(57)【要約】  本明細書では、安全ガラス中間層として使用するのに好適な半透明白色ポリマー組成物を提供する。半透明白色ポリマー組成物は、顔料と、エチレン酸コポリマーのアイオノマーを含むポリマー樹脂とを含む。アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）およびアルミナ三水和物（Ａｌ（ＯＨ）3；「ＡＴＨ」）が好ましい顔料である。半透明白色ポリマー組成物は、様々な成形品に有用である。半透明白色ポリマー組成物は、安全ガラス積層体および構造用ガラス積層体を含む、ガラス積層体の中間層として特に有用である。本明細書では、半透明白色ポリマー組成物、物品およびガラス積層体の製造方法もさらに提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料と、エチレン酸コポリマーまたは前記エチレン酸コポリマーのアイオノマーとを含む半透明白色ポリマー組成物であって；
前記顔料の屈折率が約１．５〜約２．８であり；
前記顔料はさらに、最小平均径約３８０ｎｍ、メジアン粒径（ｄ５０）０．２ｍｍ未満で、アスペクト比が１に近い粒子から実質的になり；
半透明白色アイオノマー組成物のサンプルは、透過率が９０％未満であり；ヘイズが７５〜１００％であり；Ｌ*値が８０より高く、ａ*値が−０．２〜−１．６の範囲であり、ｂ*値が０．８〜４．０の範囲である、半透明白色ポリマー組成物。
【請求項２】
前記顔料が、アルミナ三水和物、アルミナ、酸化マグネシウム、アルミン酸ベリリウム、硫酸カルシウム、リン酸亜鉛四水和物、およびムライトからなる群から選択される、請求項１に記載の半透明白色ポリマー組成物。
【請求項３】
顔料と、エチレン酸コポリマーまたは前記エチレン酸コポリマーのアイオノマーとを含む半透明白色ポリマー組成物であって；
前記顔料が、アルミナ三水和物、アルミナ、酸化マグネシウム、アルミン酸ベリリウム、硫酸カルシウム、リン酸亜鉛四水和物、およびムライトからなる群から選択され；
前記半透明白色アイオノマー組成物のサンプルは、透過率が９０％未満であり；ヘイズが７５〜１００％であり；Ｌ*値が８０より高く、ａ*値が−０．２〜−１．６の範囲であり、ｂ*値が０．８〜４．０の範囲である、半透明白色ポリマー組成物。
【請求項４】
前記顔料は、最小平均径約３８０ｎｍ、メジアン粒径（ｄ５０）０．２ｍｍ未満で、アスペクト比が１に近い粒子から実質的になる、請求項１３に記載の半透明白色ポリマー組成物。
【請求項５】
前記エチレン酸コポリマーが、炭素数２〜１０のα−オレフィンの共重合単位と；炭素数３〜８のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位約８〜約３０重量％と；任意選択により、炭素数２〜１０の不飽和カルボン酸および前記不飽和カルボン酸の誘導体からなる群から選択される１種以上の追加のコモノマーの共重合単位とを含む、請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物。
【請求項６】
前記エチレン酸コポリマーが、エチレンの共重合単位と；アクリル酸、メタクリル酸、またはアクリル酸とメタクリル酸との組み合わせの共重合単位の共重合単位約８〜約３０重量％と；任意選択により、１種以上の不飽和カルボン酸の誘導体からなる群から選択される１種以上の追加のコモノマーの共重合単位であって、前記不飽和カルボン酸の炭素数が２〜１０であり、前記誘導体が酸無水物、アミドおよびエステルからなる群から選択される追加のコモノマーの共重合単位とを含む、請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物。
【請求項７】
前記アイオノマーを含み、前記エチレン酸コポリマーの全カルボン酸含有量に基づき前記カルボン酸基の約５％〜約９０％が中和されている、請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物。
【請求項８】
前記半透明白色ポリマー組成物の全重量に基づき、前記顔料約１．０〜約１０．０重量％と、前記ポリマー樹脂約９９〜約９０重量％と含む、請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物。
【請求項９】
厚さ約１．６ｍｍの前記半透明白色ポリマー組成物のサンプルは、透過率が約５６％〜約７５％であり；ヘイズが約９０％〜約１００％であり；透明度が約１０〜約３０％である、請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物。
【請求項１０】
厚さ約１．６ｍｍの前記半透明白色ポリマー組成物のサンプルは、透過率が約８０％〜約９０％であり；ヘイズが約７５％〜約８５％であり；透明度が約７０％〜約８６％である、請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物。
【請求項１１】
請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物を含む成形品。
【請求項１２】
中間層を含むガラス積層体であって、前記中間層が請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物を含むガラス積層体。
【請求項１３】
中間層を含む安全ガラス積層体であって、前記中間層が請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物を含む安全ガラス積層体。
【請求項１４】
中間層を含む構造用ガラス積層体であって、前記中間層が請求項１または３に記載の半透明白色ポリマー組成物を含む構造用ガラス積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条の下に、２０１２年２月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／６０２，９２０号明細書の優先権を主張し、この文献は参照によりその内容全体が本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、半透明白色ポリマー組成物に関する。特に、本組成物は、顔料と、エチレン酸コポリマーのアイオノマーであるポリマー樹脂とを含む。アルミナ三水和物（ＡＴＨ）は好ましい顔料の１つである。アルミナは別の好ましい顔料である。半透明白色ポリマー組成物は、成形品などの様々な物品に有用である。半透明白色ポリマー組成物は、安全ガラス積層体および構造用ガラス積層体を含む、ガラス積層体の中間層として特に有用である。
【背景技術】
【０００３】
本発明が関係する技術分野の状況についてより十分に説明するために、幾つかの特許および刊行物を本明細書に引用する。これらの特許および刊行物のそれぞれの開示内容全体が参照により本明細書に援用される。
【０００４】
建築家や設計者は、空間に光を取り入れると共に、その空間内にいる人にプライバシーを提供するために、フロストガラスを使用することが多い。平滑で透明なガラス板（ｌｉｔｅｓ）からフロストガラスを製造する方法には、サンドブラストおよび酸エッチングの２つがある。しかし、フロストガラスは、清浄化および維持が困難である。さらに、サンドブラストおよび酸エッチングは、廃棄物が多く、酸の取り扱いによる火傷やサンドブラストにより生じる塵埃の吸入による珪肺のリスクがあるため、医学的にまたは環境に優しい方法ではない。そのため、拡散性半透明中間層を有する合わせガラスが開発された。中間層は所望の光学特性を提供し、清浄化や維持が容易な、平滑なガラス板の間に積層することができる。拡散性半透明中間層は、ポリビニルブチラール組成物をベースにすることが多い。
【０００５】
半透明白色ポリビニルブチラール組成物は、ポリビニルブチラールのどの大手メーカーからも市販されている。典型的には、これらの組成物の光学特性は、約６５％の光透過率（ＬＴ）；約１５〜３０％の透明度；および９５％以上のヘイズを特徴とする。市販のポリビニルブチラール組成物は、炭酸カルシウムを拡散剤として含む。所望の半透明外観を達成するために、０．７６ｍｍの厚さまたは厚みを有する中間層シートは、粒径約３．５ミクロンの炭酸カルシウムを約２．５重量％含有する。
【０００６】
特定の構造用途または高強度用途には、ＤｕＰｏｎｔ（商標）ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ（登録商標）などのアイオノマー中間層の優れた機械的特性が必要とされる。これらの構造用途としては、例えば、階段、バルコニーおよび手摺りなどの建築部材、ならびに、悪天候または物理的攻撃により生じる損傷を受け易い窓および天窓が挙げられる。
【０００７】
さらにこれに関連して、アイオノマー製の様々な物品が日常生活で使用されている。これらの物品は、例えば、射出成形法で製造することができ、これらの物品としては、容器、蓋または栓、トレイ、医療用デバイスまたは機器、ハンドル、ノブ、押しボタン、パネル、コンソールボックス、履物の構成要素、小立像または他の装飾品などの品目、および、プリフォームまたはパリソンなどの中間品が挙げられる。ＤｕＰｏｎｔ（商標）Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）は、前述および他の物品の製造に使用されてきたアイオノマー材料の１種であるが、その理由は、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）の物理的特性および光学特性が多くの熱可塑性材料のものより優れているからである。
【０００８】
さらに、エッチング加工ガラス、すりガラスまたはフロストガラスに関連する光学特性はまた、これらの日用品にも望ましいと考えることができる。Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）のものと類似の特性を有する半透明白色ポリマー組成物は、所望の外観および物理的特性を有する物品を提供する。さらに、好適な半透明白色ポリマー組成物を使用すると、所望のフロストガラスの外観を得るために、特殊な型を使用して製造するまたは物品の表面を溶媒もしくは研磨材で処理する必要がなくなる。
【０００９】
前述のように、炭酸カルシウムは、市販の半透明ポリビニルブチラール組成物に一般的に使用されている拡散剤である。しかし、炭酸カルシウムを好適なアイオノマー樹脂に配合すると、アイオノマーと炭酸カルシウムとの化学反応により生成するガスのため、顕著な発泡が認められることが多い。
【００１０】
別の一般的に使用されている白化剤（ｗｈｉｔｅｎｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）は、二酸化チタンである。しかし、ガラス積層体がポリビニルブチラール中間層を含むか、またはアイオノマー中間層を含むかどうかにかかわらず、二酸化チタンの平均粒径は所望の光学的効果を達成するには小さ過ぎる。より具体的には、中間層に二酸化チタンを添加すると、その光透過率は低下するが透明度は低下しない。従って、プライバシーを提供するという重要な設計機能は達成されない。
【００１１】
炭酸カルシウムの屈折率と同等の比較的低い屈折率を有する他の顔料が使用可能である。例えば、シリカ、アルミナ、タルク、粘土、バーミキュライト、ガラス繊維、硫酸バリウム、アルミナ三水和物（ＡＴＨ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化マグネシウム（ペリクレース）、アルミン酸ベリリウム、硫酸カルシウム、リン酸亜鉛四水和物およびムライトが、充填剤としてアイオノマー組成物に使用されてきた。実際、難燃性を達成するために、アルミナ三水和物（ＡＴＨ）がアイオノマーに、ほぼＡＴＨ６５部対樹脂１００部の高添加量で配合されてきた。Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｆｉｌｌｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｈａｒｒｙ  Ｓ．Ｋａｔｚ  ａｎｄ  Ｊｏｈｎ  Ｍｉｌｅｗｓｋｉ，ｅｄｓ．Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，１９８８  ｐｇ．２９６（ＩＳＢＮ  ９７８−０−４４２−２６０２４−８）。しかし、得られる組成物は不透明であり、半透明ではない。さらに、ＡＴＨをアイオノマーに添加すると、配合された組成物中にかなりの量のゲルが形成されることが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
成形品に使用できる半透明白色ポリマー組成物が必要とされていることが、前述から明らかである。さらに、安全ガラス積層体を含むガラス積層体の中間層として、特に、構造用途または優れた強度もしくは剛性を必要とする他の最終用途に使用される安全ガラス積層体用のアイオノマー中間層として使用するのに好適な半透明白色ポリマー組成物が必要とされていることが明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
従って、本明細書では、艶消しの外観を有する様々な物品に使用するのに好適な半透明白色ポリマー組成物を提供する。半透明白色ポリマー組成物は、ガラス積層体、例えば、安全ガラス積層体または構造用ガラス積層体の中間層として使用するのに特に好適である。半透明白色ポリマー組成物は、顔料と、エチレン酸コポリマーのアイオノマーを含むポリマー樹脂とを含む。アルミナ三水和物は、好ましい顔料の１つである。アルミナは、別の好ましい顔料である。本明細書では、半透明白色ポリマー組成物を含むガラス積層体などの物品、ならびに半透明白色ポリマー組成物および物品の製造方法もさらに提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示をさらに明確にし、説明するために、本明細書では以下の定義を使用する。これらの定義は、特定の場合において他に限定されない限り、本明細書全体を通して使用される用語に適用される。
【００１５】
他に定義しない限り、本明細書で使用される科学技術用語は全て、本発明の属する当該技術分野の当業者により一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾がある場合、本明細書に記載の定義を含む本明細書が優先するものとする。
【００１６】
特定の状況で他に明記しない限り、本明細書で使用されるパーセンテージ、部、および比率等の量は全て重量基準である。
【００１７】
材料、方法、または機械類が、「当業者に既知の」、「慣用の」という用語または同義の語もしくは語句と共に本明細書に記載されている場合、その用語は、本願の出願時に慣用されている材料、方法、および機械類がこの記載により包含されることを意味する。また、現在は慣用されていないが、類似の目的に好適であると当該技術分野で認識されているであろう材料、方法、および機械類も包含される。
【００１８】
本明細書で使用する場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する」、「特徴とする」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、またはこれらの用語のその他の任意の変形は、非排他的な包含を含意するものとする。例えば、要素の列記を含むプロセス、方法、物品または装置は、必ずしもそれらの要素だけに限定されるものではなく、明記されていない、またはこのようなプロセス、方法、物品もしくは装置に固有ではないその他の要素も含むことができる。
【００１９】
「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」という移行句は、請求項に規定されていない要素、工程または成分を除外し、請求項が、記載されているもの以外の材料（通常それに付随する不純物を除く）を含まないものとする。「からなる」という句が、プリアンブルの直後ではなく、請求項の本体部の条項に現れる場合、それは、その条項に記載されている要素を限定するに過ぎず；他の要素は全体として請求項から除外されない。
【００２０】
「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」という移行句は、請求項の範囲を、規定された材料または工程および請求される発明の基本的および新規な特徴に実質的に影響を及ぼさないものに限定する。「から実質的になる」請求項は、「からなる」の形式で記載されるクローズドクレームと「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の形式で記載される完全オープンクレームとの間の中間の立場を取る。本明細書に記載の任意選択の添加剤であって、このような添加剤に適切なレベルの添加剤、および少量の不純物は、「から実質的になる」という用語により、組成物から除外されない。
【００２１】
組成物、プロセス、構造、または、組成物、プロセスもしくは構造の一部が、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などのオープンエンドの用語を使用して本明細書に記載される場合、特記しない限り、この記載は、組成物、プロセス、構造の要素、または、組成物、プロセスもしくは構造の一部の要素「から実質的になる」または「からなる」実施形態も含む。
【００２２】
さらにこれに関連して、理解し易くするために、個別の実施形態に関して本明細書に記載されている本発明の特定の特徴は、単一の実施形態で組み合わせて提供することもできる。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態に関して記載されている本発明の様々な特徴は、個別にまたは任意の部分的組み合わせ（ｓｕｂ−ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）で提供することもできる。
【００２３】
「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」という冠詞は、本明細書に記載の組成物、プロセスまたは構造の様々な要素および構成成分に関連して使用することができる。これは、単に便宜上、且つ組成物、プロセスまたは構造の一般的な意味を与えるために使用される。このような記載は、要素または構成成分の「１つまたは少なくとも１つ」を含む。さらに、本明細書で使用する場合、単数形の冠詞はまた、複数形が除外されることが特定の文脈から明らかでない限り、複数の要素または構成成分の記載も含む。
【００２４】
さらに、特記しない限り、「または」という接続詞は、包括的なまたはを指し、排他的なまたはを指すものではない。例えば、「ＡまたはＢ」という条件を満足するのは、次：Ａが真であり（または存在し）且つＢが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在しない）且つＢが真である（または存在する）、およびＡとＢの両方が真である（または存在する）のいずれか１つである。排他的な「または」は、本明細書では、例えば、「ＡまたはＢのいずれか」および「ＡまたはＢの一方」などの用語により示される。
【００２５】
「約」という用語は、量、寸法、処方、パラメータ、ならびに他の量および特性が、正確ではなく且つ正確である必要がなく、公差、変換率、数値の丸め、および測定誤差等、ならびに当業者に既知の他の因子を反映して、近似的であってもよいおよび／または必要に応じて大きくてもよいまたは小さくてもよいことを意味する。一般的に、量、寸法、処方、パラメータ、または他の量もしくは特性は、そのように明記されているか否かにかかわらず、「約」または「近似」である。
【００２６】
さらに、本明細書に記載されている範囲は、特記しない限り、それらの端点を含む。さらに、量、濃度、または他の値もしくはパラメータが、ある範囲、１つ以上の好ましい範囲、または、好ましい上限値および好ましい下限値の列記として記載される場合、これは、任意の範囲上限または好ましい上限値と、任意の範囲下限または好ましい下限値との任意の対から形成される全ての範囲を、このような対が個別に開示されているかどうかにかかわらず、具体的に開示しているものと理解すべきである。本発明の範囲は、範囲を定義するときに記載される特定の値に限定されるものではない。
【００２７】
本明細書で、単独で、または、例えば、「アルコキシ基」のように組み合わせた形態で使用される「アルキル基」という用語は、１個の置換基を有する炭素数１〜８の、分岐鎖であってもまたは非分岐鎖であってもよい飽和炭化水素基を指す。「アルキレン」という用語は、メチレン、エチレンまたはプロピレンなどの、２個の置換基を有する飽和炭化水素を指す。
【００２８】
本明細書で使用する場合、「コポリマー」という用語は、２種以上のコモノマーの共重合により得られる共重合単位を含むポリマーを指す。これに関連して、本明細書では、コポリマーを、その構成成分であるコモノマーに関して、または、その構成成分であるコモノマーの量に関して、例えば、「エチレンと、アクリル酸１８重量％とを含むコポリマー」または類似の記載のように、記載することがある。このような記載は、それが、共重合単位としてのコモノマーに言及していないという点；それが、コポリマーに関する慣用的な命名法、例えば、国際純正・応用化学連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｕｎｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｕｒｅ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）（ＩＵＰＡＣ）の命名法を含まないという点；それが、プロダクト・バイ・プロセスの用語法を使用していないという点；または別の理由で、非公式であると見なされることがある。しかし、本明細書で使用する場合、その構成成分であるコモノマーに関する、またはその構成成分であるコモノマーの量に関するコポリマーの記載は、そのコポリマーが、規定されたコモノマーの共重合単位を（規定されている場合、規定された量で）含有することを意味する。当然の帰結として、コポリマーは、限られた状況でそのように明記されていない限り、所定のコモノマーを所定の量で含有する反応混合物の生成物ではないということになる。「コポリマー」という用語は、２種類の異なるモノマーの共重合単位から実質的になるポリマー（ジポリマー）、または３種類以上の異なるモノマーから実質的になるポリマー（３種類の異なるコモノマーから実質的になるターポリマー、４種類の異なるコモノマーから実質的になるテトラポリマーなど）を指すことができる。
【００２９】
「酸コポリマー」という用語は、α−オレフィンと、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸と、任意選択により他の好適なコモノマー、例えばα，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルとの共重合単位を含むポリマーを指す。
【００３０】
「アイオノマー」という用語は、前述の酸コポリマーを部分的にまたは完全に中和することにより生成するポリマーを指す。
【００３１】
本明細書で、単独で、または、例えば、「積層された（ｌａｍｉｎａｔｅｄ）」または「積層（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）」などの組み合わせた形態で使用される「積層体（ｌａｍｉｎａｔｅ）」という用語は、任意選択により熱、真空、または正圧を使用して、互いにしっかりと接着または結合されている少なくとも２層を有する構造を指す。層は、互いに直接または間接的に接着されてもよい。「直接」は、２層の間に、中間層または接着層などの追加の材料が存在しないことを意味し、「間接的に」は、２層の間に追加の材料が存在することを意味する。
【００３２】
「ガラス積層体」という用語は、本明細書で使用する場合、ポリマー中間層を含む積層構造を指す。この構造はまた１枚以上のガラスシートも含む。ガラス積層体の層は、ガラス積層体が、自立状態でその一体性を保つように、互いに接着または結合されている。
【００３３】
「安全ガラス積層体」という用語は、本明細書で使用する場合、従来、安全ガラスに関連する特性、例えば、高い透明度、粉砕した破片が中間層により保持されるようなガラスに対する十分な接着力、および約３メートルの高さでの重力加速度により生じる速度で移動する物体による貫通または穿孔に対する耐性の１つ以上を有するガラス積層体を指す。
【００３４】
「構造用ガラス積層体」という用語は、本明細書で使用する場合、優れた特性を有する、例えば、弾道速度で移動する物体による貫通もしくは穿孔に耐えることができるまたはインタクトなガラスシートによる支持がなくてもその構造的一体性を維持することができる中間層を有する安全ガラス積層体の部分集合を指す。
【００３５】
本明細書では光学特性に関する幾つかの用語を使用する。「透過度」という用語は、本明細書で使用する場合、「Ｔ」と省略され、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃｓ，Ｖｏｌｕｍｅ  ２  Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ２nd  Ｅｄｉｔｉｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｂａｓｓ（ｅｄｉｔｏｒ）ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  １９９５，ｐｇ  ２５．３，ＩＳＢＮ０−０７−０４７９７４−７に定義されている。
【００３６】
「透過率」および「光透過率」という用語ならびに「ＬＴ」という略語は同義であり、本明細書では互換的に使用される。材料の透過率は、材料に照射される入射ビーム（「入射光」）のうち、材料を通って移動し、材料から出る時に入射ビームの方向のベクトル成分を有する方向に移動する光の総量のパーセンテージである。透過光の量は、測定される材料により反射、吸収、および後方に散乱される透過光がある場合、その光の量だけ、入射光の総量と比較して低減する。透過率は、Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤのＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ  ＵＳＡから入手可能なＨａｚｅＧａｒｄ  Ｐｌｕｓヘイズメータを使用し、ＡＳＴＭ法、番号Ｄ１００３（２０００）に準拠して測定される。
【００３７】
「ヘイズ」という用語は、本明細書で使用する場合、材料を通過する際に、入射ビームからそれる角度が２．５°より大きい透過光のパーセンテージを指す。ヘイズは、Ｈａｚｅｇａｒｄ  Ｐｌｕｓヘイズメータを使用し、ＡＳＴＭ法、番号Ｄ１００３（２００００）に準拠して測定される。
【００３８】
「透明度」という用語は、本明細書で使用する場合、材料を通過する際に、入射ビームからそれるが、それる角度が２．５°未満である透過光のパーセンテージに関する。透明度もＨａｚｅｇａｒｄ  Ｐｌｕｓヘイズメータを使用して測定される。
【００３９】
さらに、透明度に関連して、散乱されない光（それる角度が０°であり、「正透過光」とも称される）は、低角度散乱光の量に含まれない。明らかに、高い透明度は、散乱される光の量が少ないことを意味する。代数学的に記載すると、パーセンテージとしての透明度は、１００（１−（低角度散乱光の量）／（透過光の総量））と定義される。さらに、透過光の総量は、正透過光、高角度散乱光（ヘイズ）および低角度散乱光の合計である。
【００４０】
最後に、「Ｌ*」、「ａ*」、および「ｂ*」という用語は、測色値を報告するための三次元系の軸を指す。「Ｌ*ａ*ｂ*」値は、バージニア州レストン（Ｒｅｓｔｏｎ）のＨｕｎｔｅｒＬａｂから入手可能なＨｕｎｔｅｒＬａｂ  Ｕｌｔｒａｓｃａｎ  ＸＥ分光光度計を使用し、ＣＩＥ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  １５．２（１９８６）に準拠して測定される。
【００４１】
本明細書では顔料と、ポリマー樹脂とを含む半透明白色ポリマー組成物を提供する。ポリマー樹脂は、エチレン酸コポリマーのアイオノマーを含む。
【００４２】
好適な顔料は、アルミナ三水和物（ＡＴＨ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化マグネシウム（ペリクレース）、アルミン酸ベリリウム、硫酸カルシウム、リン酸亜鉛四水和物およびムライトを単独、またはＴｉＯ2などのその他の白色顔料（ｗｈｉｔｅ  ｐｉｇｍｅｎｔ）との組み合わせのいずれかで含む。好適な顔料の屈折率は、約１．５〜約２．８、好ましくは約１．５〜約１．８である。
【００４３】
好適な顔料粒子は、可視光を散乱することができる。そのため、好適な顔料粒子の最小平均径は、可視光の波長と同程度の大きさ、即ち、約３８０〜７２０ｎｍである。半透明白色ポリマー組成物の外観は望ましくは均一であり、フロストガラスの外観に類似しているため、個々の顔料粒子は肉眼で視認可能であってはならない。そのため、好適な顔料粒子の最大メジアン径（ｄ５０）は、約０．２ｍｍである。好ましくは、顔料のメジアン粒径（ｄ５０）は、約１ミクロン〜約４ミクロン；より好ましくは約１．５〜約３．０ミクロン、さらにより好ましくは約１．５ミクロンである。「メジアン粒径」という用語は、本明細書で使用する場合、顔料供給業者により報告されている値を指す。好ましくは、顔料粒子のアスペクト比は１に近い；換言すれば、顔料粒子は好ましくは形状がほぼ正多面体から球状である。より好ましくは、粒子のアスペクト比は、１．００±０．７５；１．００±０．５０；１．００±０．２５；１．００±０．１０；または１．００±０．０５の範囲である。
【００４４】
これらの物理的および光学的基準を満たす顔料の例としては、アルミナ三水和物、アルミナ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、シリカ、幾つかの粘土、およびこれらの顔料の２種以上の組み合わせが挙げられる。アルミナ、およびアルミナと他の顔料との組み合わせが好ましい。より好ましいのは、アルミナ三水和物（Ａｌ（ＯＨ）3；ＣＡＳ番号８０６４−００−４）、およびアルミナ三水和物と他の顔料、例えば、二酸化チタンなどのとの組み合わせである。さらにより好ましくは、顔料は、アルミナまたはアルミナ三水和物から実質的になる。アルミナ三水和物（ＡＴＨ）という用語は、本明細書で使用する場合、水酸化アルミニウム（ＩＩＩ）、水和アルミナ、アルミニウム三水和物、三水和アルミナ、およびトリヒドロキシアルミニウムという用語と同義であり、互換性がある。
【００４５】
半透明白色ポリマー組成物はまた、エチレン酸コポリマー、エチレン酸コポリマーのアイオノマー、およびこれらの組み合わせを含むポリマー樹脂も含む。好適なエチレン酸コポリマーおよびアイオノマーは、例えば、Ｂｅｎｎｉｓｏｎらに発行された米国特許第７，６４１，９６５号明細書に記載されている。しかし、簡潔には、エチレン酸コポリマーは、炭素数２〜１０のα−オレフィンの共重合単位と、炭素数３〜８のα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重合単位約８〜約３０重量％、好ましくは約１５〜約３０重量％、より好ましくは約２０〜約３０重量％、さらにより好ましくは約２０〜約２５重量％、またはさらにより好ましくは約２１〜約２３重量％とを含む。重量パーセンテージは、エチレン酸コポリマーの全重量に基づく。好ましくは、α−オレフィンは、エチレンを含み；より好ましくは、α−オレフィンはエチレンから実質的になる。また好ましくは、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸は、アクリル酸、メタクリル酸、またはアクリル酸とメタクリル酸との組み合わせを含む。より好ましくは、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸は、アクリル酸、メタクリル酸、またはアクリル酸とメタクリル酸との組み合わせから実質的になる。
【００４６】
エチレン酸コポリマーは、炭素数２〜１０もしくは好ましくは炭素数３〜８の不飽和カルボン酸またはこれらの誘導体などの、他のコモノマーの共重合単位をさらに含み得る。好適な酸誘導体としては、酸無水物、アミド、およびエステルが挙げられる。エステルは、好ましい誘導体である。好ましくはエステルは、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルコモノマーであり、これには、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチルおよびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
エチレン酸コポリマーは、任意の好適な重合法により合成することができる。例えば、エチレン酸コポリマーは、米国特許第３，４０４，１３４号明細書；米国特許第５，０２８，６７４号明細書；米国特許第６，５００，８８８号明細書；および米国特許第６，５１８，３６５号明細書に記載のように重合することができる。
【００４８】
好ましくは、エチレン酸コポリマーのメルトインデックス（ＭＩ）は、ＡＳＴＭ法Ｄ１２３８により１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、約６０ｇ／１０分以下、より好ましくは約４５ｇ／１０分以下、さらにより好ましくは約３０ｇ／１０分以下、またはさらにより好ましくは約２５ｇ／１０分以下、またはさらにより好ましくは約１０ｇ／１０分以下である。
【００４９】
幾つかの好適なエチレン酸コポリマー樹脂が、デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ）のＥ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（「ＤｕＰｏｎｔ」）からＮｕｃｒｅｌ（登録商標）の商標で市販されている。
【００５０】
好ましくは、半透明白色ポリマー組成物は、エチレン酸コポリマーのアイオノマーまたはこれらのアイオノマーの混合物を含むポリマー樹脂を含む。アイオノマーを得るために、エチレン酸コポリマーのカルボン酸部分の少なくとも一部を中和してカルボキシレート基を形成する。好ましくは、エチレン酸コポリマーの全カルボン酸含有量に基づき、カルボン酸基の約５〜約９０％、より好ましくは約１０〜約５０％、さらにより好ましくは約２０〜約５０％、またはさらにより好ましくは約２０〜約３５％を中和する。エチレン酸コポリマーを中和するのに好適な手順の一例は、米国特許第３，４０４，１３４号明細書にも記載されている。
【００５１】
アイオノマーは、カルボキシレートアニオンに対する対イオンとしてカチオンを含む。好適なカチオンとしては、アイオノマー組成物を合成、処理および使用する条件下で安定な、正電荷を有する任意の種が挙げられる。好ましくは、カチオンは、１価、２価、３価、または多価であってもよい金属カチオンである。異なるイオン価を有してもよい２種以上のカチオンの組み合わせ、例えば、Ｎａ+とＺｎ2+との混合物またはＮＨ4+とＫ+との混合物も好適である。カチオンは、より好ましくは１価または２価の金属イオンである。さらにより好ましくは、金属イオンは、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、亜鉛、およびカリウムのイオンならびにこれらの２種以上の組み合わせからなる群から選択される。さらにより好ましくは、金属イオンは、ナトリウムイオン、亜鉛イオンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。さらにより好ましくは、金属イオンは、ナトリウムイオンを含むまたはそれから実質的になる。
【００５２】
アイオノマーのＭＩは、ＡＳＴＭ法Ｄ１２３８により１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、好ましくは約１０ｇ／１０分以下、より好ましくは約５ｇ／１０分以下、またはさらにより好ましくは約３ｇ／１０分以下、約１．０ｇ／１０分以下、約０．５ｇ／１０分以下、約０．２ｇ／１０分以下、または約０．１ｇ／１０分以下である。アイオノマーの曲げ弾性率はまた、ＡＳＴＭ法Ｄ７９０（手順Ａ）により測定した場合、好ましくは約４０，０００ｐｓｉ（２７６ＭＰａ）より大きく、より好ましくは約５０，０００ｐｓｉ（３４５ＭＰａ）より大きく、またはさらにより好ましくは約６０，０００ｐｓｉ（４１４ＭＰａ）より大きい。
【００５３】
幾つかの好適なアイオノマー樹脂は、ＤｕＰｏｎｔから、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）樹脂およびＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ（登録商標）中間層シートの商標で市販されている。
【００５４】
半透明白色ポリマー組成物中の顔料の量は、透過度、ヘイズ、透明度および色を含む、所望の光学特性を達成するのに必要なレベルによって決まる。必然的に、所望の光学特性を達成するのに必要な顔料の量は、特性が測定される半透明白色ポリマー組成物の部分の厚さによって変わる。さらに、ある顔料を別の顔料の代わりに使用する場合、光学特性の望ましいバランスを達成するのに必要な、２つの顔料のレベルは異なり得る。異なる粒径、アスペクト比または屈折率などの顔料間の差異（ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ）は、ポリマーブレンドの光学特性に影響を及ぼす。しかし、概して、規定されていない顔料が配合されている厚さ約０．６４ｍｍのサンプルでは、半透明白色ポリマー組成物は、半透明白色ポリマー組成物の全重量に基づき、顔料約１．０〜約１０．０重量％と、ポリマー樹脂約９９〜約９０重量％とを含有し得る。
【００５５】
半透明白色ポリマー組成物は、当該技術分野で既知の他の任意の好適な添加剤をさらに含み得る。このような添加剤としては、可塑剤、加工助剤、流動性向上剤、潤滑剤、顔料、染料、難燃剤、耐衝撃性改良剤、造核剤、ブロッキング防止剤（例えば、シリカ）、紫外線安定剤、分散剤、界面活性剤、キレート剤、カップリング剤、接着剤、プライマー、補強剤（例えば、ガラス繊維）、および、半透明白色ポリマー組成物の光学特性に影響を及ぼさない他の充填剤等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。好適な添加剤、添加レベル、および添加剤をアイオノマー組成物に組み込む方法は、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，５ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ（ニュージャージー州（Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ），２００４）に記載されている。
【００５６】
一般的に、これらの添加剤が存在する場合、これらの添加剤の総量は、半透明白色ポリマー組成物の全重量に基づき、５重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、または０．５重量％未満である。さらに、これらの添加剤が存在する場合、これらの添加剤のそれぞれの量は、好ましくは、半透明白色ポリマー組成物の全重量に基づき、１０重量％未満、５重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．５重量％未満、０．２重量％未満、または０．１重量％未満である。
【００５７】
これに関連して、半透明白色ポリマー組成物は、有機過酸化物、禁止剤および開始剤などの、架橋を引き起こすための添加剤および制御するための添加剤を含有してもよいが、好ましくはそれらを含有しない。しかし、４種類の特に有用な添加剤は、熱安定剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）、およびシランカップリング剤である。架橋剤および４種類の特に有用な添加剤ならびにこれらの添加剤のレベルの好適な例は、米国特許第７，６４１，９６５号明細書に詳述されている。
【００５８】
半透明白色ポリマー組成物は、高パーセンテージの入射光を透過させるが、透過像の鮮明度が低い、エッチング加工ガラスまたはフロストガラスのものに類似の非常に望ましい光学特性を有する。従って、プライバシーおよび周囲光の効率的な使用が維持される。
【００５９】
特筆すべき２組の光学特性がある。第１組（特性組Ａ）では、透過率が僅かに低めで（５６〜７５％）、ヘイズのレベルが高く、透明度のレベルが低い（１０〜３０％）特性のバランスを有する半透明白色ポリマー組成物が得られる。この特性組では、かなりのパーセンテージの入射光が散乱されるが、透過像の鮮明度が低いため十分なレベルのプライバシーが提供される。第２組（特性組Ｂ）では、透過率（８０〜９０％）、ヘイズ（７５〜８５％）および透明度（７０〜８６％）が全て比較的高い、特性のバランスを有する半透明白色ポリマー組成物が得られる。この特性組では、入射光が実質的に全部透過されるが、低角度で散乱される光のパーセンテージが比較的低い（透過像の透明度が比較的高い）ということは、提供されるプライバシーが低いことを意味する。これらの特性組のそれぞれにおける半透明白色ポリマー組成物に好適な、好ましい、およびより好ましい光学特性値を下記の表Ａおよび表Ｂに記載する。
【００６０】
【表１】
2015513586.tif 000002
【００６１】
【表２】
2015513586.tif 000003
【００６２】
特性組Ａおよび特性組Ｂの値は、像を透過させる半透明白色ポリマー組成物のサンプルの厚さと無関係である。例えば、厚さ１．６ｍｍの中間層で特性組Ａを達成するために、メジアン粒径１．５〜４．５ミクロンのＡＴＨの量は約３．０重量％である。厚さ０．６３ｍｍの中間層で特性組Ａを達成するために、メジアン粒径１．５〜４．５ミクロンのＡＴＨの量は約６．２５重量％である。同様に、厚さ１．６ｍｍの中間層で特性組Ｂを達成するために、メジアン粒径１．５〜４．５ミクロンのＡＴＨの量は約１．０重量％である。厚さ０．６３ｍｍの中間層で特性組Ｂを達成するために、メジアン粒径１．５〜４．５ミクロンのＡＴＨの量は約２．０重量％である。
【００６３】
しかし、より一般的には、他の顔料および他の厚さを使用して、特性が異なるように調製された半透明白色ポリマー組成物を製造してもよい。例えば、透過率は、顔料の量対層厚にほぼ比例する。透明度は、一般的に、透明度の約１０パーセンテージポイントにわたる一定の範囲で、行儀のよい（ｗｅｌｌ−ｂｅｈａｖｅｄ）、顔料レベルの一次関数または二次関数として低下する。所望の透過率および透明度レベルが達成された後、ヘイズは高く、比較的一定となる。
【００６４】
半透明白色ポリマー組成物は、溶融混合などの任意の好適な方法により製造することができる。高剪断溶融混合が好ましい。好適な高剪断混合装置としては、スタティックミキサー、ラバーミル、ブラベンダーミキサー（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  ｍｉｘｅｒｓ）、ブスニーダー（Ｂｕｓｓ  ｋｎｅａｄｅｒｓ）、単軸押出機、二軸押出機、および加熱または非加熱二本ロール機等が挙げられる。その他の好適な配合法および条件の例は、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  ＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａおよびＭｏｄｅｒｎ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ（ニューヨーク，１９９５）にも記載されている。
【００６５】
半透明白色ポリマー組成物は、フィルム、シート、および成形品を含む、幾種類かの物品に形成することができるが、これらに限定されるものではない。成形品は、圧縮成形、射出成形、押出成形、ブロー成形、射出ブロー成形、射出延伸ブロー成形、および押出ブロー成形等の任意の慣用的な成形法により製造することができる。例えば、圧縮成形により形成されたコアを、射出成形によりオーバーモールドする場合などの、これらの方法の２つ以上の組み合わせにより物品を形成することもできる。これらの製造方法に関する情報は、例えば、Ｋｉｒｋ  Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ、Ｍｏｄｅｒｎ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ（ニューヨーク，１９９５）またはＷｉｌｅｙ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２ｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａ．Ｌ．Ｂｒｏｄｙ  ａｎｄ  Ｋ．Ｓ．Ｍａｒｓｈ，Ｅｄｓ．，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ（ホーボーケン（Ｈｏｂｏｋｅｎ），１９９７）などの参考テキストに記載されている。
【００６６】
１つの代替形態において、本明細書に記載の半透明白色ポリマー組成物を含む物品は、最小厚さ（即ち、物品の最小寸法における厚さ）が少なくとも約１ｍｍの射出成形品である。好ましくは、射出成形品の厚さは、約１ｍｍ〜１００ｍｍ、または２ｍｍ〜１００ｍｍ、または３〜約１００ｍｍ、または約３〜約５０ｍｍ、または約５〜約３５ｍｍであってもよい。
【００６７】
別の代替形態において、物品は、オーバーモールド品などの多層構造の形態の射出成形品である。多層構造の少なくとも１層は、前述の半透明白色ポリマー組成物を含みまたはそれから実質的になり、その層の最小厚さは少なくとも約１ｍｍである。好ましくは、多層物品の少なくとも１層は、厚さ約１ｍｍ〜１００ｍｍ、または２ｍｍ〜１００ｍｍ、または約３〜約１００ｍｍ、または約３〜約５０ｍｍ、または約５〜約３５ｍｍである。
【００６８】
さらに別の代替形態において、物品は、シート、容器（例えば、ボトルまたはボウル）、蓋または栓（例えば、容器用）、トレイ、医療用デバイスまたは機器（例えば、自動または可搬型除細動装置）、ハンドル、ノブ、押しボタン、装飾品、パネル、コンソールボックス、または履物の構成要素（例えば、ヒールカウンター、つま先の詰め物、または靴底）の形態の射出成形品である。物品は、半透明白色ポリマー組成物を含むまたはそれから実質的になる。
【００６９】
さらに別の代替形態において、物品は、さらなる整形プロセスに使用される射出成形中間品である。例えば、物品は、容器（例えば、化粧料容器）を形成するためのブロー成形法に使用するのに好適なプリフォームまたはパリソンであってもよい。射出成形中間品は、前述のものなどの多層構造の形態であってもよく、従って、それは、多層壁構造を有する容器を製造することができる。ここでも、物品は、半透明白色ポリマー組成物を含むまたはそれから実質的になる。
【００７０】
射出成形は、周知の成形法である。本明細書に記載の物品が射出成形品の形態である場合、それは、任意の好適な射出成形法により製造することができる。好適な射出成形法としては、例えば、共射出成形およびオーバーモールドが挙げられる。これらの方法は、二個取りまたは多数個取り成形法と称されることもある。
【００７１】
射出成形品がオーバーモールド法により製造される場合、半透明白色ポリマー組成物を基体材料、オーバーモールド材料またはその両方として使用することができる。特定の物品では、オーバーモールド法を使用する場合、本明細書に記載の半透明白色ポリマー組成物をガラス容器、プラスチック容器または金属容器上にオーバーモールドすることができる。あるいは、半透明白色ポリマー組成物を、他の物品（家庭用品、医療用デバイスまたは機器、電子デバイス、自動車部品、建築構造、スポーツ用品など）の上にオーバーモールドし、柔軟な手触りのおよび／または保護用オーバーコーティングを形成することができる。オーバーモールド材料が本明細書に記載の半透明白色ポリマー組成物を含む場合、組成物のメルトインデックスは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に準拠し、１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、好ましくは０．１ｇ／１０分または０．７５ｇ／１０分または５ｇ／１０分から約３５ｇ／１０分以下である。
【００７２】
例えば、射出ブロー成形、射出延伸ブロー成形および押出ブロー成形などのブロー成形の形態を組み込む製造法では、および半透明白色ポリマー組成物を含む基体または単層物品では、組成物は、好ましくは、亜鉛カチオンを有するアイオノマーを含む。オーバーモールド材料が半透明白色ポリマー組成物を含む場合、組成物は、好ましくはアイオノマーを含み、アイオノマーは任意の好適なカチオンを含んでもよい。また好ましくは、アイオノマーの前駆体である酸コポリマーのメルトインデックスは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に準拠し、１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、好ましくは２００〜５００ｇ／１０分である。さらに、アイオノマーのメルトインデックスは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に準拠し、１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、好ましくは約０．１〜約２．０ｇ／１０分または約０．１〜約３５ｇ／１０分である。より具体的には、基体がアイオノマーを含む場合、アイオノマーのメルトインデックスは、好ましくは約０．５〜約４ｇ／１０分である。しかし、オーバーモールド材料がアイオノマーを含む場合、アイオノマーのメルトインデックスは、好ましくは０．１ｇ／１０分または０．７５ｇ／１０分または４ｇ／１０分または５ｇ／１０分から約３５ｇ／１０分以下である。
【００７３】
使用するアイオノマー組成物および方法のタイプに基づき、当業者は、特定のタイプの物品の製造に必要な適切な成形条件を決定することができる。しかし、簡潔には、半透明白色ポリマー組成物は、約１２０℃〜約２５０℃、または約１３０℃〜約２１０℃の溶融温度で成形することができる。一般的に、低〜中の充填速度と約６９〜約１１０ＭＰａの圧力を使用することができる。成形温度は、約５℃〜約５０℃、好ましくは５℃〜２０℃、より好ましくは５℃〜１５℃の範囲であってもよい。
【００７４】
半透明白色ポリマー組成物を含むフィルムおよびシートは、任意の好適な方法により製造することができる。「フィルム」および「シート」という用語は、本明細書で使用する場合、実質的に平面状で連続的な物品を指す。「連続的」という用語は、これに関して使用する場合、フィルムまたはシートの長さが少なくとも約３ｍ、少なくとも約１０ｍ、少なくとも約５０ｍ、少なくとも約１００ｍ、または少なくとも約２５０ｍであることを意味する。さらに、シート材のアスペクト比、即ち、長さ対幅の比は少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも２５、少なくとも５０、少なくとも７５または少なくとも１００である。
【００７５】
フィルムとシートとの差は厚さであるが、フィルムとシートを区別する正確な厚さに関して定められた工業規格はない。しかし、本明細書で使用する場合、フィルムの厚さは、約１０ｍｉｌ（０．２５ｍｍ）以下；好ましくは約０．５ｍｉｌ（０．０１２ｍｍ）〜約１０ｍｉｌ（０．２５ｍｍ）；より好ましくは約１ｍｉｌ（０．０２５ｍｍ）〜約５ｍｉｌ（０．１３ｍｍ）である。シートの厚さは、約１０ｍｉｌ（０．２５ｍｍ）より大きく；好ましくは約１５ｍｉｌ（０．３８ｍｍ）より大きく；より好ましくは約３０ｍｉｌ（０．７５ｍｍ）より大きく；さらにより好ましくは約６０ｍｉｌ（１．５０ｍｍ）、９０ｍｉｌ（２．２５ｍｍ）、または１２０ｍｉｌ（３．００ｍｍ）より大きい。特定の場合において他に限定されない限り、本明細書における記載は、等しくフィルムおよびシートに関する。しかし、便宜上、場合によりこれらの用語の一方だけを使用することがある。
【００７６】
従って、好適なシート形成法は、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  ＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａおよびＭｏｄｅｒｎ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａに記載されている。例えば、シートは、浸漬塗工、溶液流涎、圧縮成形、射出成形、積層、溶融押出、インフレーション、押出塗工、タンデム押出塗工、または他の任意の好適な手順により形成することができる。好ましくは、シートは、溶融押出法、溶融共押出法、溶融押出塗工法、またはタンデム溶融押出塗工法により形成される。
【００７７】
さらに、半透明白色ポリマー組成物を含むシートは、片面または両面が平滑面または粗面であってもよい。好ましくは、シートは、積層プロセス中の脱気を容易にするために両面が粗面となっている。機械的型押などの慣用的な方法により粗面を形成することができる。例えば、押し出されたままのシートを、ダイの出口に近接して配置されたダイロールの特殊加工面を通過させることができる。このダイロールで、溶融ポリマーの片面に所望の表面特性を付与する。従って、このようなテクスチャ加工ロールの表面が微細な山と谷を有する場合、テクスチャ加工ロール上に流涎された依然として型押し可能なポリマーシートは、ロールと接触する面が粗面となる。粗面は、一般的に、ロール表面の谷と山にそれぞれ適合する。テクスチャ加工ロールは、例えば、米国特許第４，０３５，５４９号明細書および米国特許出願公開第２００３−０１２４２９６号明細書に記載されている。
【００７８】
本明細書ではさらに、半透明白色ポリマー組成物の中間層を含むガラス積層体を提供する。ガラス積層体の中間層として使用するのに好適な半透明白色ポリマー組成物は、前述の望ましい光学特性を特徴とする。好ましくは、ガラス積層体は安全ガラス積層体である。安全ガラス積層体の中間層として使用するのに好適な半透明白色ポリマー組成物は、ガラスへの良好な接着力、高強度、および破壊後構造性能、例えば、良好な耐穿孔性などを含む物理的特性を有する。
【００７９】
中間層のガラスへの接着力は、パンメル（ｐｕｍｍｅｌ）試験または９０°剥離接着力により測定することができる。実験方法は、下記の実施例で詳述する。安全ガラス積層体に使用するのに好適な中間層のパンメル接着力評価は６パンメル単位より大きい。安全ガラス積層体に使用するのに好適な中間層の９０°剥離接着力は、２．０Ｎ／ｍｍより大きい。
【００８０】
優れた強度および良好な破壊後構造性能は、中間層の弾性率と相関する。例えば、Ｓ．Ｂｅｎｎｉｓｏｎ，Ｍ．Ｑｉｎ，Ｐ．Ｄａｖｉｅｓ，Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｌｉｇｈｔ−Ｗｅｉｇｈｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ  Ｆａｃａｄｅｓ，香港  ２００８年５月；Ｄ．Ｄｅｌｉｎｃｅ，Ｄ．Ｃａｌｌｅｗａｅｒｔ，Ｊ．Ｂｅｌｉｓ，Ｒ．Ｖａｎ  Ｉｍｐｅ  ｉｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ  ａｎｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｇｌａｓｓ，Ｄｅｌｆｔ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００８年５月を参照されたい。弾性率は、動的機械分析により、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，デラウェア州ニューキャッスル（Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ）から入手可能なＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｑ８００  ＤＭＡを使用し、ＡＳＴＭ  ４０６５に準拠して、１Ｈｚの周波数で−１５０〜１００℃の温度範囲にわたり測定することができる。構造用ガラス積層体の中間層として使用するのに好適な材料の弾性率は、約２０〜約６０ｋｐｓｉである。安全ガラス積層体の中間層として使用するのに好適な材料の弾性率は、それより幾分低くてもよい。
【００８１】
引張特性も良好な破壊後構造性能と相関する。強度および破断点伸びなどの引張特性は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に準拠して測定することができる。実験方法についても下記の実施例で説明する。一般的に、構造用ガラス積層体の中間層として使用するのに好適な材料の強度は、約２０〜約４０ＭＰａであり、破断点伸びは約２００〜約４００％である。安全ガラス積層体の中間層として使用するのに好適な材料の強度および破断点伸びは、それより幾分低くてもよい。
【００８２】
半透明白色中間層を好適に含み得るガラス積層体の構造としては、米国特許出願公開第２００７／０２２８３４１号明細書に詳述されている構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。半透明白色中間層は、本明細書に記載の任意のポリマー中間層の代わりに使用することができる。最も一般的な積層体は、ガラス／中間層／ガラス積層体である。半透明白色中間層を使用する場合、これらの積層体は、フロストガラスの光学特性と共に、平滑なガラス表面に関連する清浄化の容易さ、および好ましくはアイオノマー中間層を有する安全ガラスに関連する優れた機械的特性を提供する。他の有用な構造としては、ガラス／中間層／ポリエステルフィルムおよびガラス／中間層／ポリエステルフィルム／中間層／ガラスが挙げられ、ここで、２つの中間層は同じであってもまたは異なってもよく、例えば、一方は着色されており、一方は着色されていなくてもよく、または一方はアイオノマーであり、一方はポリビニルブチラールもしくはエチレン酢酸ビニルをベースにしていてもよい。構造用ガラス積層体に関連する優れた特性を達成するために、中間層は、好ましくはアイオノマーであり、好ましくは全厚が少なくとも６２ｍｉｌである。
【００８３】
ガラス積層体のその他の層は、例えば、平滑で、透明で、無色のガラスまたは非着色ポリマー中間層などの無色透明となり得るため、一般的に、ガラス積層体の所望の光学特性は、半透明白色ポリマー組成物によって決定される。しかし、当業者は、半透明白色ポリマー組成物の光学特性とガラス積層体のその他の構成要素の光学特性とを組み合わせて、所望の効果を提供することができる。例えば、艶消しされ且つ薄く着色されている（ｔｉｎｔｅｄ）ガラス積層体は、半透明白色ポリマー組成物を薄く着色することにより、薄く着色されたガラスを使用することにより、または積層体構造中に薄く着色されたＰＥＴフィルムを含むことにより得ることができる。光学特性を組み合わせる別の例では、例えば、積層体中の印刷ＰＥＴフィルムを半透明白色ポリマー組成物の中間層と組み合わせることにより；積層体中の半透明白色ポリマー組成物の中間層を印刷された中間層と組み合わせて、ＤｕＰｏｎｔからＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ（登録商標）Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ（商標）装飾ガラスの商標で入手可能なものなどの積層体を形成することにより；または、画像が直接印刷された半透明白色ポリマー組成物の中間層から積層体を形成することにより、艶消し効果が印刷画像と組み合わせられている装飾ガラス積層体を製造することができる。
【００８４】
画像を有する積層体の構造およびそれらの製造方法は、米国特許出願公開第２００７／０２４５６０５号明細書に詳述されている。この参考文献は、２つの画像と１つの不透明介在層とを含むディスプレイに関するが、有利には、不透明層または別のポリマーシートの代わりに半透明白色ポリマー組成物の中間層を使用することにより、これらのディスプレイを製造することができる。さらに、当業者は、必要に応じて、ディスプレイが画像を１つだけ含むように、ディスプレイを製造することができる。さらに、当業者は、米国特許出願公開第２００７／０２４５６０５号明細書に記載の積層体に基づき、様々な光学的効果を設計することもできるであろう。例えば、半透明白色ポリマー組成物の中間層を通して画像を見ると不明瞭な画像を表示する積層体が製造される。半透明白色ポリマー組成物中間層の背景に対して画像を見ると、艶消しの背景に対する画像が生成される。半透明白色ポリマー組成物中間層の背景に対して１つの画像を見、半透明白色ポリマー組成物中間層を通して１つの画像を見ると、鮮明な画像と共に不明瞭な画像を表示する積層体が製造される。この最後の構造は、米国特許出願公開第２００７／０２４５６０５号明細書に記載の積層体構造に対応するが、但し、不透明層の代わりに透明白色ポリマー組成物の層が使用される。
【００８５】
半透明白色ポリマー組成物を含むガラス積層体は、任意の好適な方法により製造することができる。一般的に、ガラス積層体は、米国特許第７，７６３，３６０号明細書および米国特許出願公開第２００７／０２２８３４１号明細書に記載のものなどのオートクレーブ積層法により製造される。しかし、オートクレーブ以外の積層法を使用することもできる。オートクレーブ以外の好適な積層法の幾つかの例は、米国特許第７，７６３，３６０号明細書および米国特許出願公開第２００７／０２２８３４１号明細書に記載されている。
【００８６】
本明細書に記載の半透明白色ポリマー組成物中の顔料の量は非常に少ないため、他の点は同じ組成の非着色中間層と比較して、積層法の著しい変更を必要としない。しかし、当業者は、積層法に、必要となり得るどのような調節も行うことができるであろうと考えられる。例えば、半透明白色中間層の熱伝導度が非着色中間層の熱伝導度と比較して高い場合、プロセスの適切な調節には、積層温度またはサイクル時間の低減が含まれる。
【００８７】
本発明をさらに詳細に説明するために、以下の実施例を記載する。これらの実施例は、特定の実施形態および本発明を実施するために現在考えられる好ましい態様を記載しており、本発明を例証するものであって、本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００８８】
材料
フロートガラスは、ペンシルバニア州ピッツバーグのＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能な、厚さ２．３ｍｍのアニール処理された透明なフロートガラス（「ＰＰＧ」）であった。アイオノマーは、エチレンとメタクリル酸（２２重量％、コポリマーの重量に基づく）とのコポリマーから誘導された。エチレンとメタクリル酸とのコポリマーは、中和前のメルトインデックスが１．８ｇ／１０分（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８；１９０Ｃ、２．１６ｋｇ）であった。アイオノマーの中和レベルは１．６％または１５％であり、カチオンはナトリウムであった。アルミナ三水和物（Ａｌ（ＯＨ）3またはＡＴＨ）は、ペンシルバニア州フィラデルフィアのＢｒｅｎｎｔａｇ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手したグレードＢＳＩ  ３４００であった。アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）は粒径３ミクロンであり、アリゾナ州ツーソン（Ｔｕｃｓｏｎ）のＰａｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手した。
【００８９】
標準的手順
後述するガラス積層体は、プリプレスアセンブリを形成するために積層体の個々の層を積み重ねることにより製造した。プリプレスアセンブリは、１２０℃で１時間減圧加熱された後、エアオートクレーブ内にて１３５℃／２００ｐｓｉｇで３０分の保持時間処理され、ガラス積層体を提供する。
【００９０】
パンメル接着力試験用の積層体は、アイオノマーシート材を２枚のフロートガラス板の間に配置することにより製造した。フロートガラス板の「スズ」面は、アイオノマーと接触した。このプリプレスアセンブリを、標準的手順に準拠して積層した。パンメル接着力試験を行う前に、積層体を２３〜２５℃で最低２時間調整した。調整した積層体を、支持台上に４５°の角度で保持し、４５４ｇ（１ｌｂ）のハンマーを用いて手で打ち、約３×４インチの面積にわたりフロートガラスの上層を粉砕した。粉砕されたガラスで中間層に接着していなかったものを除去した。接着したまま残っているガラスがない中間層の面積を目視評価し、下記の表に記載する基準に従って評価値を付けた。
【００９１】
【表３】
2015513586.tif 000004
【００９２】
９０°剥離接着力試験用の積層体は、アイオノマーシート材を１枚のフロートガラス板に積層することにより製造した。フロートガラス板の「スズ」面がアイオノマーと接触した。このプリプレスアセンブリを、標準的手順に準拠して積層した後、室温（２３〜２５℃）で少なくとも２４時間調整した。イリノイ州グレンビュー（Ｇｌｅｎｖｉｅｗ）のＩｌｌｉｎｏｉｓ  Ｔｏｏｌ  Ｗｏｒｋｓの営業部門であるＩｎｓｔｒｏｎから入手可能なＩｎｓｔｒｏｎ  Ｍｏｄｅｌ  ５５００Ｒ引張試験機を使用して、調整された積層体の９０°剥離試験を行った。Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ本社は、マサチューセッツ州ノーウッド（Ｎｏｒｗｏｏｄ）にある。引張試験機は、５０ｌｂのロードセルを備え、クロスヘッド速度は２５．４ｍｍ／分であった。
【００９３】
引張特性は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に準拠し、Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｍｏｄｅｌ  １１２２機械的試験装置を使用して測定した。フィルムは、試験を行う前に室温（２３℃±２℃）、相対湿度５０％で調整した。
【００９４】
比較例１：
厚み０．７６ｍｍのＢｕｔａｃｉｔｅ（登録商標）半透明白色ポリビニルブチラールシート材（ＤｕＰｏｎｔから入手可能）を２枚のフロートガラス板の間に積層した。
【００９５】
比較例２：
アイオノマーおよびＴｉ−Ｐｕｒｅ（登録商標）Ｒ１０５二酸化チタン（添加量０．０２７重量％；ＤｕＰｏｎｔから入手可能）を１．５インチ単軸押出機（Ｍｏｄｅｌ  ＤＳ−１５Ｈ、コネティカット州ポーカタック（Ｐａｗｃａｔｕｃｋ）のＤａｖｉｓ−Ｓｔａｎｄａｒｄ，ＬＬＣから入手可能）に供給し、厚み０．６３ｍｍのシートを製造した。押出機温度条件は、次の通りであった。
ゾーン１  １２８℃
ゾーン２  １４９℃
ゾーン３  １８０℃
ゾーン４  １８０℃
ダイ      １８０℃
このシート材を２枚のフロートガラス板の間に積層した。
【００９６】
比較例３および４ならびに実施例５〜１２：
アイオノマーをＡｌ（ＯＨ）3と配合し、比較例２で前述している押出機条件下でシート材に押出成形した。シート材の厚みは０．６３ｍｍであった。各シート中のＡｌ（ＯＨ）3の添加量は、半透明白色ポリマー組成物の全重量に基づく重量パーセンテージであり、表１に記載する。各シートの一部を２枚のフロートガラス板の間に積層した。
【００９７】
実施例１３：
アイオノマーを、最外層が透明であり、内層がＡｌ（ＯＨ）3（６．２５％）を含有する３層シート材として押出成形した。シート材の全厚は１．５９ｍｍであり；半透明白色層の厚さは０．６３ｍｍであり、２つの透明な外層のそれぞれの厚さは０．４８ｍｍであった。３層は、１４インチロールを有するＫｉｌｌｉｏｎ水平３層スタックと連結された３台の押出機により製造された。白色層は、Ｍｏｄｅｌ  ＤＳ−１５Ｈ押出機により製造され；１つの透明層はＨＰＥ−１５０サイド押出機（ｓｉｄｅ  ｅｘｔｒｕｄｅｒ）により製造され、第２の透明層はＤＳ−１５サイド押出機により製造された。Ｋｉｌｌｉｏｎ装置および２台のサイド押出機は、Ｄａｖｉｓ−Ｓｔａｎｄａｒｄ，ＬＬＣから入手可能である。３層シート材を２枚のフロートガラス板の間に積層した。
【００９８】
実施例１４：
アイオノマーをアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）と配合し、比較例２に前述している押出機条件下でシート材として押出成形した。添加量を表１に記載する。シート材の厚みは０．６３ｍｍであった。シート材を２枚のフロートガラス板の間に積層した。
【００９９】
実施例１５および１６：
アイオノマーをＡｌ（ＯＨ）3と配合し、比較例２に記載の条件下で厚み０．６３ｍｍのシート材に押出成形した。２層のシート材を一緒に重ね合わせて、全厚１．２６ｍｍの中間層を形成した。重ね合わせたシート材を、標準的手順に準拠して２枚のフロートガラス板の間に積層した。実施例１５および１６の結果は、表１に記載しており、それぞれ実施例７および６で得られたものと類似している。
【０１００】
実施例１７：
アイオノマーをＡｌ（ＯＨ）3（６．２５％）と配合し、比較例２に記載の条件下で厚み０．６３ｍｍのシート材に押出成形した。このシート材の層を透明なシート材の層と重ね合わせた。アイオノマーは、どちらの層でも同じであり、透明なシート材の厚みは０．９６ｍｍであった。重ね合わせたシート材を、標準的手順に準拠して２枚のフロートガラス板の間に積層した。その結果は、表１に記載しており、実施例７で得られたものと類似している。
【０１０１】
実施例１８：
アイオノマーをアルミナ（Ａｌ2Ｏ3、１．１５％）と配合し、比較例２に記載の条件下で厚み０．８９ｍｍのシート材に押出成形した。シート材はまた、紫外線吸収剤としてニュージャージー州フローラムパーク（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ）のＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３２８（０．１７％）も含有した。シート材を、標準的手順に準拠して２枚のフロートガラス板の間に積層した。結果を表１に示す。
【０１０２】
【表４】
2015513586.tif 000005
【０１０３】
比較例Ｃ１９および実施例２０〜２４：
半透明白色アイオノマーの接着性は、パンメル接着力試験および９０°剥離接着力試験により、上記標準的手順に記載のように測定した。アイオノマーをＡＴＨ（実施例１９および２０）と配合し、比較例２に記載の条件下で厚み０．６３ｍｍのシート材に押出成形した。
【０１０４】
接着力測定値は表２に記載しており、それから、顔料がアイオノマー中間層のガラスへの接着力に好ましい効果を及ぼし得ることが分かる。
【０１０５】
【表５】
2015513586.tif 000006
【０１０６】
比較例Ｃ２５およびＣ３１ならびに実施例２６〜３５
前述の標準的手順に従って、半透明白色アイオノマーの引張特性を測定した。アイオノマーをＡＴＨ（実施例２６〜３０）またはＡｌ2Ｏ3（実施例３２〜３５）と配合し、比較例２に記載の条件下でシート材に押出成形した。その結果は表３に記載しており、それから、半透明白色ポリマー組成物は、半透明白色ポリマー組成物が機能性安全ガラス積層体の中間層として機能することを可能にするのに十分な値で引張強度および破断点伸びを維持していることが分かる。
【０１０７】
【表６】
2015513586.tif 000007
【０１０８】
本発明の好ましい実施形態の幾つかを上記で説明し、具体的に例示してきたが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。以下の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲および精神から逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。
【国際調査報告】
2015513586.tif 000008
2015513586.tif 000009
2015513586.tif 000010
2015513586.tif 000011