JP2017529431A - エンボス加工された無光沢および光沢プラスチックフィルムならびにその作製方法 - Google Patents

エンボス加工された無光沢および光沢プラスチックフィルムならびにその作製方法 Download PDF

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Abstract

少なくとも1つの熱可塑性ポリマーを含む熱可塑性ポリマーフィルム10と、その作製方法。前記フィルムの少なくとも一部17が、マイクロエンボスパターンでマイクロエンボス加工されており、フィルムの少なくとも一部19が、マイクロエンボス深さよりも大きいものであり得る第1のエンボス深さを有する第1のエンボスパターンでエンボス加工されており、フィルム10が、約30gsm以下の坪量および少なくとも約15gの衝撃強度を有する。

Description

関連出願
本願は、2014年8月29日に出願された米国特許仮出願第62/043,998号および2014年11月18日に出願された米国特許仮出願第62/081,117号の優先権に基づく利益を主張するものである。これらの両仮出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、無光沢仕上げおよび光沢仕上げを備えるエンボス加工された熱可塑性薄フィルムと、前記フィルムの作製方法とに関する。
熱可塑性フィルムは、例えばオムツまたは他の使い捨て式個人衛生用製品の外方層などとして、パーソナルケア用品において広く使用される。コスト、快適性、資源保護、および廃棄の最小限化を含む様々な理由により、可能な限り薄いフィルムを有することが望ましい。さらに、軟質で布状の触感(すなわち良好な触覚的品質)を有する、および移動されるまたは摩擦を被る場合に静かであるフィルムを製造することが望ましい。製造業者のニーズおよび期待に合致する熱可塑性フィルムの製造は、科学であるのと同様に芸術でもある。フィルムがより薄いほど、フィルムの完全性および加工性を維持することがより困難となる。
フィルムが例えばオムツなどの消費者製品での使用を目的とされる場合には、審美的に好ましいフィルムを提供することが望ましい。これは、フィルム上にデザインをプリント加工することにより、無光沢仕上げもしくは光沢仕上げの形態でコントラストを与えることにより、またはフィルムをエッチング加工、彫刻、もしくはエンボス加工することにより実現され得る。プリント加工されたフィルムを備えるオムツおよび個人衛生用製品は、当技術において周知である。しかし、それらのプリント加工デザインは、光沢の鈍い仕上げを有し、像の解像度が比較的低いものとなる傾向がある。また、無光沢仕上げを有するエンボス加工プラスチックフィルムが、光沢仕上げを有するフィルムと同様に知られている。しかし、現在に至るまで、無光沢仕上げおよび光沢仕上げの両方が、単一のデザインへと組み込まれることは一般的になかった。
本発明の発明者らは、フィルムが無光沢仕上げおよび/または光沢仕上げを組み込んだデザインを備える場合に、そのデザインが消費者製品において非常に望ましい驚異的に印象的な「3D」外観を有することを発見した。しかし、個人衛生用製品に適した物理特性を有する薄フィルムにかかるデザインを組み込むことは困難であることが分かった。例えば、無光沢仕上げを実現するためには、フィルムが、肉眼で見た場合に無光沢仕上げとして見える非常に微細なラインを有してエンボス加工される場合がある。これは、フィルムの完全性を変化させ、さらなる加工に影響を及ぼす。
光沢仕上げを実現するためには、フィルムが光沢インクを用いてプリント加工されるか、または光沢仕上げを有するポリマー材料が選択されるかのいずれかとなり得る。3D効果を実現するためには、少なくとも2つのパターンでフィルムにエンボス加工することがさらに必要となる。比較的厚いフィルムでは、エンボス加工に対応し得るより多くの材料が存在する。しかし、厚さが減少するにつれて、エンボス加工は、容易に裂ける、またはピンホールもしくは欠陥を有するフィルムを結果としてもたらす可能性がより高くなり、これによりさらに最終製品において許容されない漏れがもたらされる。製造後に、熱可塑性フィルムは、巻き上げられ、最終製品に組み込まれるまで保管され得る。非常に薄いフィルムは、巻上げおよび保管の最中にエンボス加工パターンを完全に保持することができない場合があり、デザインの明確さが幾分か損なわれ得る。最後に、エンボス加工は、フィルムの触覚的品質に影響を及ぼし得る。したがって、審美的に好ましく、良好な強度を有し、穴のないことに加えて、軟質および布状の触感を有するフィルムを確保することが、さらなる困難となる。
米国特許第4,376,147号 米国特許第4,546,029号 米国特許第7,879,452号
本発明は、無光沢部分および光沢部分を有するエリアを備える新規の熱可塑性薄フィルムと、その作製方法とを提供することにより、前述のニーズを満たし、既存の先端技術に対する改良をもたらす。無光沢仕上げは、マイクロエンボス加工により生成され、この加工はさらに良好な触覚的品質を結果としてもたらし得る。「マクロエンボス加工」とも呼ばれるエンボス加工は、マイクロエンボス加工よりも幅広のライン幅を使用し、1つまたは複数の追加的なエンボス深さを加え得る。エンボス加工エリアは、無光沢または光沢のいずれかとなり、これらがデザインの3D外観に寄与し得る。前述はいずれも、個人衛生用製品などの消費者製品においてフィルムが正常に使用されるために必要な物理的品質を維持しつつ実現される。
これらのフィルムは、約30gsm以下の坪量と、良好な引き裂き強度および引っ張り強度とを有し得る。さらに、これらのフィルムは、エンボス加工デザインとさらに整合し得るプリント加工デザインを備え得る。
以下、本発明のいくつかの非限定的な実施形態を示す。
一実施形態によれば、少なくとも1つの熱可塑性ポリマーを含む熱可塑性ポリマーフィルムが提供される。前記フィルムの少なくとも一部が、マイクロエンボス加工され、フィルムの少なくとも一部が、マイクロエンボス深さよりも大きい第1のエンボス深さを有する第1のエンボスパターンでエンボス加工され、フィルムは、約30gsm以下の坪量および少なくとも約15gの衝撃強度を有する。
本発明の別の実施形態によれば、少なくとも1つの熱可塑性ポリマーを含む熱可塑性ポリマーフィルムが提供される。前記フィルムの少なくとも一部が、マイクロエンボス深さおよび少なくとも約125ライン/インチのライン密度を有するマイクロエンボスパターンでマイクロエンボス加工され、フィルムの少なくとも一部が、マイクロエンボス深さよりも大きい第1のエンボス深さを有する第1のエンボスパターンでエンボス加工され、フィルムの少なくとも一部が、第1のエンボス深さよりも大きい第2のエンボス深さを有する第2のエンボスパターンでエンボス加工され、フィルムのマイクロエンボス加工部分は、約0.7未満のGf/Gi比または約35光沢度単位未満の鏡面光沢度を有し、第2のエンボスパターンでエンボス加工されたフィルムの部分は、約0.7超のGf/Gi比または約35光沢度単位超の鏡面光沢度を有し、フィルムは、約30gsm以下の坪量および少なくとも約15gの衝撃強度を有する。
本発明のさらに別の実施形態によれば、無光沢仕上げおよび第1の鏡面光沢度を有する少なくとも一部と、光沢仕上げおよび第2の鏡面光沢度を有する少なくとも一部とを備える熱可塑性ポリマーフィルムが提供される。第1の鏡面光沢度と第2の鏡面光沢度との間の差ΔGは、少なくとも約5光沢度単位であり、フィルムは、約30gsm以下の坪量および少なくとも約15gの衝撃強度を有する。
本発明のさらに別の実施形態によれば、少なくとも1つの熱可塑性ポリマーを含む熱可塑性ポリマーフィルムが提供される。前記フィルムの少なくとも一部が、少なくとも約125ライン/インチのライン密度を有するマイクロエンボスパターンでマイクロエンボス加工され、フィルムの少なくとも一部が、第1のエンボスパターンでエンボス加工され、フィルムの少なくとも一部が、第2のエンボスパターンでエンボス加工され、フィルムは、約30gsm以下の坪量および少なくとも約15gの衝撃強度を有する。さらに、フィルムのマイクロエンボス加工部分は、約0.7未満のGf/Gi比を有し、第2のエンボスパターンでエンボス加工されたフィルムの部分は、約0.7超のGf/Gi比を有し、および/またはフィルムのマイクロエンボス加工部分と第2のエンボスパターンでエンボス加工されたフィルムの部分との間の鏡面光沢度の差が、少なくとも10光沢度単位である。
別の実施形態によれば、エンボス加工熱可塑性ポリマーフィルムを作製する方法であって、第1のエンボスロールと第2のエンボスロールとの間に約30gsm以下の坪量を有する熱可塑性ポリマーフィルムを前進させるステップであって、第1のエンボスロールがフィルム上に無光沢仕上げを与えるのに適したマイクロエンボスパターンを備え、第2のエンボスロールがフィルム上に少なくとも1つのエンボス加工デザインを与えるのに適した少なくとも1つのエンボスパターンを備える、ステップと、マイクロエンボスパターンおよびエンボスパターンをフィルムに与えるのに十分な圧力を印加するステップとを含む、方法が提供される。
本発明の別の実施形態によれば、エンボス加工熱可塑性ポリマーフィルムを作製する方法であって、第1のエンボスロールと非エンボスカウンタロールとの間に約30gsm以下の坪量を有する熱可塑性ポリマーフィルムを前進させるステップであって、第1のエンボスロールが、フィルム上に無光沢仕上げを与えるのに適した少なくとも1つのマイクロエンボスパターンと、フィルム上に少なくとも1つのエンボス加工デザインを与えるのに適した少なくとも1つのエンボスパターンとを備える、ステップと、マイクロエンボスパターンおよびエンボスパターンをフィルムに与えるのに十分な圧力を印加するステップとを含む、方法が提供される。
本発明の熱可塑性フィルムに組み込まれた1つのデザインを示す図である。このフィルムは、一方の側面に、無光沢仕上げエリアおよび光沢仕上げエリアを備えるエンボス加工パターンを備える。 本発明のエンボス加工された熱可塑性フィルムを作製するのに適した1つの装置の概略図である。 本発明の一実施形態によるデュアルエンボスロールのセットの概略斜視図である。 本発明の一実施形態による、複数のエンボスレベルを備えるエンボスロールおよび平滑カウンタロールの概略斜視図である。 本発明のプリント加工およびエンボス加工された熱可塑性フィルムを作製するのに適したエンボス加工およびプリント加工装置の一例の概略図である。 本発明のプリント加工およびエンボス加工された熱可塑性フィルムを作製するのに適したエンボス加工およびプリント加工装置の代替的な一実施形態の概略図である。 図3に示すような、金属製またはプラスチック製のエンボスロールを使用することにより製造されたフィルムの表面を示す、無光沢仕上げエリアおよび光沢仕上げエリアを備えるエンボス加工フィルムの拡大写真を示す図である。 図3に示すような、ゴム製エンボスロールを使用することにより製造されたフィルムの表面を示す、無光沢仕上げエリアおよび光沢仕上げエリアを備えるエンボス加工フィルムの拡大写真を示す図である。 無光沢仕上げと光沢花柄を備えるエンボス加工デザインとを有するフィルムの写真を示す図である。このフィルムは、平滑カウンタロールと装飾花柄デザインを彫刻されたエンボスロールとにマイクロエンボス加工フィルムを接触させることにより製造される。 皮革に似た不規則なライン(「皮革外観」)を備えるエンボス加工デザインを有するフィルムの拡大写真を示す図である。 マイクロエンボス加工およびエンボス加工を示す、899ミクロンの基準スケールを有するエンボス加工フィルムの部分の拡大写真を示す図である。 508ミクロンの基準スケールを有するエンボス加工フィルムの部分のさらなる拡大写真を示す図である。 図3に示すような、金属製またはプラスチック製のエンボスロールを使用することにより製造されたフィルムの表面を示す、エンボス加工フィルムの二次電子顕微鏡写真の走査型電子顕微鏡(SEM)画像を示す図である。 図3に示すような、金属製またはプラスチック製のエンボスロールを使用することにより製造されたフィルムの表面を示す、エンボス加工フィルムの後方散乱顕微鏡写真の走査型電子顕微鏡(SEM)画像を示す図である。 図4に示すような、金属製またはプラスチック製のエンボスロールを使用することにより製造されたフィルムの表面を示す、エンボス加工無光沢フィルムの二次電子顕微鏡写真の走査型電子顕微鏡(SEM)画像を示す図である。 図4に示すような、金属製またはプラスチック製のエンボスロールを使用することにより製造されたフィルムの表面を示す、エンボス加工無光沢フィルムの後方散乱顕微鏡写真の走査型電子顕微鏡(SEM)画像を示す図である。
定義
本明細書においては、以下のとおりである。
本明細書における「伸び率」は、フィルムが破断するまで引っ張られ得る長さを意味し、典型的には元の長さに対するパーセンテージで表される。例えば、破断せずに元の長さの2倍まで引っ張られ得るフィルムは、200%の伸び率を有する。さらに、伸び率は、フィルムが製造ラインを通過して(すなわち長さ方向に)移動する方向を意味するように理解される縦方向(MD)に、またはMDに対して垂直であること(すなわちフィルムの幅方向)を意味するように理解される幅方向(CD)に引っ張られた結果であり得る。
「光沢度」または「鏡面光沢度」は、熱可塑性フィルム表面の反射性品質の尺度であり、ASTM D 2457-03にしたがって決定される。フィルムサンプルの鏡面光沢度を測定するための一般的な手順は、黒い紙の上に2cm×2cmのサンプルを配置することと、BYK Micro Gloss 45°デバイス(BYK-Gardner GmbH、Geretsried、Germany)を使用して光沢測定を実現することとを含む。光沢度は、光沢度単位(GU)で測定される。
「Gi」は、「初期光沢度」、すなわちフィルム表面をマイクロエンボス加工またはエンボス加工する前のフィルムの光沢度を意味する。
「Gf」は、「最終光沢度」、すなわちフィルム表面をマイクロエンボス加工もしくはエンボス加工した後かまたは他の方法により修正した後のフィルムの光沢度を意味する。Gf/Gi比は、光沢度測定値を正規化する手段であり、フィルム表面の修正前および修正後の同一のまたは実質的に同様のフィルムに対して実施されるものとしてのGiに対するGfの比率である。
「デルタ光沢度」、「Δ光沢度」、もしくは「光沢度差」、または他の同様の用語は、典型的には同一のフィルムの異なる部分において得られた鏡面光沢度単位測定値における差異を意味する。
「gsm」は、平方メートル当たりのグラムを意味し、フィルムの坪量の尺度であり、これは、フィルム製品またはラミネート製品の厚さまたは単位質量を定量化する業界基準用語である。
「整合して」は、プリント加工されるパターンおよびデザインが規則的にかつ画一的に反復されるように、プリント加工パターンなどのパターンがフィルムにエンボス加工、エッチング加工、彫刻等されるデザインと空間的に一致されることを意味する。
「マイクロエンボス加工された」は、非エンボス加工フィルムに比べて光沢の鈍い外観をもたらす微細エンボス加工ラインまたはパターンを備えるエンボスパターンを意味する。これらのラインまたはパターンは、肉眼では識別不能またはかろうじて識別可能であるが、例えば少し離れてなど距離をおいて見た場合にはちょうど無光沢仕上げのように見え得る。
「エンボス加工された」は、表面の一部分が周辺のフィルム表面から浮き彫り状に目立つフィルムを意味する。「エンボス加工された」および「マクロエンボス加工された」という用語は、本明細書においては、マイクロエンボス加工とは区別されて互換的に使用され得る。本発明のフィルムは、隣接し合うデザイン要素同士の間において複数のエンボス深さ、幅、および間隔をさらに備えるデザインまたはパターンを備え得る。
「衝撃強度」は、Test Method Aである「Standard Test Method for Impact Resistance of Plastic Film by the Free-Falling Dart Method」と題するASTM D1709にしたがって測定されるような、フィルムを穿刺するために必要とされる発射体の質量を意味し、グラム単位で表される。
「非エンボス加工の」は、エンボス加工またはマイクロエンボス加工を被っていないフィルムまたはフィルムの部分を意味する。
「無光沢の」は、光沢の鈍い仕上げを意味し、本発明の目的においてはマイクロエンボスパターンにより引き起こされる鏡面光沢度の低下に基づき定量的に特徴づけられ得る。本明細書においては、無光沢仕上げは、Gfが0.7Gi以下である、換言すればマイクロエンボス加工前のフィルムよりも少なくとも30%低い光沢度を示す熱可塑性フィルム表面を指すか、または同等の実質的に同様の非エンボス加工フィルムを指す。
「引っ張り強度」は、CDまたはMDのいずれかにおいてフィルム中に破断を誘発するために必要とされる荷重(「破断点荷重」)を意味する。引っ張り強度は、N/cm単位またはその均等単位において表され、ASTM方法D822-02により決定される。
エンボス加工
本発明の熱可塑性薄フィルムは、無光沢仕上げを有する1つまたは複数の部分を備える。無光沢仕上げは、典型的にはデザイン全体の背景に相当し、「サンドブラスト」、「マイクロエンボス加工」、および/または当業者に知られている他の手段を含む複数の手段によって生成され得る。マイクロエンボス加工は、裸眼では見えなくなり得る微細なライン、形状、またはパターンにより実現され得る。無光沢仕上げの非限定的な例としては、Clopay Plastic Products Corp.,、Mason OHにより製造されMICROFLEXの商標名で販売されるフィルムを例とするような、実質的に不規則なライン(「皮革外観」)、パターン形状、またはパターンラインが含まれる。
マイクロエンボス加工とは対照的に、エンボス加工は、肉眼でも見ることが可能なライン幅およびラインデザインを使用し、マイクロエンボス加工の深さよりも深いエンボス深さを利用し得る。フィルムのエンボス加工部分は、肉眼にとって一般的に視覚的に明確であり、マイクロエンボス加工部分に対してより平滑な表面を有し得る。フィルムのエンボス加工部分は、無光沢外観または光沢外観のいずれかを有し得る。一実施形態では、追加のエンボスパターンが、連続的にさらに深いエンボス深さを有する。したがって、例えば、フィルムが、背景パターンとしてマイクロエンボス深さを有するマイクロエンボス加工デザインを有し、第1のエンボス深さに雨滴柄などの第1のエンボス加工デザインを有し、第2のエンボス深さに花柄、ロゴ、商標、または他の風変わりなデザインなどの第2のエンボス加工デザインを有してもよい。第2のエンボス深さは、第1のエンボス深さよりも深くてもよく、第2のエンボス加工デザインは、第1のエンボス加工デザインよりも大きい面積を有してもよい。様々な深さおよびサイズのエンボス加工パターンを組み込むことにより、印象的な外観を有し視覚的に非常に訴求力のあるフィルムが製造される。図1は、単一のフィルム10の非限定的な一例の図を示し、このフィルム10は、マイクロエンボス加工された無光沢の背景17と、マイクロエンボス加工デザインの深さよりも深い位置に位置し得る、および第1のエンボス加工雨滴デザイン19を描く第1のエンボス加工部分とを備える。さらに、図1は、第1のエンボス加工デザインよりも大きい面積を有し、第1のエンボス加工デザインよりも深いエンボス深さを有し得る第2のエンボス加工デザイン14を備える。デザインの視覚的訴求力をさらに上昇させ得る複数の追加のエンボスレベルを加えることは、当業者の知識の範囲内であろう。
無光沢仕上げは、プラスチックフィルム上の非光沢外観または「光沢の鈍い」外観として質的に特徴づけられ得る。質的には、無光沢仕上げは、0.7Gi以下であるGfを有することにより特徴づけられ得る。換言すれば、フィルムの無光沢部分は、同一フィルムの非エンボス加工部分とまたは実質的に同様の非エンボス加工フィルムと比較した場合に、鏡面光沢において30%超低い。本発明では、フィルムの無光沢部分は、約0.7未満の、代替的には約0.1〜約0.7の、代替的には約0.25〜約0.55のGf/Giを有する。相対的にではなく絶対的に定量化するためには、前記デザインのマット部分は、約35光沢度単位未満の、代替的には約10〜約35光沢度単位の、代替的には約20〜約35光沢度単位の、および代替的には約30〜約35光沢度単位の鏡面光沢度を有し得る。
一実施形態では、フィルムの無光沢部分は、マイクロエンボス加工される。一実施形態では、フィルムのマイクロエンボス加工部分は、ライン、形状、またはそれらの組合せを備える。ラインは、実質的に直線状および/または平行なラインを含むものとして理解される実質的に不規則なパターンまたは規則的なパターンであってもよく、その非限定的な例は、特許文献１および特許文献２に記載される。一実施形態では、ライン、形状、およびそれらの組合せは、肉眼により識別可能であり、通常の読取り距離から見た場合に均一な無光沢仕上げとして見える。一実施形態では、ラインは、約75ライン/インチ未満の密度を有する。代替的な実施形態では、ラインは、少なくとも約75ライン/インチの、代替的には少なくとも約100ライン/インチの、代替的には少なくとも125ライン/インチの、代替的には少なくとも約150ライン/インチの、および代替的には少なくとも約250ライン/インチの密度を有する。非限定的な一実施形態では、フィルムの無光沢部分は、規則的なパターンのおよび少なくとも約250ライン/インチの密度を有するマイクロエンボス加工ラインを備える。さらに別の実施形態では、フィルムの無光沢部分は、少なくとも約150ライン/インチの密度を有するマイクロエンボス加工形状を備える。
マイクロエンボス加工ライン、マイクロエンボス加工形状、またはそれらの組合せは、約80μm未満の、代替的には約70μm未満の、代替的には約50μm未満の、代替的には約1〜約80μmの、代替的には約15μm〜約80μmの、代替的には約25μm〜約50μmの、および代替的には約35μm〜約40μmのマイクロエンボス深さを有し得る。マイクロエンボス加工を参照する場合に、「マイクロエンボス深さ」という用語は、フィルムの側部(薄エッジ)から見た場合の、フィルムの最上表面とマイクロエンボス加工ラインまたはマイクロエンボス加工パターンの最下部分との間の距離を意味する。
一実施形態では、フィルムの総表面積の少なくとも約25％が、マイクロエンボス加工される。代替的には、フィルムのマイクロエンボス加工部分の総表面積のパーセンテージは、少なくとも約30％、少なくとも約40％、少なくとも約50％、および代替的には少なくとも約75％であってもよい。
本発明のフィルムは、第1のエンボス加工デザインを備え得る少なくとも1つのエンボス加工部分をさらに備える。フィルムのエンボス加工部分またはエンボス加工エリアは、マイクロエンボス加工部分の深さよりも大きいエンボス深さを有し得るか、または実質的に同一の深さを有し得る。エンボス加工を参照する場合に、「エンボス深さ」という用語は、フィルムの側部(薄エッジ)から見た場合の、フィルムの最上表面とエンボス加工ラインまたはエンボス加工パターンの最下部分との間の距離を意味する。一実施形態では、エンボス加工デザインは、約1μm〜約125μmの、代替的には約80μm〜約125μmの、代替的には約80μm〜約125μmの、代替的には約90μm〜約125μmの、および代替的には約100μm〜約125μmのエンボス深さを有する。
本発明のフィルムは、1つまたは複数の追加のエンボス加工部分を備え得る。一実施形態では、フィルムは、第2のエンボス加工デザインを備える第2のエンボス加工部分を備える。第2のエンボス加工デザインは、マイクロエンボス加工部分または第1のエンボス加工部分のエンボス深さと実質的に同様であるエンボス深さを有し得る。代替的には、第2のエンボス加工デザインは、約1μm〜約130μmの、少なくとも約130μmの、代替的には少なくとも約140μmの、代替的には少なくとも約150μmの、および代替的には約130μm〜約170μmのエンボス深さを有し得る。エンボスレベルの個数を増加させることは、フィルムの視覚的訴求力を上昇させる役割を有し得ると考えられる。しかし、結局のところ、エンボスレベルの個数およびエンボス深さは、フィルムの厚さおよびフィルムの他の物理特性により制限される点が当業者には明らかであろう。
エンボス加工デザインは、無光沢仕上げおよび/または光沢仕上げを有し得る。フィルムのエンボス加工部分が無光沢仕上げを有する場合には、鏡面光沢度は、約35光沢度単位未満、代替的には約10〜約35光沢度単位、代替的には約20〜約35光沢度単位、および代替的には約10〜約25光沢度単位である。フィルムのエンボス加工部分が無光沢仕上げを有する場合には、Gf/Gi比は、0.7未満、代替的には約0.2〜約0.7、および代替的には約0.3〜約0.6となる。
一実施形態では、フィルムのエンボス加工部分は、光沢仕上げを有する。フィルムのエンボス加工部分が光沢仕上げを有する場合に、Gf/Gi比は、約0.7超、代替的には約0.8超、および代替的には約0.9超となる。相対的にではなく絶対的に定量化するためには、デザインのエンボス加工部分は、少なくとも約35光沢度単位の、代替的には約35〜約45光沢度単位の、および代替的には約35〜約40光沢度単位の鏡面光沢度を有し得る。
フィルムの無光沢部分および光沢部分を特徴づけるさらに別の手段は、相対的に無光沢な部分と光沢部分と間の光沢度の差に関する。したがって、代替的な一実施形態では、フィルムは、無光沢仕上げを有する部分と光沢仕上げを有する部分とを備え、無光沢部分と光沢部分との間の鏡面光沢度の差異ΔGは、少なくとも約5光沢度単位、代替的には少なくとも約10光沢度単位、代替的には少なくとも約15光沢度単位、代替的には少なくとも約20光沢度単位、および代替的には少なくとも約25光沢度単位である。
フィルムの光沢部分は、フィルムの組成により、または塗料もしくはラッカーなどの光沢仕上げにより光沢外観を有するフィルムの非エンボス加工部分をさらに備え得る。代替的にはまたは追加的には、光沢部分は、以前にマイクロエンボス加工されたフィルムの部分をエンボス加工する結果として得られ得る。これは、結果としてマイクロエンボス加工の局所的削減または実質的な不要化をもたらし得る。
本発明では、フィルムの非エンボス加工光沢部分が、約0.7超の、代替的には約0.8超の、代替的には約0.9超のGf/Gi比を有し得る。相対的にではなく絶対的に定量化するためには、前記デザインのマイクロエンボス加工部分は、少なくとも約35光沢度単位の、代替的には約35〜約45光沢度単位の、および代替的には約35〜約40光沢度単位の鏡面光沢度を有し得る。
フィルム
本発明のエンボス加工された熱可塑性フィルムは、複数の適切な熱可塑性材料の中のいずれかから作製されてもよく、1つまたは複数の熱可塑性ポリマーを含み得る。フィルムに適したポリマーとしては、例えばポリエチレンホモポリマーおよびポリエチレンコポリマー、ポリプロピレン、ポリプロピレンホモポリマーおよびポリプロピレンコポリマー、官能化ポリオレフィンなどのポリオレフィン、ポリエステル、ポリ(エステル-エーテル)、ナイロン、ポリ(エーテル-アミド)を含むポリアミド、ポリエーテルスルホン、フルオロポリマー、ポリウレタン、ならびにそれらの混合物が含まれるが、それらに限定されない。ポリエチレンホモポリマーとしては、低密度、中密度、もしくは高密度のもの、および/または高圧重合もしくは低圧重合により形成されたものが含まれる。ポリエチレンコポリマーおよびポリプロピレンコポリマーとしては、1-オクテン、1-ブテン、1-ヘキセン、および4-メチルペンテンを含むC4-C8アルファ-オレフィンモノマーを有するコポリマーが含まれるが、それらに限定されない。ポリエチレンは、実質的に直線状であるかまたは分岐状であってもよく、チーグラー-ナッタ触媒、メタロセン触媒、もしくシングルサイト触媒、または当技術において広く知られる他のものなどの触媒を使用して、当技術において既知の様々なプロセスによって形成され得る。適切なコポリマーの例としては、ポリ(エチレン-ブテン)、ポリ(エチレン-ヘキセン)、ポリ(エチレン-オクテン)、ポリ(エチレン-プロピレン)、ポリ(エチレン-ビニルアセテート)、ポリ(エチレン-メチルアクリレート)、ポリ(エチレン-アクリル酸)、ポリ(エチレン-ブチルアクリレート)、ポリ(エチレン-プロピレン-ジエン)、ポリ(メチルメタクリレート)、および/またはそれらのポリオレフィンターポリマーなどのコポリマーが含まれるが、それらに限定されない。一実施形態では、フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびそれらの組合せを含む。適切な市販のポリエチレンベース樹脂の一例は、Houston、TXのExxonMobil Chemical Co.により製造されるExceed(商標) 3527PAである。適切な市販のポリプロピレンコポリマーの一例は、Vienna、AustriaのBorealisにより製造されるBorealis BD712CFである。
適切なオレフィンポリマー組成の他の非限定的な例としては、オレフィンブロックコポリマー、オレフィンランダムコポリマー、ポリウレタン、ゴム、ビニルアリーレンおよび共役ジエン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリイソプレン、ポリネオプレン、上記のいずれかのコポリマー、ならびにそれらの混合物が含まれる。さらに、本発明のフィルムまたはその層は、脆性ポリマーを含んでもよく、その非限定的な例は、特許文献３にて開示されている。一実施形態では、フィルムは、オレフィンブロックコポリマーを含む。
一実施形態では、オレフィンブロックコポリマーは、ポリプロピレンベースである。適切なポリプロピレンベースオレフィンブロックコポリマーの非限定的な例は、Midland、MIのThe Dow Chemical CompanyによりINFUSEの商標名で、ならびにHouston、TXのExxonMobil Chemical CompanyによりVISTAMAXX CopolymerおよびEXXON IMPACT Copolymerの商標名で(Exxon PD 7623など)販売されている。ポリプロピレンおよびポリエステルは共に、形成されるポリマーフィルムの溶融温度を上昇させ、それによりフィルムの耐溶け落ち性を改善させることが知られている。代替的な一実施形態では、本発明のフィルムは、エチレンベースオレフィンブロックコポリマーを含んでもよい。
前述の熱可塑性ポリマーは、フィルム中またはフィルムの個別の層中に、0％〜約95％の、代替的には約0％〜約40％の、代替的には約10％〜約50％の、代替的には約35％〜約50％の、代替的には約20%〜約40％の、および代替的には約1％〜約10％の量で存在し得る。
一実施形態では、フィルム、あるいは多層フィルムの中の1つまたは複数の層が、約0.1％〜約90％の、代替的には約1％〜約50％の、代替的には約50%〜約85％のエチレンポリマー、コポリマー、エチレンベースポリマー組成物、またはそれらの組合せを含む。一実施形態では、エチレンポリマーは、低密度エチレンポリマーである。追加的にはまたは代替的には、組成物は、約0.1％〜約40％の、代替的には約1％〜約25％の、ポリプロピレン、ポリプロピレンベースポリマー組成物、ポリプロピレンコポリマー、またはそれらの組合せを含み得る。
本発明のフィルムまたはその個別の層は、スチレンブロックコポリマー、弾性オレフィンブロックコポリマー、およびそれらの組合せを含む、1つまたは複数の弾性ポリマーを含んでもよい。適切なスチレンブロックコポリマー(SBC)の非限定的な例としては、スチレン-ブタジエン-スチレン(SBS)ブロックコポリマーエラストマー、スチレン-イソプレン-スチレン(SIS)ブロックコポリマーエラストマー、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン(SEBS)ブロックコポリマーエラストマー、スチレン-エチレン-プロピレン(SEP)ブロックコポリマーエラストマー、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレン(SEPS)ブロックコポリマーエラストマー、もしくはスチレン-エチレン-エチレン-プロピレン-スチレン(SEEPS)ブロックコポリマーエラストマー、ポリスチレン、およびそれらの混合物が含まれる。一実施形態では、フィルムは、スチレン-ブタジエン-スチレン、ポリスチレン、およびそれらの混合物を含む。適切なSBC樹脂は、Houston、TXのKRATON(登録商標) Polymers、Planquemine、LAのDexco(商標) Polymers LP、またはPasadena、TXのSepton(商標) Company of Americaから容易に入手可能である。
本発明のフィルムは、賦形剤、可塑剤、相容化剤、ドローダウンポリマー、加工助剤、ブロッキング防止剤、および粘性低下ポリマー等のオプションの構成成分を含み得る。他の添加剤としては、酸化防止剤、帯電防止剤、スリップ剤、発泡剤、熱安定剤および光安定剤、およびUV安定剤等が含まれる。適切な加工助剤および安定剤の例には、POLYBATCH AMF 705およびPOLYBATCH AO 25 Sが含まれる。その他が、当業者により容易に認識されよう。一実施形態では、ポリマー組成物は、約0％〜約15％の、代替的には約0.1％〜約10％の、および代替的には約0.2％〜約5％の適切な加工助剤および/または安定剤を含み得る。
本発明のフィルムは、顔料および/または染料などの1つまたは複数の着色剤を含み得る。着色剤は、フィルム全体に分散されてもよく、またはフィルムの一方もしくは両方の表面にプリント加工されてもよい。一実施形態では、着色剤は、光沢インクおよび/または金属インクである。追加的にはまたは代替的には、着色剤は、フィルムの一方または両方の表面上にパターンの形態でプリント加工されてもよく、一実施形態ではエンボス加工デザインと整合する。
本発明のフィルムは、当業者により理解される様々なプロセスによって作製されてもよく、キャスティング、ブロー成形、カレンダリング、単一押出成形、同時押出成形、チルキャスティング、ニップエンボス加工され、または本明細書において記載されるプロセスに適合するフィルムを結果的にもたらす任意の他の手段により作製され得る。
本発明のフィルムは、熱可塑性の単層フィルムまたは多層フィルムであり、約30gsm未満の、代替的には約20gsm未満の、代替的には約15gsm未満の、および代替的には約10gsm未満の坪量を有し得る。一実施形態では、本発明のフィルムは、約3〜約30gsmの、代替的には約5〜約15gsmの、および代替的には約8〜約12gsmの坪量を有する。一実施形態では、例えば、フィルムが外方表層材料またはより厚いフィルムを必要とする他の用途として使用される場合に、フィルムの坪量は、約30gsm超、代替的には約40gsm超、代替的には約50gsm超、代替的には約60gsm超、および代替的には約30gsm〜約100gsmであり得る。
本発明の多層フィルムは、少なくとも2層、代替的には少なくとも3層、代替的には少なくとも5層、代替的には少なくとも7層、代替的には少なくとも9層、代替的には少なくとも11層、代替的には約2〜約20層、代替的には3〜約11層、および代替的には5〜11層を備え得る。これらのフィルムは、一方または両方の外部表面の粘性を低下させるためにスキン層を備えてもまたは備えなくてもよい。
本発明のフィルムは、衝撃強度および引っ張り強度を含む優れた物理特性を有する。「引っ張り強度」は、幅方向(CD)または縦方向(MD)のいずれかにおいてフィルム中に破断を誘発させるために必要とされる荷重(「破断点荷重」)を意味する。引っ張り強度は、N/cmの単位またはその均等単位において表され、以下のパラメータ、すなわちサンプル方向=MDまたはCD、サンプルサイズ=1インチ幅×6インチ長さ、試験速度=20インチ/分、グリップ距離=2インチ、グリップサイズ=サンプルを均等に把持する3インチ幅ゴム面グリップを使用して、ASTM方法D822-02により決定される。本発明のフィルムは、1.5N/cm超の、代替的には約2.0N/cm超の、代替的には約3.0N/cm超の、および代替的には約4.0N/cm超のCD破断点荷重を有する。本発明のフィルムは、少なくとも約4.0N/cmの、代替的には少なくとも約8N/cmの、および代替的には少なくとも約10N/cmのMD破断点荷重を有する。さらに、フィルムは、約200％超の、代替的には約300％超の、代替的には約400％超の、および代替的には約101％〜約150％のMD伸び率を有する。本発明のフィルムは、少なくとも約200％の、代替的には少なくとも約300％の、代替的には少なくとも約400％の、代替的には少なくとも800％の、代替的には約101％〜約900％の、および代替的には約200％〜約600％のCD伸び率を有し得る。
本発明のフィルムは、ASTM D1709により測定されるような、少なくとも約15gの、代替的には少なくとも約20gの、代替的には少なくとも約25gの、代替的には少なくとも約30gの、および代替的には約15g〜約40gの衝撃強度を有し得る。
発泡フィルム
本発明の代替的な一実施形態によれば、熱可塑性ポリマーフィルムは、単層または多層の発泡フィルムであり得る。押出成形熱可塑性発泡フィルムは、一般的には、可塑化されたまたは溶融したポリマー材料を形成するために熱可塑性材料を加熱し、発泡性ゲルを形成するためにその可塑化されたまたは溶融したポリマー材料に発泡剤を混合し、押出成形型を介してゲルを押出成形することによって調製される。
発泡体は、本明細書において説明されるような連続気泡発泡体へと形成され得る前述の熱可塑性ポリマーのいずれかにより形成され得る。物理発泡剤および/または化学発泡剤が、発泡フィルムを作製するために使用され得る。有用な化学発泡剤としては、発泡フィルムが形成される温度にてガスを発生する物質が含まれる。
作製方法
本発明のフィルムは、当業者により理解される様々なプロセスにより作製されてもよく、キャスティング、ブロー成形、カレンダリング、単一押出成形、同時押出成形、チルキャスティングされ、または本明細書において記載されるプロセスに適合するフィルムを結果的にもたらす任意の他の手段により作製され得る。フィルムは、形成されると、本明細書において記載される実施形態の中の1つまたは複数にしたがってさらに加工されエンボス加工され得る。
図2を参照すると、エンボス加工フィルム10は、1つまたは複数の加熱されたローラ30a〜30dと、任意には赤外線ヒータ34などの二次ヒータとに熱可塑性ポリマーフィルム20を通過させることにより形成され得る。一実施形態では、加熱されるローラの温度は、約60℃〜約130℃である。また、1つまたは複数のアイドラロール40が、使用されてもよい。フィルムは、エンボス加工システム22に通して前進され、フィルム20は、図示するように中央コア26および29をそれぞれ有し得るエンボスロール25およびカウンタロール28を備えるロールの組合せ23の間に挟まれる。ロール25、28を通り前進した後に、エンボス加工された熱可塑性ポリマーフィルム10は、1つまたは複数の冷却ロール38a、38bにより冷却され得る。一実施形態では、冷却ロールの温度は、約10℃〜約30℃である。
図3は、本発明の一実施形態(実施形態A)を示す。ロール23aの組合せは、マイクロエンボスパターンを有する第1のエンボスロール25aと、カウンタロールとしての役割も果たす第2のエンボスロール28aとを備え、第2のエンボスロール28aは、弾性表面および彫刻またはエッチング加工されたエンボスパターンを有し、このパターンは、エンボス加工フィルム20中にエンボス加工パターンを形成する。第1のエンボスロール25a上のマイクロエンボス加工パターンは、第2のエンボスロール28a上の非彫刻領域に空間的に対応する。第1のエンボスロール25aは、鋼などの金属または硬質プラスチックから作製された従来のエンボスロールである。エンボスロール25aの表面中の彫刻された無光沢マイクロエンボス特徴(例えばピーク、ライン等)の深さおよび密度は、所望の鏡面光沢度低下レベルを達成するために変更され得る。
実施形態Aにおけるカウンタロールすなわち第2のエンボスロール28aは、可視デザインが彫刻された弾性表面を有し、そのデザインの非限定的な一例が、図3に示す花柄デザインである。熱可塑性フィルムが2つのエンボスロール間の挟みを通過して前進されることにより、フィルムは、エンボス加工パターンへと成形される。代替的な一実施形態では、第1のエンボスロール25aまたは第2のエンボスロール28aは、所望の硬度を有する弾性材料の表面層により覆われた任意の適切な材料からなる中央コア26および29をそれぞれ有し得る。エンボスロール28aの弾性表面の厚さは、特に限定されず、一実施形態では約30mm〜約3mmであり、25ショアA〜100ショアAの間の硬度値を有し得る。
代替的な一実施形態では、スリーブシステムが、マイクロエンボスロールおよび/またはエンボスロールと共に使用され得る。非限定的な一例では、ロールのコアは、例えば圧縮空気の利用などによりスリーブが上に押し嵌められた鋼主軸を備える。デザインは、スリーブ上に彫刻、エッチング加工等される。したがって、各パターンについてロール全体を交換する代わりに、様々な交換可能スリーブを使用することができ、これにより製造プロセスにおける大幅なコスト削減および自由度の向上が結果として得られる。
図4は、代替的な一実施形態(「実施形態B」)を示し、エンボス加工装置は、ロールの組合せ23bを備え、この組合せ23bは、エンボス加工フィルム20にエンボス加工パターンを形成するマルチレベルエンボスパターンを有する複雑エンボスロール25bと、実質的に均一な外方表面を有するカウンタロール28bとを備える。複雑エンボスロール25bは、複数のマイクロエンボスパターンおよびエンボスパターンを備え、それらはそれぞれ漸増的なエンボス深さを有する。当業者には明らかになろうが、様々な深さを有する追加のパターンが、ロール上に含まれてもよい。代替的な一実施形態では、第1のエンボスロール25aまたは第2のエンボスロール28aは、所望の硬度を有する弾性材料の表面層により覆われた任意の適切な材料からなる中央コア26および29をそれぞれ有し得る。
実施形態A(図3)または実施形態B(図4)のいずれかにおいて、エンボス加工プロセスは、高温または室温のいずれかにおいて実施され得る。温度は、エンボス加工直前のフィルムの温度を参照し、例えばIRプローブなどにより測定され得る。一実施形態では、フィルムの温度は、約10℃〜約50℃であり、代替的には約25℃〜約28℃であり、代替的には約45℃〜約150℃であり、代替的には約130℃〜約135℃である。一実施形態では、エンボス加工プロセスは、約90バールの圧力で実施される。
実施形態Bは、フレキソ印刷プロセス向けに特に修正可能である。図5および図6を参照すると、中央圧胴(CI)ドラム150を備える一体型エンボス加工およびフレキソ印刷システム100aが示される。フィルム112が、ロール114により前進され、CIドラム150へとアイドラロールにより案内され得る。CIドラム150は、1つまたは複数の印刷デッキに沿ってフィルムを前進させる。各印刷デッキは、パン128を備え、パン128からインクが、アニロックスロール124によりロール122上に取り付けられた複数の圧胴プレート120の中の1つへと搬送される。追加の印刷デッキが、異なる色を有するインク、ワニス、または当業者に知られている他の組成物を塗布するために組み込まれてもよい。プリント加工後に、フィルムはエンボス加工され得る。一体型エンボス加工およびフレキソ印刷システム100aは、中央コア126上にエンボスロールすなわち複雑エンボスロール125aをさらに備え得る。エンボス加工後に、任意には、プリント加工およびエンボス加工されたフィルム112は、プリント加工されたインクの乾燥を速めるために乾燥ユニット140により処理されてもよく、次いで任意には巻取りロール144により巻き上げられ得る。
図示しないが、乾燥ユニットは、エンボス加工前のインクの乾燥を助長させるために、印刷ロールとエンボスロールとの間に位置変更されてもよい。代替的には、図6は、フレキソ印刷システム100bを示し、フィルム112は、プリント加工前にエンボス加工され得る。いずれの実施形態においても、プリント加工は、エンボス加工と整合され得る。
代替的には、熱可塑性ポリマーフィルムは、基板材料上に直接的に配給されることにより複合(ラミネート)材料を形成してもよい。これらのフィルムおよび/またはラミネートは、約20％超の元のエンボス深さの減少を意味するものと理解されるエンボス加工パターンの明確さの著しい喪失を被らずに、例えば少なくとも1ヵ月などの適当な期間にわたり室温にて保管され得る。
さらに別の代替的な実施形態では、本発明のフィルムは、押出成形プロセスの最中のエンボス加工により作製され得る。事前に形成されたおよび任意にはプリント加工された熱可塑性フィルムをマイクロエンボス加工およびエンボス加工するのとは対照的に、溶融されたフィルムウェブが、2つのエンボスロール間に、代替的にはエンボスロールとカウンタロールとの間に、または代替的にはカウンタロールと対をなさないエンボスロール上に、直接的にキャスティングされ、したがってプリント加工前にエンボス加工され得る。したがって、溶融されたウェブは、例えば図3または図4に示すように、彫刻されたロール上に置かれる。ポリマー組成物が依然として溶融状態にあることにより、ポリマー組成物は、デザインパターン中に充填され、したがってマイクロエンボス加工および/またはエンボス加工の視覚的に訴求力のある組合せが結果として得られる。
製造品
本明細書において記載される熱可塑性フィルムは、複数の目的に対して有用であり、その一例は、消費財を含む事実上あらゆる市販製品のための保護用ラッピングまたはパッケージングとしてである。消費者製品の例としては、電子製品、自動車部品、カーケア製品、繊維製品および在宅看護製品、口腔ケア製品、洗濯用品、衣類、装具類、ならびに美容ケア製品およびスキンケア製品を含むパーソナルケア製品が含まれる。
本発明のフィルムにとって適したある種の消費者製品は、使い捨て式オムツ、トレーニングパンツ、失禁パッドおよび失禁パンツ、生理用ナプキン、タンポン、おりものシート、拭き取り材、湿式拭き取り材、包帯、およびペッサリーなどを含むがそれらに限定されない、使い捨て式吸収性製品である。本発明の熱可塑性フィルムは、パウチおよび密封ラッパーなどの使い捨て式パーソナルケア製品の個別ラッピングに特に適する。本発明の熱可塑性フィルムは、織成または不織のシートまたはフィルムに対してさらに積層されてもよく、例えばオムツ用の外方カバー、または女性用ケアパッドもしくは失禁用製品のためのバックシートなどとして使用され得る。
さらに、本発明の熱可塑性フィルムは、購買者および/またはユーザに対して好ましい視覚的および触覚的印象を与える安定的な三次元形態へと形成され得る材料のパッケージングにも有用であり得る。本発明のフィルムは、紙、板紙、厚紙、および紙または板紙の積層体などの比較的剛直なパッケージング材料への被せ材として使用され得る。
実施例
約15ミクロンの厚さを有する多層フィルムを、Table 1(表1)に記載された組成物を有する同時押出インフレーションフィルム成形(blown film coextrusion)によって調製した。本明細書において記載されるフィルムはエンボス加工されたフィルムの一例に過ぎない点を理解されたい。キャスト押出成形により作製されたエンボス加工単層フィルムまたはエンボス加工多層フィルムは、結果的に得られるフィルムが本明細書において記載される厚さおよび他の物理特性を有する場合には、本明細書に記載されるようにエンボス加工にやはり適したものである。
Figure 2017529431
多層フィルムを、Cerutti Lineでの輪転グラビア印刷を利用してプリント加工した。純銀色インクを1.5バール圧にてグラビア印刷機にて塗布し、その後40℃で乾燥させた。フィルムがインクでプリント加工される場合には、任意の適切な光沢インクが使用され得る点を理解されたい。
実施形態A:プリント加工されたフィルムを、1)約114ライン/インチを備える無光沢パターンを有するエンボスローラと、2)約50ミクロンおよび約200ミクロンの深さに彫刻された花柄、ドット等を有するマルチレベルデザインパターンを備えるカスタムデザインゴムローラとを使用してエンボス加工した。カスタムデザインゴムロールは、70または90のいずれかのショアA硬度値を有する3mm厚ゴム表面を備えるものであった。プリント加工されたフィルムのエンボス加工を90バールエンボス圧力下で約135℃にて実施することにより、プリント加工されたエンボス加工熱可塑性フィルムを得た。また、他のデザインサンプルおよび無光沢背景サンプルを、同様の条件下において調製した。
実施形態B:プリント加工されたフィルムを、無光沢パターンならびに約150μmの深さに彫刻されたカスタムデザインされた花柄デザイン(および雨滴柄、小ドット、大ドット等の他の特徴)パターンを有する、Saueressig、Vreden、Germanyにより供給されるロールを使用してエンボス加工した。カウンタロールは、90のショアA硬度値を有する3mm厚ゴム表面を備えるものであった。プリント加工されたフィルムのエンボス加工を90バールエンボス圧力下で約135℃にて実施することにより、プリント加工されたエンボス加工熱可塑性フィルムを得た。また、他のデザインサンプルおよび無光沢背景サンプルを、同様の条件下において調製した。
図7Aは、図3に示すエンボス加工装置により調製された、無光沢背景を有する、ならびに無光沢仕上げ領域および光沢仕上げ領域により強調された花柄デザインでエンボス加工されたフィルムの、フィルムの上面(金属/プラスチックエンボス加工ロール側)から見た拡大写真を示す。図7Bは、図3に示すエンボス加工装置実施形態により調製された、無光沢背景を有する、ならびに無光沢仕上げ領域および光沢仕上げ領域により強調された花柄デザインでエンボス加工されたフィルムの、フィルムの底面(ゴムエンボスロール側)から見た拡大写真を示す。
プリント加工されたエンボス加工フィルムの例示の鏡面光沢測定を、実施形態Bにしたがって調製されたサンプルについて行った(Table 3(表3)を参照)。
図8Aは、無光沢仕上げおよび光沢花柄を備えるエンボス加工デザインを有するフィルムの写真を示す。このフィルムは、平滑カウンタロールおよび装飾花柄デザインで彫刻されたエンボスロールにマイクロエンボス加工フィルムを接触させることによって製造した。
図8Bは、皮革に似た不規則ライン(「皮革外観」)を備えるエンボス加工デザインを有するフィルムの拡大写真を示す。
図9A〜図9Bは、無光沢背景ならびにマイクロエンボス加工エリア部分およびエンボス加工エリア部分を有するエンボス加工フィルムの部分の拡大写真を示す。参考までに、それぞれ図9A〜図9Bに対応する899ミクロンおよび508ミクロンのスケールが図示される。
図10Aおよび図10Bは、図3に示すエンボス加工装置を使用して調製された、金属製/プラスチック製のエンボスロールと接触状態にあったフィルムの表面からの、無光沢背景を有するエンボス加工フィルムの二次電子顕微鏡写真(10A)および後方散乱顕微鏡写真(10B)を示す、走査型電子顕微鏡(SEM)画像を示す。
図11Aおよび図11Bは、図4に示すエンボス加工装置を使用して調製された、金属製/プラスチック製のエンボスロールと接触状態にあったフィルムの表面からの、無光沢背景を有するエンボス加工フィルムの二次電子顕微鏡写真(11A)および後方散乱顕微鏡写真(11B)を示す、SEM画像である。これらのSEM顕微鏡写真は、10.0kV、45x拡大率で操作されたHitachi SU3500にて取得し、可変圧力設定は50Paであった。エンボス深さは、Tegatron CMD-IV Microscope(Tegatron, Inc.,、Franklin、OH)を使用して測定した。
Figure 2017529431
同様の代表的なサンプルの衝撃強度は、ASTM D1709-09にしたがって測定され、22gの平均ダート値を有することが分かった。
Figure 2017529431
Figure 2017529431
Figure 2017529431
Figure 2017529431
本発明のいずれの実施形態においても、特に断りがない限りは、パーセンテージはいずれも全組成の重量におけるものである。範囲はいずれも、包括的かつ組合せ可能なものである。特に断りがない限りは、数量はいずれも「約」という語により修飾されるように理解される。「含む(includes)」、「含んでいる(including)」、「包含する(contains)」、または「包含している(containing)」という用語が本明細書または特許請求の範囲において使用される場合には、それらは、請求項中において転換語として使用される場合に解釈される場合の「備えている(comprising)」という用語と同様の意味で包括的であるように意図される。
「発明を実施するための形態」の章で引用される文献はいずれも、関連部分において、参照により本明細書に組み込まれ、いずれの文献の引用も、本発明の先行技術であることを認めるものとして解釈されるべきではない。本文献中における用語のいずれかの意味または定義が、参照により組み込まれる文献中における同一用語のいずれかの意味または定義と矛盾する場合には、本文献中の用語に割り当てられた意味または定義が優先されるものとする。
本発明の特定の実施形態を示し説明したが、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、様々な他の変更および修正を行い得ることが当業者には明らかであろう。したがって、特許請求の範囲においては、本発明の範囲内に含まれるようなすべての変更および修正が範囲に含まれるように意図される。
10 フィルム、エンボス加工フィルム
14 第2のエンボス加工デザイン
17 無光沢の背景
19 第1のエンボス加工雨滴デザイン
20 熱可塑性ポリマーフィルム、エンボス加工フィルム
22 エンボス加工システム
23 ローラの組合せ
23a ロール
23b ロールの組合せ
25 エンボスロール
25a 第1のエンボスロール
25b 複雑エンボスロール
26 中央コア
28 カウンタロール
28a 第2のエンボスロール
28b カウンタロール
29 中央コア
30a 加熱されたローラ
30b 加熱されたローラ
30c 加熱されたローラ
30d 加熱されたローラ
34 赤外線ヒータ
38a 冷却ロール
38b 冷却ロール
40 アイドラロール
100a 一体型エンボス加工およびフレキソ印刷システム
100b フレキソ印刷システム
112 フィルム
114 ロール
120 圧胴プレート
122 ロール
124 アニロックスロール
125a 複雑エンボスロール
126 中央コア
128 パン
140 乾燥ユニット
144 巻取りロール
150 中央圧胴(CI)ドラム

Claims (15)

  1. 約３０ｇｓｍ以下の坪量および少なくとも約１５ｇの衝撃強度を有する、少なくとも１つの熱可塑性ポリマーを含む熱可塑性ポリマーフィルムにおいて、
    前記熱可塑性ポリマーフィルムの少なくとも一部が、マイクロエンボスパターンでマイクロエンボス加工されており、かつ前記熱可塑性ポリマーフィルムの少なくとも一部が、マイクロエンボス深さよりも大きい第１のエンボス深さを有する第１のエンボスパターンでエンボス加工されていることをさらに特徴とする、熱可塑性ポリマーフィルム。
  2. 前記熱可塑性ポリマーフィルムのマイクロエンボス加工部分が、約０．７未満のＧｆ／Ｇｉ比、約３５光沢度単位未満の鏡面光沢度、または少なくとも約７５ライン／インチのライン密度のうちの少なくとも１つを有する、請求項１に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  3. 前記マイクロエンボスパターンが、約８０μｍ以下のマイクロエンボス深さを有する、請求項１または２に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  4. デザインの前記マイクロエンボスパターンが、約７５ライン／インチ未満の密度を有するラインを備える、請求項１または３に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  5. 前記熱可塑性ポリマーフィルムのエンボス加工部分が、約０．７超のＧｆ／Ｇｉ比または約３５光沢度単位超の鏡面光沢度のうちの少なくとも一方を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  6. エンボス深さが、約８０μｍ超である、請求項１から５のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  7. 約３０ｇｓｍ以下の坪量および少なくとも約１５ｇの衝撃強度を有する熱可塑性ポリマーフィルムにおいて、
    無光沢仕上げおよび第１の鏡面光沢度を有する少なくとも一部と、光沢仕上げおよび第２の鏡面光沢度を有する少なくとも一部と、であって、前記第１の鏡面光沢度と前記第２の鏡面光沢度との間の差ΔＧが少なくとも約５光沢度単位である、無光沢仕上げおよび第１の鏡面光沢度を有する少なくとも一部と、光沢仕上げおよび第２の鏡面光沢度を有する少なくとも一部と、をさらに特徴とする、熱可塑性ポリマーフィルム。
  8. 前記無光沢仕上げを有する部分が、マイクロエンボス深さを有するマイクロエンボス加工パターンを備える、請求項７に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  9. 前記光沢仕上げを有する部分が、マイクロエンボス深さよりも大きいエンボス深さを有するエンボスパターンを備える、請求項７に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  10. 前記熱可塑性ポリマーフィルムの少なくとも一部が、エンボス深さよりも大きい第２のエンボス深さを有する第２のエンボスパターンでエンボス加工されている、請求項７から９のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  11. 前記熱可塑性ポリマーフィルムが、少なくとも１つの着色剤を含み、前記着色剤が任意に、エンボス加工パターンと整合するプリント加工デザインを形成する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  12. 熱可塑性ポリマーが、ポリオレフィンポリマー、ポリオレフィンコポリマー、オレフィンブロックコポリマー、またはそれらの組合せを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  13. 前記熱可塑性ポリマーフィルムが基板に積層される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の熱可塑性ポリマーフィルム。
  14. エンボス加工熱可塑性ポリマーフィルムを作製する方法であって、
    第１のエンボスロールと第２のエンボスロールとの間に約３０ｇｓｍ以下の坪量を有する熱可塑性ポリマーフィルムを前進させるステップであって、前記第１のエンボスロールが、前記熱可塑性ポリマーフィルム上に無光沢仕上げを与えるのに適したマイクロエンボスパターンを備え、かつ前記第２のエンボスロールが、前記熱可塑性ポリマーフィルム上に少なくとも１つのエンボス加工デザインを与えるのに適した少なくとも１つのエンボスパターンを備える、ステップと、
    前記マイクロエンボスパターンおよび第１のエンボスパターンを前記熱可塑性ポリマーフィルムに与えるのに十分な圧力を印加するステップと、
    を含む、方法。
  15. エンボス加工熱可塑性ポリマーフィルムを作製する方法であって、
    第１のエンボスロールと非エンボスカウンタロールとの間に約３０ｇｓｍ以下の坪量を有する熱可塑性ポリマーフィルムを前進させるステップであって、前記第１のエンボスロールが、前記熱可塑性ポリマーフィルム上に無光沢仕上げを与えるのに適した少なくとも１つのマイクロエンボスパターンと、第１のエンボス深さを有する少なくとも１つのエンボスパターンと、を備える、ステップと、
    前記マイクロエンボスパターンおよび前記エンボスパターンを前記熱可塑性ポリマーフィルムに与えるのに十分な圧力を印加するステップと、
    を含む、方法。
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