JP2023055721A

JP2023055721A - 基材間のインターリーフとして使用されるフィルム

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Publication number: JP2023055721A
Application number: JP2023003106A
Authority: JP
Inventors: バンキムブーペンドラデサイ; Bhupendra Desai Bankim; カールダグラスレイ; Douglas Ray Carl; リッキーサントソ; Santoso Ricky; シェイレッシュチュニラルパテル; Chunilal Patel Shailesh; ケヴィンエイブラッディ; A Brady Kevin
Original assignee: Tredegar Film Products LLC
Current assignee: Tredegar Film Products LLC
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2023-01-12
Publication date: 2023-04-18
Also published as: WO2019075346A2; BR112020007263A8; US20190111662A1; US11192338B2; BR112020007263A2; CN111356569A; EP3706996A2; JP2020536832A; TWI814747B; TW201922867A; KR102648708B1; KR20200062311A; EP3706996A4; WO2019075346A3; CN111356569B; CN115042492A; BR112020007263B1

Abstract

【課題】取扱い中に変形するのに十分な堅さであり、紙に類似したシート状インターリーフの配置を容易にし、微粒子を最小限に抑えるかまたは排除し、隣接する板ガラス間の緩衝効果をもたらす、現在の板ガラス用の間紙に代わるインターリーフを提供する。【解決手段】基材間のインターリーフとして使用されるフィルムであって、第１の面および前記第１の面に対向する第２の面を規定する、複数の微小空隙を有するポリオレフィン・マトリックスを含む発泡コア層と、第１の面の第１のスキン層と、第２の面の第２のスキン層と、を備え、約６０ｇｓｍ～約８０ｇｓｍの坪量と、約９０ミクロン～約２００ミクロンの厚さと、サーキュラー・ベンド・スティフネス試験による約２５０グラム～約５５０グラムの剛性と、を有する。【選択図】図１ａ

Description

本発明は、板ガラスまたは厚板ガラスなどの基材間のインターリーフとして使用されるフィルムを対象とする。

間紙は、一般に、複数の板ガラスが一般的に傾斜面上で横並びまたは上下に積み重ねられる、取扱い中または搬送中の保護シートとして、板ガラスのメーカーによって使用される。間紙は、積み重ねられた板ガラス間の衝撃および摩耗を低減する物理的障壁として作用することによって、保護を提供する。しかしながら、間紙は、板ガラスの表面上に微粒子を残す場合が多く、それが板ガラスの表面の着色、汚染、および／または擦り傷を生じさせる恐れがある。

取扱い中に変形するのに十分な堅さであり、紙に類似したシート状インターリーフの配置を容易にし、微粒子を最小限に抑えるかまたは排除し、隣接する板ガラス間の緩衝効果をもたらす、現在の板ガラス用の間紙に代わるインターリーフを提供することが望ましい。

本発明の一態様によれば、板ガラス間のインターリーフとして使用されるフィルムが提供される。

一実施形態によれば、基材間のインターリーフとして使用されるフィルムは、ポリオレフィンを含み、約３０ｇｓｍ～約７０ｇｓｍの坪量と、約１５０ミクロン～８００ミクロンのエンボス厚さと、サーキュラー・ベンド・スティフネス試験による約１５０グラム～約７５０グラムの剛性とを有する。

別の実施形態では、ポリオレフィンは、ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、高結晶性ポリプロピレン、ホモポリマー・ポリプロピレン、有核ポリプロピレン、コポリマー・ポリプロピレン、および／またはそれらのブレンドを包含する。

ポリオレフィンはポリプロピレンであってもよい。

フィルムは、スリップ剤、造核剤、および抗酸化物質安定剤を含むがそれらに限定されない、少なくとも１つの添加剤を含んでもよい。

一実施形態では、フィルムは、その一方の面に複数の隆起部分と、その対向面に複数の突起とを含んでもよい。

更にまた、複数の隆起部分は、単一方向で整列した複数の実質的に平行なリブであってもよい。

複数の隆起部分は、第１の方向に整列した第１の複数の実質的に平行なリブ、および第１の方向に対してある角度の第２の方向に整列した第２の複数の実質的に平行なリブであってもよい。

角度は０°～９０°の範囲であってもよい。

第１の方向はフィルムの機械方向に対して約４５°であってもよい。

第２の方向は第１の方向から約９０°であってもよい。

基材は、ガラス、ポリカーボネート、ポリ（メチル・メタクリレート）、またはステンレス鋼で作られてもよい。

本発明はまた、複数の微小空隙を有するポリオレフィン・マトリックスで作られた発泡コア層を備えた、基材間のインターリーフとして使用されるフィルムを包含する。発泡コア層は、第１の面および第１の面に対向する第２の面を規定することが企図される。第１のスキン層は第１の面に配設される。第２のスキン層は第２の面に配設される。フィルムは、約６０ｇｓｍ～約８０ｇｓｍの坪量と、約９０ミクロン～約２００ミクロンの厚さと、サーキュラー・ベンド・スティフネス試験による約２５０グラム～約５５０グラムの剛性とを有する。

発泡コア層を備えたフィルムの場合、剛性は、サーキュラー・ベンド・スティフネス試験に従って、約３００グラム～約３５０グラムであってもよい。

発泡コア層を備えたフィルムはまた、約５％～約２０％の圧縮率を有してもよい。

発泡コア層を備えたフィルムは、約８０％～約９９％の弾性を有するように構築されることが企図される。

発泡コア層を備えたフィルムの場合、第１のスキン層および／または第２のスキン層も発泡させてもよい。

更にまた、発泡コア層を備えたフィルムの場合、第１のスキン層は、発泡マクロ構造の規則的配列または不規則パターンが一体的に形成された、エンボス外表面を有してもよい。

ここで、第２のスキン層は接着面であってもよく、ならびに／または接着面を含んでもよい。

発泡コア層を備えたフィルムは、フィルムの一方の外表面が約０．１μｍ～約１０μｍの平均表面粗さＲａを有するように構築されてもよい。

それに加えて、フィルムの一方の外表面は、約１μｍ～約３５μｍの表面粗さＲｚを有してもよい。

更にまた、フィルムの一方の外表面は、約１００μｍ～約３５０μｍの表面ピーク間の平均間隔Ｓｍを有してもよい。

発泡コア層を備えたフィルムの場合、ポリオレフィン・マトリックスは、ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、高結晶性ポリプロピレン、ホモポリマー・ポリプロピレン、有核ポリプロピレン、コポリマー・ポリプロピレン、またはそれらのブレンドを包含することが企図される。

ポリオレフィン・マトリックスはまた、スリップ剤、造核剤、および抗酸化物質安定剤を含むがそれらに限定されない、少なくとも１つの添加剤を含んでもよい。

この実施形態の場合、第１のスキン層および／または第２のスキン層は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはそれらのブレンドを含んでもよい。

更にまた、発泡コア層を備えたフィルムの場合、第１のスキン層および／または第２のスキン層は、スリップ剤、造核剤、および抗酸化物質安定剤など、少なくとも１つの添加剤を組み込んでもよい。

基材は、材料の中でも特に、ガラス、ポリカーボネート、ポリ（メチル・メタクリレート）、およびステンレス鋼を包含する。

本発明のこれらおよび他の態様、特徴、および特性、ならびに関連する構造的要素および部分の組合せの製造方法および機能、ならびに製造の経済は、全て本明細書の一部を成す添付図面を参照して、以下の説明および添付の特許請求の範囲を考察することによって更に明白となるであろう。しかしながら、図面は単に例証および説明のためのものであり、本発明の限定を定義しようとするものではないことが、明確に理解されるべきである。本明細書および特許請求の範囲で使用するとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈において別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を含む。

以下の図面の構成要素は、本開示の一般原理を強調するために例証されるものであり、必ずしも縮尺通りではない。一貫性および明瞭性のため、対応する構成要素を指定する参照符号は、図面全体を通して必要に応じて繰り返される。

本発明の一実施形態によるフィルムを示す概略上面図である。図１ａのフィルムを示す概略側面図である。本発明の一実施形態によるフィルムを示す概略上面図である。図２ａのフィルムを示す概略側面図である。図２ａのフィルムの一実施形態の上面を示すマイクロ写真である。図２ａのフィルムの下面を示すマイクロ写真である。図２ｃのフィルムの上面の斜視図を示すマイクロ写真である。図２ｄのフィルムの下面の斜視図を示すマイクロ写真である。図１ａ～２ｆに示されるエンボス加工フィルムを製造する装置の一実施形態を示す概略図である。本発明の一実施形態によるフィルムを示す概略斜視図である。図４に示されるフィルムを製造する装置の一実施形態を示す概略図である。図５に示される装置で使用されてもよいニップ・ローラを示す概略断面図である。本発明の一実施形態によるフィルムの上面を示すマイクロ写真である。図７ａのフィルムの下面を示すマイクロ写真である。

図１ａおよび１ｂは、本発明の一実施形態によるフィルム１００を示している。フィルム１００は、ｘ寸法、ｙ寸法、およびｚ寸法を有する。ｘ寸法は、図３に示され更に詳細に後述される装置で製造される際の、フィルム１００の機械方向と一致する。ｙ寸法は、図３に示される装置で製造される際の、ｘ寸法および機械方向に垂直なフィルム１００の横断方向と一致し、ｚ寸法は、ｘ寸法およびｙ寸法の両方に垂直である。フィルム１００は、フィルム１００の第１の面１１０からフィルムの第２の面１３０までｚ寸法で延びる、エンボス高さまたは厚さ１２０を有する。エンボス高さ１２０は、約３０ミクロン（μｍ）～約８００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、エンボス高さ１２０は、約１５０ミクロン（μｍ）～約８００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、エンボス高さ１２０は、約１００ミクロン（μｍ）～約３００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。

図１ａおよび１ｂに示される実施形態では、フィルム１００は、フィルム１００のベース部分１６０からオフセットされた、複数の「リブ」または隆起部分１４０を含む。隆起部分１４０は、互いに実質的に平行であり、やはり実質的に互いに平行であるベース部分１６０の区画によって離隔されている。ベース部分１６０の各区画は、隆起部分１４０とは反対の方向にｚ寸法で延在する複数の陥凹部１８０を含む。複数の陥凹部１８０は、図示されるように、フィルムの第２の面１３０と一致するベース部分１６０の対向面では、複数の突起１９０のように見える。フィルム１００の第２の面１３０が板ガラスなどの平らな表面上に置かれたとき、突起１９０の先端のみが平らな表面に接触する。反対に、フィルム１００の第１の面１１０が平らな表面上に置かれたとき、隆起部分１４０の頂部のみが平らな表面に接触する。

次に、別の板ガラスがフィルム１００の露出面上に、またはそれに隣接して置かれた場合、フィルム１００の向きに応じて、隆起部分１４０の頂部または突起１９０の先端のどちらかが第２の板ガラスに接触する。隆起部分１４０は、同じ坪量を有するがエンボス構造を有さず、実質的に平行で連続した第１および第２の面を有するフィルム（即ち、「平らな」フィルム）と比較して、板ガラスの緩衝効果をもたらすとともに、曲げ剛性を増加させる。板ガラス間のインターリーフとしての用途には、フィルム１００が紙のような剛性を有することが望ましい。

図２ａ～２ｆは、本発明の一実施形態によるフィルム２００を示している。フィルム２００は、ｘ寸法、ｙ寸法、およびｚ寸法を有する。ｘ寸法は、図３に示され更に詳細に後述される装置で製造される際の、フィルム２００の機械方向（ＭＤ）と一致する。ｙ寸法は、図３に示される装置で製造される際の、ｘ寸法および機械方向に垂直なフィルム２００の横断方向（ＴＤ）と一致し、ｚ寸法は、ｘ寸法およびｙ寸法の両方に垂直である。フィルム２００は、フィルム２００の第１の面２１０からフィルム２００の第２の面２３０までｚ方向で延在する、エンボス高さまたは厚さ２２０を有する。エンボス高さ２２０は、約３０ミクロン（μｍ）～約８００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、エンボス高さ２２０は、約１５０ミクロン（μｍ）～約８００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、エンボス高さ２２０は、約１００ミクロン（μｍ）～約３００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。

フィルム２００は、フィルム２００のベース部分２６０からオフセットされた、複数の「リブ」または隆起部分２４０を含む。隆起部分２４０は、ベース部分２６０の各区画が正方形の全体形状であって隆起部分２４０によって取り囲まれるような格子を形成するように、９０°の角度で交差する２つの平行な組で配置される。図示される実施形態では、隆起部分２４０はｘ寸法に対して約４５°の角度で整列する。他の実施形態では、隆起部分２４０は一般に、ｘ寸法に対して０°～９０°の角度で整列してもよい。一実施形態では、ベース部分２６０の各区画を取り囲む各隆起部分２４０の長さは、約２０００ミクロン（μｍ）～約２５００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよく、各隆起部分２４０の幅は、約１５０ミクロン（μｍ）約２００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。

ベース部分２６０の各区画は、隆起部分２４０とは反対の方向にｚ寸法で延びる複数の陥凹部２８０を含む。複数の陥凹部２８０は、図示されるように、フィルムの第２の面２３０と一致するベース部分２６０の対向面では、複数の突起２９０のように見える。フィルム２００の第２の面２３０が板ガラスなどの平らな表面上に置かれたとき、突起２９０の先端のみが平らな表面に接触する。反対に、フィルム２００の第１の面２１０が平らな表面上に置かれたとき、隆起部分２４０の頂部のみが平らな表面に接触する。

次に、別の板ガラスが別の露出面上に、またはそれに隣接して置かれた場合、フィルム２００の向きに応じて、隆起部分２４０の頂部または突起２９０の先端のどちらかが第２の板ガラスに接触する。隆起部分２４０は、同じ坪量を有するがエンボス構造を有さず、実質的に平行で連続した第１および第２の面を有するフィルム（即ち、「平らな」フィルム）と比較して、板ガラスの緩衝効果をもたらすとともに、曲げ剛性を増加させる。更に詳細に後述するように、板ガラス間のインターリーフとしての用途には、フィルム２００が紙のような剛性を有することが望ましい。

図３は、上述のフィルム１００、２００を含む、本発明の実施形態によるフィルムを製造するのに使用されてもよい、装置３００を示している。図示されるように、装置３００は、少なくとも１つの押出機（図示せず）の端部に配置され、押出物または溶融カーテンとしても知られるポリマー・ウェブ３０４を形成するように構成される、押出しダイ３０２を含む。ポリマー・ウェブ３０４は、単層または複層のポリマー・ウェブであってもよい。ポリマー・ウェブ３０４を形成するのに使用される材料は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）および／またはポリプロピレン（ＰＰ）が主成分である、ポリエチレン（ＰＥ）、ＨＤＰＥ、ＰＰ、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、および直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）のブレンドであってもよい。ポリプロピレンは、高結晶性ＰＰ、ホモポリマーＰＰ、有核ＰＰ、およびコポリマーＰＰのいずれか１つ、および／または組合せであってもよい。更にまた、添加剤がポリオレフィンに含まれてもよい。添加剤としては、スリップ剤、造核剤、および抗酸化物質安定剤が挙げられるが、それらに限定されない。

図３に示される実施形態では、ポリマー・ウェブ３０４は、押出しダイ３０２を出て、真空が引かれる固定の真空スロット３０８の周りを回転する成形構造３０６上に堆積する。成形構造３０６および固定の真空スロット３０８は、成形ステーション３０７の一部である。成形構造３０６は、１つまたは複数のパターンで配置された、複数の開口部３０６ａおよび複数の隆起部分（図示せず）を含む。成形構造３０６上のポリマー・ウェブ３０４が真空スロット３０８の上を通過すると、成形構造３０６の開口部３０６ａの直上にあるポリマー・ウェブ３０４の部分が開口部３０６ａに引き込まれて、ポリマー・ウェブ３０４の成形構造３０６に面する表面上に突起を形成する一方、成形構造３０６上の隆起部分の直上にあるポリマー・ウェブ３０４の部分は、隆起部分の形に適合してエンボス・フィルム３１０を形成する。引かれる真空が十分に大きい（より負である）場合、突起の端部にアパーチャが形成されて、有孔ウェブを形成してもよい。

成形構造３０６はまた、エンボス・フィルム３１０へと変換される際にポリマー・ウェブ３０４を冷却し、それによって、エンボス・フィルム３１０はローラ３１２によって成形構造３０６から引き離され、更なるローラ３１６、３１８を介して巻取機３１４に搬送され、巻取機３１４によってロール３２０に巻かれてもよい。図示される実施形態はいかなる形でも限定的であることを意図しない。例えば、別の実施形態では、成形構造３０６上に直接ポリマー・ウェブ３０４を押し出す代わりに、既にチルド・ロール上に押し出され急冷されて固体ポリマー・ウェブになっているポリマー・ウェブが、再加熱され、成形ステーション３０７に搬送されてもよい。

一実施形態では、エンボス・フィルム３１０の坪量は、約２０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）～約２００ｇｓｍであってもよい。一実施形態では、エンボス・フィルム３１０の坪量は、約３５グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）～約７０ｇｓｍであってもよい。一実施形態では、エンボス・フィルム３１０の坪量は、約４０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）～約６５ｇｓｍであってもよい。一実施形態では、エンボス・フィルム３１０は、約３０ミクロン（μｍ）～約８００ミクロン（μｍ）のエンボス厚さを有してもよい。一実施形態では、エンボス・フィルム３１０は、約１２０ミクロン（μｍ）～約３００ミクロン（μｍ）のエンボス厚さを有してもよい。一実施形態では、エンボス・フィルム３１０は、約２００ミクロン（μｍ）～約２５０ミクロン（μｍ）のエンボス厚さを有してもよい。

図４は、本発明の一実施形態によるフィルム４００を示している。図示されるように、フィルム４００は、その対向する両面にある２つのスキン層４１２、４１４の間に挟まれた発泡コア層４１０を含む。発泡コア層４１０は、更に詳細に後述するように、図５に示される装置を使用して形成されてもよい、ポリマー・マトリックス４１６と複数の微小空隙４１８とを含む。微小空隙４１８のサイズおよび分布は、フィルム４００が板ガラス間のインターリーフとして使用されてもよいように、フィルム４００の所望の曲げ剛性を達成するように調節されてもよい。図示される実施形態では、一方のスキン層４１２は、フィルム４００によって保護されている基材（ガラスなど）の隣接面に接着しない離型面として機能してもよい、エンボス外表面４２０を有する。

発泡コア層４１０のポリマー・マトリックス４１６は、様々なＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、およびスリップ剤または粘着防止剤から選択された少量の成分とブレンドされた、主にＨＤＰＥまたはＰＰのブレンドであってもよい。発泡コア層４１０の両面のスキン層４１２、４１４は、ＰＥ、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＬＤＰＥ、およびＬＬＤＰＥと、主成分としてのＨＤＰＥおよび／またはＰＰとのブレンドであってもよい。ＰＰは、高結晶性ＰＰ、ホモポリマーＰＰ、有核ＰＰ、およびコポリマーＰＰのいずれか１つ、および／または組合せであってもよい。更にまた、添加剤がポリオレフィンに含まれてもよい。添加剤としては、スリップ剤、造核剤、および抗酸化物質安定剤が挙げられるが、それらに限定されない。

図５は、フィルム４００を製造するのに使用されてもよい装置５００を概略的に示している。図示されるように、装置５００は、主押出機５０２と、フィード・ブロック５０８に供給する２つの衛星押出機５０４、５０６とを含む。主押出機５０２は、例えば、米国特許第６，０５１，１７４号および第６，２８４，８１０号、ならびに米国特許出願公開第２０１３／０３０３６４５号に記載されているような、いわゆるミューセル法に従って発泡剤を注入する注入システム５１０を含むように適合される。一実施形態では、衛星押出機５０４、５０６の一方または両方もまた、ミューセル法に従って発泡剤を注入する注入システムを含むように適合されてもよい。発泡剤は、二酸化炭素、窒素、またはそれらの混合物であってもよい。上記で参照した特許文献に記載されているように、発泡剤は、超臨界流体として押出機５０２に導入されてもよい。注入システム５１０を備えた主押出機５０２は、発泡コア層４１０を作成するように構成され、衛星押出機５０４、５０６は、上述のスキン層４１２、４１４を作成するように構成される。フィード・ブロック５０８は、溶融カーテンまたは押出物５１４を、平滑なまたは凹凸がある（０．０１ミクロン（μｍ）～約２０ミクロン（μｍ）の表面粗さＲａ）クローム・メッキを施した金属鋳造ローラ５１６上に出力する、押出しダイ５１２を供給する。押出物５１４が鋳造ローラ５１６上で急冷される際に、押出物５１４は、２０ミクロン（μｍ）以下の表面粗さ（Ｒａ）を有する平滑な、研磨された、ならびに／または凹凸仕上げされたゴムのエンボス加工ローラ５１８を用いてエンボス加工されて、図４に示されるフィルム４００などのフィルム５２０を作成してもよい。フィルム５２０は、ローラ５２４、５２６によって巻取機５２２に搬送され、ロール５２８に巻かれてもよい。

エンボス加工ローラ５１８の外表面５３０は、図６に更に詳細に示されるように、月形をした凹状の窪みまたはディンプル（ゴルフ・ボールの外表面に類似）の固定の配列もしくは不規則な配列を用いて、凹凸加工、研磨、および／または彫刻されてもよい。固定の配列または不規則な窪みをエンボス加工する目的は、等方性の「繰り返される欠陥部」の配列（即ち、ディンプル、窪み、もしくは刻み目）を、フィルムに意図的に作成することであり、図４に示されるように、フィルム厚さの一部分がエンボス表面４２０上に引き伸ばされるかまたは突出する。フィルム４００のエンボス表面４２０上に作成された規則的で周期的な突起によって、フィルム４００によって保護されている基材の隣接する表面に接着しない離型面が作成される。当業者には理解されるように、エンボス表面４２０上の「繰り返される欠陥部」（即ち、ディンプル、窪み、もしくは刻み目）は、所望に応じて、任意のパターン、密度、形状、高さなどを有してもよい。

一実施形態では、装置５００は、図５に示されるような鋳造フィルムの代わりに、吹込みフィルムを製造するように構成されてもよい。かかる実施形態では、押出しダイ５１２は、従来の吹込みフィルム製造ラインで使用される円形ダイとして構成されてもよく、当業者には理解されるように、空気を使用して押出物を気泡へと膨張させてもよい。

フィルム４００の総坪量は約２０ｇｓｍ～約２００ｇｓｍの範囲であってもよい。一実施形態では、フィルム４００の坪量は約５０ｇｓｍ～約１００ｇｓｍであってもよい。一実施形態では、フィルム４００の坪量は約５０ｇｓｍ～約８０ｇｓｍであってもよい。一実施形態では、フィルム４００の坪量は約６０ｇｓｍであってもよい。フィルム４００の合計厚さ４２２は、最終的な所望の曲げ剛性に応じて、約３０ミクロン（μｍ）～約８００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、合計厚さは約５０ミクロン（μｍ）～約２００ミクロン（μｍ）であってもよい。一実施形態では、フィルム４００の合計厚さ４２２は約９０ミクロン（μｍ）～約２００ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、フィルム４００の合計厚さ４２２は約８０ミクロン（μｍ）～約１２０ミクロン（μｍ）の範囲であってもよい。

発泡コア層４１０を作成するのに他の技術が使用されてもよいことが企図される。例えば、化学的発泡剤および／または充填剤を使用して、発泡コア層４１０のポリマー・マトリックス４１６内に微小空隙４１８が作成されてもよい。

図７ａおよび７ｂは、吹込みフィルム製造装置（図示せず）でミューセル法を使用して作られたフィルム７００の顕微鏡写真である。フィルム７００は、ＨＤＰＥおよび複数の微小空隙７２０を含むポリマー・マトリックス７１０を有する。様々な微小空隙の測定値が図７ｂに示されており、約１００ミクロン（μｍ）～約１０００ミクロン（μｍ）の範囲である。５ミクロン（μｍ）程度の小さい直径を有する、より小さい微小空隙が達成されてもよいことが企図される。

フィルムが保護する基材に対するフィルムの接着を向上させることが望ましい用途では、特にフィルムのエンボス加工されていない面に、更なる接着層が追加されてもよい。

上述の方法に従って作られたフィルム・サンプルを製造し、２つのタイプの剛性、圧縮率、および弾性に関して試験した。例１は、図２ａ～２ｆに示される構造と約４９グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）の坪量で作った。例２は、図２ａ～２ｆに示される構造と約７０ｇｓｍの坪量で作った。例３は、図７ａ～７ｂに示される構造と約６０ｇｓｍの坪量で作った。比較例Ａは、約４９ｇｓｍの坪量を有し、厚板ガラスのインターリーフとして使用される紙であった。比較例Ｂは、約７６ｇｓｍの坪量を有し、コピー機およびデスクトップ・プリンタで使用される標準的な印刷用紙であった。後述するように、例１～３ならびに比較例ＡおよびＢのサンプル全てをガーレー剛性に関して試験し、例１～３および比較例Ｂをサーキュラー・ベンド・スティフネスに関して試験し、例１～３を圧縮率および弾性に関して試験した。

ガーレー剛性試験方法は、制御された反復可能な条件下で多種多様な平らな材料および寸法を有する製品を曲げるのに要する力を測定する、試験機器（ＴｅｌｅｄｙｎｅＧｕｒｌｅｙ、モデル＃４１７１、デジタル・モデル、ＧｅｎｕｉｎｅＧｕｒｌｅｙ剛性試験機）を利用した。測定された力は、試験された材料の剛性、可撓性、または柔軟性と同等とみなすことができる。各サンプルについて、３つの試料（ｎ＝３）を機械方向（ＭＤ）で切り取って試験し、３つの試料（ｎ＝３）を機械方向に垂直な横断方向（ＴＤ）で切り取って試験した。ＭＤ試料およびＴＤ試料の剛性値を平均し、下記の表１に列挙した。

サーキュラー・ベンド・スティフネス試験方法は、直径２５．４ｍｍ（１インチ）の平らな表面を有するプランジャを利用して、材料のサンプルをプラットフォームのオリフィスに押し込んだ。プラットフォームの頂部の３ｍｍ（１／８インチ）上方で始まる、５７ｍｍ（２．２５インチ）の下降行程中にサンプルを３８．１ｍｍ（１．５インチ）のオリフィスに押し込むのに要する最大の力を、力測定ゲージを用いて測定した。測定された最大の力は、１つを超える面における同時の曲げに対する抵抗を測定することによって、材料剛性を示す。

圧縮率および弾性試験方法を使用して、８６２．６０ｇ（３０．４オンス）の重量がサンプルに適用され、サンプルから除去された後の厚さの変化を測定することによって、圧縮および圧縮後の回復に耐えるフィルムの能力を評価した。６．７６ｋＰａ（０．９８ｐｓｉ）の圧力を１２．９０ｃｍ^２（２平方インチ）にわたって働かせた。重量の適用前後の厚さの変化はフィルムの圧縮抵抗を測定し、圧力下における厚さの低減からはフィルムの圧縮率が得られる。重量適用前および重量除去後の合計厚さは、フィルムの弾性（回復能力）を示す。以下で使用されるとき、圧縮率は、フィルムが圧縮圧力に耐える能力の基準であり、圧縮厚さを元の厚さで割ったもの（１００を掛ける）として定義される。以下で使用されるとき、弾性は、フィルムが圧縮後に回復する能力を測定し、フィルムのリバウンド厚さ（圧力の除去後）を元の厚さで割ったもの（１００を掛ける）として定義される。

圧縮率および弾性データは、例１～３によってもたらされる緩衝効果の基準を提供する。弾性値がより高く１００％に近付くのに関連して、圧縮率値が高くなるほど緩衝効果は良好になる。上述した本発明の実施形態に従ってフィルムの坪量および構造を最適化することによって、結果として得られるフィルムが、板ガラスまたは厚板ガラスなどの硬質基材間のインターリーフとして使用するのに、所望の剛性および緩衝効果を提供することが予期される。

更なる紙の比較例を、坪量、サーキュラー・ベンド・スティフネス、圧縮率、および弾性（上述）、ならびに低負荷厚さおよび高負荷厚さ（上述）に関して試験した。更なる比較例の試験結果を以下の表２に列挙する。

上述したようにフィルムのエンボス厚さを測定する低負荷厚さ試験方法は、直径５０．８ｍｍ（２インチ）のアンビルと６１２．９ｇ／ｃｍ^２（９５ｇ／平方インチ）の死荷重を有し、２～５秒の滞在時間を使用する電動マイクロメータを利用した。５つの測定値を単一のフィルム・サンプルから取り、４つの異なるフィルム・サンプルを測定した。全ての測定値を各例に対して平均し、ミクロン（μｍ）単位の「低負荷厚さ」として報告した。

一般的に、平らな（即ち、エンボス加工されていない）フィルムの厚さを測定するのに使用される、高負荷厚さ試験方法は、０．４８ｃｍ（３／１６インチ）のアンビル・サイズおよび１１３ｇの死荷重を有するマイクロメータを利用した。５つの測定値を単一のフィルム・サンプルから取り、４つの異なるフィルム・サンプルを測定した。全ての測定値を各例に対して平均し、ミクロン（μｍ）単位の「高負荷厚さ」として報告した。

比較例Ｃは、Ｓｔａｐｌｅｓが販売するステノ・パッドから得た紙片であった。比較例Ｄは、ＯｆｆｉｃｅＭａｘ／ＯｆｆｉｃｅＤｅｐｏｔが販売するステノ・パッド（品番１３７９８００）から得た紙片であった。

本発明の実施形態に従って追加のサンプルを作り、本明細書に記載する様々な物理的性質に関して試験した。例４～６は、図３に概略的に示される装置３００を使用して製造した。

例４の場合、ポリプロピレン８５％および低密度ポリエチレン１５％のブレンドを押出機に供給し、単層溶融カーテンを成形構造３０７上に押し出して、図１ａ～１ｂに全体的に示される構造および４４．６ｇｓｍの坪量を有する、エンボス・フィルムを形成した。

例５の場合、三層の溶融カーテンを成形構造３０７上に押し出して、リブ２４０がフィルムの機械方向（ＭＤ）および横断方向（ＴＤ）と一致するｘ軸およびｙ軸に平行に配向されたことを除いて、図２ａおよび２ｂに全体的に示される構造を有するエンボス・フィルムを形成した。結果として得られるフィルムの坪量は４６．８ｇｓｍの坪量を有していた。三層全て、高密度ポリエチレン９９％とスリップ剤を含む低密度ポリエチレン・マスターバッチ１％との同じブレンドを有していた。

例６の場合、例５の三層フィルムに使用したのと同じ材料のブレンドを、例えば図２ａに示されるように、フィルムの機械方向（ＭＤ）に対して４５°の角度で全て配設された隆起リブのパターンをフィルムに提供するように設計された、成形構造３０７上に押し出した。結果として得られるフィルムの坪量は６４．１ｇｓｍであった。

上述の試験方法に従って、低負荷厚さ、高負荷厚さ、サーキュラー・ベンド・スティフネス、圧縮率、および弾性に関してサンプルを試験した。例４～６に対するかかる試験の結果を下記の表３に列挙している。

少なくとも２００グラムのサーキュラー・ベンド・スティフネスを有するサンプルは、インターリーフ材料として紙に代わる所望の剛性を有するであろうことが予期される。

残留物測定試験方法を使用して、負荷下において高温多湿で老化させた後のフィルム・サンプルによってどの程度の残留物がきれいなガラス表面上に堆積したか、また次にガラスを洗浄したときにどの程度の堆積残留物が洗い落とされたかを判定した。具体的には、各フィルム・サンプルをきれいなガラス表面に積層し、１．２ｋｇの重りの下で５５℃相対湿度８５％の環境で７２時間老化させた。積層に先立って、５０ｍｍ×５０ｍｍの面積内の各々１．４０ｍｍ×１．０５ｍｍのサイズの２５か所で、干渉分光法によってきれいなガラス表面を分析して、既にガラス上にある基底残留物量を判定した。老化後、フィルムを除去し、ガラス表面上の表面残留物の量を同じ２５か所で測定して、どの程度の残留物がフィルムによってガラス上に堆積したかを判定した。ガラスは自動食器洗浄機で洗浄し、ガラス表面を同じ２５か所で再び測定して、どの程度の残留物がガラス上に残っているかを判定した。例４、５、および６に関する結果を下記の表４に列挙している。

粒子計数試験方法は、ヘルムク・ドラム方法（環境科学技術協会（ＩＥＳＴ）ＲＰ－ＣＣ００３．３）に従って完了した。１２５ｍｍ×１２５ｍｍの正方形のサイズのフィルム・サンプルを、ヘルムク・ドラムのチャンバに導入し、１０ｒｐｍで１０分間ヘルムク・ドラム内で転回させた。チャンバに接続された空中粒子カウンタによって、０．３ミクロン（μｍ）超過および０．５ミクロン（μｍ）超過のサイズを有する粒子計数を提供した。例４～６に関する結果をやはり下記の表４に列挙している。

図５に示される装置５００を使用して例７～１１を準備し、後述する。

例７の場合、三層の溶融カーテンを、０．０１μｍの表面粗さＲａを有する鋳造ローラ上に押し出し、１．１４μｍの表面粗さＲａを有するエンボス加工ローラを、鋳造ローラ上で冷却させたフィルムとは反対側の面上のフィルムに接触させた。三層構造のコア層は、ポリプロピレン９８％と造核剤を含むポリプロピレン・マスターバッチ２％とのブレンドであった。このサンプルのコア層は発泡させなかった。三層フィルムのスキン層は、ポリプロピレン９８％と造核剤を含むポリプロピレン・マスターバッチ２％とのブレンドであった。結果として得られるフィルムは６８．８ｇｓｍの坪量を有していた。

例８の場合、三層の溶融カーテンを、４．１９μｍの表面粗さＲａの表面パターンを有する鋳造ローラ上に押し出し、２．０３μｍの表面粗さＲａを有するエンボス加工ローラを、鋳造ローラ上で冷却させたフィルムとは反対側の面上のフィルムに接触させた。三層構造のコア層は、高密度ポリエチレン９２％とタルクを含むポリエチレン・マスターバッチ８％とのブレンドであった。コア層は、ミューセル法を使用して発泡させて、ポリマー・マトリックスと、一般に約０．５μｍ～約１２μｍの範囲内の外径を有する複数の微小空隙とを有する、発泡コア層を作成した。三層フィルムのスキン層は、高密度ポリエチレン５９％、ポリプロピレン４０％、および造核剤を含むポリプロピレン・マスターバッチ１％のブレンドであった。結果として得られるフィルムは７１．８ｇｓｍの坪量を有していた。

例９の場合、三層の溶融カーテンを、３．８１μｍの表面粗さＲａを有する鋳造ローラ上に押し出し、７．６２μｍの表面粗さＲａを有するエンボス加工ローラを、鋳造ローラ上で冷却させたフィルムとは反対側の面上のフィルムに接触させた。三層構造のコア層は、高密度ポリエチレン９２％とタルクを含むポリエチレン・マスターバッチ８％とのブレンドであった。コア層は、ミューセル法を使用して発泡させて、ポリマー・マトリックスと、一般に約０．３μｍ～約４５μｍの範囲内の長軸径を有する複数の微小空隙とを有する、発泡コア層を作成した。三層フィルムのスキン層は、高密度ポリエチレン５９％、ポリプロピレン４０％、および造核剤を含むポリプロピレン・マスターバッチ１％のブレンドであった。結果として得られるフィルムは６７．１ｇｓｍの坪量を有していた。

例１０の場合、三層の溶融カーテンを、０．０２μｍの表面粗さＲａを有する鋳造ローラ上に押し出し、２．５４μｍの表面粗さＲａを有するエンボス加工ローラを、鋳造ローラ上で冷却させたフィルムとは反対側の面上のフィルムに接触させた。三層構造のコア層は、ポリプロピレン８８％、タルクを含むポリエチレン・マスターバッチ８％、酸化防止剤を含む低密度ポリエチレン・マスターバッチ２％、および造核剤を含むポリエチレン・マスターバッチ２％のブレンドであった。コア層は、ミューセル法を使用して発泡させて、ポリマー・マトリックスと、一般に約０．３μｍ～約５０μｍの範囲内の長軸径を有する複数の微小空隙とを有する、発泡コア層を作成した。三層フィルムのスキン層は、ポリプロピレン９６％、酸化防止剤を含む低密度ポリエチレン・マスターバッチ２％、および造核剤を含むポリエチレン・マスターバッチ２％のブレンドであった。結果として得られるフィルムは６９．９ｇｓｍの坪量を有していた。

例１１の場合、三層の溶融カーテンを、８．８９μｍの表面粗さＲａを有する鋳造ローラ上に押し出し、７．６２μｍの表面粗さＲａを有するエンボス加工ローラを、鋳造ローラ上で冷却させたフィルムとは反対側の面上のフィルムに接触させた。三層構造のコア層は、高密度ポリエチレン９１％、タルクを含むポリエチレン・マスターバッチ８％、および酸化防止剤を含む低密度ポリエチレン・マスターバッチのブレンドであった。コア層は、ミューセル法を使用して発泡させて、ポリマー・マトリックスと、一般に約０．３μｍ～約５０μｍの範囲内の長軸径を有する複数の微小空隙とを有する、発泡コア層を作成した。三層フィルムのスキン層は、ポリプロピレン６５％、高密度ポリエチレン３４％、および造核剤を含むポリプロピレン・マスターバッチ１％のブレンドであった。フィルムに８５℃で７２時間アニーリングを施した。結果として得られるフィルムは７０．２ｇｓｍの坪量を有していた。

例７～１１に関して作成されたサンプルをそれぞれ、低負荷厚さ、高負荷厚さ、サーキュラー・ベンド・スティフネス、圧縮率、および弾性に関して試験し、かかる試験の結果を下記の表５に列挙している。

例７～１１ならびに比較例Ｄに関して作成したサンプルの各面（即ち、鋳造ローラに接触した面、およびエンボス加工ロールに接触した面）の表面を、ＫｏｓａｋａＬａｂｏｒａｔｏｒｙＬｔｄ．製の表面粗さ測定機器を用いて、Ｒａ（表面粗さ平均）、Ｒｚ（５つの最も高いピークおよび５つの最も低い谷の高さの平均）、ならびにＳｍ（ピーク間の平均間隔）を含む表面粗さに関して試験した。表面粗さ試験の結果を下記の表６に列挙している。

例７～１０に関して作成したサンプルを更に、上述したような残留物測定試験方法および粒子計数試験方法に従って試験し、結果を表７に列挙している。

本明細書に記載するフィルムおよび／または発泡体の実施形態はいずれも、高結晶性ポリプロピレンを混合物中のポリプロピレンに追加することによって改質されてもよいことに留意されたい。高結晶性ポリプロピレンは、高結晶性ポリプロピレンが組み込まれている材料全体の剛性を増加させると理解される。

本発明の実施形態によって提供されるポリマー・フィルムは、保管中およびユーザ送付先への搬送中に複数の積み重ねられた板ガラスを保護する、インターリーフ材料としてガラス業界で現在使用されている紙に代わるものとして設計されている。一般的に、「繰り返される欠陥部」、即ちエンボス・フィルムのディンプル、窪み、刻み目、および／または隆起部分は、機能性基板に転写する軟質で傷つきやすい光学基板にとって有害であり、それによって基材が高解像度ディスプレイには使用不能になるとみなされることがある。対照的に、ガラスまたは類似の硬質表面、つまりポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ（メチル・メタクリレート）（ＰＭＭＡ）、磨かれたステンレス鋼が、保護されるべき基材であるとき、かかる基材の硬さは、ポリマー・フィルムの繰り返される欠陥部およびエンボス表面によって生じるあらゆる変形に抵抗し、規則的もしくは不規則に繰り返される欠陥部または隆起した突起は、離型面を作成して、棚に相当な期間置かれた後であっても、保管または搬送されている複数の板ガラスのパックから積み降ろす際に、一方の板ガラスを隣接する板ガラスからきれいに分離することを可能にするのを助けることができる。

本発明の実施形態は、間紙の製造で使用される成分によって引き起こされる汚れおよび擦り傷による、保管および搬送中のガラスの歩留まり損失による影響を大幅に受ける、光学ガラスメーカーが直面する慢性的な問題に対処することを対象とする。本発明の実施形態によるフィルムの潜在的な利点としては、再利用可能性、調節可能な摩擦係数、紙よりも少ない移動種および粒子、低い静電荷、および／または緩衝が挙げられる。

本発明の実施形態はまた、ガラスに加えて他の基材を保護するのに使用されてもよいことが想到される。例えば、鋼などの金属、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ（メチル・メタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ならびに／あるいは他の熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマーで作られた板または厚板などの表面など、あらゆる硬質で圧縮不能な表面が、本発明の実施形態によるポリマー・フィルムで保護されてもよい。

本明細書に記載の実施形態は、多数の可能な実現例および実施例を提示し、必ずしも本開示を任意の特定の実施形態に限定することを意図しない。その代わりに、当業者には理解されるように、これらの実施形態を様々に変更することができる。かかる変更はいずれも、本開示の趣旨および範囲内に含まれ、以下の特許請求の範囲によって保護されるものとする。

Claims

第１の面および前記第１の面に対向する第２の面を規定する、複数の微小空隙を有するポリオレフィン・マトリックスを含む発泡コア層と、
前記第１の面の第１のスキン層と、
前記第２の面の第２のスキン層と、を備え、
約６０ｇｓｍ～約８０ｇｓｍの坪量と、
約９０ミクロン～約２００ミクロンの厚さと、
サーキュラー・ベンド・スティフネス試験による約２５０グラム～約５５０グラムの剛性と、を有する、基材間のインターリーフとして使用されるフィルム。
前記剛性が、サーキュラー・ベンド・スティフネス試験による約３００グラムから約３５０グラムである、請求項１に記載のフィルム。
約５％から約２０％の圧縮率を更に有する、請求項１に記載のフィルム。
約８０％から約９９％の弾性を更に有する、請求項１に記載のフィルム。
前記第１のスキン層および／または前記第２のスキン層を発泡させる、請求項１に記載のフィルム。
前記第１のスキン層が、発泡マクロ構造の規則的配列または不規則パターンが一体的に形成された、エンボス外表面を含む、請求項１に記載のフィルム。
前記第２のスキン層が接着面を含む、請求項６に記載のフィルム。
前記フィルムの少なくとも１つの外表面が約０．１μｍから約１０μｍの平均表面粗さＲａを有する、請求項１に記載のフィルム。
前記フィルムの少なくとも１つの外表面が約１μｍから約３５μｍの表面粗さＲｚを有する、請求項１に記載のフィルム。
前記フィルムの少なくとも１つの外表面が約１００μｍから約３５０μｍの表面ピーク間の平均間隔Ｓｍを有する、請求項１に記載のフィルム。
前記ポリオレフィン・マトリックスが、ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、高結晶性ポリプロピレン、ホモポリマー・ポリプロピレン、有核ポリプロピレン、コポリマー・ポリプロピレン、またはそれらのブレンドを含む、請求項１に記載のフィルム。
前記ポリオレフィン・マトリックスが、スリップ剤、造核剤、および抗酸化物質安定剤から成る群から選択された少なくとも１つの添加剤を更に含む、請求項１１に記載のフィルム。
前記第１のスキン層および／または前記第２のスキン層が、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはそれらのブレンドを含む、請求項１に記載のフィルム。
前記第１のスキン層および／または前記第２のスキン層が、スリップ剤、造核剤、および抗酸化物質安定剤から成る群から選択された少なくとも１つの添加剤を更に含む、請求項１３に記載のフィルム。
前記基材が、ガラス、ポリカーボネート、ポリ（メチル・メタクリレート）、またはステンレス鋼で構成される、請求項１に記載のフィルム。