F)、相対湿度80%で72時間、加熱及び加湿チャンバー内に置いた。チャンバーから取り出した後、フィルムを温水ですすぎ、ペーパータオルで拭いて試験表面から残留物質を除去した。このプロセスの間にフィルムを破かないように注意を払った。乾燥後、L*、a*、及びb*を上記と同様にして測定し、b*値の変化を記録した。b*パラメータは、CIE(国際照明委員会)1976色空間に規定される青−黄色の尺度であることから選択した。50未満、又は30未満、又は更には20未満の値が望ましい。
示される場合を除いて、以下のパラメータを使用して、ASTM D5402−06(2011)方法Aに記載されているように、自立型ビーズフィルムを溶媒耐性に関して評価した。溶媒は、MEK(メチルエチルケトン)であった。チーズクロスを使用した。試料の寸法は5.1×2.5cm(2インチ×1インチ)であった。試験した試料は、反射光を用いて100倍の顕微鏡下で評価した。視野内のビーズの数を数えることによって、溶媒で擦った範囲のビーズの損失を検査した。なくなったビーズが10%以下である場合にその試料を「合格」とした。なくなったビーズが10%よりも多い場合にその試料を「不合格」とした。
自立型ビーズフィルム試料を、卓上型剥離試験機を使用して摩擦係数について評価した。約0.25g/ccの密度を有する厚さ3.2mm(0.013mm)のエラストマー発泡材を、厚さ約6mm(0.024インチ)の63.5mm(2.5インチ)四方の平坦なスチール基材に接着し、発泡材を含む重量を約200gとした。次に、基材よりも約5mm(0.20インチ)長い63.5mm(2.5インチ)の長さを有する自立型ビーズフィルムを、基材の発泡材で覆われた表面上に置くことによって、フィルムが基材の前縁を包むようにした。フィルムにピンが入るような穴を切り抜き、このピンによって試験の間、基材を引っ張った。この試験物品を、フィルム側を下にして、イソプロピルアルコールで拭いた、少なくとも15.2cm×25.4cm(6インチ×10インチ)のガラス表面上に置いた。卓上型剥離試験機を摩擦係数モードで使用して、試験物品をガラス表面にわたって約2.29m/分(90インチ/分)の速度で少なくとも約5秒間引っ張った。トランスデューサーを、発泡材を含むスチール基材の重量からの力で1.00として較正した。こうすることで、引っ張る力を直接、摩擦係数(COF)として読み取った。動的(動)摩擦係数を、測定の開始から1秒後からCOF値のグラフを評価することによって求めた。データを毎秒10個の測定値の速度で収集し、平均を記録した。各フィルムについて3つの試料を測定し、これら3つの摩擦係数の平均を記録した。0.3以下の値が望ましい。
自立型ビーズフィルムを、ASTM D 3363に従って、鉛筆硬度に関して評価した。研磨紙(粒度400)を、平坦で滑らかなベンチトップに両面テープで接着した。鉛筆の芯(Newell Rubbermaid Office Products,Oak Brook,ILの子会社であるPrismacolor Professional Art Suppliesより販売されるTurquoise Premium鉛筆芯(硬度9H〜6B)、機械式芯ホルダー付きTotiensドローイング用芯)を、芯先に欠け又は傷がなく、平坦で滑らかな円形断面ができるまで、研磨紙に90°の角度で当てて摩耗させた。鉛筆先端に加える力は7.5N、又は場合によりこれよりも低い値に固定した。自立型ビーズフィルムをガラス表面上に置いた。各試験用に新たに用意された鉛筆芯を用いることにより、Elcometer 3086 Motorised鉛筆硬度試験機(Elcometer Incorporated,Rochester Hills,MIより入手したもの)を使用して、芯をフィルムに対して45°の角度及び所望の荷重でしっかりと押しつけ、試験用パネルにわたって「順」方向に少なくとも0.63cm(0.25インチ)の長さの線を引いた。3本の鉛筆線を、芯の硬度の等級ごとに作成した。検査に先立って、砕けた芯をイソプロピルアルコールで濡らした湿ったペーパータオルを使用して試験領域から除去した。フィルムを欠陥について目視で検査し、各鉛筆線の最初の0.317cm〜0.635cm(0.125インチ〜0.25インチ)を光学顕微鏡(50〜1000倍率)で検査した。フィルムに引っかき傷をつけることもフィルムを裂くこともない、又は、いずれのビーズも外すことも部分的に外すこともない鉛筆が見つかるまで、より堅い芯からより軟らかい芯に換えて硬度のスケールを下げながら上記方法を繰り返した。各芯硬度の3本の線のうちの少なくとも2本がこれらの基準を満たすことを合格の必要条件とした。合格した芯のうちの最も硬いものの硬度をそのフィルムの鉛筆硬度として記録した。5ニュートンの力で3H又はそれよりも硬い値が望ましい。
ホウケイ酸塩ビーズキャリア
ホウケイ酸塩ガラス粉末を、水素/酸素火炎に3g/分の速度で通過させることによって火炎処理装置に2回通過させてマイクロスフェアを形成し、ステンレススチール製容器に回収し、磁石を使用して金属性の不純物を取り除いた。得られたガラスマイクロスフェアを以下の要領で600ppmのSILQUEST A1100で処理した。シランを水に溶解してから混合下でマイクロスフェアビーズに加え、一晩風乾した後、110℃で20分間乾燥させた。次いで、乾燥したシラン処理マイクロスフェアビーズをふるいにかけて凝集塊をすべて除去し、75μm以下の粒径を有する、自由流動性のビーズを得た。得られた透明なシラン処理マイクロスフェアを、約140℃(284°F)に予備加熱したポリエチレンコーティングされたポリエステル基材ライナーを有する転写キャリア上に機械式ふるいを使用してカスケードコーティングすることによって、拡大イメージングシステムにより測定される直径の約30〜40%に相当する深さにまでポリエチレン層に包埋された透明マイクロスフェアの均一な層を有するビーズキャリアを形成した。
ソーダ石灰ケイ酸塩マイクロスフェアビーズを入手したままの状態で使用し、以下の要領でビーズキャリアを調製した。ガラスマイクロスフェアビーズを以下の要領で600ppmのSILQUEST A1100で処理した。シランを水に溶解してから混合下でマイクロスフェアビーズに加え、一晩風乾した後、110℃で20分間乾燥させた。次いで、乾燥したシラン処理マイクロスフェアビーズをふるいにかけて凝集塊をすべて除去し、75μm以下の粒径を有する、自由流動性のビーズを得た。得られた透明なシラン処理マイクロスフェアを、約140℃(284°F)に予備加熱したポリエチレンコーティングされたポリエステル基材ライナーを有する転写キャリア上に機械式ふるいを使用してカスケードコーティングすることによって、拡大イメージングシステムにより測定される直径の約30〜40%に相当する深さにまでポリエチレン層に包埋された透明マイクロスフェアの均一な層を有するビーズキャリアを形成した。
3.8リットル(1ガロン)の透明なガラス瓶に、1941.2g(1.389当量)のFPOH 1と165.1g(1.065当量)のICN 4とを加えた。瓶を機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を2時間混合した。その時点で、混合物は澄んでおり、均質であった。1ミリリットルの澄んだ均質の溶液を、ThermoScientific SMART MULTIBOUNCE HATRのIR結晶に適用し、赤外線スペクトルを測定した際、約2300cm−1におけるイソシアネート吸収ピークを観察した。混合物に1.33gのT12を加え、3.8リットル瓶を再度、機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を70時間混合した。その時点で、IR分析によりイソシアネート吸収ピークの消失が示された。溶液に11.1gのPIと87gのエチルアセテートとを加え、3.8リットルガラス瓶を機械的ローラー上に配置することにより内容物を24時間混合した。得られた溶液は、固形分64.1%と計算され、76.7%のヒドロキシル当量がICN 4と反応していた。
250ml琥珀色ガラス瓶に、105.352g(0.092当量)のFPOH 2と70.24gのエチルアセテートを加えた。瓶を機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を24時間混合した。その時点で、混合物は澄んでおり、均質であった。次いで、溶液に11.25gのICN 4(0.073当量)を加え、瓶を機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を1時間混合した。その時点で、混合物は澄んでおり、均質であった。混合物に108マイクロリットルのT12を加え、瓶を再度、機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を70時間混合した。その時点で、IR分析によりイソシアネート吸収ピークの消失が示された。0.61gのPIを加え、溶液を1時間混合した。得られた溶液は、固形分62.4%と計算され、78.9%のヒドロキシル当量がICN 4と反応していた。
250ml琥珀色ガラス瓶に、135.09g(0.0966当量)のFPOH 1と12.75g(0.082当量)のICN 4を加えた。瓶を機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を2時間混合した。その時点で、混合物は澄んでおり、均質であった。1ミリリットルの澄んだ均質の溶液を、ThermoScientific SMART MULTIBOUNCE HATRのIR結晶に適用し、赤外線スペクトルを測定した際、約2300cm−1におけるイソシアネート吸収ピークを観察した。混合物に93マイクロリットルのT12を加え、瓶を再度、機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を70時間混合した。その時点で、IR分析によりイソシアネート吸収ピークの消失が示された。溶液に0.50gのPIを加え、瓶を機械的ローラー上に配置することにより内容物を24時間混合した。得られた溶液に関する固体のパーセントは、固形分66.7%と計算され、84.9%のヒドロキシル当量がICN 4と反応していた。
250ml琥珀色ガラス瓶に、137.83g(0.0986当量)のFPOH 1と14.25g(0.092当量)のICN 4を加えた。瓶を機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を2時間混合した。その時点で、混合物は澄んでおり、均質であった。1ミリリットルの澄んだ均質の溶液を、ThermoScientific SMART MULTIBOUNCE HATRのIR結晶に適用し、赤外線スペクトルを測定した際、約2300cm−1におけるイソシアネート吸収ピークを観察した。混合物に94マイクロリットルのT12を加え、瓶を再度、機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を70時間混合した。その時点で、IR分析によりイソシアネート吸収ピークの消失が示された。溶液に0.52gのPIを加え、瓶を機械的ローラー上に配置することにより内容物を24時間混合した。得られた溶液は、固形分67.2%と計算され、93.3%のヒドロキシル当量がICN 4と反応していた。
1リットル琥珀色瓶に、461.72g(0.3303当量)のFPOH 1と32.53g(0.2307当量)のICN 3を加えた。瓶を機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を2時間混合した。その時点で、混合物は澄んでおり、均質であった。1ミリリットルの澄んだ均質の溶液を、ThermoScientific SMART MULTIBOUNCE HATRのIR結晶に適用し、赤外線スペクトルを測定した際、約2300cm−1におけるイソシアネート吸収ピークを観察した。混合物に108マイクロリットルのT12を加え、瓶を再度、機械的ローラー上に配置し、瓶を回転させ、内容物を70時間混合した。その時点で、IR分析によりイソシアネート吸収ピークの消失が示された。溶液に1.76gのPIを加え、ガラス瓶を機械的ローラー上に配置することにより内容物を24時間混合した。得られた溶液は、固形分66.1%と計算され、69.8%のヒドロキシル当量がICN 3と反応していた。
(実施例1)
以下の成分を混合することによって溶媒ベースの2成分ウレタンを調製した。337グラムの合成実施例Aの溶液(FPOH1からの0.212eqのOHは予め0.163eqのICN4と反応した)を、0.95リットル(1クォート)瓶内で2.57グラム(0.013eq)のICN 1、6.49グラム(0.020eq)のICN 5、及び39.0gのエチルアセテートと混合した。混合物を8分間渦混合(swirl)した。その時点で、溶液は澄んでおり、均質であった。得られた溶液を、上記に述べたようにして調製した幅30.5cm(12インチ)のソーダ石灰ビーズキャリアに、0.1mm(0.004インチ)の隙間を有するノッチバーコーターを使用して、約1.5メートル/分(5フィート/分)の速度で塗布した。バインダー樹脂コーティングされたビーズキャリアを、3つの3メートル(10フィート)炉内にてそれぞれ90℃(194°F)、90℃(194°F)、及び104℃(219°F)で乾燥させた。ICN 4(合成Aより)とICN 1とICN 5との間のイソシアネート当量の比は、83.1:6.8:10.1/ICN 4:ICN1ICN5であった。イソシアネート総当量とヒドロキシル当量とのおよその比は、0.925:1.0であった。総活性水素官能基の当量に対する、架橋剤のおよそのパーセント当量は、0.033/0.212=15.6%であった。
以下の成分を混合することによって溶媒ベースの2成分ウレタンを調製した。455グラムの合成実施例Aの溶液(FPOH1からの0.2865eqのOHは、予め0.220eqのICN 4と反応した)を、0.946リットル(1クォート)瓶内で12.57g(0.0383eq)のICN 5及び105.2gエチルアセテートと混合した。混合物を8分間渦撹拌した。その時点で、溶液は澄んでおり、均質であった。得られた溶液を、上記に述べたようにして調製した幅30.5cm(12インチ)のソーダ石灰ビーズキャリアに、0.1mm(0.004インチ)の隙間を有するノッチバーコーターを使用して、約1.5メートル/分(5フィート/分)の速度で塗布した。バインダー樹脂コーティングされたビーズキャリアを、3つの3メートル(10フィート)炉内にてそれぞれ90℃(194°F)、90℃(194°F)、及び104℃(219°F)で乾燥させた。ICN 4(合成Aより)とICN 5との間のイソシアネート当量の比は、85.2:14.8であった。イソシアネート総当量とヒドロキシル当量とのおよその比は、0.90:1.0であった。総活性水素官能基の当量に対する、架橋剤のおよそのパーセント当量は、0.0383/0.2865=13.4%であった。
以下の成分を混合することによって溶媒ベースの2成分ウレタンを調製した。186.84グラムの合成実施例Bの溶液(FPOH 2からの0.0915eqのOHは、0.0726eqのICN 4と反応した)を、0.946リットル(1クォート)瓶内で3.75g(0.0194eq)のICN 1及び32gのエチルアセテートと混合した。混合物を8分間渦撹拌した。その時点で、溶液は澄んでおり、均質であった。得られた溶液を、上記に述べたようにして調製した幅30.5cm(12インチ)のソーダ石灰ビーズキャリアに、0.1mm(0.004インチ)の隙間を有するノッチバーコーターを使用して、約1.5メートル/分(5フィート/分)の速度で塗布した。バインダー樹脂コーティングされたビーズキャリアを、3つの3メートル(10フィート)炉内にてそれぞれ90℃(194°F)、90℃(194°F)、及び104℃(219°F)で乾燥させた。ICN 4(合成Bより)とICN1との間のイソシアネート当量の比は、78.8:21.1 ICN 4:ICN 1であった。イソシアネート当量とヒドロキシル当量とのおよその比は、1.0:1.0であった。総活性水素官能基の当量に対する、架橋剤のおよそのパーセント当量は、0.0194/0.0915=21.2%であった。
実施例4は、以下のように調製した。0.408g(0.00114eq)のFPOH 3を、7.75gのエチルアセテートに溶解した。FPOH3が完全に溶解した際、0.662g(0.00343eq)のICN 1を900ppm(1.0マイクロリットル)のT12触媒と共に溶液に加え、混合物をローラー上に3時間配置した。混合物の全てを、100g混合カップ内の28.97gの合成実施例Cの前駆体(FPOH 1からの0.0189eqのOHは、0.016 eq ICN 4と反応した)に加え、遠心樹脂ミキサー(MAX 40混合カップ及びFlackTek Speedmixer DAC 150 FV、いずれもFlackTek Incorporated,Landrum,SCより)を使用して2600rpmで30秒間混合した。得られた溶液を、上記に述べたようにして調製した幅30.5cm(12インチ)のソーダ石灰ビーズキャリアに、0.1mm(0.004インチ)の隙間を有するノッチバーコーターを使用して、約1.5メートル/分(5フィート/分)の速度で塗布した。バインダー樹脂コーティングされたビーズキャリアを、3つの3メートル(10フィート)炉内にてそれぞれ90℃(194°F)、90℃(194°F)、及び104℃(219°F)で乾燥させた。ICN 4(合成Cより)とICN 1(POH 3の当量を引く)との間のイソシアネート当量の比は、87.6:12.4 ICN 4:ICN 1であった。イソシアネート総当量とヒドロキシル当量とのおよその比は、1.0:1.0であった。総活性水素官能基の当量に対する、架橋剤のおよそのパーセント当量は、(0.00343−0.00114)/0.0189)=0.121=12.1%であった。
実施例5は、以下のように調製した。1.447g(0.0041eq)のFPOH 3を、16.955gのエチルアセテートに溶解した。FPOH 3が完全に溶解した際、2.346g(0.0122eq)のICN 1を、3.4マイクロリットルのT12(900ppm)と共に加えた。混合物を3時間回転させた後、100g混合カップ内の60.06gの合成実施例A(FPOH 1からの0.0378eq OHは、0.0290eq ICN4と反応した)に加えた。混合物を実施例1に記載のように遠心混合し、得られた溶液を、上記に述べたようにして調製した幅30.5cm(12インチ)のソーダ石灰ビーズキャリアに、0.1mm(0.004インチ)の隙間を有するノッチバーコーターを使用して、約1.5メートル/分(5フィート/分)の速度で塗布した。バインダー樹脂コーティングされたビーズキャリアを、3つの3メートル(10フィート)炉内にてそれぞれ90℃(194°F)、90℃(194°F)、及び104℃(219°F)で乾燥した。ICN 4(合成Aより)とICN 1(FPOH 3の当量を引く)との間のイソシアネート当量の比は、78.1:28.9 ICN 4:ICN 1であった。イソシアネート総当量とヒドロキシル当量とのおよその比は、1.0:1.0であった。総活性水素官能基の当量に対する、架橋剤のおよそのパーセント当量は、(0.0122−0.004)/(0.0378)=0.215=21.5%であった。
以下の成分をカップ中で加え合わせ、遠心樹脂ミキサー(MAX 40混合カップ及びFlackTek Speedmixer DAC 150 FV、いずれもFlackTec Incorporated,Landrum,SCより)を使用して400rpmで120秒間混合することによって、溶媒ベースの2成分ウレタンを調製した:0.50g ICN 5(0.00152eq)、4.38gエチルアセテート、0.07g PI。次いで、混合物に21.90gのFPOH 1(0.0156eq)を加え、この混合物をSpeedmixer内にて2600rpmで30秒間混合した。この溶液に13マイクロリットルのT12触媒を加え、混合物をSpeedmixer内にて2600rpmで30秒間混合した。得られた溶液を、0.15mm(0.006インチ)の隙間を有するノッチバーコーターを使用して、速度約1.5メートル/分(5フィート/分)で、上述したように調製した幅30.5cm(12インチ)のホウケイ酸塩ビーズキャリアに適用した。バインダー樹脂コーティングされたビーズキャリアを、室温で60分間、次いで80℃(176°F)の強制空気炉内で60分間乾燥させた。総活性水素官能基の当量に対する、架橋剤のパーセント当量は、10.0%であった。
以下の成分を混合することによって溶媒ベースの2成分ウレタンを調製した。152.1グラムの合成実施例Dの溶液(0.0917eqのICN 4は、FPOH 1からの0.0983eqのOHと反応した)を、0.946リットル(1クォート)瓶内で0.75g(0.0039eq)のICN 1と混合した。混合物を8分間渦撹拌した。その時点で、溶液は澄んでおり、均質であった。得られた溶液を、上記に述べたようにして調製した幅30.5cm(12インチ)のソーダ石灰ビーズキャリアに、0.1mm(0.004インチ)の隙間を有するノッチバーコーターを使用して、約1.5メートル/分(5フィート/分)の速度で塗布した。バインダー樹脂コーティングされたビーズキャリアを、3つの3メートル(10フィート)炉内にてそれぞれ90℃(194°F)、90℃(194°F)、及び104℃(219°F)で乾燥させた。ICN 4(合成Dより)とICN 1との間のイソシアネート当量の比は、96.0:4.0 ICN 4:ICN1であった。イソシアネート当量とヒドロキシル当量とのおよその比は、1.0:1.0であった。総活性水素官能基の当量に対する、架橋剤のおよそのパーセント当量は、0.0039/0.0983=0.04=4%であった。
以下の成分を混合することによって溶媒ベースの2成分ウレタンを調製した。58.9gの合成実施例Eの溶液(0.0274eqのICN3は、FPOH 1からの0.0392eqのOHと反応した)を、混合カップ内で、2.37g(0.0123eq)のICN 1及び15.17gのエチルアセテートと混合した。混合物を2500rpmで30秒間遠心分離した。得られた溶液を、上記に述べたようにして調製した幅30.5cm(12インチ)のホウケイ酸塩ビーズキャリアに、0.127mm(0.005インチ)の隙間を有するノッチバーコーターを使用して、約1.5メートル/分(5フィート/分)の速度で塗布した。バインダー樹脂コーティングされたビーズキャリアを、3つの3メートル(10フィート)炉内にてそれぞれ80℃(176°F)、80℃(176°F)、及び90℃(194°F)で乾燥させた。コーティングされビーズキャリアを、第1の通過で用いたものと同一の速度及び温度で、もう1回炉を通過させた。ICN 3(合成Eより)とICN 1との間のイソシアネート当量の比は、69:31であった。イソシアネートとヒドロキシル当量とのおよその比は、1.0:1.0であった。総活性水素官能基の当量に対する、架橋剤のおよそのパーセント当量は、0.0123/0.039=0.31=31%であった。
20.3cm(8インチ)四方の熱成形可能なビーズフィルム積層体を、COMET熱成形機(モデルC32.5S、Machinery Corporation,Carol Stream,IL)を使用して熱成形した。6.35cm(2.50インチ)四方のベース、高さ1.27cm(0.5インチ)、及び異なる半径並びに垂直面に対するドラフト角を有するオス試験型を使用してフィルムを形成した(図1A〜1Eを参照)。以下のパラメータが使用された。3M Company,St.Paul,MNから商標名「ScotchtrakInfrared Heat Tracer IR−16L3」で市販されている、レーザーサイトを備えた携帯用非接触(赤外)温度計を使用して、成形直前のシート温度を測定した。
Claims (5)
- 少なくとも第1の表面を含む物品であって、前記第1の表面が、
(a)フッ素含有ポリマー及び架橋剤を含み、第2の主面の反対側の第1の主面を有するバインダー樹脂層と、
(b)前記バインダー樹脂層の前記第1の主面に部分的に包埋及び接着された複数のシラン処理マイクロスフェアと、を有し、
前記フッ素含有ポリマーが、少なくとも1つのフッ素含有モノマーと、2つ以上の非フッ素化モノマーとから誘導された、少なくとも1つの活性水素官能基を有する部分フッ素化ポリマーであり、
更に、前記活性水素官能基の全部ではないが少なくとも1つが、潜在的な官能基を有する少なくとも1つの硬化剤と反応しており、
前記硬化剤がポリイソシアネートを含み、
前記バインダー樹脂層において、前記フッ素含有ポリマーの総活性水素官能基の当量に対する、前記架橋剤のパーセント当量が7%〜25%であり、
前記バインダー樹脂層は、熱硬化及び化学線硬化の両方により架橋されており、
前記部分フッ素化ポリマーが、式(I)の構造のコポリマー:
(式中、
Rfは、前記ポリマーの30mol%〜60mol%として必ず存在し、
RXは、前記ポリマーの5mol%〜20mol%として必ず存在し、更に、
RL及びRGは、前記ポリマーの残りのmol%を構成し、
(a)Rfは、以下のうちの少なくとも1つ、又はこれらの組み合わせから選択され、
式中、Rf2は、1〜8個の炭素原子を有するフルオロアルキルであり、
(b)RXは、
であり、式中、Q1は、
であり、Zは任意であり、存在する場合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、若しくはアルカリーレンから選択され、これらのいずれも場合によりN、O又はSで置換されていてもよく、
Xは、OH、又はSH、又はNHR1であり、R1は、H、又は1〜22個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキルであり、
(c)RLは、
であり、式中、Q2は、
であり、Zは任意であり、存在する場合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、若しくはアルカリーレンから選択され、これらのいずれも場合によりN、O又はSで置換されていてもよく、
Lは、
であり、Yは、O、S、NR1であり、R1は、H、又は1〜22個の炭素原子を有するアルキル若しくはシクロアルキルであり、
Aは、
であり、nは、1〜5であり、R2は、H又はCH3であり、
(d)RGは、
であり、式中、Q3は、
であり、Zは任意であり、存在する場合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、若しくはアルカリーレンから選択され、これらのいずれも場合によりN、O又はSで置換されていてもよく、Gは、アリール、アルキル、アラルキル又はアルカリールである)
を含む、物品。 - Rfが、前記ポリマーの30mol%〜60mol%として必ず存在し、RXが、前記ポリマーの5mol%〜15mol%として必ず存在し、RL及びRGが、前記ポリマーの残りのmol%を構成する、請求項1に記載の物品。
- 前記バインダー樹脂層が更に、縮合ポリマー又はアクリルポリマーを含む、請求項1又は2に記載の物品。
- 前記非フッ素化モノマーがヒドロキシ含有モノマーである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の物品。
- 前記部分フッ素化ポリマーが、9000g/mol以上の数分子量を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の物品。
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