(57)【要約】  薄層を基材上に直接キャストする方法の一変形形態は、プレポリマーと溶媒と硬化剤とを組み合わせて粘性材料を規定することと、ロールから表面を横切って基材を第１のスピードで連続的に前進させることと、堆積ヘッドを介してある粘度の粘性材料を基材上に堆積させることであって、基材が表面に沿って前進する時間にわたり、粘性材料が基材を横切るように横方向に流動して基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、堆積させることと、粘性材料が基材を横切るように横方向に流動する継続時間に対応する、粘性材料を基材上に堆積させる堆積ヘッドからの距離で、粘性材料を加熱することにより溶媒を蒸発させるとともに硬化剤とプレポリマーとの反応を引き起こして粘性材料を硬化させ、層を形成することと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に薄層を直接キャストする方法において、
・プレポリマーと溶媒と鎖延長剤とを組み合わせて第１の粘性材料を規定するステップと、
・第１のロールから表面を横切って基材を第１のスピードで連続的に前進させるステップと、
・堆積ヘッドを介して第１の粘度の前記第１の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップであって、前記基材が前記表面に沿って前進する間、前記第１の粘性材料が前記基材を横切るように横方向に流動して前記基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、ステップと、
・前記第１の粘性材料が前記基材を横切るように横方向に流動する継続時間に対応する距離である、前記第１の粘性材料を前記基材上に堆積させる前記堆積ヘッドからの距離で、前記第１の粘性材料を加熱することにより溶媒を蒸発させるとともに前記鎖延長剤と前記プレポリマーとの反応を引き起こして前記粘性材料を硬化させ、第１の層を形成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記プレポリマーと前記溶媒と前記鎖延長剤とを組み合わせて前記第１の粘性材料を規定するステップが、第１の溶液と第２の溶液とを混合するステップを含み、前記第１の溶液が前記プレポリマーと前記溶媒とを含み、且つ前記第２の溶液が触媒と架橋剤と前記鎖延長剤とを含み、前記プレポリマーの重合及びポリマー鎖の架橋を促進することにより、前記層を規定する物理架橋及び化学架橋されたポリマー鎖が形成されるように構成されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記第１の溶液と前記第２の溶液とを混合するステップが、
・ＴＤＩ末端ポリエステルプレポリマーを含む前記プレポリマーと、メチルエチルケトンを含む前記溶媒と、を混合して前記第１の溶液を規定するステップと、
・ジブチルスズジラウレートを含む前記触媒と、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤を含む前記鎖延長剤と、ジトリメチロールプロパンを含む架橋剤と、を混合して前記第２の溶液を規定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記第１の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップが、前記第１の粘性材料の堆積時に第１の方向に平行移動している連続した押出しエラストマーフィルム上に前記第１の粘性材料を堆積させるステップを含み、前記第１の粘性材料が前記連続したフィルム基材を横切るように分配されて、前記連続した押出しエラストマーフィルムを横切るように連続して延在する実質的に均一な厚さの前記第１の層を形成することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記第１の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップが、硬化後に前記薄層から除去可能なポリエチレンテレフタレートを含む前記連続した押出しエラストマーフィルム上に前記第１の粘性材料を堆積させることを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記基材を前記第１のロールから前記表面を横切って前進させるステップが、前記基材及び前記第１の層を前記表面上で前記堆積ヘッドから前記第１の粘性材料の流量に比例するスピードで進行させるステップを含み、前記堆積ヘッドと前記第１の粘性材料を加熱するオーブンとの間の距離が、前記第１の粘性材料の前記第１の粘度により規定される前記第１の粘性材料の分散流量で前記第１の粘性材料が前記基材を横切るように流動して均一厚さになるまでの継続時間に比例することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
・プレポリマーと溶媒と鎖延長剤とを組み合わせて第２の粘性材料を規定するステップと、
・前記堆積ヘッドからの前記第２の粘性材料の流量に比例する第２のスピードで前記表面を横切って連続的に前記基材及び前記第１の粘性材料の前記第１の層を前進させるステップと、
・前記第２の粘性材料を前記基材に対向する前記第１の層上に堆積させるステップであって、前記第２の粘性材料の溶媒が前記第１の層と反応するように構成されるステップと、
・前記第２の粘性材料が前記第１の層を横切るように横方向に流動する第２の継続時間に対応する第２の距離である、前記第２の粘性材料を前記第１の層上に堆積させる前記堆積ヘッドからの第２の距離で、前記第２の粘性材料を加熱することにより溶媒を蒸発させるとともに前記鎖延長剤と前記プレポリマーとの反応を引き起こして前記第２の粘性材料を硬化させ、第２の層を形成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
・前記第１の粘性材料を加熱するステップが、前記第１の層を加熱することにより前記第１の粘性材料から溶媒を除去して衝撃に応答して前記第１の層の第１の緩和時間を呈する前記第１の層を形成するステップを含み、且つ
・前記第２の粘性材料を加熱するステップが、前記第２の粘性材料を加熱することにより前記第２の粘性材料から溶媒を除去してタッチ表面を規定し且つ物理架橋及び化学架橋されたポリマー鎖を含む前記第２の層を形成するステップを含み、前記第２の層が前記第１の緩和時間とは異なり第２の緩和時間を呈し、且つ前記第１の層と協同して前記タッチ表面を変位させる衝撃から回復するように構成されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、前記基材に対向する前記第１の層上に硬質コート層を堆積させるステップをさらに含み、前記硬質コート層がタッチ表面を規定し、前記第１の層が前記タッチ表面への力の適用に応答する前記基材への衝撃の伝達を弱めるように構成されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、前記第１の層を加熱することにより前記第１の層から溶媒を除去するステップが、最終層の最終硬化レベル未満の第１の硬化レベルまで前記第１の層を硬化させる第１の継続時間にわたり前記第１の層を加熱するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、
・前記プレポリマーと前記溶媒と前記触媒とを組み合わせるステップが、前記プレポリマーと前記溶媒と前記触媒とを混合ヘッド内で混合するステップを含み、
・前記表面を横切って前記基材を前進させるステップが、鏡面仕上げ表面上でオーブンの方向に前記基材を進行させるステップを含み、且つ
・前記第１の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップが、前記第１の粘性材料をスロットダイコーターに通して鏡面仕上げ表面上で平行移動している前記基材上にディスペンスするステップを含み、
・前記第１の粘性材料を加熱するステップが、前記第１の層及び前記基材を前記オーブンに通して第２のスピードで移動させるステップを含み、前記オーブンが、前記第１の層及び前記基材を目標温度に加熱するように構成され、前記第２のスピードが、硬化時間、前記オーブンから出た後の目標硬化レベル、及び前記オーブンの長さにより規定されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
薄層をキャストする方法において、
・第１の溶液と第２の溶液とを混合して第１の粘性材料を規定するステップであって、前記第１の溶液が前記プレポリマーと前記溶媒とを含み、前記第２の溶液が触媒と架橋剤と鎖延長剤とを含む、ステップと、
・第１のロールから表面を横切って基材を第１のスピードで連続的に前進させるステップと、
・堆積ヘッドを介して第１の粘度の前記第１の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップであって、前記基材が前記表面に沿って前進する時間にわたり、前記第１の粘性材料が前記基材を横切るように横方向に流動して前記基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、ステップと、
・前記第１の粘性材料が前記基材を横切るように横方向に流動して前記薄層を形成する継続時間に対応する、前記堆積ヘッドからの距離で、前記薄層を加熱することにより前記薄層から溶媒を除去するとともに前記架橋剤と前記鎖延長剤と前記プレポリマーとの反応を引き起こして物理架橋及び化学架橋されるポリマー鎖を含む前記薄層を硬化させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
・前記表面を横切って前記基材を前進させるステップが、鏡面仕上げ表面上でオーブンの方向に前記基材を進行させるステップを含み、且つ
・前記第１の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップが、前記第１の粘性材料をスロットダイコーターに通して前記鏡面仕上げ表面上で平行移動している前記基材上にディスペンスするステップを含み、且つ
・前記第１の粘性材料を加熱するステップが、前記第１の層及び前記基材を目標温度に加熱するように構成された前記オーブンに通して前記第１の層及び前記基材を硬化時間及び前記オーブンから出た後の目標硬化レベルにより規定される第２の継続時間にわたって前進させるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、
・前記第１の層を加熱して前記第１の層から溶媒を除去するステップが、前記第１の層を第１の硬化レベルに硬化させる第１の継続時間にわたり前記第１の層を加熱するステップを含み、且つ
・前記第１の継続時間の終了に応答して前記触感層をロール上に巻き取って第２の硬化レベルに硬化させるステップをさらに含み、前記第１の層が巻取り後に継続して硬化されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法において、前記基材に対向する前記第１の層上に硬質コート層を堆積させるステップをさらに含み、前記硬質コート層がタッチ表面を規定し、前記第１の層が前記タッチ表面への力の適用に応答する前記基材への衝撃の伝達を弱めるように構成されることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法において、第１の溶液と第２の溶液とを混合して第１の粘性材料を規定するステップが、
・前記プレポリマーを前記溶媒に溶解させて前記第１の溶液を規定するステップであって、前記プレポリマーがＴＤＩ末端ポリエステルプレポリマーを含むとともに重量基準で前記第１の粘性混合物の６０パーセント〜９０パーセントを規定し、前記溶媒がメチルエチルケトンを含むとともに重量基準で前記第１の粘性混合物の５パーセント〜３５パーセントを規定する、ステップと、
・前記触媒と前記鎖延長剤と前記架橋剤を混合して前記第２の溶液を規定するステップであって、前記触媒がジブチルスズジラウレートを含むとともに重量基準で前記第１の粘性混合物の０パーセント〜０．５パーセントを規定し、前記鎖延長剤がポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤を含むとともに重量基準で前記第１の粘性混合物の２パーセント〜４パーセントを規定し、且つ架橋剤がジトリメチロールプロパンを含むとともに重量基準で前記第１の粘性混合物の１パーセント〜３パーセントを規定する、ステップと、
・混合ヘッド内の前記第１の溶液と前記第２の溶液とを組み合わせるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
触感層において、
・基材と、
・変形からの回復に対して第１の緩和時間を呈する第１の層であって、前記第１の層が、
ｏ第１のプレポリマーと第１の溶媒と第１の硬化剤とを組み合わせて第１の粘性材料を規定するステップと、
ｏ前記第１の粘性材料を前記基材上に堆積させるステップであって、前記第１の粘性材料が前記基材を横切るように流動して実質的に均一な厚さの前記第１の層を形成する、ステップと、
ｏ前記第１の層を加熱することにより前記溶媒を追い出すとともに前記第１の硬化剤と前記プレポリマーとの反応を引き起こして物理架橋及び化学架橋されたポリマー鎖により規定される前記第１の層を形成するステップと、
により前記基材上にキャストされる、第１の層と、
・前記基材に対向する前記第１の層上にキャストされてタッチ表面を規定する第２の層であって、前記第２の層が変形からの回復に対して第２の緩和時間を呈する、第２の層と、
を含むことを特徴とする触感層。
【請求項１８】
請求項１７に記載の触感層において、前記第２の層が、
・第２のプレポリマーと第２の溶媒と第２の硬化剤とを組み合わせて第２の粘性材料を規定するステップと、
・前記第２の粘性材料を前記第１の層上に堆積させるステップであって、前記第２の粘性材料が前記第１の層を横切るように流動して均一な厚さの前記第２の層を形成する、ステップと、
・前記第２の層を加熱することにより前記溶媒を追い出すとともに前記第２の硬化剤と前記第２のプレポリマーとの反応を引き起こして物理架橋及び化学架橋されるポリマー鎖により規定される第２の層を硬化させるステップと、
により前記第１の層上にキャストされることを特徴とする触感層。
【請求項１９】
請求項１７に記載の触感層において、前記第１の層が、
・第１のプレポリマーと第１の溶媒とを組み合わせるステップであって、第１の溶液を規定する前記第１のプレポリマーがＴＤＩ末端ポリエステルプレポリマーを含み、前記第１の溶媒がメチルエチルケトンを含む、ステップと、
・触媒と鎖延長剤と架橋剤とを組み合わせて第１の硬化剤を規定するステップであって、前記触媒がジブチルスズジラウレートを含み、前記鎖延長剤がポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤を含み、且つ架橋剤がジトリメチロールプロパンを含む、ステップと、
・前記第１の溶液と前記第１の硬化剤とを組み合わせて前記第１の粘性材料を規定するステップと、
により前記基材上にキャストされることを特徴とする触感層。
【請求項２０】
請求項１７に記載の触感層において、前記第２の層が、前記第１の緩和時間から閾値オフセット内の第２の緩和時間を呈し、前記第２の層が、前記第１の層と協同して、前記第１の層及び前記第２の層の変形に応答して前記第１の緩和時間及び前記第２の緩和時間の遅い方により規定される時間内で前記タッチ表面をプレ変形状態に回復することを特徴とする触感層。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年２月１３日出願の米国仮特許出願第６２／４５８，４５８号明細書（本参照によりその全体が組み込まれる）に基づく利益を主張する。
【０００２】
本発明は、一般的には、タッチセンシティブ表面の分野、より特定的には、タッチセンシティブ表面の分野におけるタッチセンシティブ表面の組成物及びタッチセンシティブ表面の製造方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】図１は、方法のフローチャート図である。
【図２】図２は、方法の変形形態のフローチャート図である。
【図３】図３は、方法の変形形態のフローチャート図である。
【図４】図４は、触感層の模式図である。
【図５】図５は、触感層の適用例の模式図である。
【図６】図６は、触感層の変形形態の模式図である。
【図７】図７は、触感層の変形形態のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
本発明の実施形態の以下の説明は、本発明をこれらの実施形態に限定することを意図したものではなく、当業者による本発明の実施及び使用を可能にすることを意図したものである。本明細書に記載の変形形態、構成、実現形態、実現形態例、及び実施例は、任意選択的なものであり、記載の変形形態、構成、実現形態、実現形態例、及び実施例に排他的に限定されるものではない。本明細書に記載の発明は、これらの変形形態、構成、実現形態、実現形態例、及び実施例のいずれの入替え形態もすべて含みうる。
【０００５】
１．方法
図１及び２に示されるように、エラストマー薄層の直接キャスト法Ｓ１００は、ブロックＳ１１０で、プレポリマー１５１と溶媒１５２と架橋剤と鎖延長剤とを組み合わせて粘性材料１５０を規定することと、ブロックＳ１２０で、第１のロール２３０から表面を横切って基材を第１のスピードで連続的に前進させることと、ブロックＳ１３０で、堆積ヘッドを介して第１の粘度の第１の粘性材料１５０を基材１２０上に堆積させることであって、基材が表面に沿って前進する時間にわたり、第１の粘性材料１５０が基材１２０を横切るように横方向に流動して基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、堆積させることと、ブロックＳ１４０で、第１の粘性材料１５０が基材を横切るように横方向に流動して薄層を形成する継続時間に対応する、基材１２０上への第１の粘性材料１５０の堆積ヘッドからの距離で、薄層１４０を加熱することにより薄層から溶媒１５２を蒸発させるとともにプレポリマー１５１と架橋剤１５４と鎖延長剤１５３との反応を引き起こして薄層１４０を硬化させることと、を含む。
【０００６】
方法Ｓ１００の図１及び図３に示される一変形形態は、第１の溶液と第２の溶液とを混合して粘性材料１５０を規定することであって、第１の溶液がプレポリマー１５１と溶媒１５２とを含み、第２の溶液が触媒１５５と、架橋剤１５４と、ポリマー鎖延長剤１５３とを含む、規定することと、ブロックＳ１２０で、第１のロール２３０から表面を横切って基材を第１のスピードで連続的に前進させることと、ブロックＳ１３０で、堆積ヘッドを介して第１の粘度の第１の粘性材料１５０を基材１２０上に堆積させることであって、基材が表面に沿って前進する時間にわたり、第１の粘性材料１５０が基材１２０を横切るように横方向に流動して基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、堆積させることと、ブロックＳ１４０で、粘性材料１５０が基材を横切るように横方向に流動して薄層を形成する継続時間に対応する、基材１２０上への第１の粘性材料１５０の堆積ヘッドからの距離で、薄層１４０を加熱することにより薄層から溶媒１５２を除去するとともに、プレポリマー１５１と架橋剤と鎖延長剤との反応を引き起こして物理架橋及び化学架橋されるポリマー鎖を含む薄層１４０を硬化させることと、を含む。
【０００７】
２．適用
一般的には、方法Ｓ１００のブロックは、化学架橋及び物理架橋の両方を呈して透明な光学的性質及び特定の機械的性質、たとえば、耐衝撃性、鉛筆硬度などをもたらす薄層１４０を生成する連続ロールツーロールプロセスで実現可能である。
【０００８】
特定的には、混合ヘッド２１０、スロットダイコーター２２０、搬送システム２４２、及びオーブン２５２を含むシステム２００は、プレポリマー１５１と溶媒１５２とを混合して粘性材料１５０を形成可能である。プレポリマー１５１は、中間分子質量状態まで反応させた完全硬化高分子量状態まで重合可能なモノマー、たとえば、トルエンジイソシアネート末端ポリエステルプレポリマー１５１でありうる。システムは、溶媒１５２（たとえば、メチルエチルケトン又は「ＭＥＫ」）を添加してプレポリマー１５１を溶解可能である（たとえば、以下に記載のコーティングプロセスと識別可能なバッチプロセスで）。次いで、システム２００は、プレポリマー−溶媒の組合せと、触媒１５５（たとえば、ジブチルスズジラウレート）、ポリマー鎖延長剤１５３（たとえば、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤）、架橋剤１５４（たとえば、ジトリメチロールプロパン又は「ＤｉＴＭＰ」）、及び／又はさらなる溶媒１５２と、を混合ヘッド２１０内で組み合わせて、粘性材料１５０（たとえば、混合物）を形成可能である。押し出されたウレタン又はポリエチレンテレフタレートなどの基材を、システムにより第１のロール２３０から表面を横切って堆積ヘッド下で連続的に進行（又は平行移動）させながら、システム２００は、堆積ヘッド（たとえば、スロットダイコーター２２０）を介して粘性材料１５０を基材１２０上に分配可能である。基材１２０上に堆積した後、平滑表面（たとえば、鏡面仕上げプレート）を横切ってオーブン２５２の方向に基材１２０及び粘性材料１５０の層をシステム２００により搬送しながら、粘性材料１５０がセルフレベリングして基材１２０を横切って実質的に均一な厚さの薄層１４０を形成するまで、基材１２０を横切るように横方向に粘性材料１５０を分配可能である。システム２００は、粘性材料１５０の薄層１４０がオーブン２５２中への進入前に部分的に硬化及び重合するように、基材１２０上への粘性材料１５０の堆積とオーブン２５２中への進入との距離を調整可能である。次いで、システム２００は、基材１２０及び薄層１４０をオーブン２５２に通して移動可能であり、これにより薄層１４０を加熱して溶媒１５２を追い出すとともに、薄層１４０のさらなる重合及び硬化を引き起こすことが可能である。オーブン２５２内では、システムは、薄層１４０内及び薄層１４０と基材１２０との間でポリマーの化学架橋及び物理架橋を引き起こすように硬化を制御して触感層１００を形成可能である。オーブンから出た後、システム２００は、触感層１００が完全に硬化する前又は硬化した後に触感層１００をロール上に巻取り可能であり、次いで、タッチセンシティブ表面へのアセンブリー及び／又は他の適用のためにセグメント化可能である。
【０００９】
一実現形態では、システム２００は、ポリマー鎖の重合並びに物理架橋及び化学架橋を促進するためにウレタンプレポリマー（又はモノマー）をキャストするように方法のブロックを実行可能である。キャスティング前に形成された化学架橋及び物理架橋を有するポリマーの溶融及びキャスティング（又は押出し）を行うのではなく、システム２００は、プレポリマー１５１をキャストしてキャスティング後にポリマー鎖（及び全触感層１００）間の物理架橋を向上させることにより、キャスティング後に触感層１００の機械的性質（たとえば耐久性）を向上させること可能である。
【００１０】
追加的又は代替的に、エラストマーフィルムを製造するためのロールツーロール直接キャスティングプロセスを実現することにより、システム２００は、（たとえばディスプレイ１７０を覆う）タッチセンシティブ表面に組み込むべく高い光学的透明度を備えた高耐久性エラストマーフィルムを製造するためのサイクル時間を削減するとともに、品質管理を向上させることが可能である。一般的には、エラストマーフィルムは、個別のあらかじめ切断された基材１２０上に直接キャストされる。しかしながら、一実現形態では、システム２００は、連続基材１２０上に触感層１００を直接的且つ連続的にキャスト可能である（モバイルコンピューティングデバイスへの適用のためにあらかじめ造形された個別の基材１２０を形成して、個別の基材１２０上にポリマーをキャストするのではない）。
【００１１】
さらに、システム２００は、エラストマーが後で製造ライン上で完全硬化するのを待つのではなく、オフラインで（すなわちロール上で）薄層１４０の固化及び硬化を行えるように、触感層１００のポットタイムを最適化可能である。以下に記載されるように、薄層１４０を形成する粘性材料１５０は、従来の商用ライン上で適正な厚さのフィルムを製造するには典型的には不十分である薄層１４０を形成する粘性材料１５０の短縮ポットライフ（又は作業時間）を含みうる。しかしながら、システム２００は、短縮ポットライフ（たとえば１〜１２分間）に適合するように且つ短縮ポットライフを利用して薄層１４０のオフライン硬化を行えるように方法Ｓ１００を実現可能である。ポットライフを最適化することにより、システム２００は、巻取り前に薄層１４０の硬化を促進してエラストマーを十分に硬化させると同時に、巻取りプロセス時に引掻き傷又は他の異常などの欠陥を引き起こすリスクを抑制することが可能である。したがって、システム２００は、触感層１００の大量生産時の製造効率及びサイクル時間を改善するように方法Ｓ１００のブロックを実現可能である。
【００１２】
システム２００はまた、硬化時間、搬送スピード、オーブン温度などのプロセスパラメーターを制御して触感層１００の材料の光学的及び機械的な性質を調整することにより、繰返し使用、耐衝撃性、展性、光学的透明度、及び／又は触感層１００を横切る光の透過性（たとえば光学的透明度）が得られるように方法のブロックを実現可能である。一実現形態では、システム２００は、薄層１４０のポットライフを制御すべく、基材１２０上へのポリマー−溶媒１５２の粘性材料１５０の堆積と、オーブン２５２内での層の硬化と、の間の距離（及び／又は継続時間）を調整することにより、薄層１４０のポリマーの架橋速度及び架橋度を制御可能である。ＳｉＯｘコーティングなどのバリヤーフィルムを備えたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの既存の材料は、光学的透明度を呈しうる。しかしながら、かかる材料はまた、不十分な耐久性及び展性を呈する可能性がある。たとえば、ＰＥＴ材料は、約３パーセント（３％）伸びる可能性がある。したがって、既存の材料は、多くの場合、所望の光学的透明度と組み合わされた望ましい弾性が欠如している。シリコーンなどの他の既存の材料もまた、望ましい光学的透明度を呈しうるが、所望の用途に合った耐引掻き性又は耐摩耗性が欠如している。
【００１３】
本明細書に記載の方法は、タッチセンシティブ表面に組み込まれるようなウレタンエラストマー層の製造を目的とするものであるが、この方法はまた、いずれかの他の用途のエラストマー層及び／又は非エラストマー層を製造するためにも実現可能である。さらに、方法Ｓ１００は、いずれかの他の材料組成物を処理してキャストすることにより薄層１４０を作製可能である。
【００１４】
３．プレポリマーの混合
方法Ｓ１００のブロックＳ１１０は、プレポリマー１５１と、溶媒１５２と、触媒１５５とを組み合わせて粘性材料１５０を規定することを記述する。一般的には、システム２００は、ブロックＳ１１０で薄層１４０の１つ以上のベース成分（たとえばウレタンプレポリマー１５１）を溶媒１５２（たとえばＭＥＫ）で溶解させることにより、粘性材料１５０が規定の時間内で基材１２０を横切るように流動してセルフレベリングできるように構成された特定の粘度の粘性材料１５０（すなわち液体）を形成可能である。
【００１５】
一実現形態では、システム２００は、混合槽内及び／又は混合ヘッド２１０内でプレポリマー１５１と溶媒１５２と触媒１５５とを混合可能である。以下に記載されるように、システム２００は、ＴＤＩ末端ポリエステルプレポリマー１５１と、メチルエチルケトン又はシクロヘキサノンなどの溶媒１５２とを混合して液体粘性材料１５０を形成可能である。追加的又は代替的に、システム２００は、粘性材料１５０を加熱してプレポリマー１５１を溶解可能である。（ＴＤＩ末端ポリエステルプレポリマー１５１は周囲温度で固体を形成可能である）。システム２００は、プレポリマー１５１をさらに加熱して並びに／又はプレポリマー１５１をＭＥＫ及び／若しくはシクロヘキサノンで希釈して、以下に記載のスロットダイを介して分配するための所望の粘度（たとえば、３５００センチポアズ又は「ｃＰ」未満）の液体粘性材料１５０を形成可能である。特定的には、システム２００は、ポリマー及び溶媒が溶解可能な温度（たとえば、摂氏７０〜１００度）にプレポリマー１５１を加熱可能である。この実現形態では、システム２００はまた、基材１２０上への粘性材料１５０の分配後、ある時間内でセルフレベリングを促進してフローライン（すなわち、硬化後に薄層１４０内に現われて基材１２０を横切る粘性材料１５０のフロー方向を示唆するライン）の形成を抑制するのに十分な速度で粘性材料１５０が基材１２０を横切るように流動する粘度を呈するように粘性材料１５０を規定可能である。
【００１６】
同様に、システム２００はまた、混合槽内及び／又は混合ヘッド２１０内で、硬化剤、たとえば、触媒（たとえばジブチルスズジラウレート）、鎖延長剤、及び／又は架橋剤と溶媒１５２とを混合可能である。一実現形態では、システム２００は、硬化剤の溶解を促進するために硬化剤−溶媒１５２の組合せを加熱可能である。たとえば、鎖延長剤１５３のポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤は、架橋剤１５４のＤｉＴＭＰが室温で固体状態を維持する間、室温（たとえば摂氏２５度）で液体状態を維持可能である。したがって、システム２００は、溶媒１５２（たとえばＭＥＫ）と組み合わせて、ＤｉＴＭＰが溶解可能な温度（たとえば摂氏６０度超）にポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤及びＤｉＴＭＰを加熱可能である。以下に記載されるように、システム２００（及び／又はシステム２００のオペレーター）は、特定の硬化時間、ポリマー鎖の特定のパーセント又は架橋速度などを規定するように、触媒１５５、架橋剤１５４、及び／又は鎖延長剤１５３を選択可能である。したがって、システム２００は、特定の降伏強度、ジュロメーター硬度、緩和時間、及び／又は他の機械的性質を呈する実質的に透明な薄層１４０を作製するように、触媒、架橋剤、及び／又は鎖延長剤を選択可能且つ混合可能である。
【００１７】
システム２００は、プレポリマー１５１、溶媒１５２、及び／又は硬化剤（すなわち、触媒１５５、架橋剤１５４、及び／又は鎖延長剤）のいずれかの組合せを組合せ可能である。以下に記載されるように、システム２００は、粘性材料１５０全体に対する重量パーセントで、６０〜９０パーセントのプレポリマー１５１、２〜４パーセントの鎖延長剤１５３、１〜３パーセントの架橋剤１５４、０〜０．５パーセントの触媒１５５、及び５〜３５パーセントの溶媒１５２を含む粘性材料１５０を規定するように、混合ヘッド２１０内で薄層１４０の成分を組合せ可能である。
【００１８】
図１及び図３に示される別の実現形態では、システム２００は、独立して、プレポリマー１５１と溶媒１５２とを混合して「パートＡ」を形成可能であるとともに、硬化剤を混合して「パートＢ」を形成可能である。次いで、システムは、混合ヘッド２１０内でパートＡとパートＢとを組合せ可能である。この実現形態では、システム２００は、追加の溶媒１５２を加熱及び／又は添加してパートＡとパートＢとの粘性材料１５０とすることが可能である。たとえば、システム２００は、粘性材料１５０の組合せ成分の最大許容粘度を規定可能である。パートＡ及びパートＢの粘度差に基づいて、システム２００は、追加の溶媒１５２を加熱及び／又は添加して、（最終物）の粘度を平衡化可能であるとともに、スロットダイコーター２２０を介して分配するのに好適な最大許容粘度未満に維持された粘度を有する粘性材料１５０を規定可能である。特定的には、システム２００は、パートＡ及びパートＢの粘度を測定可能であり、且つ閾値粘度を超えるパートＡ及び／又はパートＢの一方の粘度に応答して、溶媒１５２を加熱及び／又は添加して適切な粘性材料１５０とすることが可能である。
【００１９】
追加的又は代替的に、成分（すなわち、パートＡ及びパートＢ）の混合を助長するために、システム２００は、粘性材料１５０の成分の粘度間の閾値（許容）差を規定可能である。たとえば、システム２００は、パートＡの粘度がパートＢの粘度から２０パーセント以内に維持されるように、成分の粘度の閾値差を２０パーセントの差に規定可能である。
【００２０】
パートＡ及びパートＢが個別に好適に混合された後及び／又は溶解された後、システム２００は、混合ヘッド２１０内でパートＡとパートＢとを組合せ可能である。たとえば、システム２００は、パートＡとパートＢとを個別に貯蔵槽に貯蔵可能である。次いで、その後、システム２００は、各成分をそれらのそれぞれの貯蔵槽から混合チャンバーに既知の流量で計量供給可能である。次いで、システム２００は、混合チャンバー内でパートＡとパートＢとを混合可能である。この例では、システム２００は、スロットダイコーティングなどの材料形成プロセスの前にパートＡ及びパートＢのストリームを流動させて混合を引き起こす乱流を形成するように、一連の交差エレメントを備えたスタティック混合ヘッド２１０を含みうる。
【００２１】
一変形形態では、システム２００は、粘性材料１５０がシステム２００によりキャストされる基材１２０と反応するように、溶媒１５２を選択可能である。この変形形態では、基材１２０の一部を溶解させて、基材１２０と、粘性材料１５０を基材１２０上にキャストすることにより形成される薄層１４０と、の間の接着を向上させるように（及び架橋を促進するように）、溶媒１５２を選択可能である。この変形形態では、溶媒１５２は、基材１２０を薄層１４０から容易に除去できないように薄層１４０と基材１２０との永久結合を形成可能である。代替的に、溶媒１５２は基材１２０に対して非反応性でありうる。たとえば、基材１２０は、薄層１４０を剥離除去して薄層１４０上のクリーン表面を露出させるように構成されたピールオフバッキング（又は「ステッカーバッキング」）を形成可能である。
【００２２】
しかしながら、システム２００は、いずれかの他の好適な方法で薄層１４０を形成するように、いずれかの他の成分を混合可能である。
【００２３】
４．キャスティング
図１に示されるように、方法Ｓ１００のブロックＳ１２０及びＳ１３０は、ブロックＳ１２０で、第１のロールから表面を横切って基材を第１のスピードで連続的に前進させることと、ブロックＳ１３０で、堆積ヘッドを介して第１の粘度の粘性材料１５０を基材１２０上に堆積させることであって、基材が表面に沿って前進する時間にわたり、粘性材料１５０が基材１２０を横切るように横方向に流動して基材全体にわたり実質的に均一な厚さの薄層を形成する、堆積させることと、を記述する。一般的には、混合ヘッド２１０内で粘性材料１５０に薄層１４０の成分（たとえば、プレポリマー１５１、溶媒１５２、触媒１５５、架橋剤、及び／又は鎖延長剤）を混合した後、システム２００は、粘性材料１５０をスロットダイコーター２２０又はノズルに通して、スロットダイコーター２２０の下方で搬送システム上を前進している基材１２０上にキャスト可能又はディスペンス可能である。
【００２４】
特定的には、薄層１４０の成分パートをスタティック混合ヘッド２１０内で組み合わせて液体粘性材料１５０を規定した後、材料形成プロセッサーは、粘性材料１５０を基材１２０上にディスペンス可能であるとともに、この基材上に薄層１４０を形成可能である。この実現形態では、粘性材料１５０の成分材料はスロットダイコーター２２０に進入する。スロットダイコーターのクランピングコンポーネントは、特定の形状に整合させるように粘性材料１５０に圧力を適用可能である。次いで、クランピングコンポーネントは、粘性材料１５０をクランピングコンポーネント間の間隙からスロットダイコーター２２０の下方で平行移動している基材１２０（又は「ウェブ」）上に流出させる。
【００２５】
以上の実現形態では、システム２００は、基材１２０上への粘性材料１５０の分配時に基材１２０全体にわたり粘性材料１５０の一様且つ連続な分配を促進するために、スロットダイコーター２２０下で基材１２０（たとえば、ＰＥＴ及び／又はウレタン）を平行移動させるように構成されたコンベヤー及び／又は他のコンポーネントを含みうる。搬送システムは、基材１２０のロールを巻き出して鏡面仕上げのプレート又はほぼ平坦且つ均一なプレートなどの表面上で基材１２０を平行移動させるように構成可能である。代替的に、コンベヤーは、表面の上側面の不一様及び／又は不均一な高さに起因する触感層１００の触感表面１１０の欠陥を最小限に抑えるように基材１２０の下側面と表面の上側面との間のエアギャップを構成して、表面で基材１２０を牽引可能である。
【００２６】
コンベヤーは、スロットダイコーター２２０を介して基材１２０上にディスペンスされる粘性材料１５０の流量に比例する平行移動速度で流出粘性材料１５０の下側で表面（たとえば、鏡面仕上げプレート）を通過するように、スロットダイコーター２２０と協同して基材１２０を平行移動（又は他の形で進行）させることが可能である。したがって、スロットダイコーター２２０は、粘性材料１５０の連続層を規定するように、基材１２０上に十分な粘性材料１５０を堆積可能である。さらに、コンベヤー及びスロットダイコーター２２０は、協同して以下に記載されるように薄層１４０の厚さ（たとえば、１２ミクロン〜３０ミクロン）を決定可能である。
【００２７】
しかしながら、システム２００は、いずれかの他の好適な方法で粘性材料１５０を基材１２０上に堆積可能である。
【００２８】
５．レベリング
図２に示されるように、方法のブロックＳ１２０は、ブロックＳ１２０で、第１のロール２３０から表面を横切って基材を第１のスピードで連続的に前進させることを記述する。一般的には、コンベヤーは、粘性材料１５０が流動して基材１２０全体わたり分配された均一な厚さのフィルムを規定するのに十分な距離にわたり、表面（たとえば、以上に記載の鏡面仕上げプレート）上で基材１２０及び堆積された粘性材料１５０を継続して平行移動可能である。
【００２９】
以上に記載したように、システム２００は、堆積ヘッドと硬化デバイスへの進入点との間の距離に対応する時間内（たとえば１分以内）で基材１２０全体にわたり横方向及び／又は長手方向に均一な厚さになるように流動するのに十分な粘度の粘性材料１５０の成分を組合せ可能である。一実現形態では、システム２００は、スロットダイコーター２２０から基材１２０上への分配前に粘性材料１５０の既知の粘度にアクセス可能及び／又は粘度を測定可能である。粘性材料１５０の粘度に基づいて、システム２００は、粘性材料１５０が基材１２０を横切るようにレベリングして実質的に均一な厚さの薄層１４０を形成するまでの粘性材料１５０のディスペンスからのおよその距離を規定可能である。（システム２００はまた、薄層１４０を形成するように粘性材料１５０のセルフレベリングを促進する振動モジュール及び／又はアジテーションモジュールを含みうる。）たとえば、システム２００は、第１の粘性材料１５０の堆積時にある方向に平行移動している基材１２０（たとえば、連続した押出しエラストマーフィルム）上に粘性材料１５０をキャスト可能である。粘性材料１５０の堆積後、第１の粘性材料１５０は、基材１２０の上に薄層１４０を形成するように、基材１２０と粘性材料１５０との間の毛管作用などを介して連続フィルム基材１２０を横切るように流動可能である。
【００３０】
しかしながら、システム２００は、いずれかの他の好適な手段により粘性材料１５０のセルフレベリング及び基材１２０を横切る粘性材料１５０の均一分配を促進可能である。
【００３１】
６．硬化
方法Ｓ１００のブロックＳ１４０は、ブロックＳ１４０で、粘性材料１５０が基材を横切るように横方向に流動して薄層を形成する継続時間に対応する、基材１２０上への粘性材料１５０の堆積ヘッドからの距離で、薄層１４０を加熱することにより薄層から溶媒１５２を蒸発させるとともに、触媒１５５とプレポリマー１５１との反応を引き起こして薄層１４０を硬化させることを記述する。一般的には、システム２００は、薄層１４０から過剰の溶媒１５２を追い出すことにより、触感層１００の適用に望まれる薄層１４０の硬化及びポリマー架橋の形成を促進するために、薄層１４０を加熱するようにブロックＳ１４０を実現可能である。
【００３２】
特定的には、コンベヤーは、基材１２０及び粘性材料１５０の薄層１４０をオーブン２５２、紫外線硬化オーブンなどの硬化デバイスの方向に平行移動可能である。しかしながら、硬化デバイスは、薄層１４０を初期硬化状態に硬化させるように、熱、紫外線、硬化溶液、及び／又はそれらのいずれかの組合せを適用可能ないずれかのデバイスを含みうる。システム２００は、硬化デバイスからアウトプットするべき継続時間及び他の硬化パラメーターを計算して所望の硬化レベル（たとえば、５０％硬化、７５％硬化、１００％硬化）を達成するために、粘性材料１５０の性質、たとえば、硬化時間及び硬化パラメーター並びに硬化デバイスを出る際の所望の硬化レベルにアクセス可能である（すなわち、ローカルデータベース及び／又はリモートルックアップテーブルから）。たとえば、システム２００は、硬化デバイスから出る際の８０％硬化として薄層１４０の所望の硬化レベルを計算可能である。この例では、システム２００は、デバイス内での初期硬化後、製造ラインのさらに後段で追加のプロセスを実施可能及び／又は追加のコーティングを適用可能である。こうした追加のコーティング及び／若しくは材料又は他のプロセスを薄層１４０に適用した後、システム２００は、薄層１４０（及び追加のコーティング）を最終硬化状態（たとえば１００％硬化）まで完全硬化可能である。
【００３３】
一実現形態では、硬化デバイスは、溶媒１５２の約９０〜９５％を蒸発させて薄層１４０の硬化を促進するように構成された条件をアウトプット可能である。この範囲内まで溶媒１５２を除去することにより、システム２００は、薄層１４０中の成分の反応を引き起こして薄層１４０のポリマー間の架橋を促進可能である。そのほか、溶媒１５２の除去はまた、薄層１４０中のバブル生成を防止することにより、薄層１４０の未硬化領域、未反応のプレポリマー１５１及び／又は触媒１５５の領域、及び／又は不均一な厚さの薄層１４０の領域で形成される光学的欠陥及び／又は収差を軽減する。
【００３４】
一例では、システム２００は硬化オーブン２５２を含みうる。硬化オーブン２５２は、時間ウィンドウにわたり目標温度（たとえば摂氏１００度）で熱をアウトプットして薄層１４０から溶媒１５２を蒸発させることにより、プレポリマー１５１と硬化剤との反応を促進可能である。オーブンは、薄層１４０がオーブンから出る際に薄層１４０の所望のレベルのタック性（又は未硬化粘性材料１５０のパーセント）が得られるように、あらかじめ決められた継続時間にわたり目標温度に触感層を加熱可能である。この例では、コンベヤーは、触感層に対して規定された継続時間に対応する時間ウィンドウ時に触感層１００をオーブン２５２に通して進行させるように、硬化オーブン２５２と協同可能である。この例では、薄層は、薄層１４０がオーブン２５２から出る際に薄層１４０のタック性が小さくなるように、より長い継続時間にわたりオーブン２５２に残留可能である。代替的に、薄層１４０は、薄層１４０がオーブン２５２から出る際に薄層１４０のタック性が大きくなるように、より短い継続時間にわたりオーブン２５２に残留可能である。したがって、コンベヤー及びオーブン２５２は、システム２００が巻取り時に自己固着を伴うことなく触感層１００を巻き取ることができるような所望の材料性能に対応する所望のレベルのタック性及び十分な硬化レベルを得るのに十分な程度に薄層１４０を硬化させるように協同可能である。
【００３５】
一変形形態では、システム２００は、システム２００により実施されるすべてのプロセス（たとえば、堆積、レベリング、初期硬化、及びスプール上への巻取り）の終了時の薄層１４０の最終硬化レベルを規定可能である。この変形形態では、薄層１４０は、システム２００が触感層１００（薄層１４０と基材１２０とを含む）をロール上に巻き取る時点で部分的に未硬化でありうる。薄層１４０は、巻取り後、ロール上で継続して硬化可能である。
【００３６】
しかしながら、システム２００は、いずれかの他の好適な方法で、溶媒１５２の追い出し、プレポリマー１５１の重合及びポリマー間の架橋の誘導、及び／又は薄層１４０の硬化を行うことが可能である。
【００３７】
７．複数層
図６に示される一変形形態では、システム２００は、以上の技術及び方法を繰り返して、粘性材料１５０の第１の層１４０上に粘性材料１５０の第２層を堆積可能である。この変形形態では、システム２００は、層間の接着（及びポリマー架橋）を制御するために、並びに耐衝撃性、柔軟性、及び光学的清澄性のエラストマーフィルムを規定するために、各層の化学組成及び硬化パラメーターを調整可能である。特定的には、システム２００は、プレポリマー１５１と、硬化剤と、溶媒１５２との第１の粘性材料１５０を第１に基材１２０（たとえば、ロール２３０から巻き出された連続エラストマーフィルム）上に堆積させて第１の粘性材料１５０を硬化させることにより、以上に記載されるように基材１２０の上に第１の薄層１４０を規定可能である。硬化デバイスから出た後、システム２００は、粘性材料１５０（又はプレポリマー１５１の別の粘性材料１５０）の第２の薄層１４５を第１の層上に堆積可能なスロットダイコーター２２０下で第１の薄層１４０及び基材１２０を平行移動可能である。
【００３８】
一実現形態では、システム２００は、スロットダイコーター２２０が粘性材料１５０を第１の薄層１４０上に堆積させる際に、第１の薄層１４０の上側部分を溶解させるように構成された溶媒１５２を含む粘性材料１５０を堆積させることにより、第２の層を形成可能である。この実現形態では、第１の薄層１４０上に堆積された粘性材料１５０の溶媒１５２は、触感層１００の層間のポリマーの接着及び／又は架橋を促進可能である。したがって、第１の層は、第２の層との物理架橋及び化学架橋が可能である。
【００３９】
７．１緩和時間
図７に示される別の実現形態では、触感層の各層は、耐衝撃性や耐永久変形性などの材料の特定の性質が得られるように、協同可能である。一般的には、触感層の各層は、層への衝撃から生じる変形後に層が平衡状態（たとえば、平面及び／又は変形前のトポグラフィー）に戻るまでの継続時間として定義される緩和時間を呈しうる。層間の緩和時間の大きな差は、より遅い緩和時間と共に層の脆化及び疲労をもたらしうるとともに、最終的には光学収差を生じる。したがって、触感層１００の各層は、触感層の他の層の疲労を回避するために、ほぼ一致した（又は同一の）緩和時間を呈しうる。
【００４０】
この実現形態では、システム２００は、第１の粘性材料１５０をキャストして硬化させることにより、第１の緩和時間を呈する第１の層（システム２００によりアウトプットされるプロセスパラメーターにより制御される特定の架橋パターンを含む）を形成可能である。この実現形態では、システム２００は、薄層１４０の緩和時間及び弾性に影響を及ぼす各層のポリマーの架橋度、ポリマー架橋の方向、及び／又は材料の他の性質に影響を及ぼすプロセスパラメーター、たとえば、硬化時間、硬化温度、及びインプット成分（たとえば、プレポリマー１５１のタイプ、溶媒、触媒、架橋剤、及び／又は鎖延長剤）を調整することにより、各層の緩和時間を調整可能である。
【００４１】
一例では、レオメーターは、第１の層の触感表面に応力（たとえば、剪断及び／又は回転）を適用可能である。緩和時間は、触感表面１１０がプレ応力状態に戻るまでの触感層の触感表面１１０への応力の適用から続く継続時間として定義される。
【００４２】
さらに、この実現形態では、システム２００は、第２の粘性材料１５０をキャストして硬化させることにより、第１の層の上に第２の層を形成可能である。第２の層は、第２の緩和時間を呈しうる。この実現形態では、第２の層は、第１の層の緩和時間（又は基材１２０などの別の近接層の緩和時間）の閾値オフセット内に含まれる第２の緩和時間を呈するように構成可能である。たとえば、第１の層及び第２の層は、同一（又は類似）の緩和時間を呈しうる。この例では、第２の層の触感表面１１０に適用された衝撃（たとえば、触感表面１１０上への直接落下）に応答して、第１の層及び第２の層は、衝撃適用物体（たとえば岩石）に対応する変形状態に変形する。触感表面１１０から衝撃適用物体を除去した後、第１の層及び第２の層は、緩和時間内で衝撃から回復する。
【００４３】
図７に示される別の例では、第１の薄層１４０は、第２の層の緩和時間未満の識別可能な緩和時間を呈しうる。この例では、第２の層の触感表面１１０に適用された衝撃に応答して、第１の層及び第２の層は、衝撃適用物体に対応する変形状態に変形する。触感表面１１０から衝撃適用物体を除去した後、第１の層は、第２の層が衝撃からプレ変形状態に回復するよりも急速に衝撃からプレ変形状態に回復可能である。この例では、第１の層は、第１の層のより急速な回復時間の結果として、第２の層をプレ変形状態（すなわち平面表面）に押し戻して触感表面１１０を平衡状態に急速に戻すように、第２の層と協同可能である。
【００４４】
７．２硬質層
一変形形態では、システム２００は、基材１２０に対向する第１の層の上にカバーシート（たとえばＰＥＴ層）を堆積、接着、適用することにより、薄層１４０の上表面にラミネートして微粒子汚染及び／又は欠陥から触感層１００を保護可能である。
【００４５】
一実現形態では、システム２００は、カバーシートを適用することにより、薄層１４０の触感表面１１０の表面テクスチャー及び／又は粗さを決定可能である。特定的には、システム２００は、触感層の触感表面１１０に押下されるテクスチャーポリマーカバーシートを適用することにより、触感層上のテクスチャーポリマーカバーシートに整合する窪みを残存可能である。この実現形態では、システム２００は、硬化デバイスから出た後の硬化レベルを制御することにより、薄層１４０上にテクスチャーカバーシートがインプリントされる程度に影響を及ぼすことが可能である。以上に記載したように、システム２００はまた、触感層とカバーシートとの接着（すなわち、薄層１４０がどれくらい強く又は弱くカバーシートに結合されるか）を制御可能である。たとえば、システム２００は、触感層の硬化時間（又はスケジュール）を調整することにより、カバーシートを容易に除去できるようにカバーシートが触感層に適用される時点のタック性を低減可能である。しかしながら、システム２００はまた、タック性を増加させるように触感層の硬化時間を調整することにより、触感層にカバーシートを適用した後の触感層とカバーシートとの接着を増加可能である。
【００４６】
別の変形形態では、システム２００は、触感層に追加の保護層及び／又はフィルム層を適用可能である。システム２００は、触感層１００のどちらかの側でフィルム層の配置、成長、及び／又は堆積を行うことが可能である。この変形形態では、フィルム層は、耐引掻きコーティング及び／又は自己回復コーティングを形成可能である。たとえば、フィルム層は、光学的透明度及び／又は材料の圧縮及び伸長（たとえば、元のサイズの１５０％〜２００％まで）が可能な耐久性をはじめとする特性を呈しうる。フィルム層はまた、紫外吸光性、耐薬品性、疎水性、及び／又は疎油性（又は親和性）を呈しうる。触感層１００とフィルム層との組合せはまた、ＰＥＴ剥離ライナー１８０で被覆可能である。
【００４７】
追加の保護層１６０は、耐引掻き層、保護硬質コーティング、及び／又は衝撃後に自己回復する及び／又は軟質弾性表面を生成する保護コーティング、たとえば、筆記用途の類似品を含みうる。この変形形態では、システム２００は、薄層１４０に追加の保護層１６０を適用可能である。たとえば、システム２００は、方法Ｓ１００の他のプロセスに適合するように触感層１００の触感表面１１０上に硬質コーティングをスプレー可能及び／又は適用可能である。この例では、システム２００は、硬質コーティングを適用することにより、硬質タッチ表面全体に衝撃を分配するように構成された硬質タッチ表面を規定可能である。さらに、薄層１４０（硬質コーティングと基材１２０との間に位置する）は、基材１２０への衝撃を弱めるように構成可能である別の例では、システム２００は、ライナー（たとえばＰＥＴ層）に耐引掻き層を適用し、より後段で触感層を巻き取る前に触感層の触感表面１１０に耐引掻き層を接着可能である。
【００４８】
システム２００は、触感層と耐引掻き層との間のポリマー鎖の相互作用に基づいて耐引掻き層を薄層１４０に接着可能又は結合可能である。追加的又は代替的に、システム２００は、耐引掻き層と触感表面１１０との共有結合を促進するヒドロキシル効果を引き起こすために、触感層の触感表面１１０及び／又は耐引掻き層にコロナ放電又はプラズマ処理などの表面処理を適用可能である。したがって、触感層１００は、化学結合（たとえば、フィルム層の分子と触感層１００の分子との共有結合）、機械結合（たとえば、ネジを用いた圧入嵌合で圧力を用いて）、加熱結合（たとえば、一方又は両方の表面に熱を加えて結合界面を形成することにより）を介して、及び／又は接着剤（たとえばグルー）を用いて、フィルム層に固着可能である。
【００４９】
しかしながら、システム２００は、いずれかの他の好適な方法で、薄層１４０にいずれかの他のコーティング及び／又は層を適用することにより、いずれかの他の所望の性質（たとえば、光学的、機械的、及び／又は化学的）を生成可能である。
【００５０】
８．ロールツーロール
別の変形形態では、システム２００は、基材１２０と、薄層１４０と、いずれかの追加のコーティング又は適用された層とを含む触感層１００を輸送のために最終ロール２３２に巻取り可能である。一般的には、この変形形態では、システム２００は、製造サイクル時間を削減するために及びスループットを増加させるために触感層１００を巻取り可能である。
【００５１】
以上に記載したように、システム２００は、触感層１００が最終ロール２３２上に巻き取られるときに薄層１４０が部分的に未硬化の状態で残留するように、オンライン硬化を制御可能である。この変形形態では、システム２００は、触感表面１１０の欠陥の形成を防止するのに十分な、且つ最終ロール２３２上でオフラインで薄層１４０を継続して硬化可能な、巻取り開始時の薄層１４０の最終硬化レベルを決定可能である。以上に記載の一例では、カバーシートを触感層１００の表面上にラミネートして巻き取った後、触感層１００を最終硬化状態までさらに硬化可能である。システム２００は、触感層を巻き取った後で薄層を硬化させるために、以上に記載の硬化デバイス内で最終ロールを加熱可能である。
【００５２】
９．触感層の組成
以上に記載したように、方法Ｓ１００は、たとえば、タッチセンシティブディスプレイ上に適用するために、耐久性及び光学的透明度の触感層１００（又はフィルム）を製造及び処理するように、実現可能である。図４に示されるように、触感層１００は、方法Ｓ１００のブロックでシステム２００により実現される触感層の化学組成及びプロセスパラメーターから得られる高い弾性回復性、耐久性、光学的透明度、及び耐引掻き性などの性質を呈しうる。一実現形態では、システム２００は、５〜１００ミクロンの厚さの弾性材料の薄層１４０を形成するように、方法Ｓ１００のブロックを実現可能である。そのほか、システム２００は、薄層１４０を耐引掻きコーティングで被覆して触感層１００の耐久性を向上させるように、方法Ｓ１００のブロックを実行可能である。
【００５３】
一実現形態では、薄層１４０の主要ベース成分は、重合の中間段階のプレポリマー１５１である。一実現形態では、プレポリマー１５１はＴＤＩ末端ポリエステルプレポリマー１５１を含むが、ＴＤＩ末端ポリエステルプレポリマー１５１と組み合わせて又はその代わりに他のプレポリマー１５１を混合可能である。こうした追加又は代替のプレポリマー１５１は、低分子量を有するイソシアネート含有プレポリマー１５１、又は脂肪族基、芳香族基、若しくはイソシアネート基を含有するイソシアネート含有ポリマーを含む。システム２００はまた、低濃度の遊離イソシアネート（「低遊離」）を有するプレポリマー１５１などの他のプレポリマー１５１を実現可能である。しかしながら、従来の材料も「低遊離」材料も両方とも利用可能である。プレポリマー骨格は、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアクリル、又はそれらの混合物を含みうる。（プレポリマー１５１成分は、水及び他のアルコールと徐々に反応するイソシアネート含有化合物でありうる。したがって、システム２００は、薄層１４０の他の成分と混合する前に粘性材料１５０中のプレポリマー１５１及び他の固体の上に窒素ガスブランケットをポンプ供給して、それらを乾燥可能である。）
【００５４】
基材１２０に適用される粘性材料１５０はまた、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤などの鎖延長剤１５３を含みうる。しかしながら、低分子と、脂肪族アミン、芳香族アミン、及びヒドロキシルを含む２つのイソシアネート反応性末端基と、を有するクラスの材料をはじめとする１つ以上の他の鎖延長剤をポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤と組み合わせて又はその代わりに粘性材料１５０に適用可能である。一実現形態では、粘性材料１５０は、ポットライフ及びタックタイムなどの処理特性と、光学的性質、耐ＵＶ性、弾性回復性、耐引掻き性、及び／又は圧縮性などの材料性能特性と、のバランスをとるために、鎖延長剤又は硬化剤の組合せを含む。鎖延長剤の粘性材料で使用可能な鎖延長剤／硬化剤の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤９０、各種分子量（たとえば１００又は３００）のポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤、各種分子量（たとえば、２３０、４００、又は２０００）のポリオキシプロピレンジアミン、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）又は「ＨＱＥＥ」、及び／又はエトキシル化ＨＱＥＥが挙げられる。
【００５５】
粘性材料１５０はまた、ＤｉＴＭＰなどの架橋剤１５４を含む。しかしながら、１つ以上の他の架橋剤をＤｉＴＭＰと混合可能である。たとえば、イソシアネート反応性末端基は、脂肪族アミン、芳香族アミン、及びヒドロキシルを含む。一実現形態では、粘性材料１５０は、ポットライフ及びタックタイムなどの処理特性と、光学的性質、耐ＵＶ性、弾性回復性、耐引掻き性、及び圧入性／圧縮性などの材料性能特性と、のバランスをとるために、架橋剤と鎖延長剤との組合せを含むことができる。こうした架橋剤の例としては、ＴＭＰ、ＤｉＴＭＰ、エトキシル化ＴＭＰ、エトキシル化ＤｉＴＭＰが挙げられる。
【００５６】
粘性材料はまた、触媒（たとえばジブチルスズジラウレート）を含む。しかしながら、スナップ硬化能を呈する他の触媒は、次の配位子：Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｈｇ、及び／又はＢｉの１つ以上を有する有機金属含有化合物を含む。代替的に、触媒は、第３級アミンなどの有機触媒部分を含みうる（たとえば、第１スズオクトエート又はジブチルスズジラウレート）。
【００５７】
パートＡ及びパートＢに適合可能な適切なスナップ硬化触媒は、パートＡ及びパートＢがスタティック混合ヘッド内での混合時に反応を開始しないように選択可能である。したがって、システムは、混合ヘッド及びスロットダイを介して混合物をディスペンス可能であり、且つ混合物は、硬化開始前にセルフレベリング可能である。この実現形態では、システムは、１）室温での反応及び関連する反応エンタルピーを最小限に抑えるようにパートＢの混合物とパートＡ中のイソシアネート基との非触媒反応性を調整可能であり、２）イソシアネート及びイソシアネート反応性基の濃度を低減するように粘性材料を溶媒で希釈可能であり、及び／又は３）粘性材料の乾燥／硬化温度未満の温度で不活性なスナップ硬化触媒を選択可能である。
【００５８】
この実現形態では、システムは、ＴＤＩ末端ポリエステルプレポリマーなどのプレポリマーと、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤などの鎖延長剤と、ＤｉＴＭＰなどの架橋剤と、を組み合わせて、エラストマー層１４を得るために方法Ｓ１００に従ってキャスト可能な混合物を形成可能である。こうしてエラストマーのベース成分を選択した後、システムは、各成分の適切量（重量基準又は体積基準）を同定して、適切な光学的性質、耐久性、及び機械的性質を備えたフィルム層を形成するのに最適な組成物混合物を達成可能である。
【００５９】
エラストマーのベース成分を同定した後、システム２００は、各成分の適切量（重量基準又は体積基準）を同定して、適切な光学的性質、耐久性、及び機械的性質を備えたフィルム層を形成するのに最適な組成物粘性材料１５０を達成可能である。
【００６０】
溶媒は、ジオール鎖延長剤（たとえば、ブタンジオール若しくは「ＢＤＯ」又はヒドロキノンエーテル若しくは「ＨＱＥＥ」）などをはじめとするＯＨ末端鎖延長剤を含みうる。以上に記載のベース成分の混合物では、芳香族ジアミン硬化剤がポリウレタン用鎖延長剤としても機能しうるので、ベース成分のポリウレタン成分に対する芳香族ジアミン硬化剤の部分は溶媒で置換可能である。
【００６１】
ＴＤＩ末端ポリエステルプレポリマー１５１は、典型的には、触感層１００の組成物の７０％〜８６％を形成し、一方、ポリウレタン用芳香族ジアミン硬化剤、ＤｉＴＭＰ、触媒１５５、及び溶媒１５２は、それぞれ、触感層１００の２〜２．９％、１．５〜２％、０．１〜０．２％、及び９〜３３％を形成する。この実現形態では、成分の重量パーセントは、以下に記載の触感層１００の特定の性能を達成するように変更可能である。さらに、組成物はまた、溶媒１５２を含む粘性材料中のパートＡ及びパートＢ（以上に記載の通り）の貯蔵寿命安定性の向上又は延長が可能である。たとえば、システムは、薄層の耐久性を向上させるために粘性材料中の架橋剤の体積を増加可能である。
【００６２】
別の実現形態では、システム２００は、材料組成物のポットライフを向上させるために、ＢＤＯ及び／又はＨＱＥＥなどのＯＨ末端鎖延長剤１５３によりポリウレタン鎖延長剤１５３用の芳香族ジアミン硬化剤の一部又は全部の交換又は置換を行うことが可能である。そのため、システム２００は、材料組成物を用いたフィルムの製造に望まれるポットライフの長さに応じて、材料組成物に置換導入されるＯＨ末端鎖延長剤１５３の体積及びタイプを変更可能である。たとえば、ポリウレタン鎖延長剤１５３用の芳香族ジアミン硬化剤の少なくとも５０％を５０％ＢＤＯ又は５０％ＨＱＥＥで置換することにより、システム２００は、それぞれ、１分（１ｍｉｎ．）又は８分（８ｍｉｎ．）だけポットライフを延長可能である。別の例では、ポリウレタン成分用芳香族ジアミン硬化剤をＢＤＯ又はＨＱＥＥなどのジオール鎖延長剤１５３で置換することにより、システム２００は、３０分（３０ｍｉｎ．）又は６０分（６０ｍｉｎ．）超だけ材料組成物のポットライフを延長可能である。
【００６３】
次いで、システム２００は、製造時に鎖延長剤１５３をプレポリマー１５１成分に１回以上添加可能である。たとえば、システム２００は、プレポリマー１５１をはじめとする１つ以上のベース成分の溶解を助長するために、粘性材料１５０のベース成分の混合開始時に鎖延長剤１５３を添加可能である。代替的又は追加的に、システム２００は、ベース成分の溶解及び粘性材料１５０を制御するために、材料の製造の１つ以上の局面にわたり鎖延長剤１５３組成物を連続的に添加可能である。追加的又は代替的に、第１の時点で（たとえば、プレポリマー１５１の溶解を目的として混合前などに）、及びスロットダイコーティング前に組成物材料の溶解を促進するために第２の時点で、なんらかの量の鎖延長剤１５３を添加可能である。
【００６４】
９．１触感層の性質
システムは、触感層１１０のある特定の反射率、光透過率、ヘイズ、透明度、光沢、及び／又は他の光学的性質を達成するために、方法Ｓ１００の各種ブロックを実行可能である。たとえば、触感層１１０は、９０％超（たとえば９３％）の光透過率を呈したり、ヘイズを１％以下に制限したり、透明度を９９％以上に増加させたり、光沢を７０光沢単位超に向上させたりすることなどが可能である。
【００６５】
追加的又は代替的に、混合物のプロセス及び／又は組成物は、防眩性が望まれる特定用途（たとえば屋外使用など）の触感層１１０の光学的性質を向上させるように調整可能である。たとえば、システムは、ヘイズ値が約８％のヘイズになるように硬化時間、硬化温度、及び製造清浄度（すなわち、汚染防止のため）を制御することにより、エラストマー層１４の透明度又はヘイズを制御可能である。この例では、ヘイズを増加させるように材料の光学的性質を向上させることにより、システムは、触感層１１０からのグレアを制御（及び低減）することも可能である。さらに、システムは、触感層１１０の向上した光学的性質、耐久性、及び他の機械的性質を実質的に改変することなく触感層１１０の透過率、ヘイズ、透明度、光沢、及びスパークルを制御及び最適化するように、処理パラメーターを調整可能である。
【００６６】
１０．適用例
システム２００は、図５に示されるスタイラス用途をはじめとする各種用途に使用するために多種多様な形状で触感層１００を形成するように、方法Ｓ１００のブロックを実現可能である。たとえば、タッチセンシティブ表面を規定するように触感層１００をタッチセンサー上に配置可能である。本出願では、触感層１００は、フィルム層と一緒になって、紙上にペンで書く感覚に類似した筆記感覚が得られるように構成された筆記表面を形成する。光学的透明度及び耐引掻き性及び／又は可撓性の属性が必要とされる他の用途を特定可能である。そのため、触感層１００は、パッキング材料、ラベリング材料、又は照明ケーシングとして使用可能である。他の用途では、触感層１００は、光学的な透明度又は不透明度などの光学的性質を呈するように調整可能である。しかしながら、システム２００は、いずれかの他の好適な方法で所望の光学的透明度及び関連する性質を維持するように触感層１００をマスク可能である。
【００６７】
本明細書に記載のシステム及び方法は、コンピューター可読命令を記憶するコンピューター可読媒体を受容するように構成された機械として少なくとも部分的には具現化及び／又は実現が可能である。命令は、アプリケーション、アプレット、ホスト、サーバー、ネットワーク、ウェブサイト、通信サービス、通信インターフェース、ユーザーコンピューター若しくはモバイルデバイスのハードウェア／ファームウェア／ソフトウェアエレメント、リストバンド、スマートフォン、又はそれらのいずれかの好適な組合せと統合されたコンピューター実行可能コンポーネントにより実行可能である。実施形態の他のシステム及び方法は、コンピューター可読命令を記憶するコンピューター可読媒体を受容するように構成される機械として少なくとも部分的には具現化及び／又は実現が可能である。命令は、以上に記載のタイプの装置及びネットワークと統合されたコンピューター実行可能コンポーネントにより統合されたコンピューター実行可能コンポーネントにより実行可能である。コンピューター可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＥＰＲＯＭ、光学デバイス（ＣＤ又はＤＶＤ）、ハードドライブ、フロッピードライブ、又はいずれかの好適なデバイスなどのいずれか好適なコンピューター可読媒体に記憶可能である。コンピューター実行可能コンポーネントは、プロセッサーでありうるが、いずれかの好適な専用ハードウェアデバイスは、（代替的又は追加的に）命令を実行可能である。
【００６８】
以上の詳細な説明から並びに図面及び特許請求の範囲から当業者であれば分かるであろうが、以下の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱することなく本発明の実施形態に修正及び変更を加えることが可能である。
【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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【国際調査報告】
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