(57)【要約】ポリ尿素を含む光学構造体およびシートならびにそれらを形成するための方法が、本発明の局面に従って提案される。1および2成分層が、光学構造体を形成するために使用され得る。光学構造体はポリ尿素から形成された微細構造体を含み得る。該シートは立方体角プリズム、片ガラスの立方体角プリズム、線状プリズム、両凸状レンズ、蛾-眼構造体、レンズ、フレネルレンズアレイ、レンズおよび魚-眼レンズアレイの少なくとも一つを含み得る。
2005535922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ尿素を含む微細構造体を含む光学シート。
【請求項２】
削除
【請求項３】
立方体角プリズム、片ガラスの立方体角プリズム、線状プリズム、両凸状レンズ、円筒状レンズ、蛾-眼構造体、フレネルレンズ、フレネルレンズアレイ、小型レンズ、表面起伏拡散体、回折性構造体、光散乱構造体、および魚-眼レンズアレイの少なくとも一つを含む、請求項１記載のシート。
【請求項４】
染料または顔料の少なくとも一つを含む請求項１記載のシート。
【請求項５】
蛍光性着色料を含む請求項１記載のシート。
【請求項６】
蛍光性着色料がキサンテン系蛍光性染料を含む請求項５記載のシート。
【請求項７】
蛍光性着色料がピラニン、アントラキノン、ベンゾピラン、チオキサンテンおよびペリレンイミドからなる群より選択される染料を含む、請求項５記載のシート。
【請求項８】
蛍光性着色料がフルオレセイン、ローダミン、エオシン、フロキシン、ウラニン、スクシネイン、サッカレイン、ローザミン、ロドール、ピラニン、アントラキノン、ベンゾピラン、チオキサンテン、およびペリレンイミドからなる群より選択される染料を含む、請求項５記載のシート。
【請求項９】
着色されている請求項１記載のシート。
【請求項１０】
多数の微細構造体がその中に配置されたポリマーを含む請求項１記載のシート。
【請求項１１】
基体に沿って配置される多数の２面逆反射構成部品を含む請求項１記載のシート。
【請求項１２】
前記構成部品がポリ尿素中に分散される請求項１１記載のシート。
【請求項１３】
バックライト付きスクリーンにおける使用のための請求項１記載のシート。
【請求項１４】
ポリ尿素が芳香族ポリ尿素または脂肪族ポリ尿素である請求項１記載のシート。
【請求項１５】
ポリ尿素がイソシアネートプレポリマーおよびアミン樹脂から形成される請求項１記載のシート。
【請求項１６】
ポリ尿素が多官能性ポリオールを含む請求項１５記載のシート。
【請求項１７】
イソシアネートプレポリマーがヘキサメチレンジイソシアネート(ＨＤＩ)を基礎とした低級脂肪族ポリイソシアネート樹脂を含む請求項１５記載のシート。
【請求項１８】
イソシアネートプレポリマーがヘキサメチレンジイソシアネート(ＨＤＩ)を基礎とした低粘性で溶媒非含有性の多官能性脂肪族ポリイソシアネート樹脂を含む請求項１５記載のシート。
【請求項１９】
アミン樹脂が約１００と３００との間のアミン価を有する請求項１５記載のシート。
【請求項２０】
ポリ尿素がさらにポリオールを含む請求項１５記載のシート。
【請求項２１】
ポリオールが分枝状ポリエーテルポリオールを含む請求項２０記載のシート。
【請求項２２】
ポリオールが約２５と４００との間の範囲内の水酸基数を有する請求項２０記載のシート。
【請求項２３】
ポリオールが二官能性である請求項２０記載のシート。
【請求項２４】
一つ以上の光安定剤を含む請求項１記載のシート。
【請求項２５】
ポリ尿素を含むシート上に配置される光学構成部品を含む光学シート。
【請求項２６】
光学構成部品が立方体角プリズム、片ガラスの立方体角プリズム、線状プリズム、両凸状レンズ、蛾-眼構造体、レンズ、フレネルレンズアレイ、小型レンズ、および魚-眼レンズアレイの少なくとも一つを含む請求項２５記載の光学シート。
【請求項２７】
光学構成部品がポリ尿素を含む請求項２５記載の光学シート。
【請求項２８】
第一面上および第二面上で逆反射性であり、ポリ尿素中に分散される多数の逆反射構成部品。
【請求項２９】
ポリ尿素接合剤中に分散される光学構成部品を含む構造体。
【請求項３０】
光学構成部品が２面逆反射立方体角プリズムを含む請求項２９記載の構造体。
【請求項３１】
立方体角プリズムが片ガラスの立方体角プリズムを含む請求項３０記載の構造体。
【請求項３２】
担体基体を提供する工程；
担体基体上にポリ尿素を沈着させる工程；
ポリ尿素を少なくとも部分的に硬化させてポリ尿素を含むシートを形成する工程；および
担体基体を除去する工程、
を含む、ポリ尿素を含むシートを形成する方法。
【請求項３３】
硬化する前に、ポリ尿素を含むシートがポリ尿素上に第二担体基体を適用する工程をさらに含む請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
シートの厚さを制御するためにはさみローラーが使用される請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
ａ）三官能性ポリオールと二官能性イソシアネートとを混合することにより第一プレミックスを調製する工程；
ｂ）多官能性イソシアネートと二官能性ポリオールとを混合し、さらに二官能性イソシアネート中で混合することにより第二プレミックスを調製する工程；
ｃ）第一プレミックスと第二プレミックスとを混合して実質的に均質なプレポリマー混合物を得る工程；
ｄ）実質的に均質なプレポリマー混合物とアミンとを混合してポリ尿素を形成する工程；および
ｅ）ポリ尿素から微細構造体を形成する工程、
を含む、ポリ尿素を形成する方法。
【請求項３６】
ポリ尿素からシートまたはフィルムを形成する工程をさらに含む請求項３５記載の原料。
【請求項３７】
削除
【請求項３８】
ａ）三官能性ポリオールと過剰の二官能性イソシアネートとを混合して実質的に全ての水酸基を末端キャップすることにより第一プレミックスを調製する工程；
ｂ）ｉ．多官能性イソシアネートを二官能性ポリオールを用いてキャップする工程；および
ｉｉ．工程ｉの混合物を過剰の二官能性イソシアネートを用いて末端キャップし、実質的に全ての水酸基をイソシアネートに転換する工程；
により、第二プレミックスを調製する工程；
ｃ）第一プレミックスと第二プレミックスとを混合し、実質的に均質なプレポリマー混合物を得る工程；
ｄ）実質的に均質なプレポリマー混合物とアミン樹脂とを混合し、ポリ尿素を形成する工程；ならびに
ｅ）ポリ尿素から光学微細構造体を形成する工程、
を含む、ポリ尿素を形成する方法。
【請求項３９】
ポリ尿素から光学シートを形成する工程をさらに含む請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
削除
【請求項４１】
蛍光性染料をポリ尿素中に混合する工程をさらに含む請求項３８記載の方法。
【請求項４２】
請求項３８記載の方法から形成されたポリ尿素を含む光学シート。
【請求項４３】
アミン樹脂を基体上に分配する工程；
イソシアネートプレポリマーを基体上に分配する工程；
アミン樹脂およびイソシアネートプレポリマーを少なくとも部分的に互いの中に拡散させる工程；ならびに
アミン樹脂およびイソシアネートプレポリマーが少なくとも部分的に反応し、硬化してポリマーシートを形成した後に基体を巻き上げる工程、
を含む、ポリ尿素シートを形成する方法。
【請求項４４】
前記基体が第一基体であり、第二基体を適用して第一基体および第二基体間にポリ尿素シートをはさむ工程をさらに含む、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
基体の少なくともひとつを予熱する工程をさらに含む請求項４４記載の方法。
【請求項４６】
拡散を促進するために基体を振動させる工程をさらに含む請求項４３記載の方法。
【請求項４７】
基体上に染料、顔料または蛍光性着色料の少なくとも一つを分配する工程をさらに含む請求項４３記載の方法。
【請求項４８】
その上にイソシアネートプレポリマーの層を有する第一基体を提供する工程；
その上にアミン樹脂の層を有する第二基体を提供する工程；および
少なくとも部分的にイソシアネートプレポリマーとアミン樹脂とを混合するためにイソシアネートプレポリマーの層をアミン樹脂の層に対してプレスし、ポリ尿素シートを形成する工程、
を含むポリ尿素シートを形成する方法。
【請求項４９】
はさみローラーを用いてイソシアネートプレポリマーの層をアミン樹脂に対してプレスする工程をさらに含む請求項４８記載の方法。
【請求項５０】
ポリ尿素シートを巻き上げる工程をさらに含む請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
少なくともイソシアネートプレポリマーまたはアミン樹脂を、その混合を促進するために加熱する工程をさらに含む請求項４８記載の方法。
【請求項５２】
第一面に微細構造表面および第二面に微細構造表面を有し、ポリ尿素を含む光学構造体。
【請求項５３】
各面の微細構造表面が熱可塑性樹脂から形成される請求項５２記載の光学構造体。
【請求項５４】
紫外線硬化型熱硬化性原料を含む請求項５２記載の光学構造体。
【請求項５５】
ポリ尿素から形成される少なくとも一つの微細構造表面を有する光学シート。
【請求項５６】
２成分ポリ尿素層の第一面に接着した１成分ポリ尿素層を含むポリ尿素光学構造体。
【請求項５７】
２成分層の第二面に接着した第二の１成分ポリ尿素層をさらに含む請求項５６記載の構造体。
【請求項５８】
１成分ポリ尿素層の少なくとも一つに接着した微細構造層をさらに含む請求項５６記載の構造体。
【請求項５９】
２成分ポリ尿素層がイソシアネートプレポリマーおよびアミン樹脂を含む請求項５６記載の構造体。
【請求項６０】
２成分ポリ尿素層の第二面に接着した層をさらに含む請求項５６記載の構造体。
【請求項６１】
２成分ポリ尿素層の第二面に接着した層に接着した１成分ポリ尿素層をさらに含む請求項６０記載の構造体。
【請求項６２】
担体基体上に１成分ポリ尿素層を提供する工程；
１成分ポリ尿素層上に２成分ポリ尿素層を提供する工程、該２成分ポリ尿素層は２成分ポリ尿素層の第一面に沿って１成分ポリ尿素と接触している；
２成分ポリ尿素層の第二面上に１成分ポリ尿素層を提供する工程；および
２成分ポリ尿素層の第二面上に提供される１成分ポリ尿素上に層を提供する工程、
を含むポリ尿素光学構造体を形成する方法。
【請求項６３】
担体基体を除去する工程および露出した１成分ポリ尿素層上に微細構造層を形成する工程をさらに含む請求項６２記載の方法。
【請求項６４】
前記構造体を外装に接着する工程をさらに含む請求項６３記載の方法。
【請求項６５】
２成分ポリ尿素層の第二面上に提供された１成分ポリ尿素上に提供される層を除去する工程をさらに含む請求項６３記載の方法。
【請求項６６】
担体基体上に１成分ポリ尿素層を提供する工程；
１成分ポリ尿素層上に２成分ポリ尿素層を提供する工程、該２成分ポリ尿素層は２成分ポリ尿素層の第一面に沿って１成分ポリ尿素と接触している；および
２成分ポリ尿素層の第二面上に層を提供する工程、
を含むポリ尿素光学構造体を形成する方法。
【請求項６７】
１成分ポリ尿素層に接着した担体基体を除去する工程および露出した１成分ポリ尿素層上に微細構造層を形成する工程をさらに含む、請求項６６記載の方法。
【請求項６８】
２成分ポリ尿素層の第二面に接着される層上に１成分ポリ尿素層を形成する工程をさらに含む請求項６６記載の方法。
【請求項６９】
２成分ポリ尿素層の第一面に沿って微細構造層に接着した２成分ポリ尿素層を含むポリ尿素光学構造体。
【請求項７０】
２成分ポリ尿素層の第二面に接着した層をさらに含む請求項６９記載の構造体。
【請求項７１】
微細構造層および２成分ポリ尿素層間に配置された１成分ポリ尿素層をさらに含む請求項６９記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願
本出願は、2002年8月8日に出願された米国仮特許出願第60/402,484号の利益を主張し、その全教示は本明細書において参考として援用される。
【０００２】
発明の背景
ポリ尿素原料は、極端な適用での使用のために産業界において公知である。ポリ尿素は、迅速な硬化、良好な風化作用、所望される化学特性、ならびに硬度、柔軟性、および引裂き強度などの例外的な物理特性に対する磨耗耐性などの特性を有する。ポリ尿素原料は少なくとも2成分：イソシアネートを含む原料およびアミン樹脂を含む共反応体(co-reactant)を有する。該原料が共に混合されると、イソシアネートおよびアミン樹脂が反応し、尿素結合を形成する。
【０００３】
発明の要旨
今日まで、シート様のポリ尿素フィルムおよび光学構造体が開発されたということは知られていない。さらに、立方体角プリズムなどの光学微細構造体がポリ尿素原料から形成されたことは知られていない。
【０００４】
ポリ尿素を含む光学構造体およびシート(sheeting)ならびにそれらを形成するための方法が、本発明の局面に従って提案される。1および2成分層が、複層光学構造体を形成するために使用され得る。光学シートはポリ尿素から形成された微細構造体を含み得る。該シートは立方体角プリズム、片ガラスの立方体角プリズム、線状プリズム、両凸状レンズ、蛾-眼構造体、レンズ、フレネルレンズアレイ、レンズおよび魚-眼レンズアレイの少なくとも一つを含み得る。
【０００５】
発明の詳細な説明
本発明の様々な態様の記載が以下に続く。
【０００６】
図１および２は、ポリ尿素フィルムまたはシート(sheet)10を形成する一態様を図示する。本明細書において使用される場合、用語「シート」および「フィルム」は互換性を有して使用され得る。一般に、用語「シート」は物質の広く薄い一片として定義され得、一方で用語「フィルム」は薄くて柔軟性がある透明なシートとして定義され得る。いくつかの態様において、ポリ尿素のシートおよびポリ尿素のフィルムは共に、自身が巻き上げられるのに足りるほど十分に柔軟である。図１に示されるとおり、ポリ尿素12は、ポリ尿素がそこに貼り付かないように選択される担体シートまたは基体14上に注がれる。担体シートまたは基体14は適当なフィルム表面光学特性を分け与えるように選択され、将来的な製造工程において重合体フィルムへ構造体を付着させるのに有用であり得る。特殊な態様において、基体14としてはポリオレフィン、ポリエステル、ポリエチレン、テレフタレート(PET)、ポリカーボネート、または他の適切な原料が挙げられ得る。
【０００７】
従って、図１に示される態様においてポリ尿素12が基体14上に塗布され、板または鋼線棒16などの実質的に一直線の縁を有する適切なデバイスが、ポリ尿素を平らにするために使用される。ポリ尿素シート10は硬化されることが可能であり、次にその結果生じるシートは図２に図示されるとおり担体基体14から剥離される。かかるシートは約2.5と500マイクロメートルとの間の範囲内の厚さを有し得る。
【０００８】
図３の態様において、ポリ尿素12は、噴霧器18によってなどして基体14上に噴霧されるかまたは配置され、該ポリ尿素は巻き取りロール20に巻き上げられる前に少なくとも部分的に硬化することが可能である。特別な態様において、ポリ尿素はゆっくりと、たとえば5〜10分で硬化することができ、該ポリ尿素は自己水平化してポリ尿素シート10を形成する。特別な態様において、層状フィルムの巻上げられたロールが正しい表面特性をポリ尿素シートの両面に分け与えるように、基体14は両面に所望される表面特性を有する。
【０００９】
図４に示される態様において、ポリ尿素12はたとえば噴霧器18によって担体シートまたは基体14上に沈積され、第二の担体シートまたは基体15がはさみローラー22でポリ尿素の上に提供される。過剰なポリ尿素原料は、トレイ24に集められる。基体14、15の間にはさまれたポリ尿素原料は、巻き取りロール20によって巻き上げられる。シート10の厚さは基体14上に沈積された後のポリ尿素の熟成時間およびはさみローラー22によって担体基体14、15上に適用される圧力によって制御され得る。一態様において、該シートは約2.5と500マイクロメートルとの間の範囲内の厚さを有し得る。
【００１０】
図５は、ポリ尿素シート10を形成する一態様を図示し、その中で少なくとも部分的にはお互いに拡散するかまたは混ざってポリ尿素シート10を形成することが可能なようにイソシアネートプレポリマー26はシートまたは基体14の別の部分に分配され、アミン樹脂28は基体14の別の部分に分配される。たとえば、原料は互いに近接した非常に微細なジグザグ線として分配され得る。蛍光着色料、染料、顔料または他の適切な着色料30もまた基体14上に分配され得、イソシアネートプレポリマー26およびアミン樹脂28中に拡散することが可能となる。第二のシートまたは基体15は、基体14および15間にポリ尿素シートをはさむためにはさみローラー22で当てられ得る。はさまれたシートは巻き取りロール20によってさらに巻き取られ得る。
【００１１】
他の態様において、イソシアネートプレポリマー、アミン樹脂、および染料、顔料または着色料などのポリ尿素シートを形成するための未処理原料は、静的ミキサーを介して原料を送ることによって混合され、基体上に供給され得る。この方法の利点は、混合されたポリ尿素中において気泡が最小化され、好ましくは除去されることである。本明細書中の任意の態様において、基体14および15の少なくともひとつは、原料がより良好に混合するのを促進するために予熱されるかもしくは振動されるかまたはその両方がなされ得る。
【００１２】
図６は、本発明の局面に従ってポリ尿素シートを形成する、さらに別の態様を図示する。イソシアネートプレポリマー32の層が基体14上に提供され、アミン樹脂34の層が基体15上に提供される。イソシアネートプレポリマー32は、はさみローラー22によりアミン樹脂34に対してプレスされてポリ尿素シート10を形成し、それは巻き取りロール20によって巻き取られ得る。基体14および15の少なくとも一つは、イソシアネートプレポリマーおよびアミン樹脂間のより良好な混合を促進するために予熱され得る。
【００１３】
図７は、その中においてポリ尿素原料12がシートまたは基体14上に提供される、ポリ尿素シート10を形成する別の態様を図示する。ポリ尿素原料12は、ローラー36によって基体14に対してプレスされ、シートは巻き取りロール20によって巻き取られ得る。ローラー36の表面は、実質的に平らなポリ尿素シート10を提供するために滑らかであり得るか、または他の態様において、ローラーの外面は、ポリ尿素シート10内に微細構造体を形成するために微細構造表面を含み得る。たとえば、ローラー36の外面は、ポリ尿素シート中に立方体角プリズム、片ガラスの立方体角プリズム、線状プリズム、両凸状レンズ、円筒状レンズ、蛾-眼構造体、フレネルレンズ、フレネルレンズアレイ、小型レンズ、表面起伏拡散体(surface relief diffusers)、回折性構造体、光散乱構造体、および魚-眼レンズアレイの少なくとも一つを形成するように構造化され得る。さらに、ポリ尿素シート10の反対面もまた、特別な態様において、ローラー36に類似する別のローラーを用いて形成される微細構造表面を有し得る。シートはその後、両面に微細構造表面を有する小片、細片、または薄片へ切断され得る。微細構造表面を有する片面のみを有するシート10もまた、小片、細片、または薄片へ切断され得る。
【００１４】
他の態様において、ポリ尿素原料は光学シートを形成するために使用され得る。光学シートのいくつかまたは全てが、ポリ尿素から形成され得る。たとえば、ポリ尿素から形成される微細構造体を含む光学シートはモノリシックであり得る。モノリシックな両面片ガラスのプリズムシートは、ポリ尿素から形成され得る。シートは、小片、細片、もしくは薄片へ切断されるかまたは賽の目に切られ得る。微細構造体としては、立方体角プリズム、片ガラスの立方体角プリズム、線状プリズム、両凸状レンズ、円筒状レンズ、蛾-眼構造体、フレネルレンズ、フレネルレンズアレイ、小型レンズ、表面起伏拡散体、回折性構造体、光散乱構造体、および魚-眼レンズアレイの少なくとも一つが挙げられる。
【００１５】
任意の態様において、紫外線硬化型熱硬化性原料が、任意のシート、フィルム、基体または微細構造体を形成するために使用され得る。他の態様において、微細構造体は成型された熱可塑性樹脂から形成され得る。微細構造体は、たとえば1972年9月5日にRowlandに付与された米国特許第3,689,346号(その全教示が参考として本明細書中に援用される)中に開示されるとおり、ニッケル被覆された母型から形成され得る。
【００１６】
立方体角またはプリズム状逆反射体は、1973年1月23日にStammに付与された米国特許第3,712,706号；1972年8月14日にRowlandに付与された米国特許第3,684,348号；および1972年9月5日にRowlandに付与された米国特許第3,689,346号中に記載される。線状プリズムは、1974年11月5日にBrownに付与された米国特許第3,846,012号；および1981年4月7日にWhiteheadに付与された米国特許第4,260,220号中に教示される。蛾-眼構造体は、1977年3月22日にClaphamらに付与された米国特許第4,013,465号中に開示される。片ガラス逆反射シートは、2000年1月20日に出願された米国特許出願第09/488,129号中に開示される。その中で述べられている通り、微細構造シートは細片、薄片、もしくは構成要素へ切断されるかまたは形成され得る。フレネルレンズおよびレンズアレイは、たとえば1998年11月24日にShimizuらに付与された米国特許第5,840,352号中で開示される。小型レンズは、たとえば1994年4月5日にHoopmanらに付与された米国特許第5,300,263号の中で開示される。表面起伏拡散体は、2000年10月10日にJannsonらに付与された米国特許第6,130,730号の中で開示される。回折性および光散乱構造体は、2001年12月4日にGoldenbergらに付与された米国特許第6,327,083号および2001年8月7日にStorkに付与された米国特許第6,271,967号の中で開示される。魚-眼レンズアレイは、たとえば1998年11月17日にNishitaniらに付与された米国特許第5,836,674号の中で開示される。上記で同定された各特許文書の全教示が本明細書中で参考として援用される。
【００１７】
ポリ尿素微細構造体は、硬化したポリ尿素フィルム10もしくは適切な原料(ポリカーボネートなど)から形成された他のシートなどのフィルムまたはシート上に形成されるかあるいは鋳造され得る。ポリ尿素原料はまた、2002年5月15日に出願された米国仮特許出願第60/380,990号(その全教示が本明細書において参考として援用される)において開示される接合剤を含む光学構造体を形成するために使用され得る。より具体的には、2面逆反射性の細片、薄片、または構成要素が接合剤の中に所望され得る。
【００１８】
他の態様において、光学シートもしくは光学構造体のいくつかまたは全てが、構造体の可視度を高めるために蛍光性の、着色された、または色味を帯びた原料を用いて形成され得る。使用され得る蛍光性着色料は、2001年11月27日にPhillipsらに付与された米国特許第6,323,266号(その全教示が本明細書において参考として援用される)中に開示される。より詳しくは、蛍光性着色料としてキサンテン系蛍光性染料が挙げられ得る。また、蛍光性染料として、フルオレセイン、ローダミン、エオシン、フロキシン、ウラニン、スクシネイン(succinein)、サッカレイン(saccharein)、ローザミン(rosamine)、およびロドール(rhodol)からなる群より選択される染料が挙げられ得る。あるいは、蛍光性着色料としてアントラキノン、ピラニン、ベンゾピラン、チオキサンテンおよびペリレンイミドからなる群より選択される染料が挙げられ得る。具体例としての染料は、Keystone Analine Corporationから購入され得、Orange63という製品銘柄を有する。別の具体例としての染料は、BASF Chemical Corporationから購入され得、F300Redという製品銘柄を有する。
【００１９】
他の態様において、ポリオールはポリ尿素中に、そこから形成される構造体の柔軟性を改善するために、さらに含まれ得る。特別な態様において、ポリオールとしては、直鎖状ポリエーテルポリオール、もしくは分枝状ポリエーテルポリオールまたは両方が挙げられ得る。特別な態様において、直鎖状ポリエーテルポリオールは、約107と117との間の範囲内の水酸基数を有し得、Bayer Corporationから購入され得、BAYCOLL ND1110という製品名を有する。分枝状ポリエーテルポリオールは、約25と400との間の範囲内の水酸基数を有し得、Bayer Corporationから購入され得、BAYCOLL NT1380という製品名を有する。ウレタン産業で公知の他の適切なポリオールが、本発明の局面に従って使用され得る。
【００２０】
いくつかの態様において、ポリ尿素は、約100と300との間のアミン価(amine value)および約279の平均当量を有するアミン-機能性樹脂を有し得る。具体的なアミン-機能性樹脂は、Bayer Corporationから購入され得、DESMOPHEN NH1420という製品名を有する。第一級アミンよりも実質的に低い反応性を有するポリアスパラギン酸エステルなどの他の低粘性第二級アミンが、本発明の態様に従って適切である。
【００２１】
他の態様において、ポリ尿素を作るために使用されるイソシアネートは、脂肪族ポリイソシアネートを含み得る。特別な態様において、イソシアネートはヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を基礎とする低粘性の脂肪族ポリイソシアネート樹脂である。特別な態様において、イソシアネートは約1.48と2.88パーセントとの間であるNCO基を含む。具体的な脂肪族ポリイソシアネートは、Bayer Corporationから購入され得、DESMODUR N3400という製品名を有する。イソホロンまたはヘキサンジイソシアネートなどの他のイソシアネートが、本発明の局面に従って代替され得る。
【００２２】
他の態様において、イソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を基礎とする低粘性で溶媒非含有性の多官能性脂肪族ポリイソシアネート樹脂を有する脂肪族ポリイソシアネートである。特殊な態様において、イソシアネートは約22.5と23.5パーセントとの間のNCO基を含む。具体的なイソシアネート脂肪族ポリイソシアネートは、Bayer Corporationから購入され得、DESMODUR N3600という製品名を有する。
【００２３】
さらなる態様において、光安定剤がポリ尿素中に提供され得る。具体的な光安定剤は、Ciba Speciality Chemicalsから商用名TINUVIN 123の下で購入され得る。
【００２４】
非常に柔軟なポリ尿素を形成する方法もまた、本明細書中において提供される。三官能性ポリオールと二官能性イソシアネートとを実質的に全ての水酸基を末端キャップするために混合することにより、第一プレミックスが調製される。多官能性イソシアネートと二官能性ポリオールとを混合し、多官能性イソシアネートを二官能性ポリオールでキャップするために二官能性イソシアネート中でさらに混合することにより、第二プレミックスが調製される。次いで、混合物は、過剰の二官能性イソシアネートを用いて末端キャップされ、実質的に全ての水酸基がイソシアネートに転換する。次いで、第一プレミックスおよび第二プレミックスは共に混合され、実質的に均質なプレポリマー混合物が得られる。実質的に均質なプレポリマー混合物は次に、アミン-樹脂と混合され、光学構造体の全てまたは一部を形成するために使用され得るポリ尿素を形成する。
【００２５】
他の態様において、１成分ポリ尿素は光学構造体を形成するために使用され得る。１成分ポリ尿素から形成されたシートまたはフィルムの利点は、弾力性および耐久性があることである。別の利点は、１成分ポリ尿素はPETフィルムなどの特定の層に付着しないことである。１成分ポリ尿素の見本はEngineered Polymers, Inc.から入手可能であり、例えば製品コード1KSPおよび1K800を有する。いくつかの態様において、例えば約25μm（1 mil）より厚い１成分ポリ尿素の層を形成することは困難であり得る。表面上にフィルムが形成された後、水および溶媒が下から蒸発することができず、不完全な重合を生じ得ると考えられている。１つの態様において、１成分ポリ尿素のより厚いシートは、１成分分散の薄いコートの複数を適用することにより形成され得る。
【００２６】
２成分ポリ尿素、例えばイソシアネートおよび樹脂混合物から形成されたシートは、柔軟性があることが公知である。しかしながら、該シートは特定の層またはフィルム、例えばPETフィルムを剥離することが困難であり得る。他の態様において、多層または合成ポリ尿素光学構造体は、１および２成分層の利点を最大化するために１および２成分ポリ尿素層から形成され得る。例えば、外端上で弾力性があり、特定の層に付着しない相対的に柔軟なポリ尿素シートが形成され得る。
【００２７】
図９および１０は１および２成分ポリ尿素層から形成されるポリ尿素光学構造体の１態様を示す。１成分ポリ尿素層３６は、PETフィルム等の層３８上に形成され得る。イソシアネート成分と樹脂混合物を混合することにより調製される脂肪族ポリ尿素エラストマー等の２成分ポリ尿素エラストマー層４０は、１成分ポリ尿素３６上に形成され得る。別の１成分層３６は２成分ポリ尿素４０上に提供され得、PETフィルム等の層３８は層３６上に提供され得、図９に示される多層ポリ尿素構造体を提供する。
【００２８】
図１０に示される通り、層３８の１つは除去され得、立方体角プリズムのアレイ等の微細構造層４２が層３６上に形成され得る。ポリ尿素光学構造体は、熱活性化接着剤等の接着剤を適用することにより、微細構造層４２上に形成された金属コーティング上で外装に接着され得る。所望の場合は、残りの層３８は除去され得る。
【００２９】
図１１および１２はまた、１および２成分ポリ尿素層から形成されるポリ尿素光学構造体の別の態様を示す。１成分ポリ尿素層３６はPETフィルム等の層３８上に形成され得る。イソシアネート成分および樹脂混合物を混合することにより調製された脂肪族ポリ尿素エラストマー等の２成分ポリ尿素エラストマー層４０は、１成分ポリ尿素３６上に形成され得る。PETフィルム等の層３８は、層４０上に供給され得る。他の態様において、２成分ポリ尿素層４０は層３８上に直接供給され得、１成分ポリ尿素層３６を必要としない。更なる態様において、１成分ポリ尿素層は一番上の層３８上に形成され得る。
【００３０】
図１２に示される通り、底層３８は除去され得、立方体角プリズムのアレイ等の微細構造層４２は、層３６上に形成され得る。他の態様において、１成分ポリ尿素層３６は存在せず、微細構造層４２は２成分ポリ尿素層４０上に直接形成される。ポリ尿素光学構造体は、熱活性化接着剤等の接着剤を適用することにより、微細構造層４２上に形成される金属コーティング上で外装に接着され得る。
【００３１】
図１３および１４は、１および２成分ポリ尿素層から形成され得るポリ尿素光学構造体の更に別の態様を示す。１成分ポリ尿素層３６はPETフィルム等の層３８上に形成され得る。別の１成分層３６は、PETフィルム等の別の層３８上に形成され得る。図１３に示される通り、イソシアネート成分および樹脂混合物を混合することにより調製される脂肪族ポリ尿素エラストマー等の光学２成分ポリ尿素エラストマー層４０が、層３８を層３６に積層するために使用され得る。
【００３２】
図１４に示される通り、底層３８は除去され得、立方体角プリズムのアレイ等の微細構造層４２は層３６上に形成され得る。ポリ尿素光学構造体は、熱活性化接着剤などの接着剤の適用により、微細構造層４２上に形成される金属コーティング上で外装に接着され得る。
【００３３】
他の態様において、ガラスビーズ等の逆反射性要素を含む逆反射体が提供される。逆反射性ガラスビーズを有するポリ尿素フィルムを形成するための手順は、5 mil (0.127 mm) MELINEX617フィルム等のポリエステルフィルムを、ベンチトップへ確保する工程を含む。1KSP等の１成分ポリ尿素コーティングは第１層を形成するためにペイントブラシを用いて薄い層に塗られ得る。該層は約5分間、加熱銃を使用して乾燥される。第１層と同じ密度を有する第２層が、第１層上にコートされる。第２層は約12分間、空気乾燥される。WGB254型、 (屈折率2.25±.03、Asahi Techno Glass Corp.) 等のガラスビーズは、ポリ尿素の第２層上に分散される。逆反射性ガラスビーズを有するポリ尿素フィルムは、取り扱う前に別に30分間乾燥される。過剰なガラスビーズはいずれも、振とうされて構造体から除かれる。
【実施例】
【００３４】
実施例１
ポリ尿素フィルムの柔軟性は、柔軟なポリオールをプレポリマーに添加することにより改善された。
【００３５】
分裂強度は、多官能反応性物質を別々にキャッピングすることにより改善された。イソシアネートとポリオール間のランダムなネットワークをつくる代わりに、このアプローチは２つの多官能反応性物質DESMODUR N 3600 とBAYCOLL NT 1380間の連結を妨げる。
【００３６】
プレポリマーの２つのプレミックスを別々に調製し、スズ触媒を該反応を促進するために使用した。第１のプレミックスにおいて、三官能性ポリオール (BAYCOLL NT 1380) を全てのヒドロキシル基を末端キャップするために過剰な二官能性DESMODUR N 3400と混合し、柔軟なポリオール主鎖を有するイソシアネートプレポリマーをつくった。第２のプレミックスにおいて、多官能性のDESMODUR N 3600 を二官能性ポリオールBAYCOLL ND 1110でキャップした。該混合物を次いで、全てのヒドロキシル基をイソシアネートへ変換させるために過剰な二官能性DESMODUR N 3400で末端キャップした。両方のプレミックスを室温で一晩静置し、次いで65℃で2時間焼成した。２つのプレミックスを共に混合し、均質なプレポリマー混合物を得た。プレポリマー混合物をDESMOPHEN NH 1420で1分間混合した。混合物を次いで真空脱気し、次いで約5〜8分おいた。DuPont Mylar J−film上にポリ尿素を置き、ポリ尿素の上からPETフィルム上ではさみローラーを約350 kPa (50 psi) で転がすことにより、ポリ尿素フィルムを作成した。
【００３７】
試料を試験し、約1時間後粘性は無かった。試料をより完全な硬化のために一晩静置した。試料を容易にPETおよびDuPont Mylar J-Filmの両方から剥離した。得られたポリ尿素フィルムは非常に柔らかく（ビニール様）良好な弾力性を有している。図８は約178 N (40 lbs) の荷重で裂く前に、166％の伸張を実現したポリ尿素シートの伸張強度を示すプロットである。
【００３８】
実施例２
実施例１の樹脂混合物を、75μｍピッチの立方体角プリズム鋳型に注ぎ、過剰の空気を真空下で除去した。ポリエチレンカバーを樹脂上に置き、そのサンドイッチ状のものをローラー間にはさみ、平滑な表面を形成した。12時間後、ポリエチレンカバーを除去し、硬化したポリマーを鋳型から引き抜いた。得られた微細構造立方体角アレイは0.2°入射/5°観測角度で約509 cd/m2の逆反射輝度を示した。
【００３９】
実施例３
ポリ尿素フィルムは市販製品VersaFlex:「Aliphatic Clear Coat」から作られた。
【００４０】
脂肪族ポリ尿素を3〜18分間おいた。試料を次いでPETフィルム、固くコートされたPE,MELINEXおよびMylar J-Films (E.I.Dupont de Nemours and Companyから) 上に引き込み、約20.32〜83.82μm (0.8〜3.3 mils) の範囲の厚さを有するポリ尿素の薄いフィルムを形成した。これらのポリ尿素フィルムを立方体角プリズムを型にとるためのベースフィルムとして使用した。得られたこれらの試料由来の微細構造立方体角アレイは、以下の表Ｉに示される通り、逆反射輝度を示した。
【００４１】
【表１】
2005535922.tif 000003
【００４２】
実施例４
製品コード#6062を有する、Visuron Technologies, Inc.から入手可能な水分硬化可能なポリ尿素樹脂を、リリースコート (release coated) ニッケル、立方体角鋳型上に広げた。混合物を12時間硬化し、次いで鋳型からはずした。表面は、縮みにより「しわ」の出現を有していた。しかしながら、得られた立方体角構造体は明るい逆反射を示し、このことは良好に形成された構造体であることを示す。
【００４３】
実施例５
90 gのVisuron Technologies, Inc.から入手可能な水分硬化可能なポリ尿素樹脂#6062を、10 gのアルミニウム金属化立方体角チップと混合した。混合物を平滑なアクリル製シート上に注ぎ、24時間硬化した。得られた、逆反射要素を含む柔らかく透明なポリ尿素フィルムをアクリル製シートから剥がし、光をそれに対してあてた場合、明るい逆反射を示した。
【００４４】
実施例６
実施例５と同様の混合物を15％の金属化立方体角チップで作成し、ガラス、アルミニウム、およびコンクリート上に注いだ。試料を6時間硬化し、得られたコートされた対象物は、光をそれらに対してあてた場合、光を逆反射した。
【００４５】
実施例７
JEFFAMINESおよびDESMODUR N 3400の２つの部分の合成物としてのポリ尿素フィルム鋳型を、完全な硬化を確実にするために、150℃に熱した。得られたフィルムをリリースコートニッケル立方体角鋳型上に、Carverプレス内に約175℃で置いた。材料を55.1 MPa (8,000 psi) で3.5分間加圧し、次いで冷却した。ポリ尿素フィルムを鋳型から取り除き、光をそれに対してあてた場合、明るい逆反射を示した。
【００４６】
実施例８
製品コード1KSPを有する、Engineered Polymers, Inc.から購入し得る、水分散１成分ポリ尿素からのポリ尿素フィルム鋳型を、リリースコートニッケル、コーナーキューブ鋳型上に、180℃および55.1 MPa (8,000 psi) で4.5分間圧縮した。圧縮機を冷却し、フィルムを鋳型から取り除いた。フィルムは、光をそれに対してあてた場合、明るい逆反射を示した。
【００４７】
実施例９
1成分ポリ尿素 1KSPをリリースコートニッケル、コーナーキューブ鋳型上に広げ、80℃で30分間熱し、水を除去した。得られたフィルムを鋳型から取り除き、それは光をそれに対してあてた場合、光を逆反射することを見出した。
【００４８】
実施例１０
25μm (1 mil) 厚のコーティングの1成分ポリ尿素1KSPを、51μm (2 mil) 厚のPETフィルム上に形成した。フィルムを120℃で15分間乾燥し、約13μm (0.5 mil)厚の1KSPフィルムを得た。該試料を「1KSP/PETフィルム」という。脂肪族ポリ尿素エラストマーを、イソシアネートと樹脂を静的ミキサーを介して混合することにより調製した。合成または多層ポリ尿素構造体を、1KSP/PETフィルム上にポリ尿素エラストマーを施すことにより形成した。1KSPフィルムをポリ尿素エラストマー上に形成し、PETフィルムを1KSPフィルム上に形成した。合成ポリ尿素構造体を次いではさみローラーの間に約350 kPa (50 psi) で挟み、平滑なフィルムを形成した。フィルムを次いでより充分な硬化のために、一晩置いた。
【００４９】
PETフィルムを次いで一方から剥がし、該構造体を次いで約160℃で15分間焼成し、1KSP層中の水分／溶媒を実質的に除去した。立方体角プリズムのアレイを、曝された1KSPフィルム上で型にとった。合成フィルムを外装へ接着させるために熱活性化接着剤が立方体角プリズムに適用され得る。残ったPETフィルムは、次いで多層フィルムを剥がされ得る。
【００５０】
実施例１１
以下の表ＩＩに、本発明の態様により製造された様々な例を示す。
【００５１】
【表２】
2005535922.tif 000004
【００５２】
表ＩＩに関して、JEFFAMINE製品はHuntsman Corporation から入手可能である。REACTAMINE製品はEngineered Polymers, Inc.から入手可能である。他を示さない限りは、全ての部分は重量％による。
【００５３】
1成分ポリ尿素の例は、Engineered Polymers, Inc. から入手可能であり、例えば製品コード1KSPおよび1K800を有する。1KSPは加水分解的に安定な高温ポリ尿素であり、一方1K800はより柔軟である。これらの材料をベースとしたポリ尿素フィルムを、約51μm (2 mils) の厚さを有するPETフィルム上に25μm (1 mil) 厚のコーティングの材料をナイフ−ブレードアプリケーターを用いて引き寄せることにより作成した。材料を室温で約10分間置き、次いでオーブン内に入れて120℃の高い温度で15分間乾燥した。
【００５４】
2成分ポリ尿素エラストマーをポリイソシアネート成分および樹脂混合物を静的ミキサーを介して混合することにより調製した。これらの実施例に使用される材料を表IIに要約する。イソシアネート成分 (「A-サイド」またはプレポリマーと呼ばれ得る) を、予め60℃に加熱したDESMODUR N 3400にアミン (JEFFAMINE D2000および／またはXTJ-510) をゆっくり添加することにより、先立って調製した。アミンの添加の間、反応混合物をよくボルテックスすることにより適切に混合し、過程の間中乾燥不活性ガスで水分を単離した。
【００５５】
各形態の樹脂混合物 (「B-サイド」またはアミンの混合物と呼ばれ得る) を、攪拌器を使用して、10分間または混合物が一様になるまで成分を共に混合することにより作成した。樹脂混合物を次いで60℃オーブン内で少なくとも1時間保持し、均一に混合されたことを確認した。
【００５６】
両サイドを1：1カートリッジ (1.00の量比率) でパックし、使用するまで室温で保存した。より良好な混合および分配効果のために、カートリッジをそれぞれの適用の直前に60℃に熱した。各個々の押出し成形過程のために分配銃を350 kPa (50 psi) に設定した。
【００５７】
それぞれ2成分形態を有する合成または多層ポリ尿素構造体をPETフィルム上にある1成分ポリ尿素層上にポリ尿素エラストマーを分配することにより、作成した。ポリ尿素エラストマーは1成分ポリ尿素層でカバーされ、PETフィルムは1成分ポリ尿素層上に提供される。該構造体を約350 kPa（50 psi） の圧力を提供するはさみローラーを介して巻き込み、平滑なフィルムを形成する。該構造体はより充分な硬化のために一晩中静置し得る。
【００５８】
PETフィルムを該構造体の一方から剥がし、次いで160℃で15分間焼成し、1成分層中の水分／溶媒を除去するかまたは実質的に減少させた。該構造体の試料は、「単−担体−多層ポリ尿素フィルム」と呼ばれ得、逆反射産物のためのベースフィルムとして使用され得る。
【００５９】
1成分ポリ尿素層上で立方体角プリズムを型作ることにより、逆反射産物を調製した。表IIに示される通り、金属化立方体角プリズム試料A〜Gの輝度は、ポリ尿素フィルムの、ビニールおよびポリウレタン等の一般的な柔軟性のあるベースフィルムとの適合性を示す。これらの試料を、熱活性化接着剤を使用して外装上に層にした。これらの試料を次いで、25洗浄／乾燥サイクル (60℃／43分洗浄サイクル／65℃／20分乾燥サイクル) を通して洗浄した。生じたデータにより、25洗浄／乾燥サイクル後、全ての試料は、最小限の輝度の損失で柔軟性を維持したことが示された。
【００６０】
薄く、高張力な強度の逆反射シートを形成するのに適切なPET／ポリ尿素多層フィルムの試料を、薄いPETフィルム (例えば、13μm (0.5 milまたは0.48ゲージ) の厚さを有する) ならびに1成分および2成分ポリ尿素エラストマーを結合することにより作成した。本実施例において、PETフィルムはDupont Teijin Filmsから入手可能な13μm厚 (0.5 mil) Mylar ポリエステルフィルムであった。
【００６１】
1成分水分散ポリ尿素1KSPを、約51μm (2.0 mils) の厚さを有するPETフィルム上の薄いコートとして調製した。2成分ポリ尿素エラストマーを、ポリイソシアネート成分および樹脂混合物を、静的ミキサーを介して混合することにより調製した。この試料に使用される形態は表IIにおける試料Bと同じである。
【００６２】
該構造体を、1KSP／PETフィルム上にポリ尿素エラストマーを分配することにより調製した (試料A〜Gと同じ)。ポリ尿素エラストマーを13μm厚 (0.5 mil) PETフィルムでカバーした。固いコートがポリ尿素エラストマーとPETフィルム間に提供され得る。該構造体を約150 kPa (50 psi) の圧力を適用するはさみローラー間を通し、平滑構造を提供した。該構造体をより充分な硬化のために、一晩静置した。該構造体を次いで160℃で15分間焼成し、1KSP層中の水分／溶媒を除去または実質的に減少させた。該構造体の張力強度はおよそ32.1 MPa (4660 psi) に達し、表IIに示される試料のそれ (約6.6 MPa (1884 psi))よりもはるかに強かった。
【００６３】
PET／ポリ尿素多層フィルム上に立方体角プリズムを型にとることにより逆反射構造体を調製した。保護PET層を剥がし、プリズムを1KSP層上に型どった。この逆反射フィルムの輝度は、表IIの他の試料と同様にそれぞれ0.2/+5および0.33/+5の入射角／観測角で1086および419 cd/lux/m2に達した。
【００６４】
金属コーティングを立方体角プリズム上に形成した。逆反射試料を金属コーティング上に熱活性化接着剤を適用することにより外装上に層にした。試料を次いで25洗浄／乾燥サイクル (60℃／43分洗浄サイクル／65℃／20分乾燥サイクル) を介して洗浄した。試料の表面は象の皮膚様の柔らかいしわを含んでいたが、輝度の消失は最小限であった。
【００６５】
実施例１２
多層ポリ尿素フィルムを、13μm (0.5 mils) の厚さを有する固くコートされたPETフィルム上に加水分解的に安定な1成分ポリ尿素 (1KSP) を引き込んで、第１の合成層を形成することにより形成した。試料を次いで乾燥し、160℃で15分間焼成した。1成分ポリ尿素 (1K800) を51μm (2 mils) の厚さを有するPETフィルム上に引き込み、第２の合成層を形成した。この試料を次いで乾燥し、160℃で15分間焼成した。第１および第２の合成層をきれいにし、乾燥し、2成分ポリ尿素と共に層にして得られる構造体に柔軟性を提供した。51μm (2 mils) の厚さを有するPETフィルムを除去し、微細構造層を1成分ポリ尿素 (1K800) 上に形成した。
【００６６】
実施例１３
表IIにおける試料Cとして焼成前ポリ尿素フィルムの試料を形成した。およそ1 mil厚の1KSP分散 (Lot 806, Engineered Polymers Inc.からの1成分ポリ尿素) を2 mil PETフィルム上にコートした。コートされたフィルムを120℃で15分間乾燥し、約0.5 milの1KSPフィルムを得た (以下、1KSP/PETフィルム)。脂肪族ポリ尿素エラストマーを、静的ミキサーを介して２つの部分 (イソシアネートおよび樹脂、または表IIにおける形態C) を混合することにより調製した。合成ポリ尿素フィルムを、ポリ尿素エラストマーを1KSP/PETフィルム上に分配することにより作成し、80℃で6分間おいた。ポリ尿素エラストマーを別の1KSP/PETフィルム (ポリ尿素エラストマーに接触している1KSP) でカバーし、はさみローラーを約350 kPa (50 psi) で層の上から転がし、平滑なフィルムを形成した。試料を、より完全に硬化させるために一晩静置した。
【００６７】
実施例１４
表IIにおける試料C中の(C-2焼成後)として焼成後ポリ尿素フィルムの別の試料を形成した。約1 mil厚の1KSP分散 (Lot 806, Engineered Polymers Inc.からの1成分ポリ尿素) を2 mil PETフィルム上にコートした。コートされたフィルムを120℃で15分間乾燥し、約0.5 mil の1KSPフィルムを得た。（以下1KSP/PETフィルム）。脂肪族ポリ尿素エラストマーを、静的ミキサーを介して2つの部分 (イソシアネートおよび樹脂、または表IIにおける形態C) を混合することにより調製した。合成ポリ尿素フィルムを、1KSP/PETフィルム上にポリ尿素エラストマーを分配することにより作成し、RTで13分間おいた。ポリ尿素エラストマーを別の1KSP/PETフィルム (ポリ尿素エラストマーと接触する1KSP) で覆い、はさみローラーを約350 kPa (50 psi) で層の上から転がし、平滑フィルムを形成した。試料をより完全に硬化させるために一晩静置した。PETフィルムを一方から剥がし、試料を160℃で30分間焼成して1KSP層において水分／溶媒を除去した。
【００６８】
実施例１５
40サイクルの (60℃/20分洗浄)/(65℃/20分乾燥)の後の手動鋳造 (hand-cast) ポリ尿素フィルムの試料を形成した。約1 mil厚の1KSP分散 (Lot806, Engineered Polymers Inc.からの1成分ポリ尿素) を2 mil PETフィルム上にコートした。コートされたフィルムを120℃で15分間乾燥し、約0.5 mil 1KSPフィルムを得た。（以下、1KSP/PETフィルム）。
【００６９】
約1 mil厚の1K800分散 (Engineered Polymers Inc.からの1成分柔軟性ポリ尿素) を2 mil PETフィルム上にコートした。コートされたフィルムを120℃で15分間乾燥し、約0.5 mil 1K800フィルムを得た。（以下、1K800/PETフィルム）。脂肪族ポリ尿素エラストマーを、静的ミキサーを介して2つの部分 (イソシアネートおよび樹脂、または表IIにおける形態C) を混合することにより調製した。合成ポリ尿素フィルムを、ポリ尿素エラストマーを1KSP/PETフィルム上に分配することにより作成し、RTで11分間おいた。ポリ尿素エラストマーを1K800/PETフィルム (ポリ尿素エラストマーと接触する1K800) で覆い、はさみローラーを約350 kPa (50 psi) で層の上から転がし、平滑なフィルムを形成した。試料をより充分な硬化のために、一晩静置した。
【００７０】
PETフィルムを1K800/PET側から剥がし、試料を160℃で30分間焼成し、1KSPおよび1K800層中の水分／溶媒を除去した。手動鋳造立方体角プリズムを1K800層上に作成した。立方体角プリズムを、真空析出によりアルミニウムで金属化した。金属化試料を、熱活性化接着剤を用いて外装上に層にした。外装を次いで40サイクルの (60℃/43分洗浄)/(65℃/20分乾燥)で洗浄した。逆反射構造体および外装表示は適切な外見および特性を保持していた。
【００７１】
実施例１６
ポリ尿素立方体角プリズムの試料を、PETフィルム上に形成した。試料は、立方体角プリズムとしてポリ尿素、および担体フィルムとして固くコートされたPETを含んだ微細構造シートであった。ポリ尿素の2つの部分 (VersaFlex Aliphatic Clear Coat) を本実施例において使用した。材料をビーカー内でよく混合し、立方体角プリズムツール上に注いだ後、真空工程により気泡を除去した。
【００７２】
試料を次いで固くコートされたPETフィルムで覆い、はさみローラーを介して転がした。試料を室温でおよそ2時間置いた後、試料をツールから剥がした。薄い一様な逆反射シートはそれぞれ、0.2および5度の入射角および観測角で約55 cd/lux/m2の輝度を有していた。
【００７３】
本発明は詳細に示され、参考文献と共にその様々な態様が記述されているが、添付の請求の範囲により包含される本発明の範囲から逸脱すること無しに、その中で形式および詳細において様々な変更がなされ得ることが当業者によって理解されるであろう。
【００７４】
同様の参照文字は、異なる図面を通じて同じ部分を言及している添付の図面中に図示されるとおり、以下の本発明の様々な態様のより詳細な記載から、本発明の前記および他の目的、特徴および利点が、明らかとなるであろう。本発明の原理を図示することに重きを置く代わりとして、図面は必ずしも縮尺が合わされていない。全ての部および百分率は、他に示されない限り重量パーセントによる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、本発明の一局面に従ってポリ尿素シートを形成する一態様の透視図である。
【図２】図２は、図１に図示される態様に従って下にある基体から除去される硬化したポリ尿素シートの透視図である。
【図３】図３は、本発明の別の局面に従ってポリ尿素シートを形成する別の態様の概略図である。
【図４】図４は、本発明のさらなる局面に従ってポリ尿素シートを形成するさらに別の態様の概略図である。
【図５】図５は、本発明の別の局面に従ってポリ尿素シートを形成するさらに別の態様の概略図である。
【図６】図６は、本発明の別の局面に従ってポリ尿素シートを形成するさらなる態様の概略図である。
【図７】図７は、本発明の別の局面に従ってその中に微細構造体を含み得るポリ尿素シートを形成する一態様の概略図である。
【図８】図８は、典型的なポリ尿素シートの引張強度を図示するプロットである。
【図９】図９は、本発明の局面に従って提供されるポリ尿素光学構造体の側面図である。
【図１０】図１０は、底層が除去され、該構造体に微細構造層が形成された図９のポリ尿素光学構造体の側面図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の局面に従って提供されるポリ尿素光学構造体の側面図である。
【図１２】図１２は、底層が除去され、該構造体に微細構造層が形成された図１１のポリ尿素光学構造体の側面図である。
【図１３】図１３は、本発明のさらなる局面に従って提供されるポリ尿素光学構造体の側面図である。
【図１４】図１４は、底層が除去され、該構造体に微細構造層が形成された図１３のポリ尿素光学構造体の側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005535922.tif 000013
【図１０】
2005535922.tif 000014
【図１１】
2005535922.tif 000015
【図１２】
2005535922.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年6月14日(2004.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ尿素を含む光学微細構造体を含む光学シート。
【請求項２】
削除
【請求項３】
立方体角プリズム、片ガラスの立方体角プリズム、線状プリズム、両凸状レンズ、円筒状レンズ、蛾-眼構造体、フレネルレンズ、フレネルレンズアレイ、小型レンズ、表面起伏拡散体、回折性構造体、光散乱構造体、および魚-眼レンズアレイの少なくとも一つを含む、請求項１記載のシート。
【請求項４】
染料または顔料の少なくとも一つを含む請求項１記載のシート。
【請求項５】
蛍光性着色料を含む請求項１記載のシート。
【請求項６】
蛍光性着色料がキサンテン系蛍光性染料を含む請求項５記載のシート。
【請求項７】
蛍光性着色料がピラニン、アントラキノン、ベンゾピラン、チオキサンテンおよびペリレンイミドからなる群より選択される染料を含む、請求項５記載のシート。
【請求項８】
蛍光性着色料がフルオレセイン、ローダミン、エオシン、フロキシン、ウラニン、スクシネイン、サッカレイン、ローザミン、ロドール、ピラニン、アントラキノン、ベンゾピラン、チオキサンテン、およびペリレンイミドからなる群より選択される染料を含む、請求項５記載のシート。
【請求項９】
着色されている請求項１記載のシート。
【請求項１０】
多数の微細構造体がその中に配置されたポリマーを含む請求項１記載のシート。
【請求項１１】
基体に沿って配置される多数の２面逆反射構成部品を含む請求項１記載のシート。
【請求項１２】
前記構成部品がポリ尿素中に分散される請求項１１記載のシート。
【請求項１３】
バックライト付きスクリーンにおける使用のための請求項１記載のシート。
【請求項１４】
ポリ尿素が芳香族ポリ尿素または脂肪族ポリ尿素である請求項１記載のシート。
【請求項１５】
ポリ尿素がイソシアネートプレポリマーおよびアミン樹脂から形成される請求項１記載のシート。
【請求項１６】
ポリ尿素が多官能性ポリオールを含む請求項１５記載のシート。
【請求項１７】
イソシアネートプレポリマーがヘキサメチレンジイソシアネート(ＨＤＩ)を基礎とした低級脂肪族ポリイソシアネート樹脂を含む請求項１５記載のシート。
【請求項１８】
イソシアネートプレポリマーがヘキサメチレンジイソシアネート(ＨＤＩ)を基礎とした低粘性で溶媒非含有性の多官能性脂肪族ポリイソシアネート樹脂を含む請求項１５記載のシート。
【請求項１９】
アミン樹脂が約１００と３００との間のアミン価を有する請求項１５記載のシート。
【請求項２０】
ポリ尿素がさらにポリオールを含む請求項１５記載のシート。
【請求項２１】
ポリオールが分枝状ポリエーテルポリオールを含む請求項２０記載のシート。
【請求項２２】
ポリオールが約２５と４００との間の範囲内の水酸基数を有する請求項２０記載のシート。
【請求項２３】
ポリオールが二官能性である請求項２０記載のシート。
【請求項２４】
一つ以上の光安定剤を含む請求項１記載のシート。
【請求項２５】
ポリ尿素を含むシート上に配置される光学構成部品を含み、該光学構成部品がポリ尿素を含む光学シート。
【請求項２６】
光学構成部品が立方体角プリズム、片ガラスの立方体角プリズム、線状プリズム、両凸状レンズ、蛾-眼構造体、レンズ、フレネルレンズアレイ、小型レンズ、および魚-眼レンズアレイの少なくとも一つを含む請求項２５記載の光学シート。
【請求項２７】
削除
【請求項２８】
第一面上および第二面上で逆反射性であり、ポリ尿素中に分散される多数の逆反射構成部品。
【請求項２９】
ポリ尿素接合剤中に分散される光学構成部品を含む構造体。
【請求項３０】
光学構成部品が２面逆反射立方体角プリズムを含む請求項２９記載の構造体。
【請求項３１】
立方体角プリズムが片ガラスの立方体角プリズムを含む請求項３０記載の構造体。
【請求項３２】
担体基体を提供する工程；
担体基体上にポリ尿素を沈着させる工程；
ポリ尿素を少なくとも部分的に硬化させてポリ尿素を含むシートを形成する工程；および
担体基体を除去する工程、
を含む、ポリ尿素を含むシートを形成する方法。
【請求項３３】
硬化する前に、ポリ尿素を含むシートがポリ尿素上に第二担体基体を適用する工程をさらに含む請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
シートの厚さを制御するためにはさみローラーが使用される請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
ａ）三官能性ポリオールと二官能性イソシアネートとを混合することにより第一プレミックスを調製する工程；
ｂ）多官能性イソシアネートと二官能性ポリオールとを混合し、さらに二官能性イソシアネート中で混合することにより第二プレミックスを調製する工程；
ｃ）第一プレミックスと第二プレミックスとを混合して実質的に均質なプレポリマー混合物を得る工程；
ｄ）実質的に均質なプレポリマー混合物とアミンとを混合してポリ尿素を形成する工程；および
ｅ）ポリ尿素から光学微細構造体を形成する工程、
を含む、ポリ尿素を形成する方法。
【請求項３６】
ポリ尿素からシートまたはフィルムを形成する工程をさらに含む請求項３５記載の原料。
【請求項３７】
削除
【請求項３８】
ａ）三官能性ポリオールと過剰の二官能性イソシアネートとを混合して実質的に全ての水酸基を末端キャップすることにより第一プレミックスを調製する工程；
ｂ）ｉ．多官能性イソシアネートを二官能性ポリオールを用いてキャップする工程；および
ｉｉ．工程ｉの混合物を過剰の二官能性イソシアネートを用いて末端キャップし、実質的に全ての水酸基をイソシアネートに転換する工程；
により、第二プレミックスを調製する工程；
ｃ）第一プレミックスと第二プレミックスとを混合し、実質的に均質なプレポリマー混合物を得る工程；
ｄ）実質的に均質なプレポリマー混合物とアミン樹脂とを混合し、ポリ尿素を形成する工程；ならびに
ｅ）ポリ尿素から光学微細構造体を形成する工程、
を含む、ポリ尿素を形成する方法。
【請求項３９】
ポリ尿素から光学シートを形成する工程をさらに含む請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
削除
【請求項４１】
蛍光性染料をポリ尿素中に混合する工程をさらに含む請求項３８記載の方法。
【請求項４２】
請求項３８記載の方法から形成されたポリ尿素を含む光学シート。
【請求項４３】
アミン樹脂を基体上に分配する工程；
イソシアネートプレポリマーを基体上に分配する工程；
アミン樹脂およびイソシアネートプレポリマーを少なくとも部分的に互いの中に拡散させる工程；ならびに
アミン樹脂およびイソシアネートプレポリマーが少なくとも部分的に反応し、硬化してポリマーシートを形成した後に基体を巻き上げる工程、
を含む、ポリ尿素シートを形成する方法。
【請求項４４】
前記基体が第一基体であり、第二基体を適用して第一基体および第二基体間にポリ尿素シートをはさむ工程をさらに含む、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
基体の少なくともひとつを予熱する工程をさらに含む請求項４４記載の方法。
【請求項４６】
拡散を促進するために基体を振動させる工程をさらに含む請求項４３記載の方法。
【請求項４７】
基体上に染料、顔料または蛍光性着色料の少なくとも一つを分配する工程をさらに含む請求項４３記載の方法。
【請求項４８】
その上にイソシアネートプレポリマーの層を有する第一基体を提供する工程；
その上にアミン樹脂の層を有する第二基体を提供する工程；および
少なくとも部分的にイソシアネートプレポリマーとアミン樹脂とを混合するためにイソシアネートプレポリマーの層をアミン樹脂の層に対してプレスし、ポリ尿素シートを形成する工程、
を含むポリ尿素シートを形成する方法。
【請求項４９】
はさみローラーを用いてイソシアネートプレポリマーの層をアミン樹脂に対してプレスする工程をさらに含む請求項４８記載の方法。
【請求項５０】
ポリ尿素シートを巻き上げる工程をさらに含む請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
少なくともイソシアネートプレポリマーまたはアミン樹脂を、その混合を促進するために加熱する工程をさらに含む請求項４８記載の方法。
【請求項５２】
第一面に微細構造表面および第二面に微細構造表面を有し、ポリ尿素を含む光学構造体。
【請求項５３】
各面の微細構造表面が熱可塑性樹脂から形成される請求項５２記載の光学構造体。
【請求項５４】
紫外線硬化型熱硬化性原料を含む請求項５２記載の光学構造体。
【請求項５５】
ポリ尿素から形成される少なくとも一つの微細構造表面を有する光学シート。
【請求項５６】
２成分ポリ尿素層の第一面に接着した１成分ポリ尿素層を含むポリ尿素光学構造体。
【請求項５７】
２成分層の第二面に接着した第二の１成分ポリ尿素層をさらに含む請求項５６記載の構造体。
【請求項５８】
１成分ポリ尿素層の少なくとも一つに接着した微細構造層をさらに含む請求項５６記載の構造体。
【請求項５９】
２成分ポリ尿素層がイソシアネートプレポリマーおよびアミン樹脂を含む請求項５６記載の構造体。
【請求項６０】
２成分ポリ尿素層の第二面に接着した層をさらに含む請求項５６記載の構造体。
【請求項６１】
２成分ポリ尿素層の第二面に接着した層に接着した１成分ポリ尿素層をさらに含む請求項６０記載の構造体。
【請求項６２】
担体基体上に１成分ポリ尿素層を提供する工程；
１成分ポリ尿素層上に２成分ポリ尿素層を提供する工程、該２成分ポリ尿素層は２成分ポリ尿素層の第一面に沿って１成分ポリ尿素と接触している；
２成分ポリ尿素層の第二面上に１成分ポリ尿素層を提供する工程；および
２成分ポリ尿素層の第二面上に提供される１成分ポリ尿素上に層を提供する工程、
を含むポリ尿素光学構造体を形成する方法。
【請求項６３】
担体基体を除去する工程および露出した１成分ポリ尿素層上に微細構造層を形成する工程をさらに含む請求項６２記載の方法。
【請求項６４】
前記構造体を外装に接着する工程をさらに含む請求項６３記載の方法。
【請求項６５】
２成分ポリ尿素層の第二面上に提供された１成分ポリ尿素上に提供される層を除去する工程をさらに含む請求項６３記載の方法。
【請求項６６】
担体基体上に１成分ポリ尿素層を提供する工程；
１成分ポリ尿素層上に２成分ポリ尿素層を提供する工程、該２成分ポリ尿素層は２成分ポリ尿素層の第一面に沿って１成分ポリ尿素と接触している；および
２成分ポリ尿素層の第二面上に層を提供する工程、
を含むポリ尿素光学構造体を形成する方法。
【請求項６７】
１成分ポリ尿素層に接着した担体基体を除去する工程および露出した１成分ポリ尿素層上に微細構造層を形成する工程をさらに含む、請求項６６記載の方法。
【請求項６８】
２成分ポリ尿素層の第二面に接着される層上に１成分ポリ尿素層を形成する工程をさらに含む請求項６６記載の方法。
【請求項６９】
２成分ポリ尿素層の第一面に沿って微細構造層に接着した２成分ポリ尿素層を含むポリ尿素光学構造体。
【請求項７０】
２成分ポリ尿素層の第二面に接着した層をさらに含む請求項６９記載の構造体。
【請求項７１】
微細構造層および２成分ポリ尿素層間に配置された１成分ポリ尿素層をさらに含む請求項６９記載の構造体。
【国際調査報告】
2005535922.tif 000019
2005535922.tif 000020
2005535922.tif 000021