(57)【要約】  方法は、熱軟化性フィルム上に配置された粒子コーティングを電磁放射線の変調源に曝露することを含む。粒子コーティングは、互いに共有結合しておらず、かつ熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない個別の粒子を含む。本方法によって製造された物品もまた開示される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品の製造方法であって、熱軟化性フィルム上に配置された粒子コーティングを電磁放射線の変調源に曝露することを含み、前記粒子コーティングは、互いに共有結合しておらず、かつ前記熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない、緩く結合した個別の粒子を含む、製造方法。
【請求項２】
前記粒子コーティングが、グラファイト又は六方晶窒化ホウ素のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記粒子コーティングが、グラファイトから本質的になる、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記電磁放射線の変調源が、フラッシュランプを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記電磁放射線の変調源が、パルスレーザーを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記粒子コーティングが、パウダーラブドコーティングを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記粒子コーティングが、所定のパターンに従って前記パルス電磁放射線に曝露される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に従って製造された物品。
【請求項９】
その上に配置された粒子コーティングを有する熱軟化性フィルムを備える物品であって、前記粒子コーティングは、互いに共有結合しておらず、かつ前記熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない個別の粒子を含み、並びに所定のパターンに対応する前記粒子コーティングの少なくとも一部は、前記所定のパターン内に配置されていない前記粒子コーティングの少なくとも一部よりも可視光に対する透過率が高い、物品。
【請求項１０】
前記粒子コーティングが、グラファイト又は六方晶窒化ホウ素のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
前記粒子コーティングが、グラファイトから本質的になる、請求項９又は１０に記載の物品。
【請求項１２】
前記熱軟化性フィルムが、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１３】
前記所定のパターンが、回路トレースを含む、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１４】
前記所定のパターン内に配置されていない前記粒子コーティングの少なくとも一部が、パウダーラブドコーティングを含む、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１５】
その上に配置された粒子コーティングを有する熱軟化性フィルムを備える物品であって、前記粒子コーティングは、互いに化学結合しておらず、かつ前記熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない個別の粒子を含み、並びにＡＳＴＭ  Ｄ６２７９−１５「高光沢被膜の耐擦摩耗性の標準試験法」に従って、前記粒子コーティングを、イソプロパノール中に３秒間浸漬した２インチ角のクロックメータクロスを装着した２５ｍｍの摩擦要素で研磨した後の透過率における変化は、最大６０パーセントである、物品。
【請求項１６】
前記粒子コーティングが、パウダーラブドコーティングを含む、請求項１５に記載の物品。
【請求項１７】
所定のパターンに対応する前記粒子コーティングの少なくとも一部が、前記所定のパターン内に配置されていない前記粒子コーティングの少なくとも一部よりも可視光に対する透過率が大きい、請求項１５又は１６に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広範には、熱軟化性フィルム（thermally-softenable film）上の粒子コーティングの耐久性を改善する方法、及びそれによって調製可能な物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材上の特定の粒子（例として、グラファイト）のコーティングは、例えば、熱可塑性フィルムなどの基材に対して粒子を含有する粉末を擦ることによって形成することができる。このような粉末コーティングは、本明細書では「パウダーラブドコーティング（powder-rubbed coatings）」と称される。パウダーラブドコーティング及びそれらを形成する方法の例としては、米国特許出願公開第６，５１１，７０１（Ｂ１）号（Ｄｉｖｉｇａｌｐｉｔｉｙａ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されているものが挙げられる。しかしながらこのようなフィルムは、典型的には、溶媒による摩耗及び／又はすすぎといった方法によって損傷を受けやすい。
【発明の概要】
【０００３】
第１の態様では、本開示は、熱軟化性フィルム上に配置された粒子コーティングを電磁放射線の変調源（例えば、フラッシュランプ）に曝露すること含み、該粒子コーティングは、互いに共有結合しておらず、かつ該熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない、緩く結合した個別の粒子を含む、方法を提供する。
【０００４】
この技術により粉末コーティングの耐久性が改善される一方で、代替的な加熱方法は、熱軟化性フィルムを損傷させる（例えば、反らせる）傾向があった。
【０００５】
したがって、第２の態様では、本開示は、本開示の第１の態様の方法に従って製造された物品を提供する。
【０００６】
第３の態様では、本開示は、その上に配置された粒子コーティングを有する熱軟化性フィルムを備える物品であって、該粒子コーティングは、互いに共有結合しておらず、かつ該熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない個別の粒子を含み、並びに所定のパターンに対応する該粒子コーティングの少なくとも一部は、該所定のパターン内に配置されていない該粒子コーティングの少なくとも一部よりも可視光に対する透過率が高い、物品を提供する。
【０００７】
第４の態様では、本開示は、その上に配置された粒子コーティングを有する熱軟化性フィルムを備える物品であって、該粒子コーティングは、互いに化学結合しておらず、かつ該熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない個別の粒子を含み、並びにＡＳＴＭ  Ｄ６２７９−１５「高光沢被膜の耐擦摩耗性の標準試験法（Standard Test Method for Rub Abrasion Mar Resistance of High Gloss Coatings）」に従って、該粒子コーティングを、イソプロパノール中に３秒間浸漬した２インチ角のクロックメータクロス（Crockmeter cloth）を装着した２５ｍｍの摩擦要素で研磨した後の透過率における変化は、最大６０パーセントである、物品を提供する。
【０００８】
本明細書で使用する場合、
用語「可視光」とは、４００〜７００ナノメートル（ｎｍ）の波長を有する電磁放射線を指す。
【０００９】
用語「粉末」とは、微粒子の自由流動性収集（free-flowing collection）を指す。
【００１０】
用語「パルス電磁放射線」とは、強度の増大した一連の分離スパイク（discrete spike）になるように変調される、電磁放射線を指す。スパイクは、無視できる若しくはゼロである電磁放射線のバックグラウンドレベルと比較してもよいか、又はこのバックグラウンドレベルは、粒子コーティング中における粒子のフィルムへの付着を増加させるのに実質的に効果的でない、より高いレベルであってもよい。
【００１１】
用語「熱軟化性」とは、加熱時に軟化可能（softenable）であることを意味する。
【００１２】
用語「粒子コーティング」とは、自由流動性であっても又は自由流動性でなくてもよい、微粒子のコーティングを指す。
【００１３】
本開示の特徴及び利点は、詳細な説明及び添付の特許請求の範囲を考慮することにより更に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示に係る例示的な物品１００の拡大概略側面図である。
【図２】実施例９（ＥＸ−９）で使用されるマスクのデジタル写真である。
【図３】ＥＸ−９においてフラッシュランプ処理されたグラファイトコーティングフィルムのデジタル写真である。
【図４】溶媒浸漬したワイパーで研磨した後、ＥＸ−９においてフラッシュランプ処理されたグラファイトコーティングフィルムのデジタル写真である。
【００１５】
多くの他の変更形態及び実施形態を当業者であれば考案することができ、それらは本開示の原理の趣旨及び範囲に入ることは理解されるべきである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
有利には、本開示は、電磁放射線の変調源への曝露による瞬間的な加熱を使用して、熱軟化性フィルム上の粒子コーティングの耐久性（例えば、溶媒研磨に対する）を向上させるための簡単な方法を提供する。
【００１７】
ここで図１を参照すると、例示的な物品１００は、その上に配置された粒子コーティング１２０を有する熱軟化性（例えば、熱可塑性）フィルム１１０を備える。粒子コーティングは、互いに共有結合しておらず、かつ熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない個別の粒子を含む。
【００１８】
熱軟化性フィルム上の粒子コーティングは、例えば、エアロゾル化パウダークラウド（aerosolized powder cloud）への曝露、粉体層との接触、溶媒系粉末分散コーティングによるコーティングとそれに続く溶媒の蒸発、及び／又はラビングプロセスを用いた粉末のトリボ接着（triboadhesion）（乾燥粒子を基材に擦りつけてパウダーラブドコーティングを形成すること）を含む、様々な公知の方法で調製することができる。トリボ接着法の例は、米国特許出願公開第６，５１１，７０１（Ｂ１）号（Ｄｉｖｉｇａｌｐｉｔｉｙａ  ｅｔ  ａｌ．）、同第６，０２５，０１４号（Ｓｔａｎｇｏ）、及び同第４，７４１，９１８号（Ｎａｇｙｂａｃｚｏｎ  ｅｔ  ａｌ．）に見出すことができる。残りの方法は当業者によく知られている。
【００１９】
有用な粉末は、パルス電磁放射線の少なくとも１つの波長を吸収することができ、好ましくはパルス電磁放射線のエネルギーの大部分に相当する微小で緩く結合した粒子を含む。好適な粉末は、電磁放射線によって少なくとも実質的に影響を受けないが、それの中程度から強程度の吸収剤であることが好ましい。これは、粉末粒子の化学的性質を変えることなく、光（電磁放射線）から熱への変換収率を最大化することが望ましい。
【００２０】
好適な粉末としては、グラファイト、粘土、六方晶窒化ホウ素、顔料、無機酸化物（例えば、アルミナ、カルシア、シリカ、セリア、酸化亜鉛、又はチタニア）、金属、有機ポリマー粒子（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン）、カーバイド（例えば、炭化ケイ素）、難燃剤（例えば、アルミニウム三水和物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、有機ホスホネート、並びにそれらのホスフェート及びエステル）、カーボネイト（例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ナトリウム）、乾燥生物粉末（dry biological powder）（例えば、胞子、バクテリア）、及びそれらの組み合わせを含む粉末が挙げられる。好ましくは、粉末粒子は、０．１〜１００マイクロメートル、より好ましくは１〜５０マイクロメートル、そしてより好ましくは１〜２５マイクロメートルの平均粒径を有するが、これは必須ではない。グラファイト及び六方晶窒化ホウ素は、多くの用途において特に好ましい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、粒子コーティングは、適用後、粉末粒子（例えば、グラファイト粒子）から本質的に（すなわち、少なくとも９８重量％、好ましくは少なくとも９９重量％）なるか、又は粉末粒子からなることさえあり得る。
【００２２】
電磁放射線への曝露の前に、粒子コーティングは、互いに共有結合しておらず、かつ熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない緩く結合した個別の粒子を含む。
【００２３】
熱軟化性フィルムは、１つ以上の熱軟化性（例えば、軽度に架橋された及び／又は熱可塑性）ポリマーを含んでもよい。熱軟化性フィルムを含めるのに好適であり得る例示的な熱軟化性ポリマーとしては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエチルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリアクリル（例えば、ポリメチルメタクリレート）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、二軸配向ポリプロピレン）、及びこれらの樹脂の組み合わせが挙げられる。
【００２４】
パルス電磁放射線は、熱軟化性フィルムを充分に加熱して粒子コーティングをそれにより強く結合させるのに充分なフルエンス及びパルス持続時間（pulse duration）を発生させることができる、あらゆる源から発し得る。少なくとも３種類の源である、フラッシュランプ、レーザー、及びシャッター付きランプは、この目的について有効であり得る。適切な源の選択は、典型的には、例えば、線速度（line speed）、線幅（line width）、スペクトル出力、及びコストといった所望のプロセス条件に影響される。
【００２５】
好ましくは、パルス電磁放射線は、フラッシュランプを使用して生成される。これらのうち、キセノン及びクリプトンフラッシュランプが最も一般的である。両方とも波長帯２００〜１０００ナノメートルにわたって広く連続出力をするが、しかしながらクリプトンフラッシュランプは、７５０〜９００ｎｍの波長帯でより高い相対的な出力強度を有するキセノンフラッシュランプと比較して、３００〜７５０ｎｍの波長範囲においてより高い相対出力強度を有する。一般に、キセノンフラッシュランプは、ほとんどの用途、特にグラファイト粉末を含む用途に好ましい。多くの好適なキセノン及びクリプトンフラッシュランプは、Ｅｘｃｅｌｉｔａｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｃｏｒｐ．（Ｗａｌｔｈａｍ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）及びＨｅｒａｅｕｓ（Ｈａｎａｕ，Ｇｅｒｍａｎｙ）などの販売業者から市販されている。
【００２６】
別の実施形態では、パルス電磁放射線は、パルスレーザーを使用して生成することができる。好適なレーザーとしては、例えば、エキシマーレーザー（例えば、ＸｅＦ（３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）、及びＫｒＦ（２４８ｎｍ））、固体レーザー（例えば、ルビー６９４ｎｍ））、並びに窒素レーザー（３３７．１ｎｍ）を挙げることができる。
【００２７】
更に別の実施形態では、パルス電磁放射線は、連続する光源及びシャッター（好ましくは、シャッターの過熱を低減するための回転口径（rotating aperture）／シャッター）を使用して生成される。好適な光源としては、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、及びメタルハライドランプが含まれ得る。
【００２８】
効率を最大にするために、電磁放射スペクトルが粉末粒子によって強く吸収される波長で最も強力であることが好ましいが、これは必須ではない。同様に、反射性粉末（reflective powder）の場合、電磁放射スペクトルは、粉末が少なくとも反射性であるスペクトル領域において最も強力であることが好ましいが、これは必須ではない。
【００２９】
好ましくは、パルス電磁放射線源は、高強度（単位面積当たりの高出力）を有する高フルエンス（エネルギー密度）を生成することができるが、これは必須ではない。これらの条件により、充分な熱が吸収されて、粉末粒子のフィルムへの接着が増大することは確実となる。しかしながら、強度とフルエンスとの組み合わせは、熱軟化性フィルムのアブレーション（ablation）、過剰な劣化（excessive degradation）、又は揮発を引き起こすほど、極めて大きく／高くあるべきではない。適切な条件の選択は、当業者の能力の範囲内である。
【００３０】
粉末粒子と相互作用することができない熱軟化性フィルムの内部部分の加熱を最小限に抑えるために、パルス持続時間は、は短いことが好ましく、例えば、１０ミリ秒未満、１ミリ秒未満、１００マイクロ秒未満、１０マイクロ秒未満、又は更には１マイクロ秒未満であるが、これは必須ではない。
【００３１】
連続製造プロセスにおいて高線速度を達成するために、パルス電磁放射線が好ましくは強力であるべきであるだけでなく、曝露領域は好ましくは大きく、そしてパルス繰り返し率（pulse repetition rate）は、好ましくは高速（例えば、１００〜５００Ｈｚ）である。
【００３２】
有利には、変調された電磁放射線は、所定のパターンに従って透過領域及び非透過領域を有するマスク（mask）を通過することができる（例えば、図２を参照）。したがって、粒子コーティングの露出領域は、粒子コーティングの露出していない領域よりも可視光に対してより透明になり得る（図３参照）。随意の現像ステップ（例えば、溶媒浸漬したワイパーによる軽度の摩耗）の後、粒子コーティングは、露出していない（すなわち、ブロックされた）領域内で実質的に又は完全に除去される一方で、所定のパターンに従って露出領域内に留まる（図４参照）。
【００３３】
本開示の選択された実施形態
第１の実施形態では、本開示は、熱軟化性フィルム上に配置された粒子コーティングを電磁放射線の変調源に曝露することを含み、該粒子コーティングは、互いに共有結合しておらず、かつ該熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない、緩く結合した個別の粒子を含む、方法を提供する。
【００３４】
第２の実施形態では、本開示は、粒子コーティングが、グラファイト又は六方晶窒化ホウ素のうちの少なくとも１つを含む、第１の実施形態に記載の方法を提供する。
【００３５】
第３の実施形態では、本開示は、粒子コーティングが、グラファイトから本質的になる、第１又は第２の実施形態に記載の方法を提供する。
【００３６】
第４の実施形態では、本開示は、電磁放射線の変調源が、フラッシュランプを備える、第１〜第３の実施形態のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【００３７】
第５の実施形態では、本開示は、電磁放射線の変調源が、パルスレーザーを備える、第１〜第３の実施形態のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【００３８】
第６の実施形態では、本開示は、粒子コーティングが、パウダーラブドコーティングを含む、第１〜第３の実施形態のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【００３９】
第７の実施形態では、本開示は、粒子コーティングが、所定のパターンに従ってパルス電磁放射線に曝露される、第１〜第６の実施形態のいずれか１つに記載の方法を提供する。
【００４０】
第８の実施形態では、本開示は、第１〜第７の実施形態のいずれか１つに記載の方法に従って製造された、物品を提供する。
【００４１】
第９の実施形態では、本開示は、その上に配置された粒子コーティングを有する熱軟化性フィルムを備える物品であって、該粒子コーティングは、互いに共有結合しておらず、かつ該熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない個別の粒子を含み、並びに所定のパターンに対応する該粒子コーティングの少なくとも一部は、該所定のパターン内に配置されていない該粒子コーティングの少なくとも一部よりも可視光に対する透過率が高い、物品を提供する。
【００４２】
第１０の実施形態では、本開示は、粒子コーティングが、グラファイト又は六方晶窒化ホウ素のうちの少なくとも１つを含む、第９の実施形態に記載の物品を提供する。
【００４３】
第１１の実施形態では、本開示は、粒子コーティングが、グラファイトから本質的になる、第９又は第１０の実施形態に記載の物品を提供する。
【００４４】
第１２の実施形態では、本開示は、熱軟化性フィルムが、ポリエチレンテレフタレートを含む、第９〜第１１の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
【００４５】
第１２の実施形態では、本開示は、熱軟化性フィルムが、ポリエチレンテレフタレートを含む、第９〜第１１の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
【００４６】
第１３の実施形態では、本開示は、所定のパターンが、回路トレースを含む、第９〜第１２の実施形態のいずれか１つによる物品を提供する。
【００４７】
第１４の実施形態では、本開示は、所定のパターン内に配置されていない粒子コーティングの少なくとも一部が、パウダーラブドコーティングを含む、第９〜第１３の実施形態のいずれか１つに記載の物品を提供する。
【００４８】
第１５の実施形態では、本開示は、その上に配置された粒子コーティングを有する熱軟化性フィルムを備える物品であって、該粒子コーティングは、互いに化学結合しておらず、かつ該熱軟化性フィルム以外のバインダー材料中には保持されない個別の粒子を含み、並びにＡＳＴＭ  Ｄ６２７９−１５「高光沢被膜の耐擦摩耗性の標準試験法」に従って、該粒子コーティングを、イソプロパノール中に３秒間浸漬した２インチ角のクロックメータクロスを装着した２５ｍｍの摩擦要素で研磨した後の透過率における変化は、最大６０パーセントである、物品を提供する。
【００４９】
第１６の実施形態では、本開示は、粒子コーティングが、パウダーラブドコーティングを含む、第１５の実施形態に記載の物品を提供する。
【００５０】
第１７の実施形態では、本開示は、所定のパターンに対応する粒子コーティングの少なくとも一部が、所定のパターン内に配置されていない粒子コーティングの少なくとも一部よりも可視光に対する透過率が大きい、第１５又は第１６の実施形態に記載の物品を提供する。
【００５１】
本開示の目的及び利点は以下の非限定的な実施例によって更に例証されるが、これらの実施例に引用される具体的な材料及びそれらの量、並びにその他の条件及び詳細は、本開示を過度に制限しないものと解釈されるべきである。
【実施例】
【００５２】
特に記載のない限り、実施例及び本明細書のその他の箇所における全ての部、百分率、比などは、重量によるものである。実施例で使用された全ての試薬は、例えば、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓａｉｎｔ  Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）などの一般的な化学薬品供給業者から入手された若しくは入手可能であり、又は従来の方法によって合成することができる。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
基材上にグラファイトをコーティングするための一般的な方法
以下に記載の実施例及び比較例を作成するために、ＰＥＴフィルム上に少量のＭＩＣＲＯ  ８５０を配置することによって、ＰＥＴフィルム上にグラファイトコーティングを適用した。次いで、ウール研磨ボンネットを装備した１０インチ（２５．８ｃｍ）のＷＥＮ  １０ＰＭＣランダム軌道ワクサー／ポリッシャー（ＷＥＮ  Ｐｒｏｄｕｃｔ（Ｅｌｇｉｎ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ））を使用して、グラファイトをフィルムに擦りつけた。ＰＥＴフィルム上に堆積されたグラファイトコーティングの相対量は、４点プローブ及び／又は光透過率を使用して表面抵抗率を測定することによって決定した。
【００５５】
実施例ＥＸ−１〜ＥＸ−１２及び比較例ＣＥＸ−Ａ〜ＣＥＸ−Ｃついては、ＢＹＫ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  ａｎｄ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｗｅｓｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ）のＨＡＺＥ−ＧＡＲＤ  ＰＬＵＳヘイズメーターを使用して、可視光透過率を測定した。
【００５６】
実施例ＥＸ−６〜ＥＸ−８に関して、ＥＤＴＭ，Ｉｎｃ（Ｔｏｌｅｄｏ，Ｏｈｉｏ）製のＲＣ２１７５  Ｒ−ＣＨＥＫ表面抵抗率測定器を使用して、表面抵抗率を測定した。
【００５７】
比較例ＣＥＸ−Ｄ〜ＣＥＸ−Ｌに関して、Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ（Ｄｕｎｅｄｉｎ，Ｆｌｏｒｉｄａ）製のＦｌａｍｅ−Ｔ−ＸＲ１−ＥＳ分光器を使用して、光透過率を測定した。これらの透過率測定を、３２５〜１０００ｎｍの波長の範囲にわたって記録し、平均化した。
【００５８】
より厚いコーティングが望まれる場合、より多くのグラファイトが適用され、コーティングステップが繰り返された。
【００５９】
耐久性を測定するための一般的な方法
以下に記載の実施例及び比較例に従って調製した試料を、耐久性（コーティングの弾力性）について試験した。
【００６０】
Ｔａｂｅｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｎｏｒｔｈ  Ｔｏｎａｗａｎｄａ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）製のモデル５７５０リニア摩耗試験機を使用して、グラファイトコーティングフィルム標本の耐久性を評価した。ＣＥＸ−Ａ、ＣＥＸ−Ｂ、ＥＸ−１〜ＥＸ−９、及びＣＥＸ−Ｄ〜ＣＥＸ−Ｌについては、リニア摩耗試験機上の２５ｍｍの平坦なヘッドを、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ製のＬ４０  ＷＹＰＡＬＬ汎用ワイパーで被覆し、イソプロパノールで飽和した。次いで、フィルムを、５７５０リニア摩耗機を使用して摩耗を６０サイクル／分で合計で１分間に供して、ヘッド上に３５０ｇの合計質量荷重（mass loading）を得た。ＣＥＸ−Ｃ及びＥＸ１０〜ＥＸ１２を、イソプロパノール中に３秒間浸漬した２インチ（５．１ｃｍ）角のクロックメータクロスを装着した２５ｍｍの摩擦要素で、ＡＳＴＭインターナショナル（Ｗｅｓｔ  Ｃｏｎｓｈｏｃｋｅｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）製のＡＳＴＭ  Ｄ６２７９−１５「高光沢被膜の耐擦摩耗性の標準試験法」に従って耐久性について評価した。クロックメータクロスは、Ｔｅｓｔｆａｂｒｉｃｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｅｓｔ  Ｐｉｔｔｓｏｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手可能である。クロックメータクロスは、ＡＳＴＭ  Ｄ３６９０−０２（２００９）「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｖｉｎｙｌ−Ｃｏａｔｅｄ  ａｎｄ  Ｕｒｅｔｈａｎｅ−Ｃｏａｔｅｄ  Ｕｐｈｏｌｓｔｅｒｙ  Ｆａｂｒｉｃｓ−Ｉｎｄｏｏｒ」の仕様に準拠する。耐久性試験前及び後に、グラファイトコーティングフィルム標本の透過率を測定した。全ての透過率測定は、少なくとも３回の測定値の平均を表す。
【００６１】
透過率の報告された全てのパーセント変化は、以下の等式から計算した。
【数１】
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【００６２】
式中、Ｔフィルムとは、下地ポリマーフィルム（underlying polymer film）の透過率であり、ＴＣとは、コーティング及び処理が適用された後の同一フィルムの透過率であり、そしてＴ研磨後とは、所望の回数の研磨サイクルに供された後のコーティングの透過率である。フィルムの透過率値は、使用される基材の品質に応じておよそ９２±５％が典型的である。透過率におけるより小さい変化（ΔＴ（％））は、元のフィルム上の炭素の総画分のより高い保持率を示す。
【００６３】
実施例ＥＸ−１〜ＥＸ−１２及び比較例ＣＥＸ−Ａ〜ＣＥＸ−Ｃ
上記のように調製したグラファイトコートＰＥＴ基材フィルムに、Ｉｎｔｅｎｓｅ  Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌｉｇｈｔ（ＩＰＬ）照射をすることによって、ＣＥＸ−Ａ〜ＣＥＸ−Ｃ及びＥＸ−１〜ＥＸ−１２を調製した。ＩＰＬの全ての場合において、使用した源は、Ｘｅｎｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）製のタイプＣバルブを備えたＳＩＮＴＥＲＯＮ  Ｓ−２１００  Ｘｅフラッシュランプであった。
【００６４】
ＣＥＸ−Ａ及びＥＸ−１に関して、基材はＢａｒｅ  ＰＥＴであった。ＥＸ−１をフラッシュランプの下に置き、グラファイトコート表面を上向きにし、パルス速度１Ｈｚ及びエネルギー密度０．４Ｊ／ｃｍ２で１０回処理した。
【００６５】
ＣＥＸ−Ｂは、基材がメリネックスＰＥＴであったことを除いて、ＣＥＸ−Ａと同様に調製した。
【００６６】
ＥＸ−２は、基材がメリネックスＰＥＴであり、パルス速度１Ｈｚ及びエネルギー密度０．３Ｊ／ｃｍ２で５回処理したことを除いて、ＥＸ−１と同様に調製した。
【００６７】
ＥＸ−３及びＥＸ−４は、フィルムをパルス速度１Ｈｚ及びエネルギー密度０．５Ｊ／ｃｍ２（ＥＸ−３）及び１．０Ｊ／ｃｍ２（ＥＸ−４）で１回処理したことを除いて、ＥＸ−２と同様に調製した。
【００６８】
ＥＸ−５は、グラファイトコート表面がフラッシュランプバルブから離れる方向に向いているようにフィルムを裏返したことを除いて、ＥＸ−４と同様に調製した。
【００６９】
以下の表１は、Ｂａｒｅ  ＰＥＴ及びメリネックスＰＥＴに対するＩＰＬ効果を報告する。
【００７０】
【表２】
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【００７１】
ＥＸ−６〜ＥＸ−８は、各実施例の異なる表面抵抗率値を達成するために、異なる量のグラファイトで３枚の別個のＢａｒｅ  ＰＥＴシートをコーティングすることによって調製した。ＥＸ−６〜ＥＸ−８は、をフラッシュランプの下に置き、グラファイトコート表面を上向きにし、パルス速度１Ｈｚ及びエネルギー密度０．４Ｊ／ｃｍ２で１０回処理した。以下の表２は、％における透過率ΔＴの変化を報告する。
【００７２】
【表３】
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【００７３】
ＥＸ−９について、グラファイトでコーティングされた基材はＢａｒｅ  ＰＥＴであった。ＩＰＬに曝露する前に、クロム／ガラスパターン化フォトマスク（図２に示す）をフラッシュランプとグラファイトとの間に配置した。マスクに直接隣接する領域はマスクされていない領域として示され、マスクの下の領域はＩＰＬから遮蔽され、かつマスクされた領域として示される。加えて、フォトマスクは、およそ２５０マイクロメートルの幅を有するか又は約５００マイクロメートルの幅を有するクロム層内に、直線形状の開口を含んだ。これは、これらのコーティングがパターン化される能力を示し、マスクの開口部は、粒子保持の改善のための所望のパターンを表す。表３は、マスクされた及びマスクされていない（パターン化された）グラファイトコートＰＥＴの粒子保持に対するＩＰＬの効果を報告する。
【００７４】
図３は、開口部及びマスクされた部分の下にある部分を伴う、得られたパターンを示す。図４は、上述のように摩耗に供した後に得られたパターンを示し、開口の下の部分は炭素でコーティングされたままであり、マスクされた部分は摩耗に起因して炭素を欠いている。
【００７５】
【表４】
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【００７６】
ＣＥＸ−Ｃ及びＥＸ−１０に関して、基材はＢａｒｅ  ＰＥＴであった。ＥＸ−１０をフラッシュランプの下に置き、グラファイトコート表面を上向きにし、パルス速度１Ｈｚ及びエネルギー密度０．４Ｊ／ｃｍ２で１０回処理した。
【００７７】
ＥＸ−１１は、ＥＸ−１０よりも高い表面抵抗率値を達成するために、異なる量のグラファイトでフィルムをコーティングしたことを除いて、ＥＸ−１０と同様に調製した。
【００７８】
ＥＸ−１２は、基材がメリネックスＰＥＴであり、パルス速度１Ｈｚ及びエネルギー密度０．３Ｊ／ｃｍ２で５回処理したことを除いて、ＥＸ−１０と同様に調製した。
【００７９】
以下の表４は、％における透過率ΔＴの変化を報告する。
【００８０】
【表５】
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【００８１】
比較例ＣＥＸ−Ｄ〜ＣＥＸ−Ｌ
ＣＥＸ−Ｄ〜ＣＥＸ−Ｌについては、いくつかのＢａｒｅ  ＰＥＴシートを上述のようにグラファイトでコーティングし、粒子保持を誘導するためにいくつかの異なる方法に供した。
【００８２】
ＣＥＸ−Ｄ〜ＣＥＸ−Ｆについては、グラファイトコートＢａｒｅ  ＰＥＴフィルムを、温度制御されたヒートガン（Ｓｔｅｉｎｅｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｈｅａｔ  Ｇｕｎ、モデルＨＬ２０１０  Ｅ、タイプ３４８２、Ｓｔｅｉｎｅｌ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．（Ｂｌｏｏｍｉｎｇｔｏｎ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）製）からの熱を吹きかけた。ヒートガンがレベルＩＩに設定されている状態で、ノズルの端部は、フィルム表面の２インチ（約５ｃｍ）すぐ上に位置し、それはテープでベンチトップに固定され、そして所与の時間フィルムに熱を加えた。
【００８３】
ＣＥＸ−Ｇ〜ＣＥＸ−Ｊについては、グラファイトコートＢａｒｅ  ＰＥＴフィルムを電子ビーム照射に供し、電子ビームシステム（モデルＣＢ−３００  ＥＬＥＣＴＲＯＮ  ＢＥＡＭ  ＳＹＳＴＥＭ、Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）製）を用いて実施した。コーティングされたＰＥＴ標本を、移動するＰＥＴウェブにテープで貼り付け、１１０ｋｅＶ．の電圧で電子ビームプロセッサを通して運んだ。カソードに印加されるウェブ速度及び電子ビーム電流を変化させて、標的線量の送達を確実にした。
【００８４】
ＣＥＸ−Ｋ〜ＣＥＸ−Ｌについては、グラファイトコートＢａｒｅ  ＰＥＴフィルムを、実験室の延伸械（Ｂｒｕｃｋｎｅｒ  Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ、モデルＫａｒｏ  ＩＶ  Ｂｉａｘｉａｌ  Ｓｔｒｅｔｃｈｅｒ、Ｂｒｕｃｋｎｅｒ  Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．ＫＧ（Ｓｉｅｇｓｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ）製）を使用して二軸歪みに供した。機械のオーブンを１５０℃に設定し、試料をオーブン内に５分間置いた後、１秒当たり１％の一定速度で二軸延伸した。
【００８５】
表５〜７は、ヒートガン（表５）、電子ビーム（表６）、及び二軸延伸（表７）曝露が、粒子保持率（ΔＴ（％）、透過率の平均正規化変化）を有していたことをまとめる。ヒートガンの場合、２３２℃を超える出力及び／又は１０分より長い出力もまた適用されたが、ポリマーの過度な熱劣化又は製造のための非現実的な加工条件の両方をもたらすことが見出された。二軸延伸の場合、５％より大きい延伸もまた適用されたが、フィルム破壊をもたらすポリマーの過剰な張力をもたらすことが見出された。
【００８６】
【表６】
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【００８７】
【表７】
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【００８８】
【表８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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