(57)【要約】  本開示は、第１のテクスチャ（１６）を硬化性被覆物に施し、その被覆物を硬化させ、次いで、第１のテクスチャ（１６）上に第２の異なるテクスチャ（１８）をエンボス加工することによって形成したテクスチャ加工表面を有する材料（１０）を製造する方法および装置を特徴とする。本開示はまた、複製キャスティングプロセスで使用される剥離ウェブ（１０）と、シート、ボード、プレート、またはウェブ形態の完成製品との両方を含むテクスチャ加工材料を特徴とする。
2019500240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化系の複製キャスティングで使用される剥離ウェブであって、前記剥離ウェブが、
基材と、
前記基材の少なくとも一方の表面に配置された被覆層と
を含み、前記被覆層が、キャスティング中に複製される表面効果を含み、前記表面効果が、第１のマイクロまたはナノスケール三次元テクスチャおよび第２のマクロスケール三次元テクスチャを含む、剥離ウェブ。
【請求項２】
前記第２の三次元テクスチャが、前記剥離ウェブの製造中に前記第１の三次元テクスチャ上にポストエンボス加工される、請求項１に記載の剥離ウェブ。
【請求項３】
前記第１のテクスチャが、回折格子、疎水性表面テクスチャ、レーザ干渉虹パターン、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の剥離ウェブ。
【請求項４】
前記第１のテクスチャが、レンチキュラーレンズテクスチャ、抵抗低減テクスチャ、キューブコーナーテクスチャ、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の剥離ウェブ。
【請求項５】
前記第２のテクスチャが、約５０〜３００μｍのフィーチャ深さを有する、請求項１に記載の剥離ウェブ。
【請求項６】
前記第１のテクスチャが、約１〜１００μｍのフィーチャ長さおよび約１〜１０μｍのフィーチャ幅を有する、請求項１に記載の剥離ウェブ。
【請求項７】
前記第１のテクスチャが、約１〜１０μｍのフィーチャ間隔および約１〜１０μｍのフィーチャ深さまたは高さを有する、請求項１に記載の剥離ウェブ。
【請求項８】
前記被覆層が、アクリラートを含む、請求項１に記載の剥離ウェブ。
【請求項９】
前記被覆層が、ポリプロピレンを含む、請求項１に記載の剥離ウェブ。
【請求項１０】
前記基材が、紙またはプラスチックを含む、請求項１に記載の剥離ウェブ。
【請求項１１】
被覆物をフレキシブル基材に塗布するステップと、
前記被覆物に第１の三次元マイクロまたはナノスケールテクスチャおよび第２の三次元マクロスケールテクスチャを付与して、テクスチャ加工表面を有する剥離ウェブを形成するステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記第１のテクスチャを付与した後であって前記第２のテクスチャを付与する前に前記被覆物を硬化させるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の三次元テクスチャを付与するステップが、前記硬化被覆物をエンボス加工することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記テクスチャの少なくとも１種が、前記被覆物を彫刻ロールの表面に対してニッピングすることによって施される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
エンボス加工が、前記硬化被覆物を加熱複製表面に対してニッピングすることによって行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記複製表面が、前記硬化被覆物のガラス転移温度より高い温度に加熱される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１０００ＰＬＩの圧力が、ニップで印加される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のテクスチャが、回折格子、疎水性表面テクスチャ、レーザ干渉虹パターン、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のテクスチャが、レンチキュラーレンズテクスチャ、抵抗低減テクスチャ、キューブコーナーテクスチャ、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
マイクロまたはナノスケールフィーチャおよびマクロスケールフィーチャを有するテクスチャを含む表面を有するフレキシブルウェブを含む製品であって、前記マイクロまたはナノスケールフィーチャおよびマクロスケールフィーチャが前記ウェブの同一領域に配置されている、製品。
【請求項２１】
前記フレキシブルウェブが、テクスチャ加工ポリマー層を含む、請求項２０に記載の製品。
【請求項２２】
前記フレキシブルウェブが、前記テクスチャ加工ポリマー層にラミネート加工されたシート形状材料をさらに含む、請求項２１に記載の製品。
【請求項２３】
前記シート形状材料が、布、ボード、紙、およびホイルからなる群から選択される、請求項２２に記載の製品。
【請求項２４】
前記ナノスケールテクスチャが、回折格子、疎水性表面テクスチャ、レーザ干渉虹パターン、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２０に記載の製品。
【請求項２５】
前記マイクロスケールテクスチャが、レンチキュラーレンズテクスチャ、抵抗低減テクスチャ、キューブコーナーテクスチャ、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２０に記載の製品。
【請求項２６】
テクスチャ加工表面を有する製品を作製する方法であって、
マクロスケール三次元テクスチャを、マイクロまたはナノスケール三次元テクスチャを備えている表面を有するウェブに機械的にエンボス加工するステップを含む、方法。
【請求項２７】
シリコーン樹脂を、マクロスケールテクスチャおよびマイクロまたはナノスケールテクスチャがその同一表面に配置されているテクスチャ加工剥離ウェブにキャスティングし、テクスチャ加工シリコーン複製ウェブを形成するステップと、
前記テクスチャ加工シリコーン複製ウェブを含む型を形成するステップと、
前記型を利用して、ニッケルスリーブを創出するステップと、
前記ニッケルスリーブを複製表面として利用して、前記マクロスケールテクスチャおよびマイクロまたはナノスケールテクスチャを第２の剥離ウェブに付与するステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ウェブを硬化性被覆物で被覆し、硬化性被覆物に複製表面、例えば彫刻金属ロールによってテクスチャを付与し、ウェブ全体に放射線を当てることで被覆物をロールと接触している間に硬化させるプロセスによって、表面テクスチャ、例えば三次元パターンをウェブ材料に付与することができる。
【０００２】
このプロセスから得られたウェブ材料は、プラスチックフィルムを剥離ウェブの上またはその反対側に形成（例えば、キャスティング）し、次いで、冷却または硬化後に剥離ウェブから分離して、プラスチック材料を固化するプロセスにおいて剥離ウェブとして使用することができる。剥離ウェブは、固化したプラスチック材料を容易に分離することができる表面を提供し、プラスチック材料の表面に剥離表面のテクスチャを付与する。例えば、所望のテクスチャ加工表面の鏡像になっているテクスチャ加工表面を有する剥離ウェブの上またはその反対側にプラスチック材料を形成することによって、プラスチックシート材料の表面に所望のテクスチャ加工表面を付与することができる。
【０００３】
開示を参照により本明細書に組み込む米国特許第４，２８９，８２１号明細書および米国特許第４，３２２，４５０号明細書は、キャスティングプロセスで使用される剥離ウェブ上の剥離被覆物に表面効果を生じさせる技術を開示している。開示されている一方法は、ウェブ基材の一方の面に電子ビーム放射線硬化性材料の被覆物を塗布することと、基材の被覆側に複製表面、例えば、彫刻金属ロールを押し付けることと、被覆物に電子ビーム放射線を照射して被覆物を硬化させることと、基材をその基材に付着した硬化被覆物と共に複製表面から剥がすこととを含む。これらの方法を使用すると、複製表面を硬化被覆物に本質的に１００％忠実に複製することができる。他の複製キャスティングプロセスが、米国特許第６，３５５，３４３号明細書および米国特許第７，９６４，２４３号明細書に開示されており、これらの開示を参照により本明細書に組み込む。
【０００４】
複製キャスティングプロセスは、非常に微細な、さらにはナノスケールのテクスチャの形成に使用することができる。マイクロスケールテクスチャの一例は、当技術分野において「シャークレット（Sharklet）」と呼ばれている。シャークレットテクスチャをプラスチックシート製品に施すと、製品に細菌増殖を妨害する構造をした表面を付与することができる。表面のマイクロスケールテクスチャは、サメ皮小歯状突起を複製しており、ダイヤモンドパターンで小さなリブが無数に配列されている。シャークレット材料は、例えば、米国特許第７，６５０，８４８号明細書および米国特許第８，９９７，６７２号明細書に記載されており、これらの完全な開示を参照により本明細書に組み込む。このような材料は、非毒性生体接着制御および防汚性を提供する際に重要であり、医療機器業界での使用が提案されている。他のマイクロスケールテクスチャには、レンチキュラーレンズテクスチャ、抵抗低減テクスチャ（例えば、リブレットフィーチャ）、および反射面を創出するキューブコーナーテクスチャが挙げられる。
【０００５】
ナノスケールテクスチャには、回折格子、疎水性表面（例えば、表面への小滴付着を最小限にするマイクロおよびナノスケール構造を表面上に有するハス葉様表面）、ならびに反射光を可視スペクトルの色として表すレーザ干渉虹パターンが挙げられる。ナノスケールテクスチャの一例は、約８００ナノメーターの間隔をあけて、深さが約１００ｎｍで、幅が約４００ｎｍの一連の隆起リッジを有する回折格子である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、第１のテクスチャを硬化性被覆物に施し、その被覆物を硬化させ、次いで、第１のテクスチャ上に第２の異なるテクスチャをエンボス加工することによって形成したテクスチャ加工表面を有する材料を製造する方法および装置を特徴とする。本開示はまた、複製キャスティングプロセスで使用される剥離ウェブと、シート、ボード、プレート、またはウェブ形態の完成製品との両方を含むテクスチャ加工材料を特徴とする。
【０００７】
いくつかの実施では、本明細書に開示の方法は、マクロスケール（したがって、可視）テクスチャを、シャークレット材料などのマイクロまたはナノスケールテクスチャ加工材料に付与するのに使用することができる。これを行うことで、材料の美的品質を高め、ならびに耐磨耗性および触質性の向上など他の利点も提供することができる。
【０００８】
一態様では、本開示は、硬化系の複製キャスティングで使用される剥離ウェブを特徴とする。剥離ウェブは、基材と、その基材の少なくとも一方の表面に配置された被覆層とを含み、その被覆層は、キャスティング中に複製される表面効果を含む。表面効果は、第１のマイクロまたはナノスケール三次元テクスチャおよび第２のマクロスケール三次元テクスチャを含む。
【０００９】
いくつかの実施では、剥離ウェブは、以下の特徴の１つまたは複数を含み得る。
【００１０】
第２の三次元テクスチャを、剥離ウェブの製造中に第１の三次元テクスチャ上にポストエンボス加工することができる。第１のテクスチャは、回折格子、疎水性表面テクスチャ、レーザ干渉虹パターン、およびそれらの組合せからなる群から選択してもよく、またはレンチキュラーレンズテクスチャ、抵抗低減テクスチャ、キューブコーナーテクスチャ、およびそれらの組合せからなる群から選択してもよい。場合によっては、第２のテクスチャは、約５０〜３００μｍのフィーチャ深さを有する。第１のテクスチャは、約１〜１００μｍのフィーチャ長さ、約１〜１０μｍのフィーチャ幅、約１〜１０μｍのフィーチャ間隔および約１〜１０μｍのフィーチャ深さまたは高さを有し得る。
【００１１】
別の一態様では、本開示は、被覆物をフレキシブル基材に塗布するステップと、その被覆物に第１の三次元マイクロまたはナノスケールテクスチャおよび第２の三次元マクロスケールテクスチャを付与して、テクスチャ加工表面を有する剥離ウェブを形成するステップとを含む、方法を特徴とする。
【００１２】
いくつかの実施では、方法は、以下の特徴の１つまたは複数を含み得る。
【００１３】
方法はさらに、第１のテクスチャを付与した後であって第２のテクスチャを付与する前に被覆物を硬化させるステップを含み得る。第２の三次元テクスチャを付与するステップは、硬化被覆物をエンボス加工することを含み得る。テクスチャの少なくとも１種は、被覆物を彫刻ロールの表面に対してニッピングすることによって施すことができる。例えば、硬化被覆物のエンボス加工は、硬化被覆物を加熱複製表面に対してニッピングすることによって行うことができる。複製表面は、場合によっては、硬化被覆物のガラス転移温度より高い温度に加熱してもよい。
【００１４】
方法はさらに、ポリマーフィルムを剥離ウェブ上にキャスティングするステップと、場合によっては、シート形状材料、例えば、布、ボード、紙、またはホイルをキャストポリマーフィルムにラミネート加工するステップとを含み得る。ポリマーフィルムはポリウレタン樹脂を含み得る。
【００１５】
別の一態様では、本開示は、マイクロまたはナノスケールフィーチャおよびマクロスケールフィーチャを有するテクスチャを含む表面を有するフレキシブルウェブを含む製品であって、マイクロまたはナノスケールフィーチャおよびマクロスケールフィーチャがウェブの同一領域に配置されている、製品を特徴とする。
【００１６】
いくつかの実施では、製品は、以下の特徴の１つまたは複数を含み得る。
【００１７】
フレキシブルウェブは、例えば、ポリウレタン、ポリプロピレンなどの熱可塑性プラスチック、またはシリコーンのテクスチャ加工ポリマー層を含み得る。製品はシリコーン型を含み得る。場合によっては、フレキシブルウェブはさらに、テクスチャ加工ポリマー層にラミネート加工されたシート形状材料、例えば、布、ボード、紙、またはホイルを含む。
【００１８】
別の一態様では、本開示は、テクスチャ加工表面を有する製品を作製する方法であって、マクロスケール三次元テクスチャを、マイクロまたはナノスケール三次元テクスチャを備えている表面を有するウェブに機械的にエンボス加工するステップを含む、方法を特徴とする。
【００１９】
本開示はまた、（ａ）シリコーン樹脂を、マクロスケールテクスチャおよびマイクロまたはナノスケールテクスチャがその同一表面に配置されているテクスチャ加工剥離ウェブにキャスティングし、テクスチャ加工シリコーン複製ウェブを形成するステップと、（ｂ）そのテクスチャ加工シリコーン複製ウェブを含む型を形成するステップと、（ｃ）その型を利用して、ニッケルスリーブを創出するステップと、（ｄ）そのニッケルスリーブを複製表面として利用して、マクロスケールテクスチャおよびマイクロまたはナノスケールテクスチャを第２の剥離ウェブに付与するステップとを含む、方法を特徴とする。
【００２０】
本明細書で使用する場合、用語「テクスチャ」および「テクスチャ加工表面」は、例えば、光の波長より小さいトポグラフィを有するテクスチャを含めた非常に微細なテクスチャを含む。本明細書で論じるテクスチャは、所定のテクスチャ、すなわち、表面の生来のトポグラフィ、表面汚染などによりいずれの表面にも元来存在する単なるテクスチャではなく表面に故意に付与されたテクスチャである。
【００２１】
句「フィーチャ間隔距離」は、本明細書で使用する場合、三次元テクスチャの隣接したフィーチャ間の距離を指す。フィーチャ間隔距離は、共焦点顕微鏡または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して、観察かつ測定することができる。
【００２２】
用語「ナノスケール」は、本明細書で使用する場合、１０００ナノメーター未満のフィーチャサイズを有するフィーチャを指す。
【００２３】
用語「マイクロスケール」は、本明細書で使用する場合、５０μｍ未満のフィーチャサイズを有するフィーチャを指す。
【００２４】
用語「マクロスケール」は、本明細書で使用する場合、肉眼で認識可能なフィーチャを指す。
【００２５】
単数形および複数形の「ウェブ」は、本明細書で使用する場合、連続ウェブおよび個別シートの両方を含む。
【００２６】
すべてのパーセンテージは、別段の指定がない限り、重量によるものとする。
【００２７】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、図面、および特許請求の範囲から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１−１】図１は一実施による剥離ウェブの一部を説明する概略側断面図である。
【図１−２】図１Ａは別の一実施による剥離ウェブの一部を説明する概略側断面図である。
【図２−１】図２は一実施による剥離ウェブを製造する方法の流れ図である。
【図２−２】図２Ａは図２の方法の概略図である。
【図３】図３は一実施によるポストエンボス加工ウェブを製造する方法の流れ図である。
【図４−１】図４は共焦点顕微鏡を使用して得られた、剥離紙およびその剥離紙を使用して作製したウレタン布のそれぞれの顕微鏡写真である。剥離紙および布は、シャークレットマイクロスケールパターンに重ね合わせた革のマクロスケールパターンを含む。
【図４−２】図４Ａは共焦点顕微鏡を使用して得られた、剥離紙およびその剥離紙を使用して作製したウレタン布のそれぞれの顕微鏡写真である。剥離紙および布は、シャークレットマイクロスケールパターンに重ね合わせた革のマクロスケールパターンを含む。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本明細書に記載の方法は、あるテクスチャを、下にあるより微細なスケールのテクスチャにポストエンボス加工するステップを含む。場合によっては、下にあるテクスチャのフィーチャは肉眼で見えないが、ポストエンボス加工したテクスチャのフィーチャは肉眼で見ることができる。このような配列の例を図１および図１Ａに概略的に示す。これらの図では、剥離ウェブ１０が、被覆物１４を有する基材１２を含んでいる。被覆物１４は、マイクロスケールフィーチャ１６およびマクロスケールフィーチャ１８を含んでいる。基材１２は、図１に示すように、マクロスケールフィーチャ１８を付与するエンボス加工プロセスによって変形させることができ、またはマクロスケールフィーチャ１８は、図１Ａに示すように、基材表面に作用するだけでもよい。図１および図１Ａではフィーチャが均一に間隔をあけているが、マイクロスケールおよび／またはナノスケールフィーチャが不規則に間隔をあけている他のテクスチャを使用してもよい。
【００３０】
いくつかの実施では、下にあるテクスチャは、マイクロまたはナノスケールテクスチャ、例えばシャークレットテクスチャなどの機能性テクスチャであり、ポストエンボス加工されたテクスチャは、より大きいスケール、例えば、マクロスケールテクスチャである。以下に説明するように、プロセスは、２種の重ね合わせたテクスチャを有する剥離ウェブの形成に使用することができ、またはテクスチャ加工製品、例えば、テクスチャ加工表面を有する紙もしくはプラスチックウェブのポストエンボス加工に使用することができる。例えば、テクスチャ加工製品は、基材に接着されているマクロスケール「ウッドティック」パターンをポストエンボス加工したシャークレットマイクロスケールパターンを有する印刷装飾紙でもよい。
【００３１】
マクロスケールテクスチャは、マイクロまたはナノスケールテクスチャ加工製品に、それが視覚的に魅力に欠ける場合、所望の美的外観を提供するのに使用することができる。例えば、マクロスケールテクスチャは、革しぼもしくは木目でも、または他の視覚的に魅力あるテクスチャでもよい。
【００３２】
マクロスケールテクスチャの追加はまた、マイクロまたはナノスケールテクスチャを得るために使用される複製表面の創出に使用されるプロセスから生じることがある、マイクロまたはナノスケールテクスチャの継ぎ目を隠すのに役立つ。例えば、マスターマイクロまたはナノスケールパターンを、平面マスターシム上に創出することができ、シム上のそのパターンを複製表面として使用するためのドラムに移す。マスターシムからの限られた大きさの平面パターンを表面に配列して、ドラムの周囲および縦周りに比較的連続したパターンを付与する。このタイリングプロセスでは、パターン形成された各領域の間に目に見える継ぎ目が形成される。これらの継ぎ目は、審美的に好ましくなく、したがって、有利なことに、継ぎ目の視認性を最小限にするのにポストエンボス加工が役立つ。
【００３３】
マクロスケールパターンはまた、シャークレットなどのテクスチャの場合に剥離ウェブを使用して作製される完成製品の虹色外観、つまり、そのようなテクスチャで使用される回折格子により虹色を示すように見えることがある外観の視覚的強さを低減することができる。
【００３４】
驚くべきことに、ポストエンボス加工プロセスは、マイクロまたはナノスケールテクスチャの忠実度に悪い影響を及ぼさず、したがって、マイクロまたはナノスケールテクスチャによって提供される機能的性質を打ち消すような影響を通常及ぼさない。例えば、下にあるテクスチャが細菌増殖を妨害する構造になっている場合、この性質はポストエンボス加工製品に維持されるであろう。
【００３５】
マクロスケールテクスチャはまた、マクロスケールテクスチャの隆起領域が先にすり減ることによって、完成製品の耐久性および耐磨耗性を向上させ、下にあるマイクロまたはナノスケールテクスチャを保護することができる。
【００３６】
テクスチャ加工ウェブ
マイクロスケールテクスチャの例として、米国特許第７，１４５，７０９Ｂ２号明細書に記載のシャークレットパターンが挙げられる。これらのパターンは、基材被覆物の面の上または下にあり得る一連のリッジからできている。マイクロスケールフィーチャサイズは、０．５〜５０μｍの範囲にあり得る。いくつかの実施では、フィーチャ長さは約１〜５０μｍであり得、フィーチャ幅は約１〜１０μｍであり得、フィーチャ間隔は約１〜１０μｍであり得、フィーチャ深さまたは高さ（基材面からの垂直距離）は約１〜１０μｍであり得る。一例では、リッジは、４〜１６μｍの長さで変わり、幅が２μｍ、間隔が２μｍ、高さ／深さが２〜３μｍである。別の例では、リッジは、２０〜８０μｍの長さで変わり、幅が１０μｍ、間隔が２μｍ、高さ／深さが２〜３μｍである。各フィーチャの側壁の角度は、両方の例において８５°未満である。いくつかの実施では、側壁の角度は、約１０〜９０°、例えば、約５０〜８５°である。側壁の角度が約８５°超である場合、複製表面（例えば、彫刻ロール）からの硬化被覆物の剥離力は非常に高くなる可能性がある。
【００３７】
ナノスケールテクスチャは、１０〜９９９ナノメーター範囲のフィーチャサイズ（長さ、幅、および深さ／高さ）を有し得る。
【００３８】
いくつかの実施では、マイクロまたはナノスケールテクスチャは、例えば、いくつかのシャークレット材料の場合と同様に、正と負の両方のｚ方向のフィーチャを含み得る。
【００３９】
マクロスケールテクスチャは、例えば、Ｓａｐｐｉ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａの名称で事業経営するＳ．Ｄ．Ｗａｒｒｅｎ  Ｃｏｍｐａｎｙにより製造されている商標ＵＬＴＲＡＣＡＳＴ（登録商標）または商品名Ｃｌａｓｓｉｃで市販されているＳａｐｐｉ／Ｗａｒｒｅｎ剥離紙に使用される多くのテクスチャのいずれかであり得る。マクロパターンの一例は、約５０〜３００μｍのフィーチャ深さを有する天然革しぼの複製である。他の所望のマクロスケールテクスチャを使用してもよい。
【００４０】
ポストエンボス加工テクスチャは、マクロスケールフィーチャの他に、肉眼では確認できないテクスチャの触覚的または審美的性質（表面光沢／明度など）に寄与するマイクロスケールフィーチャを含むことができる。
【００４１】
剥離ウェブを製造するプロセス
剥離ウェブを製造するプロセス１００の一例および剥離ウェブからの完成製品を図２および２Ａに示す。
【００４２】
図２を参照すると、プロセス１００は、剥離ウェブになるウェブ基材、または被覆物にマイクロまたはナノスケールテクスチャを施すのに使用する複製表面のいずれかの表面に被覆物を塗布するステップ（ステップ１１０）を含む。例えば、被覆物が複製表面に達する前に基材に塗布されるか、または被覆物が複製表面に施され、基材が複製表面に押し付けられたときに複製表面から被覆物が基材に移され得る。
【００４３】
基材ウェブは、任意のフレキシブルシート様基材、例えば、紙、金属ホイル、プラスチックフィルムであり得る。いくつかの実施では、基材ウェブは、好ましくは、被覆組成物の過度の浸透を防ぐベースコートを備えた紙である。複製表面は、例えば、彫刻ロールの表面でも、供給ロールから送り出され、巻取ロールに巻き上げられるテクスチャ加工ウェブの表面でも、またはテクスチャ加工スリーブ、ベルト、シリンダ、もしくはプレートなどの任意の他の適切なテクスチャ加工表面でもよい。
【００４４】
基材ウェブが複製表面に対してニッピングされて、複製表面のテクスチャを逆にしたテクスチャを有する表面を備えた被覆ウェブが生成される（ステップ１２０）。次いで、被覆ウェブが硬化ステーションを通過して、被覆物が硬化されて、テクスチャ加工ウェブが形成される（ステップ１３０）。複製表面は、硬化中、被覆ウェブに接触し続け、テクスチャ加工ウェブは、硬化後、複製表面から剥がされる。硬化ステーションは、例えば、ＵＶランプまたは電子ビームデバイスなどの放射線送出デバイスを含み得る。被覆組成物は、硬化ステーションで利用されるデバイスによって硬化されるものが選択される。通常、このステップ中、熱または圧力は加えられない。
【００４５】
次いで、第２の複製表面を使用して、テクスチャ加工ウェブにより大きいスケールの（例えば、マクロスケール）テクスチャをポストエンボス加工する（ステップ１４０）。ポストエンボス加工ステップは、図２Ａに詳細に示すが、例えば、ウェブ１３９を、ウェブのテクスチャ加工表面を加熱した彫刻ロール（または他の複製表面）１４２に例えば液圧プレスにおいて押し付けるニップ１４１に通過させることによって実施され得る。彫刻ロール１４２および弾性バッキングロール１４３によって画定されたニップに所望の圧力をかける。彫刻ロールを、例えば、蒸気または油によって加熱してもよい。この機械的エンボス加工ステップ中、熱および圧力をニップに加えて、彫刻ロールの表面テクスチャをテクスチャ加工ウェブに付与する。特定のプロセスで加えられる熱および圧力の選択については以下のプロセスパラメータのセクションで説明する。ニップを出たポストエンボス加工ウェブは、剥離ウェブとして使用できる状態になっている。
【００４６】
ポストエンボス加工後、完成剥離ウェブを使用して、例えば、剥離ウェブにプラスチックフィルムをキャスティングすることによって所望の完成製品を形成することができる（ステップ１５０）。
【００４７】
被覆組成物
通常、適切な被覆組成物は、硬化後に、ポストエンボス加工プロセス中に機械的にエンボス加工することができ、かつ後続の複製キャスティングプロセスの予測される条件に、容認できない損傷を受けることなく耐えることができるものである。特定のプロセス用の被覆組成物の配合は、施されるマクロスケールパターンの深さ、ポストエンボス加工条件（例えば、温度および圧力）、ならびに複製キャスティングプロセスで使用される化学物質を含めたいくつかの要因に依存するであろう。
【００４８】
放射線硬化性アクリラート組成物は、硬化時のそれらの耐化学物質性および被覆物としての使用時のそれらの優れた柔軟性のために多くの実施において好まれている。
【００４９】
いくつかの実施では、被覆組成物には、硬化被覆物に剥離性および柔軟性を付与し、かつ希釈剤として作用する単官能性アクリラートモノマー、架橋のための多官能性アクリラートモノマー、および場合によっては、硬化被覆物に柔軟性を与えるためのアクリル化オリゴマーが含まれる。
【００５０】
いくつかの配合では、単官能性アクリラートと多官能性アクリラートの比は、約１５：８５〜８５：１５である。いくつかの実施では、単官能性アクリラート材料は、被覆組成物中の全アクリラート材料の少なくとも１５％、例えば、少なくとも２５、３５、４５、５５、６５、または７５％を提供する。いくつかの実施では、全アクリラート材料の約１５％〜約８５％または約３３％〜約６６％が、単官能性アクリラートモノマーである。単官能性アクリラート材料の鎖長はまた、被覆組成物の剥離性能に影響を及ぼす。いくつかの実施では、分子量は、約１２０〜３８０、例えば、約１２８〜約２１２または約２１２〜３２４である。
【００５１】
単官能性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、Ｎ−ビニルピロリドン、（エトキシエトキシ）エチルアクリラート、およびイソデシルアクリラートが挙げられる。
【００５２】
多官能性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリラート（ＴＭＰＴＡ）、プロポキシル化グルセリルトリアクリラート（ＰＧＴＡ）、トリプロピレングリコールジアクリラート（ＴＰＧＤＡ）、およびジプロピレングリコールジアクリラート（ＤＰＧＤＡ）が挙げられる。好ましくは、多官能性モノマーは、ＴＰＧＤＡ、ＴＭＰＴＡ、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００５３】
アクリル化オリゴマーとしては、例えば、アクリル化ウレタン、エポキシ、ポリエステル、アクリル樹脂、およびシリコーンが挙げられる。いくつかの実施では、ウレタンアクリラートが好ましい。アクリル系オリゴマーは、被覆物の機械的性質に寄与する。アクリル化オリゴマーを含有させると、硬化配合物に靭性および柔軟性を付与することができ、これは、硬化被覆物がクラッキングすることなくポストエンボス加工に耐える助けとなり得る。アクリル化オリゴマーは、例えば、商品名ＥＢＥＣＲＹＬ（登録商標）ＵＶ／ＥＢ硬化性樹脂としてＡｌｌｎｅｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
【００５４】
一例として、本明細書に記載の方法を用いて有用な剥離被覆物を形成する際の有用な組成物は、（硬化前）２０〜５０％のアクリル化オリゴマー、１５〜３５％の単官能性モノマー、および２０〜５０％の多官能性モノマーを含み得る。
【００５５】
組成物は、被覆物を複製表面と接触させながら硬化を実施した場合に硬化被覆物の複製表面からの剥離性を高める剥離剤として反応性または非反応性シリコーン、例えば、アミノ官能性シロキサンを含み得る。
【００５６】
被覆組成物は、アクリル官能性材料に加えて、他の材料、例えば、コロイドシリカもしくは揮発性溶媒などの粘度制御添加剤、またはデンプン粒もしくはシリカなどの表面テクスチャ材料を含み得る。ＵＶ硬化を使用する場合、組成物は光開始剤を通常含む。さらに、被覆物の費用を下げるために、従来の紙用被覆顔料などの充填材を含んでよい。しかし、被覆組成物中のアクリル官能性材料の量は、被覆する領域に間断なく重合層をもたらすのに十分でなければならない。アクリル官能性材料は、全被覆組成物の少なくとも約３０ｗｔ％を提供するのが好ましく、少なくとも約４０ｗｔ％を提供するのがより好ましい。
【００５７】
複製表面
複製表面は、通常、回転円筒部、例えば、パターン形成または彫刻されたスリーブまたは表面を有するロールまたはドラムに設けられるが、プレート、ベルト、またはテクスチャ加工剥離ウェブに設けることもできる。
【００５８】
第１のマイクロまたはナノスケールテクスチャの付与に使用される第１の複製表面は、金属ロールまたはスリーブに通常設けられ、フォトリソグラフィー、イオン堆積、レーザ干渉、またはマイクロもしくはナノスケールフィーチャを有する表面の生成に使用される他の技術を使用して形成することができる。テクスチャ加工剥離ウェブ、プレート、ベルトなどを含めた他のタイプの複製表面を使用することができるが、通常、マスターは、非常に微細な（マイクロまたはナノスケール）フィーチャを形成できる技術を使用して生成することが必要である。
【００５９】
エンボス加工技術において周知なように、第２の複製表面は、様々な技術を使用して生成することができる。第２の複製表面は、ポストエンボス加工プロセスで使用されるプロセスパラメータに耐えるように通常選択すべきである。
【００６０】
プロセスパラメータ
ポストエンボス加工ステップ中のニップにおけるウェブの温度（エンボス加工温度（Ｔｅ））は、ポストエンボス加工テクスチャの正確で高忠実な複製を可能にするために特に重要であり得る。例えば、蒸気および／または熱油がニップロールを通過または再循環して、ウェブがニップを通過するときにウェブを加熱するなどの従来技術を使用して、ニップロールの一方または両方を加熱することができる。特定プロセス用の好ましいウェブ温度は、被覆物の配合、被覆物の厚さ、ニップの動力学的性質、ウェブのニップを移動する速度、およびポストエンボス加工されるテクスチャの深さを含めた様々な要因に依存するであろう。ウェブ温度は、架橋被覆物のガラス転移温度（Ｔｇ）より十分に高く、それにより、被覆物の適切な流れが得られて、正確なエンボス加工が可能になる。ウェブ温度がＴｇを超える程度は、上述の要因に基づいて経験的に決定することができる。いくつかの実施では、ウェブ温度は、約１００〜２００°Ｆ、例えば、約１４０〜１７０°Ｆである。より高い温度、例えば、５００°Ｆまでまたはそれ以上が、入手可能な装置に応じて使用することができる。
【００６１】
ウェブ温度は、加熱されたニップロールの温度より通常低い。いくつかの実施では、加熱されたニップを出た後のウェブ温度は、加熱されたニップロールの表面温度より約６０〜１００°Ｆ低い。この温度差は、熱伝達に影響を及ぼす様々な要因に応じて変わり得る。
【００６２】
通常、ウェブの端から端までマクロスケールパターンの均一で高忠実なエンボス加工が実現されるように、ウェブ温度は十分に高くすべきである。使用する被覆物がクラッキングしやすい場合、十分に高い温度はまた、ポストエンボス加工中の被覆物のクラッキングを最小限にするのに役立つ。
【００６３】
比較的高いＴｇ（例えば、１２０°Ｆ）を有する硬質で高架橋な被覆物は、ポストエンボス加工中によりクラッキングしやすい恐れがある。場合によっては、クラッキングを最小限にするまたは回避するために、例えば、被覆組成物を変更するもしくは被覆厚を低減することによって、被覆物にさらに柔軟性を付与すること、および／またはポストエンボス加工温度を上昇させることが望ましい場合がある。
【００６４】
ニップで印加する圧力はまた、良好なポストエンボス加工テクスチャを得るために重要である。圧力が高すぎると、場合によっては、ウェブの幅の端から端までのエンボス加工が不均一になることがある。圧力が低すぎると、エンボス加工テクスチャの所望のフィーチャ深さに達しないことがある。いくつかの実施では、ニップ圧は、少なくとも１０００ポンド／リニアインチ（ＰＬＩ）、例えば、約１０００〜２０００ＰＬＩである。適切な圧力は、標準的なマクロスケールエンボス加工プロセスで使用されるものと同じであり、使用する圧力が下にあるマイクロまたはナノスケールパターンに影響を及ぼすようには見えない。
【００６５】
場合によっては、ニップは、弾性バッキングロールを備えており、例えば、約８０〜９０Ｓｈｏｒｅ  Ｄのデュロメータを有し得る。
【００６６】
いくつかの実施では、被覆物の被覆重量は、約１０〜１５ｇ／ｍ２である。被覆物の剛性は、被覆厚に正比例（剛性は厚さの三乗に比例）し、したがって、他の要素が一定に保たれている場合、被覆重量がより低いと、通常、より柔軟になり、それ故、エンボス加工が可能な被覆物になる。
【００６７】
テクスチャ加工フィルムをポストエンボス加工するプロセス
代替の一実施では、図３に示すが、ポストエンボス加工を、（剥離ウェブではなく）一度ポストエンボス加工されている中間製品または完成製品であるウェブに実施する。図３を参照すると、プロセス２００では、第１の複製表面を使用して、第１のテクスチャ（例えば、マイクロまたはナノスケールテクスチャ）を、プラスチックウェブ、または紙ウェブに塗布したプラスチック被覆物に施す（ステップ２１０）。第１のテクスチャは、例えば、第１の複製表面として第１のテクスチャを担持する剥離ウェブを利用する、または上述の技術のいずれかを利用する任意の所望の技術を使用して施すことができる。
【００６８】
次いで、例えば、第２の複製表面を提供する彫刻ロールを使用して、テクスチャ加工ウェブに所望のテクスチャをポストエンボス加工する（ステップ２２０）。
【００６９】
プラスチックフィルムまたは被覆物は、例えば、押出し、またはシート様プラスチック基材の形成に使用される他の技術によって形成することができる。場合によっては、ウェブはポリプロピレンシート材料を含む。他の場合では、ウェブは、例えば、紙ウェブが挟まれている間にマイクロまたはナノスケールテクスチャでテクスチャ加工されたチルロール上にポリプロピレンを押し出すことによってポリプロピレン被覆物が堆積された紙ウェブを含む。別の一例として、ポリプロピレンフィルムを紙ウェブ上に押出し加工またはラミネート加工することができ、次いで、マイクロまたはナノスケールテクスチャをポリプロピレン表面に後付けすることができる。
【００７０】
ポリプロピレン以外の熱可塑性プラスチック、例えば、ビニル、ポリメチルメタクリラート、およびエンボス加工プロセスで使用される他の熱可塑性プラスチックを使用することができる。
【００７１】
最初のエンボス加工およびポストエンボス加工のエンボス加工温度は、特定の熱可塑性プラスチックの軟化および溶融温度に応じて選択される。ポストエンボス加工中のウェブ温度は通常十分に低く、それにより、マイクロまたはナノスケールパターンは悪い影響を受けず、被覆物は溶融されない。この温度は、使用する熱可塑性プラスチックの溶融温度に依存する。ポリプロピレンに関しては、ポストエンボス加工温度は、ポリプロピレンの軟化温度より高いが２００°Ｆ未満であることが通常好ましい。
【００７２】
エンボス加工圧力は通常、プロセスパラメータのセクションで上述したものと同じである。
【００７３】
場合によっては、ポリプロピレンおよび／または紙は、所望のパターンが先に印刷されていてもよく、例えば、紙は装飾紙でもよい。
【００７４】
ポストエンボス加工ウェブは、完成製品でもよく、または中間物、例えば、ポストエンボス加工ウェブを裏地に付着させるステップおよび／またはシートへと切断するステップなどさらなるプロセス加工ステップをポストエンボス加工ウェブに施すことができるものでもよい。
【実施例１】
【００７５】
図４に示す剥離ウェブを以下のプロセスを使用して生成した。
【００７６】
１５８ｇ／ｍ２の繊維基紙を、アクリル被覆物を含みかつ粘着性をもたらすクレイ被覆物で被覆した。アクリル被覆物は、その配合を以下の表１に示すが、オフセットグラビア被覆アセンブリを使用して、１８ｇ／ｍ２で６０ｆｔ／分の被覆機速度で基材上に計量供給した。次いで、被覆した紙を、マイクロスケールシャークレットパターンを備えたニッケルスリーブに巻き付け、４Ｍｒａｄの線量を使用して、電子ビームで硬化させた。マイクロスケールシャークレットパターンは、フィーチャ間隔が２μｍ、幅フィーチャが１０μｍ、フィーチャ深さが２．１μｍであった。
【００７７】
マイクロスケールテクスチャ加工硬化紙を完成ロールに巻いた。
【００７８】
以下のように別のプロセスステップにおいて紙にポストエンボス加工した。
【００７９】
ウェブを、テンション制御ロールおよびエンボス加工ロールと弾性バッキングロールとの間に通した。彫刻エンボス加工ロールを２２０°Ｆに予熱し、ニップを閉鎖し、１，８００ＰＬＩの圧力をかけた。紙を６０ｆｔ／分で動かして、紙基材にエンボス加工ロールのマクロテクスチャを付与し、マイクロ／マクロテクスチャ加工紙剥離ウェブ（図４に示す）をロールに巻いた。
【００８０】
【表１】
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【実施例２】
【００８１】
図４Ａに示すウレタン被覆テクスチャ加工布を以下のプロセスを使用して生成した。
【００８２】
約７５μｍの厚さを有するウレタン表皮被覆を、実施例１で形成しかつ図４に示す剥離紙にキャスティングし、１４０℃に２分間加熱して、溶媒を除去した。被覆配合物は、重量で、８０％のポリウレタン樹脂（製品名ＳＵ１０−１０４としてＳｔａｈｌ  Ｈｏｌｄｉｎｇｓから入手可能）、８％のＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、および１５％のＳｔａｈｌ  ＶＰ−０４８−０３１顔料を含んだ。
【００８３】
ウレタン粘着性被覆物を、予め硬化させたキャストウレタン表皮被覆層にキャスティングした（厚さ１２０μｍ）。被覆配合物は、重量で、８０％のＩＭＡＰＵＲ５１０５ポリウレタン樹脂、８％のＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、および１５％のＳｔａｈｌ  ＶＰ−０４８−０３１顔料であった。
【００８４】
次いで、不織布を湿潤ウレタン粘着性被覆物層に挟み、１４０℃に２分間加熱し、放冷した。
【００８５】
剥離紙から複製したマイクロ／マクロ表面テクスチャを有する、得られた布／ウレタン複合体を、剥離紙から剥がした。これを図４Ａに示す。
【００８６】
他の実施形態
いくつかの実施形態を記載する。しかし、開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な改変を行い得ることが理解されよう。
【００８７】
例えば、本明細書で説明したプロセスで使用することができる被覆物の他の例は多数ある。上述の周知のラジカル硬化アクリラートの例に加えて、他の放射線（ＵＶまたは電子ビーム）被覆物も入手可能である。放射線硬化被覆物の例は、３種の主なグループ：「フリーラジカル重合」、「イオン重合」、および「ドナー−アクセプター重合」に通常分かれる。
【００８８】
放射線誘発性のフリーラジカル重合によって硬化される典型的な樹脂は、上述などの（メタ）アクリラート樹脂であり、これらはＡｒｋｅｍａ（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）Ｉｎｃ．から販売されている。ラジカル開始ステップ−成長重合はまた、硬化剤として、Ａｎｄａｒａ  Ｉｎｃ．から供給されるマレイン酸−フマル酸不飽和ポリエステルＮＯＶＯＣ（登録商標）性能樹脂などのチオール−エン系、Ｅｖａｎｓ  Ｃｈｅｍｅｔｉｃｓ（Ｂｒｕｎｏ  Ｂｏｃｋ）から供給されるトリメチロールプロパントリ（３−メルカプトプロピオナート）、ＴＨＩＯＣＵＲＥ（登録商標）ＴＭＰＭＰなどのチオールを用いると可能である。
【００８９】
フリーラジカル重合のサブセットは、ビニルエーテルなどのドナーおよびマレアート官能性樹脂などのアクセプターを用いた電荷移動またはドナー−アクセプター重合である。この種の配合物の一例として、ドナービニルエーテルとしてＢＡＳＦ製のトリエチレングリコールジビニルエーテルＤＶＥ−３、およびアクセプターとしてＰｉｅｄｍｏｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ製のマレアートでキャップされた不飽和樹脂が挙げられる。
【００９０】
イオン重合は通常、放射線誘発性のアニオンまたはカチオン触媒作用に続いて起きる。塩基触媒による放射線誘発性のイオン重合によって硬化される典型的な樹脂は、チオールのアクリラートへのエポキシ−チオールまたはマイケル付加であるが、他の多くの塩基触媒重合系も既知である。ＢＡＳＦ製のＣＧＩ−９０などの光塩基発生剤は、放射線を吸収すると、マイケル反応へのアニオン性硬化または直接のアニオン性硬化に向けてチオールを活性化する強塩基を生成する。酸触媒によるイオン重合の周知の例は、ＢＡＳＦ製のＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）２５０などの酸触媒を用いた、Ｄｏｗ製のＣＹＲＡＣＵＲＥ（商標）ＵＶＲ−６１１０などの脂環式エポキシ樹脂のカチオン重合である。Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ製のＥＰＯＴＵＦ（登録商標）３１−１２７などのグリシジルエポキシも、正しく選択した触媒を用いてＵＶまたは電子ビーム放射線の下で酸触媒作用によって重合することができる。各状況において、重合を開始するラジカルまたは酸／塩基を開発するためには、触媒前駆体および放射線源を適切に選択すべきである。
【００９１】
上記の個々の一般的な例に関して、反応速度および最終的な機械的性質を調整するために、様々な組合せおよび／または「混成」を行うことができる。上記の被覆物系はしばしば、ＵＶまたは電子ビームによる硬化樹脂より通常遅いとはいえ、適切な触媒を用いて熱的重合することができる。所望の使用適合性に対する被覆物の特定の硬化速度および機械的性質を満たすために、オリゴマー、希釈剤、湿潤剤などの添加剤、触媒、光開始剤、例えば充填剤などの様々な比を利用し得ることを当業者なら理解されよう。
【００９２】
本明細書で説明した剥離ウェブは、テクスチャ加工シリコーンシートまたはウェブのキャスティングに使用することができる。次いで、テクスチャ加工シリコーンのシートをつなぎ合わせて、ニッケルスリーブの創出に使用し得る型を形成することができる。次いで、得られたニッケルスリーブを複製表面として使用して、例えば、ポリプロピレン被覆紙ウェブをエンボス加工し、元の剥離ウェブのマイクロまたはナノスケールおよびマクロスケールテクスチャを担持させることによって、剥離ウェブをさらに創出することができる。
【００９３】
したがって、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。
【符号の説明】
【００９４】
１０  剥離ウェブ
１２  基材
１４  被覆物
１６  マイクロスケールフィーチャ
１８  マクロスケールフィーチャ
１３９  ウェブ
１４１  ニップ
１４２  彫刻ロール
１４３  弾性バッキングロール
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
2019500240.tif 000010
【国際調査報告】
2019500240.tif 000011
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2019500240.tif 000013
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