特表 2023-543357 薄膜カテコール含有材料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-13

(54)【発明の名称】薄膜カテコール含有材料

(51)【国際特許分類】

   C08L 101/06 20060101AFI20231005BHJP

   C09J 201/00 20060101ALI20231005BHJP

   C09J 11/06 20060101ALI20231005BHJP

   C09D 201/00 20060101ALI20231005BHJP

   C09D 7/63 20180101ALI20231005BHJP

   C08L 25/18 20060101ALI20231005BHJP

   C08L 63/00 20060101ALI20231005BHJP

   C08K 5/053 20060101ALI20231005BHJP

   C08K 5/17 20060101ALI20231005BHJP

   C08K 5/3462 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

C08L101/06

C09J201/00

C09J11/06

C09D201/00

C09D7/63

C08L25/18

C08L63/00 A

C08K5/053

C08K5/17

C08K5/3462

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023544173

(86)(22)【出願日】2021-09-27

(85)【翻訳文提出日】2023-05-26

(86)【国際出願番号】 US2021052186

(87)【国際公開番号】W WO2022067177

(87)【国際公開日】2022-03-31

(31)【優先権主張番号】63/083,894

(32)【優先日】2020-09-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523112806

【氏名又は名称】マッセル・ポリマーズ・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｍｕｓｓｅｌ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ， Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100132263

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 晴彦

(74)【代理人】

【識別番号】100197583

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 健

(72)【発明者】

【氏名】マロフスキー，アダム グレッグ

(72)【発明者】

【氏名】マロフスキー，バーナード マイルズ

(72)【発明者】

【氏名】スティーグ，ジェイソン アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】シュミット，デイビッド

【テーマコード（参考）】

4J002

4J038

4J040

【Ｆターム（参考）】

4J002AA051

4J002BC121

4J002BG043

4J002BG053

4J002CD052

4J002CF193

4J002EC046

4J002EC056

4J002EH076

4J002EN027

4J002EU137

4J002FD147

4J002GH02

4J002GJ01

4J038CC021

4J038CG121

4J038DB001

4J038DG001

4J038FA071

4J038JA63

4J038KA04

4J038NA12

4J038PC02

4J040DB021

4J040DF021

4J040EC001

4J040EF001

4J040FA081

4J040HB40

4J040HC20

4J040KA14

4J040MA02

4J040MB05

4J040MB09

(57)【要約】

本開示は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含む薄層に関し、また、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含む薄層を作製する方法及び使用する方法に関する。これらの層は、接着剤マトリックスを実質的に改変することなく、２つの材料間の接着性の改善を示す。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含むポリマー層であって、
前記カテコールは、第一級アミン又は第二級アミンの不存在下で、カテコールとして及び／又はセミキノンとして及び／又はキノンとして存在し、
前記ポリマー層は、任意選択で、ａ）前記カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種及びｂ）触媒、共触媒、又は促進剤のうちの少なくとも１つを含む、ポリマー層。

【請求項2】

前記ポリマー層は、前記カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の前記反応性種を含み、前記反応性種は、ウレタン成分、エポキシ樹脂、アクリレートモノマー若しくはオリゴマー、メタクリレートモノマー若しくはオリゴマー、シラン、又はそれらの組み合わせである、請求項１に記載のポリマー層。

【請求項3】

前記反応性種は、ウレタン成分である、請求項２に記載のポリマー層。

【請求項4】

前記ウレタン成分は、ポリオールであるか、又は複数のヒドロキシル基を含有する有機化合物であり、前記ウレタンは、直鎖状又は分岐鎖状である、請求項３に記載のポリマー層。

【請求項5】

前記ウレタン成分は、１，６－ヘキサンジオール、グリセロール、Ｓｔｅｐａｎｐｏｌ ＰＤＣ－２７９（登録商標）、又はポリカプロラクトントリオールである、請求項３に記載のポリマー層。

【請求項6】

前記反応性種は、エポキシ樹脂である、請求項２に記載のポリマー層。

【請求項7】

前記エポキシ樹脂は、エポキシモノマー、エポキシオリゴマー、ポリエポキシド、又はそれらの組み合わせであり、前記エポキシは、直鎖状又は分岐鎖状である、請求項６に記載のポリマー層。

【請求項8】

前記エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビス（４－グリシジルオキシフェニル）メタン、ビスフェノールＥジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＥ）、２，２’－［１，１－エタンジイルビス（４，１－フェニレンオキシメチレン）］ジオキシラン、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＦ）、ポリ（ビスフェノールＡ－ｃｏ－エピクロロヒドリン）、又はそれらの組み合わせである、請求項６に記載のポリマー層。

【請求項9】

前記反応性種は、アクリレートモノマー又はオリゴマーである、請求項２に記載のポリマー層。

【請求項10】

前記アクリレートモノマー又はオリゴマーは、ビニル基と、カルボン酸エステル及びカルボン酸ニトリルのうちの少なくとも１つと、を含むアクリレートモノマーであり、前記アクリレートは、直鎖状又は分岐鎖状である、請求項９に記載のポリマー層。

【請求項11】

前記アクリレートモノマー又はオリゴマーは、エチルアクリレート、エチレン－メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２－クロロエチルビニルエーテル、２－ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、又はそれらの組み合わせである、請求項９に記載のポリマー層。

【請求項12】

前記ポリマー層は、前記触媒、共触媒、又は促進剤を含み、前記触媒、共触媒、又は促進剤は、ウレタン重合反応を促進するウレタン触媒、エポキシ重合反応を促進するエポキシ触媒、アクリレート重合反応を促進するアクリレート触媒、又はそれらの組み合わせである、請求項１～１１のいずれか一項に記載のポリマー層。

【請求項13】

前記触媒、共触媒、又は促進剤は、ウレタン重合反応を促進するウレタン触媒である、請求項１２に記載のポリマー層。

【請求項14】

前記ウレタン触媒は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、Ｋ－ＫＡＴ ６２１２、ベンジルジメチルアミン、又はそれらの組み合わせである、請求項１３に記載のポリマー層。

【請求項15】

前記触媒、共触媒、又は促進剤は、エポキシ重合反応を促進するエポキシ触媒である、請求項１２に記載のポリマー層。

【請求項16】

前記エポキシ触媒は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンである、請求項１５に記載のポリマー層。

【請求項17】

前記触媒、共触媒、又は促進剤は、アクリレート重合反応を促進するアクリレート触媒である、請求項１２に記載のポリマー層。

【請求項18】

前記アクリレート触媒は、アクリル重合促進剤又はフリーラジカル重合促進剤である、請求項１７に記載のポリマー層。

【請求項19】

前記ポリマー層は、約１０ナノメートル～約１００マイクロメートルの厚さを有する、請求項１～１８のいずれか一項に記載のポリマー層。

【請求項20】

前記ポリマー層は、約１５ナノメートル～約５０マイクロメートルの厚さを有する、請求項１～１９のいずれか一項に記載のポリマー層。

【請求項21】

前記ポリマー層は、約１５ナノメートル～約１５マイクロメートルの厚さを有する、請求項１～２０のいずれか一項に記載のポリマー層。

【請求項22】

前記ポリマー層は、約１５０ナノメートル～約１５マイクロメートル未満の厚さを有する、請求項１～２１のいずれか一項に記載のポリマー層。

【請求項23】

前記ポリマー層は、約１５０ナノメートル～約１．５マイクロメートルの厚さを有する、請求項１～２２のいずれか一項に記載のポリマー層。

【請求項24】

前記カテコール含有ポリマー又はオリゴマーは、ポリカテコールスチレン（ＰＣＳ）を含む、請求項１～２３のいずれか一項に記載のポリマー層。

【請求項25】

前記ＰＣＳは、約２５％のカテコール～約３５％のカテコールを含む、請求項２４に記載のポリマー層。

【請求項26】

前記ＰＣＳは、約２５％のカテコールを含む、請求項２５に記載のポリマー層。

【請求項27】

前記ＰＣＳは、約３５％のカテコールを含む、請求項２５に記載のポリマー層。

【請求項28】

基材であって、前記基材の表面上に配設された、請求項１～２７のいずれか一項に記載のポリマー層を含む、基材。

【請求項29】

前記基材は、プラスチック、金属、鉱物、複合材料、ガラス、シラン、コンクリート、セラミック、木材、再生木材、アスファルト、ピッチ、タール、ビチューメン、紙、溶融材料、又は凝集材料を含み、
前記基材は、湿潤であるか、乾燥しているか、半湿潤であるか、又は含水である、請求項２８に記載の基材。

【請求項30】

前記基材は、金属を含む、請求項２９に記載の基材。

【請求項31】

前記金属は、アルミニウム又は鋼を含む、請求項３０に記載の基材。

【請求項32】

前記アルミニウム又は鋼は、乾燥している、請求項３１に記載の基材。

【請求項33】

前記アルミニウム又は鋼は、湿潤である、請求項３１に記載の基材。

【請求項34】

前記アルミニウムは、陽極酸化アルミニウムを含む、請求項３１に記載の基材。

【請求項35】

前記鋼は、リン酸塩処理鋼を含む、請求項３１に記載の基材。

【請求項36】

請求項１～２７のいずれか一項に記載のポリマー層と接触している、ポリマーマトリックス。

【請求項37】

前記ポリマーマトリックスは、バルク接着剤、シーラント、コーティング、インク、感圧接着剤（ＰＳＡ）、複合材料、又はフィルムである、請求項３６に記載のポリマーマトリックス。

【請求項38】

前記ポリマーマトリックスは、バルク接着剤である、請求項３７に記載のポリマーマトリックス。

【請求項39】

基材を作製する方法であって、請求項１～２７のいずれか一項に記載のポリマー層を前記基材の表面上に配設することを含む、方法。

【請求項40】

前記基材は、プラスチック、金属、鉱物、複合材料、ガラス、シラン、コンクリート、セラミック、木材、再生木材、アスファルト、ピッチ、タール、ビチューメン、紙、溶融材料、又は凝集材料を含み、
前記基材は、湿潤であるか、乾燥しているか、半湿潤であるか、又は含水である、請求項３９に記載の方法。

【請求項41】

前記基材は、金属を含む、請求項４０に記載の方法。

【請求項42】

前記金属は、アルミニウム又は鋼を含む、請求項４１に記載の方法。

【請求項43】

前記アルミニウム又は鋼は、乾燥している、請求項４２に記載の方法。

【請求項44】

前記アルミニウム又は鋼は、湿潤である、請求項４２に記載の方法。

【請求項45】

前記アルミニウムは、陽極酸化アルミニウムを含む、請求項４２に記載の方法。

【請求項46】

前記鋼は、リン酸塩処理鋼を含む、請求項４２に記載の方法。

【請求項47】

前記配設することは、乾燥環境において配設することを含む、請求項３９に記載の方法。

【請求項48】

前記乾燥環境は、周囲環境である、請求項４７に記載の方法。

【請求項49】

前記周囲環境は、多湿である、請求項４８に記載の方法。

【請求項50】

前記配設することは、水性環境において配設することを含む、請求項３９に記載の方法。

【請求項51】

前記水性環境は、水中環境である、請求項５０に記載の方法。

【請求項52】

前記ポリマー層上にポリマーマトリックスを配設することを更に含む、請求項３９に記載の方法。

【請求項53】

前記ポリマーマトリックスは、バルク接着剤、シーラント、コーティング、インク、感圧接着剤（ＰＳＡ）、複合材料、又はフィルムである、請求項５２に記載の方法。

【請求項54】

前記ポリマーマトリックスは、バルク接着剤である、請求項５３に記載の方法。

【請求項55】

前記配設することは、乾燥環境において配設することを含む、請求項５２に記載の方法。

【請求項56】

前記乾燥環境は、周囲環境である、請求項５５に記載の方法。

【請求項57】

前記周囲環境は、多湿である、請求項５６に記載の方法。

【請求項58】

前記配設することは、水性環境において配設することを含む、請求項５２に記載の方法。

【請求項59】

前記水性環境は、水中環境である、請求項５８に記載の方法。

【請求項60】

基材とポリマーマトリックスとの間に配設された、請求項１～２７のいずれか一項に記載のポリマー層を含む、層状構造体。

【請求項61】

請求項１～２７のいずれか一項に記載のポリマー層を含む、物品。

【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、２０２０年９月２６日に出願された米国特許仮出願第６３／０８３，８９４号の優先権を主張し、この仮出願は、参照により、その全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含む薄層であって、接着性マトリックスを実質的に改変することなく２つの材料間の改善された接着性を示す、薄層に関する。本開示はまた、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含む薄層を作製する方法及び使用する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

カテコール化学物質を工業的に経済的かつ簡単に使用して接着性を改善する、特に水性条件、含水（moist）条件及び多湿（humid）条件下で、１つのマトリックスから別のマトリックスへの長期的に耐久性のある接着性を実現することは、とらえどころがない試みであった。

【0004】

現在の技術は、主に、接着性、特に湿潤（wet）環境における接着性を改善するためのカテコール化学物質の使用に関する、任意の配合物、方法、及び用途における使用のために、マトリックス全体を改変することを記載している。マトリックス全体を新しい、多くの場合非常に変化しやすい成分で改変すると、実質的にすべての場合において、マトリックスの物理的性質が劇的に変化する。したがって、完全に新しいマトリックスを開発することは、他のやり方で接着性を改善する方法を単に修正し、修正されていないマトリックスを残すことに比べて、時間がかかり、費用がかかり、複雑であり、必要とされるすべての監督機関又は認可機関による著しくより厳密な認可プロセスを必要とすることが多い。実際に、そのような修正は、特に成功した商業活動のためのユーザの所望の時間枠内で、実行可能なシステムが最終的に達成され得ないほどに、物理的特性を著しく変化させる可能性がある。接着性を損なうことなく、これらの制限を排除できれば、それは非常に有用であろう。また、接着性を改善するためにカテコール化学物質を使用して、高度に特異的な構造、塗布方法、及び複雑な化学物質を有する薄層を開発しようとする広範な研究がある。最も典型的には、これらは、ドーパミン含有ポリマー、及び／又はカテコールと別の反応性種、特にアミン若しくはアクリレートとの両方を含有するポリマーを含み、典型的にはやはり複雑な調製及び塗布方法を必要とするエポキシ又は他の反応性種をより少ない量で含むポリマーに関するものである。特に重要なことに、アミン及びカテコールの両方を含有するこれらのポリマーは、慎重なｐＨ制御、溶媒としての水、したがって長く複雑な調製を必要とする。また更に、アミンは、カテコールの酸化から生じるキノンと反応して、その後の物理的及び化学的相互作用に干渉し得る架橋をもたらす傾向がある。更に、これらの調製の多くは、所与の構造を完成させるために加熱の使用を必要とする。実際、いかなる体積又は速度でも、水中で基材を加熱する実用的な方法はない。そのため、複雑な化学組成を有さず、薄膜の調製また更にマトリックス調製のための複雑なプロセスが不要で、熱が不要で、水を使用せず、カテコール自体を除いて同じ構造上に自己反応性基を含有せず、水中での接合形成ためのかつ／又は接合形成の前、最中、及び後のいずれでも、多湿及び単なる湿潤の接合条件などで、水への曝露に対する抵抗性を開発するための、累積的資本コスト及び運転費用が不要であるならば、それは非常に有用であろう。

【0005】

したがって、接着性を改善するために、具体的には乾燥、多湿、湿潤、及び水中の条件での接着性を改善するために、カテコール含有材料を問題なく使用することへのニーズが存在し、カテコール化学物質を、簡単に、効果的に、かつ効率的に利用すること、特に簡単に低コストで、製品を保管し、取り扱い、必要に応じて他の方法で利用することができる空間で、繰り返し利用することへのニーズが存在する。

【発明の概要】

【0006】

本開示は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含むポリマー層に関し、当該カテコールは、第一級アミン又は第二級アミンの不存在下で、カテコールとして及び／又はセミキノンとして及び／又はキノンとして存在し、ポリマー層は、任意選択で、ａ）カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種及びｂ）触媒、共触媒、又は促進剤のうちの少なくとも１つを含む。本開示はまた、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含むポリマー層を作製する方法及び使用する方法に関する。一態様では、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーは、ポリカテコールスチレン（poly-catechol styrene、ＰＣＳ）である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本明細書に記載されている層及び層状物品を示す概略図である。図１Ａは、本発明の配合物の、第２の層を含む実施形態を示す図である。図１Ｂは本発明の配合物の、第２の層を含まない実施形態を示す図である。

【図2】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、エポキシ１及びエポキシ２を用いた、乾燥鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図3】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、エポキシ１及びエポキシ２を用いた、乾燥アルミニウムの平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図4】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、Ｌｏｃｔｉｔｅ（又はロックタイト）エポキシを用いた、乾燥アルミニウム、乾燥陽極酸化アルミニウム、及び乾燥鋼の平均引張強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図5】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、Ｌｏｃｔｉｔｅエポキシを用いた、湿潤アルミニウム、湿潤陽極酸化アルミニウム、及び湿潤鋼の平均引張強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図6】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、Ｌｏｃｔｉｔｅエポキシを用いた、乾燥鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図7】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、Ｌｏｃｔｉｔｅエポキシを用いた、湿潤アルミニウム、湿潤陽極酸化アルミニウム、及び湿潤鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図8】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、２成分Ｌｏｃｔｉｔｅエポキシを用いた、乾燥アルミニウム、乾燥陽極酸化アルミニウム、及び乾燥鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図9】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、２成分Ｌｏｃｔｉｔｅエポキシを用いた、湿潤アルミニウム、湿潤陽極酸化アルミニウム、及び湿潤鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図10】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、２成分ウレタン接着剤を用いた、乾燥アルミニウム、乾燥陽極酸化アルミニウム、及び乾燥鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図11】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、Ｍａｒｉｎｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｓｅａｌａｎｔ（またはマリン用シーラント接着剤）５２００を用いた、乾燥アルミニウムの平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図12】本発明の配合物及び比較配合物を使用し、Ｍａｒｉｎｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｓｅａｌａｎｔ ５２００を用いた、湿潤アルミニウムの平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図13】本発明の配合物及び比較配合物を使用した、入荷したままの乾燥鋼と比較した、乾燥リン酸塩処理鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図14】本発明の配合物及び比較配合物を使用した、入荷したままの湿潤鋼と比較した、湿潤リン酸塩処理鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図15】リン酸塩処理した新しい乾燥鋼と比較した、リン酸塩処理した古い乾燥鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図16】リン酸塩処理した新しい湿潤鋼と比較した、リン酸塩処理した古い湿潤鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図17】プライマーを含まない試料と比較した、Ｆ００２プライマーを含む新しい乾燥鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図18】プライマーを含まない試料と比較した、Ｆ００２プライマーを含む新しい湿潤鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の棒グラフである。

【図19】ＶＨＢ接着テープを用いて、乾燥条件、湿潤条件、及び低温条件で接合されたアルミニウムの平均接合強度の棒グラフである。

【図20】Ｆｌｅｘｃｏｎ（又はフレックスコン）テープを用いて、乾燥条件、湿潤条件、及び低温条件で接合されたアルミニウムの平均接合強度の棒グラフである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

別途記載のない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明の属する技術分野の当業者により一般に理解される意味と同様の意味を持つ。本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定することを意図するものではない。

【0009】

以下の用語は、本開示を説明するために使用される。用語が本明細書で具体的に定義されない場合、その用語は、本開示を説明する際のその使用に文脈でその用語を適用する当業者によって当技術分野で認識される意味を与えられる。

【0010】

本開示において、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、複数の言及物を含み、特定の数値に対する言及は、文脈による別段の明確な指示がない限り、少なくともその特定の値を含む。したがって、例えば、「材料」に対する言及は、少なくとも１つのかかる材料及び当業者に既知のそれらの等価物などに対する言及である。

【0011】

ある値が記述子「約」又は「実質的に」の使用により近似的値として表現されているとき、その特定の値は別の実施形態を形成すると解されることになる。一般に、用語「約」又は「実質的に」の使用は、開示する主題が達成しようとする所望の特性に依存して変わる場合があり、それが使用される特定の文脈の中でその機能に基づいて解釈されるべきである近似値を指す。当業者は、いつものこととしてこれを解釈することができよう。ある事例では、特定の値に使用される有効桁数が、「約」又は「実質的に」という語の程度を決定する１つの非限定的方法であることもある。他の事例では、一連の値で用いられる漸次的変化を使用して、各値についての用語「約」又は「実質的に」に利用可能な所期の値を決定することもある。存在する場合、すべての範囲は、包括的で組み合わせ可能なものである。すなわち、範囲で述べられている値に対する言及は、その範囲内のすべての値を含む。

【0012】

リストが提示される場合、別段の記載がない限り、そのリストの各個々の要素及びそのリストのあらゆる組み合わせは、別個の実施形態として解釈されるべきであることを理解されたい。例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣ」として提示される実施形態のリストは、実施形態「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ａ若しくはＢ」、「Ａ若しくはＣ」、「Ｂ若しくはＣ」、又は「Ａ、Ｂ、若しくはＣ」を含むものとして解釈されるべきである。

【0013】

明確にするために別々の実施形態の文脈で本明細書に記載する本開示の一定の特徴が、単一の実施形態において組み合わせで提供されることもあるということは、理解されるものとする。すなわち、明らかに矛盾しない限り、又は排除されていない限り、個々の実施形態各々は、任意の他の実施形態と組み合わせることができると考えられ、かかる組み合わせは別の実施形態であるとみなされる。逆に言うと、簡潔にするために単一の実施形態の文脈で記載する本開示の様々な特徴は、別々に又は任意の部分的組み合わせで提供されることもある。本請求項がいずれの任意選択要素も排除しないように起草され得るということに、更に留意されたい。このように、上記のくだりは、請求項の構成要素の詳説に関しての「単に」、「のみ」などのような排他的用語の使用、又は「否定的」限定の使用についての先行する基礎としての役割を果たすことを意図したものである。最後に、実施形態を一連の工程の一部又はより一般的な構造の一部として記載することがあるが、各々の当該工程が、それ自体、独立した実施形態とみなされることもある。

【0014】

一態様では、本開示は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含むポリマー層に関し、当該カテコールは、第一級アミン又は第二級アミンの不存在下で、カテコールとして及び／又はセミキノンとして及び／又はキノンとして存在し、ポリマー層は、任意選択的に、ａ）カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種及びｂ）触媒、共触媒、又は促進剤のうちの少なくとも１つを含む。

【0015】

いくつかの実施形態では、ポリマー層は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含み、当該カテコールは、第一級アミン又は第二級アミンの不存在下で、カテコールとして及び／又はセミキノンとして及び／又はキノンとして存在する。

【0016】

いくつかの実施形態では、ポリマー層は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含み、当該カテコールは、第一級アミン又は第二級アミンの不存在下で、カテコールとして及び／又はセミキノンとして及び／又はキノンとして存在し、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応種も含む。

【0017】

いくつかの実施形態では、ポリマー層は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含み、当該カテコールは、第一級アミン又は第二級アミンの不存在下で、カテコールとして及び／又はセミキノンとして及び／又はキノンとして存在する。いくつかの実施形態では、ポリマー層は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含み、当該カテコールは、第一級アミン又は第二級アミンの不存在下で、カテコールとして及び／又はセミキノンとして及び／又はキノンとして存在し、触媒、共触媒、又は促進剤も含む。

【0018】

いくつかの実施形態では、ポリマー層は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含み、当該カテコールは、第一級アミン又は第二級アミンの不存在下で、カテコールとして及び／又はセミキノンとして及び／又はキノンとして存在する。いくつかの実施形態では、ポリマー層は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含み、当該カテコールは、第一級アミン又は第二級アミンの不存在下で、カテコールとして及び／又はセミキノンとして及び／又はキノンとして存在し、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応種と、触媒、共触媒、又は促進剤との両方も含む。

【0019】

図１は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含むポリマー層２０と、本明細書に記載されるポリマー層を含む層状物品１００との概略図を示す。層状物品１００は、ポリマー層２０が接触して配設された基材１０を含んでもよい。層状物品１００はまた、ポリマー層２０上に配設され、かつポリマー層２０と接触している、ポリマーマトリックス３０を含んでもよい。層状物品１００はまた、ポリマーマトリックス３０上に接触して配設されたカテコール含有ポリマー又はオリゴマー４０を含む、第２のポリマー層を含んでもよい。層状物品１００はまた、第２のポリマー層４０上に接触して配設された第２の基材５０を含んでもよい。

【0020】

いくつかの実施形態では、ポリマー層２０中のカテコール含有ポリマー又はオリゴマーは、オリゴマーである。いくつかの実施形態では、ポリマー層２０中のカテコール含有ポリマー又はオリゴマーは、ポリマーである。

【0021】

一態様では、ポリマー層２０は、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種を含む。一態様では、反応性種は、ウレタン成分、エポキシ樹脂、アクリレートモノマー若しくはオリゴマー、メタクリレートモノマー若しくはオリゴマー、シラン、又はそれらの組み合わせである。

【0022】

いくつかの実施形態では、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種は、ウレタン成分である。いくつかの実施形態では、ウレタン成分は、ポリオール、又は複数のヒドロキシル基を含有する有機化合物であり、ウレタンは、直鎖状又は分岐鎖状である。

【0023】

いくつかの実施形態では、ウレタン成分は、１，６－ヘキサンジオール、グリセロール、Ｓｔｅｐａｎｐｏｌ ＰＤＣ－２７９（登録商標）、又はポリカプロラクトントリオールである。いくつかの実施形態では、ウレタン成分は、１，６－ヘキサンジオールである。いくつかの実施形態では、ウレタン成分は、グリセロールである。いくつかの実施形態では、ウレタン成分は、Ｓｔｅｐａｎｐｏｌ ＰＤＣ－２７９（登録商標）である。いくつかの実施形態では、ウレタン成分は、ポリカプロラクトントリオールである。

【0024】

一態様では、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種は、エポキシ樹脂である。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、エポキシモノマー、エポキシオリゴマー、ポリエポキシド、又はそれらの組み合わせであり、エポキシは、直鎖状又は分岐鎖状である。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、エポキシモノマーである。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、エポキシオリゴマーである。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、ポリエポキシドである。

【0025】

いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビス（４－グリシジルオキシフェニル）メタン、ビスフェノールＥジグリシジルエーテル（bisphenol E diglycidyl ether、ＤＧＥＢＥ）、２，２’－［１，１－エタンジイルビス（４，１－フェニレンオキシメチレン）］ジオキシラン、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル（bisphenol F diglycidyl ether、ＤＧＥＢＦ）、ポリ（ビスフェノールＡ－ｃｏ－エピクロロヒドリン）、又はそれらの組み合わせである。

【0026】

いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡジグリシジルである。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂である。いくつかの実施形態では、エポキシは、ビス（４－グリシジルオキシフェニル）メタンである。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、ビスフェノールＥジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＥ）である。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、２，２’－［１，１－エタンジイルビス（４，１－フェニレンオキシメチレン）］ジオキシランである。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＦ）である。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂は、ポリ（ビスフェノールＡ－ｃｏ－エピクロロヒドリン）である。

【0027】

一態様では、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種は、アクリレートモノマー又はオリゴマーである。いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、ビニル基と、カルボン酸エステル及びカルボン酸ニトリル（carboxylic acid nitrile）のうちの少なくとも１つと、を含むアクリレートモノマーであり、アクリレートは、直鎖状又は分岐鎖状である。

【0028】

いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、エチルアクリレート、エチレン－メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２－クロロエチルビニルエーテル、２－ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート（trimethylolpropane triacrylate、ＴＭＰＴＡ）、又はこれらの組み合わせである。

【0029】

いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、エチルアクリレートである。いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、エチレン－メチルアクリレートである。いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、メチルメタクリレートである。いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、２－クロロエチルビニルエーテルである。いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、２－ヒドロキシエチルアクリレートである。いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、ヒドロキシエチルメタクリレートである。いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、ブチルアクリレートである。いくつかの実施形態では、アクリレートモノマー又はオリゴマーは、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）である。

【0030】

いくつかの実施形態では、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種は、シランである。いくつかの実施形態では、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種は、メタクリレートモノマー又はオリゴマーである。いくつかの実施形態では、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種は、メタクリレートモノマーである。いくつかの実施形態では、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーとは別個の反応性種は、メタクリレートオリゴマーである。

【0031】

一態様では、ポリマー層２０は、触媒、共触媒、又は促進剤を含み、触媒、共触媒、又は促進剤は、ウレタン重合反応を促進するウレタン触媒、エポキシ重合反応を促進するエポキシ触媒、アクリレート重合反応を促進するアクリレート触媒、又はこれらの組み合わせである。

【0032】

いくつかの実施形態では、触媒、共触媒、又は促進剤は、ウレタン重合反応を促進するウレタン触媒である。いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、脂肪族アミン触媒、脂環式アミン触媒、アルコールアミン触媒、芳香族アミン触媒、又はエーテルアミン触媒である。

【0033】

いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、脂肪族アミン触媒である。いくつかの実施形態では、脂肪族アミン触媒は、Ｎ，Ｎ－ジメチルシクロヘキサン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－テトラメチルアルキレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ－ペンタメチルジエチレントリアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルブチルアミン、又はそれらの組み合わせである。

【0034】

いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、脂環式アミン触媒である。いくつかの実施形態では、脂環族アミン触媒は、トリエチレンジアミン、Ｎ－エチルモルホリン、Ｎ－メチルモルホリン、Ｎ，Ｎ－ジエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ－ビス－（α－ヒドロキシプロピル）－２－メチルピペラジン、Ｎ－ヒドロキシプロピルジメチルモルホリン、又はそれらの組み合わせである。

【0035】

いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、アルコールアミン触媒である。いくつかの実施形態では、アルコールアミン触媒は、トリエタノールアミン又はＮ，Ｎ－ジメチルエタノールアミンである。

【0036】

いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、芳香族アミン触媒である。いくつかの実施形態では、芳香族アミン触媒は、ピリジン又はＮ，Ｎ－ジメチルピリジンである。

【0037】

いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、エーテルアミン触媒である。いくつかの実施形態では、エーテルアミン触媒は、ＢＤＭＡＥＥである。

【0038】

いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、Ｋ－ＫＡＴ ６２１２、ベンジルジメチルアミン、又はこれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンである。いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、Ｋ－ＫＡＴ ６２１２である。いくつかの実施形態では、ウレタン触媒は、ベンジルジメチルアミンである。

【0039】

いくつかの実施形態では、触媒、共触媒、又は促進剤は、エポキシ重合を促進するエポキシ触媒である。

【0040】

好適な触媒、共触媒、又は促進剤は、酸又は酸へと加水分解可能な化合物などの、アミノ基とエポキシ基との間の反応を促進する物質である。限定するものではないが、好適な触媒、共触媒、又は促進剤は、酢酸、安息香酸、サリチル酸、２－ニトロ安息香酸、乳酸などの、有機カルボン酸；メタンスルホン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、若しくは４－ドデシルベンゼンスルホン酸などの、有機スルホン酸；スルホン酸エステル；リン酸などの、他の有機酸若しくは無機酸、又は前述の酸及び酸エステルの混合物；特に硝酸カルシウムなどの硝酸塩；又は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、ベンジルジメチルアミン、α－メチルベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミンなどの、第三級アミンである。

【0041】

いくつかの実施形態では、エポキシ触媒は、酢酸、安息香酸、サリチル酸、２－ニトロ安息香酸、乳酸、メタンスルホン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、４－ドデシルベンゼンスルホン酸、スルホン酸エステル、リン酸、硝酸カルシウム、１，４－ジアザビシクロ－［２．２．２］オクタン、ベンジルジメチルアミン、α－メチルベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルピペリジン、トリエチレンジアミン、２，４，６－トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール（ＤＭＰ－３０）、ベンジルジメチルアミン（benzyldimethyl-amine、ＢＤＭＡ）、２－（ジメチルアミノメチル）フェノール（ＤＭＰ－１０）、Ｎ，Ｎジメチルベンジルアミン、（ジメチルアミノメチル）フェノール、又はそれらの組み合わせである。

【0042】

いくつかの実施形態では、エポキシ触媒は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンである。

【0043】

いくつかの実施形態では、触媒、共触媒、又は促進剤は、アクリレート重合を促進するアクリレート触媒である。いくつかの実施形態では、アクリレート触媒は、アクリル重合促進剤又はフリーラジカル重合促進剤である。

【0044】

いくつかの実施形態では、アクリレート触媒は、４－Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ－フェニル酢酸メチル（methyl 4-N,N-dimethylamino-phenylacetate、ＭＤＭＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノグルテチミド（N,N-dimethylaminoglutethimide、ＯＭＡＧ）、Ｎ，Ｎ－ジメチル－ｐ－トルイジン（N,N-dimethyl-p-toluidine、ＯＭＰＴ）、Ｎ，Ｎ－ジ－２－ヒドロキシエチル－ｐ－トルイジン（N,N-di-2-Hydroxyethyl-p-toluidine、ＤＨＥＰＴ）、Ｎ，Ｎ－ジ－２－ヒドロキシプロピル－ｐ－トルイジン（N,N-di-2-hydroxypropyl-p-toluidine、ＤＨＰＰＴ）、Ｎ，Ｎ－ジメチル－ｓｙｍ－キシリジン（N,N-dimethyl-sym-xylidine、ＤＭＳＸ）、Ｎ，Ｎ－ビス（３－ｐ－トリルオキシ－２－ヒドロキシ－プロピル）－ｍ－キシリジン（N,N-bis(3-p-tolyloxy-2-hydroxy-propyl)-m-xylidine、ＢＴＸ）、又はそれらの組み合わせである。

【0045】

一態様では、ポリマー層２０は、約１０ナノメートル～約１００マイクロメートルの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ポリマー層２０は、約１５ナノメートル～約５０マイクロメートルの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ポリマー層２０は、約１５ナノメートル～約１５マイクロメートルの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ポリマー層２０は、約１５０ナノメートル～約１５マイクロメートル未満の厚さを有する。いくつかの実施形態では、ポリマー層２０は、約１５０ナノメートル～約１．５マイクロメートルの厚さを有する。

【0046】

いくつかの実施形態では、ポリマー層２０は、その厚さが、約１０ナノメートル～約１００マイクロメートル；又は約１０ナノメートル～約１００ナノメートル；又は約１００ナノメートル～約１５０ナノメートル；又は約１５０ナノメートル～約２００ナノメートル；又は約２００ナノメートル～約２５０ナノメートル；又は約２５０ナノメートル～約３００ナノメートル；又は約３００ナノメートル～約３５０ナノメートル；又は約３５０ナノメートル～約４００ナノメートル；又は約４００ナノメートル～約４５０ナノメートル；又は約４５０ナノメートル～約５００ナノメートル；又は約５００ナノメートル～約５５０ナノメートル；又は約５５０ナノメートル～約６００ナノメートル；又は約６００ナノメートル～約６５０ナノメートル；又は約６５０ナノメートル～約７００ナノメートル；又は約７００ナノメートル～約７５０ナノメートル；又は約７５０ナノメートル～約８００ナノメートル；又は約８００ナノメートル～約８５０ナノメートル；又は約８５０ナノメートル～約９００ナノメートル；又は約９００ナノメートル～約９５０ナノメートル；又は約９５０ナノメートル～約１０００ナノメートルである。

【0047】

いくつかの実施形態では、ポリマー層２０は、その厚さが、約１マイクロメートル～約１．５マイクロメートル；又は約１．５マイクロメートル～約５マイクロメートル；又は約５マイクロメートル～約１０マイクロメートル；又は約１０マイクロメートル～約１５マイクロメートル；又は約１５マイクロメートル～約２０マイクロメートル；又は約２０マイクロメートル～約２５マイクロメートル；又は約２５マイクロメートル～約３０マイクロメートル；又は約３０マイクロメートル～約３５マイクロメートル；又は約３５マイクロメートル～約４０マイクロメートル；又は約４０マイクロメートル～約４５マイクロメートル；又は約４５マイクロメートル～約５０マイクロメートル；又は約５０マイクロメートル～約５５マイクロメートル；又は約５５マイクロメートル～約６０マイクロメートル；又は約６０マイクロメートル～約６５マイクロメートル；又は約６５マイクロメートル～約７０マイクロメートル；又は約７０マイクロメートル～約７５マイクロメートル；又は約７５マイクロメートル～約８０マイクロメートル；又は約８０マイクロメートル～約８５マイクロメートル；又は約８５マイクロメートル～約９０マイクロメートル；又は約９０マイクロメートル～約９５マイクロメートル；又は約９５マイクロメートル～約１００マイクロメートルである。

【0048】

一態様では、ポリマー層２０中のカテコール含有ポリマー又はオリゴマーは、ポリカテコールスチレン（ＰＣＳ）を含む。

【0049】

いくつかの実施形態では、ＰＣＳは、約１５％のカテコール～約５０％のカテコールを含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＳは、約２０％のカテコール～約４０％のカテコールを含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＳは、約２５％のカテコール～約３５％のカテコールを含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＳは、約２５％のカテコールを含む。いくつかの実施形態では、ＰＣＳは、約３５％のカテコールを含む。

【0050】

いくつかの実施形態では、ＰＣＳは、約２０％のカテコール～約２２％のカテコール；又は約２２％のカテコール～約２４％のカテコール；又は約２４％のカテコール～約２６％のカテコール；又は約２６％のカテコール～約２８％のカテコール；又は約２８％のカテコール～約３０％のカテコール；又は約３０％のカテコール～約３２％のカテコール；又は約３２％のカテコール～約３４％のカテコール；又は約３４％のカテコール～約３６％のカテコール；又は約３６％のカテコール～約３８％のカテコール；又は約３８％のカテコール～約４０％のカテコールを含む。

【0051】

一態様では、ポリマー層２０は、連続層である。一態様では、ポリマー層２０は、非連続層である。一態様では、ポリマー層２０は、パターン化層又はテクスチャ化層である。

【0052】

一態様では、本開示は、基材１０の表面上に配設された、本明細書に記載されるポリマー層２０に関する。いくつかの実施形態では、基材１０は、プラスチック、金属、鉱物、複合材料、ガラス、シラン、コンクリート、セラミック、木材、再生木材、アスファルト、ピッチ、タール、ビチューメン、紙、溶融材料、又は凝集材料を含み、基材は、湿潤であるか、乾燥しているか、半湿潤であるか、又は含水である。

【0053】

いくつかの実施形態では、基材１０は、湿潤である。いくつかの実施形態では、基材１０は、乾燥している。いくつかの実施形態では、基材１０は、半湿潤である。いくつかの実施形態では、基材１０は、含水である。

【0054】

いくつかの実施形態では、基材１０の表面は、ポリマー層の配設の前に処理されてもよい。いくつかの実施形態では、基材１０の表面は、陽極酸化される。いくつかの実施形態では、基材１０の表面は、リン酸塩処理される。

【0055】

いくつかの実施形態では、基材１０は、金属を含む。いくつかの実施形態では、金属は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｚｒ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、若しくはそれらの組み合わせ、又はこれらの金属のいずれかの合金、ブレンド、若しくは酸化物である。

【0056】

いくつかの実施形態では、金属は、Ｔｉ、Ｔｉを含む合金、Ｔｉを含むブレンド、又はＴｉを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ｖ、Ｖを含む合金、Ｖを含むブレンド、又はＶを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ｃｒ、Ｃｒを含む合金、Ｃｒを含むブレンド、又はＣｒを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ｍｎ、Ｍｎを含む合金、Ｍｎを含むブレンド、又はＭｎを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ｆｅ、Ｆｅを含む合金、Ｆｅを含むブレンド、又はＦｅを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ｃｏ、Ｃｏを含む合金、Ｃｏを含むブレンド、又はＣｏを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ｎｉ、Ｎｉを含む合金、Ｎｉを含むブレンド、又はＮｉを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ｃｕ、Ｃｕを含む合金、Ｃｕを含むブレンド、又はＣｕを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ｗ、Ｗを含む合金、Ｗを含むブレンド、又はＷを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ｚｒ、Ｚｒを含む合金、Ｚｒを含むブレンド、又はＺｒを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ａｌ、Ａｌを含む合金、Ａｌを含むブレンド、又はＡｌを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ａｕ、Ａｕを含む合金、Ａｕを含むブレンド、又はＡｕを含む酸化物である。いくつかの実施形態では、金属は、Ａｇ、Ａｇを含む合金、Ａｇを含むブレンド、又はＡｇを含む酸化物である。

【0057】

いくつかの実施形態では、基材１０は、アルミニウム又は鋼を含む金属を含む。いくつかの実施形態では、アルミニウム又は鋼は、乾燥している。いくつかの実施形態では、アルミニウム又は鋼は、湿潤である。いくつかの実施形態では、アルミニウム又は鋼は、半湿潤である。いくつかの実施形態では、アルミニウム又は鋼は、含水である。

【0058】

いくつかの実施形態では、アルミニウムは、陽極酸化アルミニウムを含む。いくつかの実施形態では、鋼は、リン酸鋼を含む。

【0059】

いくつかの実施形態では、基材１０は、プラスチックを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、鉱物を含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、セラミックを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、ガラスを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、シランを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、コンクリートを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、複合材料を含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、セラミックを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、木材を含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、再生木材を含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、アスファルトを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、ピッチを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、タールを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、ビチューメンを含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、紙を含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、溶融材料を含む。いくつかの実施形態では、基材１０は、凝集材料を含む。

【0060】

ここまで、本発明の実施形態は、基材上の薄膜に関して説明されてきた。一実施形態では、本発明は、多孔質基材上への薄膜のコーティングに関する。別の言い方をすれば、薄膜は、多孔質表面の利用可能な表面上にコーティングすることができ、これには、そのような多孔質構造の外表面並びに多孔質基材内の細孔及び蛇行チャネル上のコーティングが挙げられる。薄膜は、多孔質基材の細孔内で利用可能な内部表面を、部分的にしかコーティングしない可能性が高い。本発明はまた、このような多孔性基材のコーティングに関し、粘度、表面張力、及び疎水性を変化させる添加剤が、このような多孔性基材の利用可能な内部表面を増加させるために使用される。

【0061】

一態様では、本開示は、本明細書に記載される、ポリマーマトリックス３０と接触しているポリマー層２０に関する。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、バルク接着剤、シーラント、コーティング、インク、感圧接着剤（ＰＳＡ）、複合材料、又はフィルムである。

【0062】

いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、バルク接着剤である。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、シーラントである。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、コーティングである。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、インクである。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、感圧接着剤（ＰＳＡ）である。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、複合材料である。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、フィルムである。

【0063】

いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、ポリエステルを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、ウレタンを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、フェノールを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、エポキシ、アクリル又はシランを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、エポキシを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、アクリルを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、シランを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、シリコーンを含む。

【0064】

いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、連続層である。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、非連続層である。いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、パターン化層又はテクスチャ化層である。

【0065】

いくつかの実施形態では、ポリマー層２０及びポリマーマトリックス３０は、相互侵入高分子網目（interpenetrating polymer network、ＩＰＮ）を形成する。本明細書で使用されるＩＰＮは、分子スケールで少なくとも部分的に絡み合っているが、互いに共有結合しておらず、化学結合が破壊されない限り分離することができない少なくとも２つの高分子網目を意味すると解釈される。

【0066】

いくつかの実施形態では、ポリマー層２０及びポリマーマトリックス３０は、セミ相互侵入高分子網目（semi-interpenetrating polymer network、ＳＩＰＮ）を形成する。本明細書で使用されるＳＩＰＮは、１つ以上の高分子網目及び１つ以上の直鎖又は分岐鎖ポリマー（複数可）を意味するものと解釈され、直鎖又は分岐鎖高分子の少なくともいくつかによる網目の少なくとも１つの、分子スケールでの侵入を特徴とする。

【0067】

いくつかの実施形態では、ポリマー層２０及びポリマーマトリックス３０は、逐次相互侵入高分子網目（sequential interpenetrating polymer network、ＳｅＩＰＮ）を形成する。本明細書で使用されるＳｅＩＰＮは、第１の成分網目の形成に続いて第２の成分網目が形成されるプロセスによって調製される、相互侵入高分子網目を意味すると解釈される。

【0068】

いくつかの実施形態では、ポリマー層２０及びポリマーマトリックス３０は、逐次セミ相互侵入高分子網目（sequential semi-interpenetrating polymer network、ＳＳｅＩＰＮ）を形成する。本明細書で使用されるＳＳｅＩＰＮは、網目（複数可）の形成をもたらす反応の完了後に直鎖又は分岐鎖成分が形成されるか、又はその逆のプロセスによって調製される、高分子網目を意味すると解釈される。

【0069】

いくつかの実施形態では、第２の基材５０は、ポリマーマトリックス３０上に配設される。いくつかの実施形態では、第２の基材５０は、ポリマーマトリックス３０に接触して配設される。いくつかの実施形態では、第２のポリマー層２０は、ポリマーマトリックス３０と第２の基材５０との間に配設される。

【0070】

一態様では、本開示は、本明細書に記載されるポリマー層２０を、基材１０の表面上に配設することを含む、基材を作製する方法に関する。本明細書に記載されるポリマー層２０を配設する方法は、特に限定されず、当業者によって認識されるであろう。

【0071】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、スピンコーティング、浸漬コーティング、スプレーコーティング、インクジェット印刷、フラッドコーティング、ブラッシング、ワイピングなどによって、基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、スピンコーティングによって、基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、浸漬コーティングによって、基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、スプレーコーティングによって、基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、インクジェット印刷によって、基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、フラッドコーティングによって、基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ブラッシングによって、基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ワイピングによって、基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。

【0072】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、ポリマー層２０を基材１０上に配設することを含み、ポリマー層２０は、溶液として基材１０に塗布される。いくつかの実施形態では、溶液は、約０．００１重量％～約１０重量％のカテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含む。いくつかの実施形態では、溶液は、約０．０１重量％～約５重量％のカテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含む。いくつかの実施形態では、溶液は、約０．０１重量％～約１重量％のカテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含む。いくつかの実施形態では、溶液は、約０．１重量％～約１重量％のカテコール含有ポリマー又はオリゴマーを含む。

【0073】

いくつかの実施形態では、溶液は、約０．００１重量％～約０．００５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．００５重量％～約０．０１重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．０１重量％～約０．０２重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．０２重量％～約０．０３重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．０３重量％～約０．０４重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．０４重量％～約０．０５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．０５重量％～約０．０６重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．０６重量％～約０．０７重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．０７重量％～約０．０８重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．０８重量％～約０．０９重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．０９重量％～約０．１重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．１重量％～約０．１１重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．１１重量％～約０．１２重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．１２重量％～約０．１３重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．１３重量％～約０．１４重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．１４重量％～約０．１５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．１５重量％～約０．２重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．２重量％～約０．２５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．２５重量％～約０．３重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．３重量％～約０．３５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．３５重量％～約０．４重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．４重量％～約０．４５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．４５重量％～約０．５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．５重量％～約０．７５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約０．７５重量％～約１重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約１．２５重量％～約１．５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約１．５重量％～約１．７５重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマー；又は約１．７５重量％～約２重量％のカテコール含有ポリマー若しくはオリゴマーを含む。

【0074】

いくつかの実施形態では、溶液中で使用されるカテコール含有ポリマー又はオリゴマーは、ポリカテコールスチレン（ＰＣＳ）である。いくつかの実施形態では、溶液は、約０．００１重量％～約１０重量％のＰＣＳを含む。いくつかの実施形態では、溶液は、約０．０１重量％～約５重量％のＰＣＳを含む。いくつかの実施形態では、溶液は、約０．０１重量％～約１重量％のＰＣＳを含む。いくつかの実施形態では、溶液は、約０．１重量％～約１重量％のＰＣＳを含む。

【0075】

いくつかの実施形態では、溶液は、約０．００１重量％～約０．００５重量％のＰＣＳ；又は約０．００５重量％～約０．０１重量％のＰＣＳ；又は約０．０１重量％～約０．０２重量％のＰＣＳ；又は約０．０２重量％～約０．０３重量％のＰＣＳ；又は約０．０３重量％～約０．０４重量％のＰＣＳ；又は約０．０４重量％～約０．０５重量％のＰＣＳ；又は約０．０５重量％～約０．０６重量％のＰＣＳ；又は約０．０６重量％～約０．０７重量％のＰＣＳ；又は約０．０７重量％～約０．０８重量％のＰＣＳ；又は約０．０８重量％～約０．０９重量％のＰＣＳ；又は約０．０９重量％～約０．１重量％のＰＣＳ；又は約０．１重量％～約０．１１重量％のＰＣＳ；又は約０．１１重量％～約０．１２重量％のＰＣＳ；又は約０．１２重量％～約０．１３重量％のＰＣＳ；又は約０．１３重量％～約０．１４重量％のＰＣＳ；又は約０．１４重量％～約０．１５重量％のＰＣＳ；又は約０．１５重量％～約０．２重量％のＰＣＳ；又は約０．２重量％～約０．２５重量％のＰＣＳ；又は約０．２５重量％～約０．３重量％のＰＣＳ；又は約０．３重量％～約０．３５重量％のＰＣＳ；又は約０．３５重量％～約０．４重量％のＰＣＳ；又は約０．４重量％～約０．４５重量％のＰＣＳ；又は約０．４５重量％～約０．５重量％のＰＣＳ；又は約０．５重量％～約０．７５重量％のＰＣＳ；又は約０．７５重量％～約１重量％のＰＣＳ；又は約１．２５重量％～約１．５重量％のＰＣＳ；又は約１．５重量％～約１．７５重量％のＰＣＳ；又は約１．７５重量％～約２重量％のＰＣＳを含む。

【0076】

いくつかの実施形態では、溶液はまた、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーを溶解させるための水性溶媒又は有機溶媒を含む。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、アセトン、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタン（dichloromethane、ＤＣＭ）、酢酸エチル、メチルエチルケトン（methyl ethyl ketone、ＭＥＫ）、又はそれらの組み合わせである。

【0077】

いくつかの実施形態では、有機溶媒は、アセトンである。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、トルエンである。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、クロロホルムである。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、ジクロロメタン（ＤＣＭ）である。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、酢酸エチルである。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）である。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、アセトン及びトルエンの組み合わせである。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、アセトンであり、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーは、ＰＣＳである。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、トルエンであり、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーは、ＰＣＳである。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、アセトンとトルエンの組み合わせであり、カテコール含有ポリマー又はオリゴマーは、ＰＣＳである。

【0078】

溶液のｐＨは、特に限定されない。いくつかの実施形態では、溶液のｐＨは、約３；又は約３．５；又は約４；又は約４．５；又は約５；又は約５．５；又は約６；又は約６．５；又は約７；又は約７．５；又は約８；又は約８．５；又は約９；又は約９．５；又は約１０；又は約１０．５；又は約１１である。

【0079】

いくつかの実施形態では、溶液のｐＨは、約３～３．５；又は約３．５～４；又は約４～４．５；又は約４．５～５；又は約５～５．５；又は約５．５～６；又は約６～６．５；又は約６．５～７；又は約７～７．５；又は約７．５～８；又は約８～８．５；又は約８．５～９；又は約９～９．５；又は約９．５～１０；又は約１０～１０．５；又は約１０．５～１１である。

【0080】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、基材１０上にポリマー層２０を配設することを含み、基材１０は、プラスチック、金属、鉱物、複合材料、ガラス、シラン、コンクリート、セラミック、木材、再生木材、アスファルト、ピッチ、タール、ビチューメン、紙、溶融材料、又は凝集材料を含み、基材は、湿潤であるか、乾燥しているか、半湿潤であるか、又は含水である。

【0081】

いくつかの実施形態では、基材１０を作製する方法は、プラスチックを含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、金属を含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、鉱物を含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、複合材料を含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ガラスを含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、シランを含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、コンクリートを含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、セラミックを含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、木材を含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、再生木材を含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、アスファルトを含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ピッチを含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、タールを含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、ビチューメンを含む基材上にポリマー層を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、紙を含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、溶融材料を含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、凝集材料を含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。

【0082】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、湿潤基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、乾燥基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、半湿潤基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、含水基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。

【0083】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、本明細書に記載のポリマー層の配設の前に、基材１０の表面を処理することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層の配設の前に、基材１０の表面を陽極酸化することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層の配設の前に、基材１０の表面をリン酸塩処理することを含む。

【0084】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、金属を含む基材１０上にポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、金属は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｚｒ、Ａｌ、若しくはそれらの組み合わせ、又はこれらの金属のいずれかの合金、ブレンド、若しくは酸化物である。

【0085】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、Ｔｉ、Ｔｉを含む合金、Ｔｉを含むブレンド、又はＴｉを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ｖ、Ｖを含む合金、Ｖを含むブレンド、又はＶを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ｃｒ、Ｃｒを含む合金、Ｃｒを含むブレンド、又はＣｒを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ｍｎ、Ｍｎを含む合金、Ｍｎを含むブレンド、又はＭｎを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ｆｅ、Ｆｅを含む合金、Ｆｅを含むブレンド、又はＦｅを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ｃｏ、Ｃｏを含む合金、Ｃｏを含むブレンド、又はＣｏを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ｎｉ、Ｎｉを含む合金、Ｎｉを含むブレンド、又はＮｉを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ｃｕ、Ｃｕを含む合金、Ｃｕを含むブレンド、又はＣｕを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ｗ、Ｗを含む合金、Ｗを含むブレンド、又はＷを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ｚｒ、Ｚｒを含む合金、Ｚｒを含むブレンド、又はＺｒを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、Ａｌ、Ａｌを含む合金、Ａｌを含むブレンド、又はＡｌを含む酸化物を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。

【0086】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、アルミニウム又は鋼を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、乾燥アルミニウム又は乾燥鋼を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、半湿潤アルミニウム又は半湿潤鋼を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、含水アルミニウム又は含水鋼を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。

【0087】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、陽極酸化アルミニウムを含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、リン酸塩処理鋼を含む基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。

【0088】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、乾燥環境において基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、周囲環境において基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、多湿環境において基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、水性環境において基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、水中環境において基材１０上に、ポリマー層２０を配設することを含む。

【0089】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、基材１０上に、連続層としてポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、基材１０上に、不連続層としてポリマー層２０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、基材の製造方法は、基材１０上に、パターン化層又はテクスチャ化層としてポリマー層２０を配設することを含む。

【0090】

一態様では、本開示は、基材を作製する方法に関し、その方法は、基材１０の表面上に、本明細書に記載されるポリマー層２０を配設することを含み、ポリマー層２０の上にポリマーマトリックス３０を配設することを更に含む。本明細書に記載されるポリマーマトリックス３０を配設する方法は、特に限定されず、当業者によって認識されるであろう。

【0091】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、スピンコーティング、浸漬コーティング、スプレーコーティング、インクジェット印刷、フラッドコーティング、ブラッシング、ワイピングなどによって、ポリマー層２０上にポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、スピンコーティングによって、ポリマー層２０上にポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、浸漬コーティングによって、ポリマー層２０上にポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、スプレーコーティングによって、ポリマー層２０上にポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、インクジェット印刷によって、ポリマー層２０上にポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、フラッドコーティングによって、ポリマー層２０上にポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ブラッシングによって、ポリマー層２０上にポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ワイピングによって、ポリマー層２０上にポリマーマトリックス３０を配設することを含む。

【0092】

いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、バルク接着剤、シーラント、コーティング、インク、感圧接着剤（ＰＳＡ）、複合材料、又はフィルムである。

【0093】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、ポリマー層２０上に、バルク接着剤３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、シーラント３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、コーティング３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、インク３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、感圧接着剤（ＰＳＡ）３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、複合材料３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、フィルム３０を配設することを含む。

【0094】

いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０は、ポリエステル、ウレタン、フェノール、エポキシ、アクリル、シラン、又はシリコーンを含む。

【0095】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、ポリマー層２０上に、ポリエステルを配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、ウレタンを配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、フェノールを配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、エポキシ、アクリル、又はシランを配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、エポキシを配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、アクリルを配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、シランを配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、シリコーンを配設することを含む。

【0096】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、乾燥環境においてポリマー層２０上に、ポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、周囲環境において、ポリマー層２０上に、ポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、多湿環境において、ポリマー層上に、ポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、水性環境において、ポリマー層２０上に、ポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、水中環境において、ポリマー層２０上に、ポリマーマトリックス３０を配設することを含む。

【0097】

いくつかの実施形態では、基材を作製する方法は、基材上のポリマー層２０上に、連続層としてポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、非連続層としてポリマーマトリックス３０を配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマー層２０上に、パターン化層又はテクスチャ化層としてポリマーマトリックス３０を配設することを含む。

【0098】

いくつかの実施形態では、ポリマーマトリックス３０を非連続層として配設するための方法、又はポリマー層２０を非連続層として配設するための方法は、その層を、秩序あるパターン又は無秩序なパターンで配設することを含む。

【0099】

いくつかの実施形態では、秩序あるパターンは、条片、グリッド、同心円、又はドットパターンを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０を条片として配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０をグリッドとして配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０を同心円として配設することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０をドットパターンとして配設することを含む。

【0100】

いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０を無秩序に配設することを含む。

【0101】

ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、特定の形状で又は不定形様式で配設することができる。いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０を、ドット、円、正方形、長方形、五角形、六角形として；又は不定形で、配設することを含む。

【0102】

一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、ドットの形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、円の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、楕円の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、三角形の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、正方形の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、長方形の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、五角形の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、六角形の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、不定形である。

【0103】

いくつかの実施形態では、本方法は、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０を、格子線、十字線、ランダム線、同心円、偏心円、スパゲッティパターン、及び平坦な条片として配設することを含む。

【0104】

一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、格子線の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、十字線の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、ランダム線の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、同心円の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、偏心円の形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、スパゲッティパターンの形状である。一実施形態では、ポリマーマトリックス３０及び／又はポリマー層２０は、平坦な条片の形状である。

【0105】

一態様では、本開示は、本明細書に記載されるポリマー層２０を含む、層状構造体に関する。

【0106】

一態様では、本開示は、基材１０上に配設された本明細書に記載のポリマー層２０を含む、層状構造体に関する。

【0107】

一態様では、本開示は、基材１０とポリマーマトリックス３０との間に配設された本明細書に記載のポリマー層２０を含む、層状構造体に関する。

【0108】

一態様では、本開示は、基材１０とポリマーマトリックス３０との間に配設された本明細書に記載のポリマー層２０を含み、ポリマーマトリックス３０上に配設された第２の基材５０を更に含む、層状構造体に関する。

【0109】

一態様では、本開示は、基材１０とポリマーマトリックス３０との間に配設された本明細書に記載のポリマー層２０を含み、ポリマーマトリックス３０上に配設された第２のポリマー層２０を更に含む、層状構造体に関する。

【0110】

一態様では、本開示は、基材１０とポリマーマトリックス３０との間に配設された本明細書に記載のポリマー層２０を含み、第２の基材５０とポリマーマトリックス３０との間に配設された第２のポリマー層２０を更に含む、層状構造体に関する。

【0111】

一態様では、本開示は、本明細書に記載されるポリマー層２０を含む物品に関する。

【0112】

一態様では、本開示は、基材１０上に配設された本明細書に記載されるポリマー層２０を含む物品に関する。

【0113】

一態様では、本開示は、基材１０とポリマーマトリックス３０との間に配設された本明細書に記載のポリマー層２０を含む物品に関する。

【0114】

一態様では、本開示は、基材１０とポリマーマトリックス３０との間に配設された本明細書に記載のポリマー層２０を含み、ポリマーマトリックス３０上に配設された第２の基材５０を更に含む、物品に関する。

【0115】

一態様では、本開示は、基材１０とポリマーマトリックス３０との間に配設された本明細書に記載のポリマー層２０を含み、ポリマーマトリックス３０上に配設された第２のポリマー層２０を更に含む、物品に関する。

【0116】

一態様では、本開示は、基材１０とポリマーマトリックス３０との間に配設された本明細書に記載のポリマー層２０を含み、第２の基材５０とポリマーマトリックス３０との間に配設された第２のポリマー層２０を更に含む、物品に関する。

【0117】

以下の実施例は、本開示内に記載される概念のいくつかを例示するために提供される。実施例は実施形態を提供すると考えられるが、本明細書に記載されているより一般的な実施形態を限定するものと考えられるべきではない。

【実施例】

【0118】

実施例１：乾燥鋼及び乾燥アルミニウム上での、２成分イソシアネート（ウレタン）の接着性能に対するポリ（カテコール－スチレン）ＰＣＳ系プライマーの効果
エポキシ樹脂（ポリ（ビスフェノールＡ－ｃｏ－エピクロロヒドリン））を様々な濃度（１％、５％、及び１０％）でＰＣＳプライマーに添加し、樹脂単独の性能を試験した。次いで、エポキシ触媒（１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン）を単独で、１：１００（触媒対ＰＣＳ）の濃度でＰＣＳプライマーに添加した。１０％濃度（ＰＣＳに対して）のエポキシ樹脂及び１％濃度（ＰＣＳに対して）の触媒を、一緒にプライマー配合物に添加した。Ｆ００４３のストック溶液及びＦ００４４のストック溶液を以下のようにして調製した：
●Ｆ００４３：トルエン中、０．１重量％のポリ（ビスフェノールＡ－ｃｏ－エピクロロヒドリン）を貯蔵する。
●Ｆ００４４：トルエン中、０．１重量％の１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンを貯蔵する。

【0119】

４種のプライマー溶液（Ｆ００４６、Ｆ００４７、Ｆ００４８、Ｆ００５３）を調製した。乾燥鋼と乾燥アルミニウムとの両方を基材として使用して、プライマー溶液を、２つの異なるタイプのエポキシ接着剤に対して試験した。１２０個の乾燥鋼試料と、１２０個の乾燥アルミニウム試料とを調製し、洗浄した。プライマー溶液を、乾燥鋼及びアルミニウム試料に塗布し、２４時間放置してから、エポキシ１又はエポキシ２のいずれかを塗布した。使用したプライマーの詳細を以下の表１に記載する。

【0120】

【表1】

【0121】

鋼（Ａ３６６－１００８）、アルミニウム（５０８６）を利用して、シングルラップジョイント接着接合金属試験片（ＡＳＴＭ Ｄ１００２）を試験した。エポキシ１及びエポキシ２を用いた、乾燥鋼及び乾燥アルミニウムの平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の結果を以下の表２に示す。結果はまた、グラフ形式でも、乾燥鋼について表示され（図２）、また乾燥アルミニウムについて表示される（図３）。表２の結果の標準偏差を、下の表３に示す。

【0122】

【表2】

【0123】

【表3】

【0124】

実施例２：アルミニウム、陽極酸化アルミニウム及び鋼上でのイソシアネート（ウレタン）の接着性能に対するＰＣＳ系プライマーの効果
この実験の目的は、イソシアネート（ウレタン）接着剤を用いて、ＰＣＳプライマーの性能を試験することであった。試験は、鋼（Ａ３６６－１００８）、アルミニウム（５０８６）、及び陽極酸化アルミニウムを利用して、シングルラップジョイント接着接合金属試験片（ＡＳＴＭ Ｄ１００２）に対して行った。試料は、乾燥環境及び水中環境の両方で接合された。異なるカテコール含量（２５％及び３５％）を有する２つの異なるＰＣＳポリマーを使用する様々なプライマーを試験した。各ポリマーに対して、アセトン中１％（重量％）及び０．１％（重量％）の濃度のＰＣＳを試験した。対照として、プライマーを用いない重ねせん断試験片、及び０．１％のポリスチレンプライマーを用いた重ねせん断試験片を試験した。各接合を破壊するのに必要な力を比較することによって、全体的な接合強度に対するＰＣＳプライマーの効果を決定した。

【0125】

金属試料（４インチ×１インチ）は、アセトン（アルミニウム及び陽極酸化アルミニウム）又はトルエン（鋼）で拭くことによって洗浄する。５つの別々のプライマー溶液（及びプライマーを使用しない１つの対照）を試験した。使用したプライマーの詳細を、以下の表４に記載する。

【0126】

【表4】

【0127】

０．１ｍＬのプライマー溶液を、各個々の金属試料に塗布することによって、試料を下塗りし（接着剤と接触する両方の側が下塗りされる）、プラスチックピペットを使用して、溶液を金属試料全体に広げて均一に分布させた。溶媒を蒸発させ、表面上にプライマーの薄膜を残した。

【0128】

下塗り後、試料を２４時間放置してから、接合させた。接合を行うために、イソシアネート接着剤（Ｌｏｃｔｉｔｅ（又はロックタイト）８ｘ）を、木製アプリケータースティックを使用して塗布した。接着剤を１インチの面積に広げ、次に第２の試料を第１の試料に接着して、１インチ×１インチの重なりを得る。試料は乾燥状態で調製するか、又は水中で接合させた。水中接合の場合、接着剤を水面に対応する線の下で、金属試料に塗布した。試料を硬化させ（乾燥試料の場合には空気中で、水中試料の場合には水中で）、次いで引張強度測定装置で引っ張り、接合を破壊するのに必要な力を測定した。ＡＳＴＭ Ｄ１００２に従って、試料を引っ張った。

【0129】

乾燥アルミニウム、乾燥陽極酸化アルミニウム、及び乾燥鋼の平均引張強度（ＰＳＩ）の結果を、下の表５に示す。結果はまた、グラフ形式でも表示される（図４）。表５の結果の標準偏差を以下の表６に示す。

【0130】

【表5】

【0131】

【表6】

【0132】

湿潤アルミニウム、湿潤陽極酸化アルミニウム、及び湿潤鋼の平均引張強度（ＰＳＩ）の結果を以下の表７に示す。結果はまた、グラフ形式でも表示される（図５）。表７の結果の標準偏差を以下の表８に示す。

【0133】

【表7】

【0134】

【表8】

【0135】

実施例３：アルミニウム、陽極酸化アルミニウム及び鋼上でのイソシアネート（ウレタン）の接着性能に対するＰＣＳ系プライマーへの添加剤の効果
この実験の目的は、イソシアネート（ウレタン）接着剤を用いて、ＰＣＳプライマーの性能を、様々な添加剤を含む場合と含まない場合の両方について試験することであった。鋼（Ａ３６６－１００８）、アルミニウム（５０８６）、及び陽極酸化アルミニウムを利用するシングルラップジョイント接着接合金属試験片（ＡＳＴＭ Ｄ１００２）を試験した。試料は、乾燥環境（乾燥試料については鋼のみ）及び水中環境（３種類全ての金属）の両方で接合された。３種類の化合物（１，６ヘキサンジオール、Ｋｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製のウレタン触媒（Ｋ－Ｃａｔ ６２１２）、及び１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）を、本発明のＰＣＳ系プライマーに添加して、試験した。各添加剤を単独で試験し、次いでヘキサンジオールと各触媒化合物とを組み合わせて、単一のプライマー配合物として、再度試験した。乾燥鋼の試料については、全てのカテコールプライマーのベースとして、０．１％（３５％のカテコール）のＰＣＳプライマー溶液を使用した。湿潤試料については、全てのカテコールプライマーのベースとして、０．１％（２５％のカテコール）のＰＣＳプライマー溶液を使用した。対照については、プライマーを用いない重ねせん断試験片、及び０．１％のポリスチレンプライマーを用いた重ねせん断試験片を使用した。各接合を破壊するのに必要な力を比較することによって、全体的な接合強度に対する、添加剤を含むＰＣＳプライマー及び添加剤を含まないＰＣＳプライマーの効果を決定することができる。

【0136】

金属試料（４インチ×１インチ）を、アセトン（アルミニウム及び陽極酸化アルミニウム）又はトルエン（鋼）で拭くことによって洗浄した。５つの別々のプライマー溶液（及びプライマーを使用しない１つの対照）を試験した。使用したプライマーの詳細を、乾燥プライマーについては以下の表９に、湿潤プライマーについては以下の表１０に記載する。

【0137】

【表9】

【0138】

【表10】

【0139】

０．１ｍＬのプライマー溶液を、各個々の金属試料に塗布することによって、試料を下塗りし（接着剤と接触する両方の側が下塗りされる）、プラスチックピペットを使用して、溶液を金属試料全体に広げて均一に分布させた。溶媒を蒸発させ、表面上にプライマーの薄膜を残した。

【0140】

下塗り後、試料を２４時間放置してから、接合させた。接合を行うために、イソシアネート接着剤（Ｌｏｃｔｉｔｅ ８ｘ）を、木製アプリケータースティックを使用して塗布した。接着剤を１インチの面積に広げ、次に第２の試料を第１の試料に接着して、１インチ×１インチの重なりを得て、次に硬化時間の間にわたって、一緒にクランプ固定した。試料は、乾燥で、又は水中で接合させてのいずれかで調製した。水中接合の場合、接着剤を水面に対応する線の下で、金属試料に塗布した。試料を硬化させ（乾燥試料の場合には空気中で、水中の試料の場合には水中で）、次いで引張強度測定装置で引っ張り、接合を破壊するのに必要な力を測定した。ＡＳＴＭ Ｄ１００２に従って、試料を引っ張った。

【0141】

乾燥鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の結果を以下の表１１に示す。結果はまた、グラフ形式でも表示される（図６）。表１１の結果の標準偏差を以下の表１２に示す。

【0142】

【表11】

【0143】

【表12】

【0144】

湿潤アルミニウム、湿潤陽極酸化アルミニウム、及び湿潤鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の結果を以下の表１３に示す。結果はまた、グラフ形式でも表示される（図７）。表１３の結果についての標準偏差を以下の表１４に示す。

【0145】

【表13】

【0146】

【表14】

【0147】

実施例４：２成分ウレタン接着剤の接着性能に対するＰＣＳ系プライマーの効果
この実験の目的は、２成分ウレタン接着剤を用いたＰＣＳプライマーの性能を試験することであった。鋼（Ａ３６６－１００８）、アルミニウム（５０８６）、及び陽極酸化アルミニウムを利用するシングルラップジョイント接着接合金属試験片（ＡＳＴＭ Ｄ１００２）を試験した。試料は、乾燥環境及び水中環境の両方で接合された。異なるカテコール含量（２５％及び３５％）を有する２つの異なるＰＣＳポリマーを使用する様々なプライマーを試験した。各ポリマーについて、アセトン中０．１％（重量％）の濃度のＰＣＳを試験した。対照として、プライマーを使用しない重ねせん断試験片、及び０．１％のポリスチレンプライマーを用いた重ねせん断試験片を試験した。各接合を破壊するのに必要な力を比較することによって、全体的な接合強度に対するＰＣＳプライマーの効果を決定することができる。

【0148】

金属試料（４インチ×１インチ）を、アセトン（アルミニウム及び陽極酸化アルミニウム）又はトルエン（鋼）で拭くことによって洗浄した。３つの別々のプライマー溶液（及びプライマーを使用しない１つの対照）を試験した。使用したプライマーの詳細を以下の表１５に記載する。

【0149】

【表15】

【0150】

０．１ｍＬのプライマー溶液を、各個々の金属試料に塗布することによって、試料を下塗りし（接着剤と接触する両方の側が下塗りされる）、プラスチックピペットを使用して、溶液を金属試料全体に広げて均一に分布させた。溶媒を蒸発させ、表面上にプライマーの薄膜を残した。

【0151】

下塗り後、試料を２４時間放置してから、接合させた。接合を行うために、２成分ウレタン接着剤（Ｌｏｃｔｉｔｅ ＵＫ Ｕ－０９ＦＬ）を、木製アプリケータースティックを使用して塗布した。接着剤を１インチの面積に広げ、次に第２の試料を第１の試料に接着して、１インチ×１インチの重なりを得て、次に硬化時間の間にわたって、一緒にクランプ固定した。試料は乾燥で、又は水中で接合させてのいずれかで調製した。水中接合の場合、接着剤を水面に対応する線の下で、金属試料に塗布した。試料を硬化させ（乾燥試料の場合には空気中で、水中試料の場合には水中で）、次いで引張強度測定装置で引っ張り、接合を破壊するのに必要な力を測定した。ＡＳＴＭ Ｄ１００２に従って、試料を引っ張った。

【0152】

乾燥アルミニウム、乾燥陽極酸化アルミニウム、及び乾燥鋼の平均引張強度（ＰＳＩ）の結果を以下の表１６に示す。結果はまた、グラフ形式でも表示される（図８）。表１６の結果についての標準偏差を、以下の表１７に示す。

【0153】

【表16】

【0154】

【表17】

【0155】

湿潤アルミニウム、湿潤陽極酸化アルミニウム、及び湿潤鋼の平均引張強度（ＰＳＩ）の結果を以下の表１８に示す。結果はまた、グラフ形式でも表示される（図９）。表１８の結果についての標準偏差を以下の表１９に示す。

【0156】

【表18】

【0157】

【表19】

【0158】

実施例５：２成分ウレタン接着剤の接着性能に対するＰＣＳ系プライマーへの添加剤の効果
この実験の目的は、２成分ウレタン接着剤を用いて、ＰＣＳプライマーの性能を、様々な添加剤を含む場合と含まない場合の両方について試験することであった。鋼（Ａ３６６－１００８）、アルミニウム（５０８６）、及び陽極酸化アルミニウムを利用するシングルラップジョイント接着接合金属試験片（ＡＳＴＭ Ｄ１００２）を試験した。試料は、水中環境においてはこの接着剤の性能が不十分であるため、乾燥でのみ接合された。３種類の化合物（１，６ヘキサンジオール、Ｋｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製のウレタン触媒（Ｋ－Ｃａｔ ６２１２）、及び１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）を本発明のＰＣＳ系プライマーに添加して、試験した。各添加剤を単独で試験し、次いでヘキサンジオールと各触媒化合物とを組み合わせて、単一のプライマー配合物として、再度試験した。全てのカテコールプライマーのベースとして、０．１％（２５％のカテコール）のＰＣＳプライマー溶液を使用した。対照として、プライマーを用いない重ねせん断試験片、及び０．１％のポリスチレンプライマーを用いた重ねせん断試験片を試験した。各接合を破壊するのに必要な力を比較することによって、全体的な接合強度に対する、添加剤を含むＰＣＳプライマー及び添加剤を含まないＰＣＳプライマーの効果を決定することができる。

【0159】

金属試料（４インチ×１インチ）は、アセトン（アルミニウム及び陽極酸化アルミニウム）又はトルエン（鋼）で拭くことによって洗浄する。７つの別々のプライマー溶液（及びプライマーを使用しない１つの対照）を試験した。使用したプライマーの詳細を以下の表２０に記載する。

【0160】

【表20】

【0161】

０．１ｍＬのプライマー溶液を、各個々の金属試料に塗布することによって、試料を下塗りし（接着剤と接触する両方の側が下塗りされる）、プラスチックピペットを使用して、溶液を金属試料全体に広げて均一に分布させた。溶媒を蒸発させ、表面上にプライマーの薄膜を残した。

【0162】

下塗り後、試料を２４時間放置してから、接合させた。接合を行うために、２成分ウレタン接着剤（Ｌｏｃｔｉｔｅ ＵＫ Ｕ－０９ＦＬ）を、木製アプリケータースティックを使用して塗布した。接着剤を１インチの面積に広げ、次に第２の試料を第１の試料に接着して、１インチ×１インチの重なりを得て、次に硬化時間の間にわたって、一緒にクランプ固定した。試料は乾燥で、又は水中で接合させてのいずれかで調製した。水中接合の場合、接着剤を水面に対応する線の下で、金属試料に塗布した。試料を硬化させ（乾燥試料の場合には空気中で、水中の試料の場合には水中で）、次いで引張強度測定装置で引っ張り、接合を破壊するのに必要な力を測定した。ＡＳＴＭ Ｄ１００２に従って、試料を引っ張った。

【0163】

乾燥アルミニウム、乾燥陽極酸化アルミニウム、及び乾燥鋼の平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の結果を以下の表２１に示す。結果はまた、グラフ形式でも表示される（図１０）。表２１の結果についての標準偏差を、以下の表２２に示す。

【0164】

【表21】

【0165】

【表22】

【0166】

実施例６：３Ｍ Ｍａｒｉｎｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｓｅａｌａｎｔ（又はマリン用シーラント接着剤）５２００の性能に対するＰＣＳ系プライマーへの添加剤の効果
この実験の目的は、３Ｍ Ｍａｒｉｎｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｓｅａｌａｎｔ ５２００に対する、ＰＣＳプライマーの性能を、様々な添加剤を含む場合と含まない場合の両方について試験することであった。アルミニウム（５０８６）を利用して、シングルラップジョイント接着接合金属試験片（ＡＳＴＭ Ｄ１００２）を試験した。試料は、乾燥環境及び水中環境の両方で接合された。ベースとなるプライマーは、アセトンで希釈された２５％のカテコール含量の０．１重量％のＰＣＳであった。４種類の化合物、１，６ヘキサンジオール、Ｋｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製のウレタン触媒（Ｋ－Ｃａｔ ６２１２）、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）、及びポリカプロラクトントリオール（ＰＣＬ）を本発明のＰＣＳベースプライマーに添加して、試験した。Ｋ－Ｃａｔ ６２１２と１，６ヘキサンジオールとの組み合わせも分析した。プライマーを用いない重ねせん断試験片、及び０．１％のポリスチレンプライマーを用いた重ねせん断試験片を、対照として利用した。全ての試料を３Ｍ ５２００で接合し、硬化させた。各接合を破壊するのに必要な力を比較して、全体的な接合強度に対するＰＣＳプライマーの効果を決定した。

【0167】

１４０個のアルミニウム金属試料（４インチ×１インチ）を、アセトンで拭くことによって調製した。７種類の別々のプライマー溶液を試験した。使用したプライマーの詳細を以下の表２３に記載する。

【0168】

【表23】

【0169】

０．１ｍＬのプライマー溶液を、各個々の金属試料に塗布することによって、試料を下塗りし（接着剤と接触する両方の側が下塗りされる）、プラスチックピペットを使用して、溶液を金属試料全体に広げて均一に分布させた。溶媒を蒸発させ、表面上にプライマーの薄膜を残した。

【0170】

下塗り後、試料を２４時間放置してから、接合させた。次に、３Ｍ Ｍａｒｉｎｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｓｅａｌａｎｔ ５２００を、木製アプリケータースティックを用いて塗布した。プライマーを塗布しなかった試料では、接着剤を金属試料の端部の長さ１インチのセグメントにわたって広げた。プライマーを用いない第２の試料を第１の試料に接着させ、１インチ×１インチの重なりを得た。プライマーを用いた試料では、接着剤は、同じ１インチの長さのセグメントで、プライマーの上に塗布された。次に、第２の試料を第１の試料に接着し、第２の試料のプライマーコーティング部分を、第１の試料の接着剤コーティング部分に確実に接着させた。１インチ×１インチの重なりを得た。全ての場合において、接着剤は、空気に曝された環境において、乾燥アルミニウム試料に塗布された。水中に沈めながら、湿潤試料に接着剤を塗布した。全ての接合された試料を一緒にクランプ固定し、過剰の接着剤を拭き取った。

【0171】

試料をそれぞれの環境で硬化させた。湿潤試料は水中に沈め、乾燥試料は空気中で硬化させた。次いで、７０個の接合された試料を、ＡＳＴＭ Ｄ１００２に従って、Ｉｎｓｔｒｏｎで引っ張った。接合を破壊するのに必要な力（単位：ｐｓｉ）を記録した。

【0172】

乾燥アルミニウムの平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の結果を以下の表２４に示す。結果はまた、グラフ形式でも表示される（図１１）。

【0173】

【表24】

【0174】

湿潤アルミニウムの平均重ねせん断強度（ＰＳＩ）の結果を以下の表２５に示す。結果はまた、グラフ形式でも表示される（図１２）。

【0175】

【表25】

【0176】

実施例７：リン酸塩表面処理
加熱した二酸化マンガン、リン酸、及び水の浴中に、試料を１時間浸漬することによって、リン酸塩化成コーティングを鋼上に形成した。これらの試料を、Ｆ００１２（０．１％のＰＣＳ（２５％のカテコール）、Ｆ００５３（０．１％のＰＣＳ（２５％のカテコール）と０．００１％の１，４－ＤＩＡＺＡＢＩＣＬＯ及び０．０１％のポリ（ビスフェノールＡｃｏ－エピクロロヒドリン））で下塗りし、更にプライマーを含まない対照とともに、湿潤環境及び乾燥環境の両方で、混合チップを使用し、Ｌｏｃｔｉｔｅ Ｅ１２０ＨＰの２成分エポキシを用いて、重ねせん断試験片を作製した。コーティングされていない重ねせん断試験片の対照セットもまた、コーティングされた重ねせん断試験片と同じ方法で調製した。

【0177】

リン酸塩コーティングは、図１３に示されるように、未処理の重ねせん断試験片よりも、乾燥重ねせん断試験片の強度を大幅に増加させた。しかしながら、図１４に示されるように、処理された湿潤重ねせん断試験片は、未処理の重ねせん断試験片に対して、強度の低下が見られた。この強度の低下は、プライマーの使用によって軽減され、処理された重ねせん断試験片が、コーティングされていない重ねせん断試験片の強度以上の強度を回復することを可能にした。重ねせん断試験片の内部の応力状態は複雑であり、したがって重ねせん断試験片のひずみを分析する際になされるいかなる記述も疑わしいが、処理された乾燥試料中のエポキシは、破壊前に降伏するようであったが、これは未処理の試料では見られず、接合強度の増加の証拠であるということに留意されたい。

【0178】

プライマーＦ０００２（０．１％ポリスチレン）の対照群を、おそらくは異なる組成の新しい鋼の重ねせん断試験片で試験したので、プライマーなしのリン酸塩処理された試料を繰り返して、リン酸塩化成コーティングにおける差異がないか調べた。コーティングが異なる場合、下塗りなしの対照試料の強度に変化があると思われた。結果を図１５（乾燥、プライマー比較なし）及び図１６（湿潤、プライマー比較なし）に示す。

【0179】

図１３及び図１４における、リン酸塩処理された鋼試料及びリン酸塩未処理の鋼試料の強度の差に注目すると、リン酸塩処理された鋼は、乾燥ではより強く、湿潤ではより弱くなった。リン酸塩コーティングは、使用された古い組成物を用いた場合ほど新しい鋼試料において発現していないということが明らかである。

【0180】

図１７及び図１８から、Ｆ０００２を含有させると、重ねせん断の強度が低下することがわかる。この強度の減少は、プライマーの疎水性が湿潤接合強度の増加に役割を果たしているという従来の仮説に反しており、カテコールがその増加に役割を果たしているということを示している。

【0181】

上記の観察に基づいて、以下の結論が得られ得る：１）リン酸塩化成コーティングを作製するために使用された方法は、機能する；２）プライマーは、処理された湿潤試料の強度を増加させるようである；及び３）鋼の組成は、リン酸塩化成コーティングにおいて役割を果たす。

【0182】

実施例８：ＶＨＢ接着テープの性能に対するＰＣＳ系プライマーの効果
この実験の目的は、ＶＨＢテープ接着剤を用いて、ＰＣＳプライマーの性能を試験することであった。アルミニウムのシングルラップジョイント接着接合金属試験片（ＡＳＴＭ Ｄ１００２）を用いて試験を行った。ＰＣＳポリマーは、Ｐｕｒｄｕｅ Ｌａｂによって作製された。アセトン中に０．１重量／体積％のＰＣＳを含有する純粋なプライマーを試験した。プライマーを用いない重ねせん断試験片、及び０．１％のポリスチレンプライマーを用いた重ねせん断試験片を、対照として利用した。全ての試料は、ＶＨＢ接着テープで接合された。この接合は、乾燥条件、湿潤条件、及び低温条件で行った。各接合を破壊するのに必要な力を比較して、接合強度に対するＰＣＳの効果を決定することを可能にした。

【0183】

６０個のアルミニウム金属試料（５インチ×１インチ）を、Ｋｉｍｔｅｃｈワイプ及びアセトンで拭くことによって調製した。２種類のプライマー溶液を調製した。使用したプライマーの詳細を以下の表２６に記載する。

【0184】

【表26】

【0185】

０．１ｍＬの各プライマー溶液を、アルミニウムの重ねせん断試験片に塗布することによって、金属試料を下塗りした。プラスチックピペットを使用し、溶液を金属試料全体に広げて、金属試料端部上の長さ１インチのセグメント全体に均一に分布させた。溶媒を蒸発させると、金属表面上に薄膜が残った。試料を下塗りし、試料を４時間放置してから接合させた。乾燥条件については、次に、ＶＨＢテープ接着剤の長さ１インチのセグメントを、重ねせん断試験片のそれぞれのセグメントに塗布した。テープの反対側の接着剤を保護する赤色フィルムを除去し、重ねせん断試験片の上部を、テープの上部に配置した。組み合わされた重ねせん断試験片対は、操作者の手で一つに絞られて、試料は、クランプ固定されなかった。湿潤条件については、下塗りした試料を褐色紙のシート上に置いた。次に、水道水を満たした噴霧器ボトルを使用して、約３フィート離れたところから、試料に対して４～５回噴霧した。これは、湿潤条件又は降雨条件をシミュレートする。次に、乾燥条件と同じ方法で、ＶＨＢテープを直ちに付けた。低温条件については、下塗りした試料及びＶＨＢテープを、実験室用冷蔵庫に入れて、３時間冷却した。次いで、ＶＨＢテープを直ちに付けた。

【0186】

テープは０．７５インチ幅であるので、すべての試料についての重なりの面積は、通常の１．０インチの代わりに、重なり^＊０．７５インチを使用して計算されたことに留意されたい。その結果、平均重なり面積がおよそ０．７５ｉｎ２となった。

【0187】

試料を２４時間放置した。次に、３０個の接合した試料を、ＡＳＴＭ Ｄ１００２に従って、Ｉｎｓｔｒｏｎで引っ張った。接合を破壊するのに必要な力（単位：ｌｂｓ）を記録した。この力は、上述のように計算して、重なり面積で割ることによって、ＰＳＩに変換された。結果を表１９に示す。

【0188】

これらの結果は、ＰＣＳが乾燥条件又は低温条件いずれにおいても有意な変化を引き起こさなかったが、湿潤条件の場合には、ＶＨＢテープの性能を、有意に保存したことを示す。乾燥条件において、Ｆ００１２で下塗りされた重ねせん断試験片は、下塗りなしの重ねせん断試験片よりもわずかに良好に機能したが、標準偏差が重複するので、結果は有意ではない。湿潤条件において、０．１％のＰＣＳプライマー（Ｆ００１２）は、接合強度が乾燥条件と同じ強度のままであることを可能にした。一方、下塗りなしの試料は、強度が２７．７ＰＳＩに低下した。これは、ＰＣＳが、下塗りなしの湿潤条件に対して、６４．４％の改善を可能にすることを意味する。他の条件では、有意な改善も低下も観察されなかった。

【0189】

乾燥条件、湿潤条件、及び低温条件で０．１％のＰＣＳプライマーを用いたＶＨＢ接着テープについてのこれらの実験は、ＰＣＳプライマーが湿潤条件又は降雨条件において、性能を有意に保存できるということを示す。下塗りありの湿潤試料は、接合強度において、下塗りなしの湿潤試料よりも著しく優れていた。いずれの条件においても、乾燥対照に対する有意な性能改善は観察されなかった。

【0190】

実施例９：Ｆｌｅｘｃｏｎ（又はフレックスコン）ＰＳＡテープの性能に対するＰＣＳ系プライマーの効果
この実験の目的は、Ｆｌｅｘｃｏｎ ＰＳＡテープを用いて、ＰＣＳプライマーの性能を試験することであった。ＰＣＳポリマーは、Ｐｕｒｄｕｅ Ｌａｂによって作製された。アセトン中に０．１ｗｔ／ｖｏｌ％のＰＣＳを含有する純粋なプライマーを試験した。プライマーを用いないアルミニウム重ねせん断試験片、及び０．１％のポリスチレンプライマーを用いたアルミニウム重ねせん断試験片を、対照として用いた。全ての試料は、Ｆｌｅｘｃｏｎ ＰＳＡテープで接合された。この接合は、乾燥条件、湿潤条件、及び低温条件で行った。アルミニウムへの接合強度は、ＡＳＴＭ Ｄ９０３に規定の、接着剤接合の１８０度剥離ストリップ強度によって測定した。Ｆｌｅｘｃｏｎ ＰＳＡテープをアルミニウム基材から剥離するのに必要な力を測定して、接合強度に対するＰＣＳの効果を決定することを可能にした。

【0191】

４５個のアルミニウム金属試料（５インチ×１インチ）を、Ｋｉｍｔｅｃｈワイプ及びアセトンで拭くことによって調製した。２種類のプライマー溶液を調製した。使用したプライマーの詳細を以下の表２７に記載する。

【0192】

【表27】

【0193】

マイクロピペットを介して各プライマー溶液０．５ｍＬをそれぞれに塗布することによって、アルミニウム重ねせん断試験片に下塗りを施した。プラスチックマイクロピペットチップを使用して溶液を金属試料全体に広げ、金属重ねせん断試験片の全長にわたって均一に分布させることにより、５平方インチを覆った。溶媒を蒸発させると、金属表面上に薄膜が残った。試料を下塗りし、試料を４時間放置してから接合させた。Ｆｌｅｘｃｏｎテープの接合は、以下の方法で行った：幅１インチ、長さ約１０インチの条片を、調製のために切断し、保護フィルムを除去した後で、テープの条片を、重ねせん断試験片の全体に配置し、約５インチの垂れ下がりを残した。条片を乾燥条件で塗布した。湿潤条件では、試料を褐色紙のシート上に置いた。次に、水道水を満たした噴霧器ボトルを使用して、約３フィート離れたところから、試料に対して４～５回噴霧した。これは、湿潤条件又は降雨条件をシミュレートする。次に、乾燥条件と同じ手順で、Ｆｌｅｘｃｏｎテープを直ちに付けた。低温条件については、重ねせん断試験片及びＦｌｅｘｃｏｎテープを実験室用冷蔵庫内に置き、３時間冷却した。次いで、テープを直ちに付けた。全ての条件について、テープが金属重ねせん断試験片に貼り付けられてから、シャーピーペンの平坦な端部を使用してテープに均一に圧力を加えた。

【0194】

試料を２４時間放置した。次いで、４５個の接合された試料を、ＡＳＴＭ Ｄ９０３、接着剤接合の１８０度剥離ストリップ強度に従って、Ｉｎｓｔｒｏｎ（又はインストロン）で引っ張った。アルミニウムからテープを剥がすのに必要な力（単位：ｌｂｓ）を記録した。Ｔｅｓｔｗｏｒｋｓ（又はテストワークス）の剥離試験法によって、これを散乱剥離及び剥離強度に変換した。結果を表２０に示す。

【0195】

これらの結果は、プライマーＦ１２が、乾燥条件及び低温条件における性能について、統計的に有意な改善をもたらしたことを示す。湿潤条件において改善があったが、それは有意であるかどうかはわからない。これらの結果から、対照に対する改善割合を計算することができ、以下の表２８に要約した。

【0196】

【表28】

【0197】

Ｆ００１２は、乾燥条件に対して、最も大きな剥離強度の改善である１２２％、すなわち２倍以上の改善をもたらした。低温条件では、強度は８４％増加した。湿潤条件では、強度は２０％増加したが、結果にばらつきがあるため、統計的に有意ではないと思われる。全ての条件において、ポリスチレン対照は、プライマーなし対照と同じか、又はそれより低い性能であった。また、Ｆ００１２で下塗りされた試料は、それらの結果において、プライマーなし又はＦ００２をプライマーとして用いた場合よりも、はるかに大きな変化を示したことも注目に値する。しかしながら、Ｆ００１２試料はそれでもなお、全ての場合において、他の条件よりも性能が優れていた。

【0198】

乾燥条件、湿潤条件、及び低温条件で、０．１％のＰＣＳプライマーを用いたＦｌｅｘｃｏｎ接着テープについてのこれらの実験は、ＰＣＳプライマーが、乾燥条件及び低温条件において、テープの性能を著しく改善することができるということを示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【国際調査報告】