JP2024508229A - 発泡組成物、発泡体パッド付き材料、及び包装物品 - Google Patents

Abstract

ポリマー発泡組成物、シート材料上に配置されたそのようなポリマー発泡組成物を含む発泡体パッド付き材料、及びそのような発泡体パッド付き材料から作製された包装物品（例えば、封筒）を開示する。シート材料上のポリマー発泡組成物は、発泡性組成物から形成された複数の発泡構造であって、発泡性組成物の層によってシート材料に取り付けられており、各々、中空コア及び発泡体外部シェルを有する、複数の発泡構造を有する。

Description

既存の包装（例えば、輸送用封筒）には、緩衝層を有するものと有しないものの２つの一般形態がある。緩衝性は保護包装の重要な要素である。包装における緩衝性成分として、独立気泡押出ポリスチレン発泡体又は気泡ラッピング、例えば、「ＢＵＢＢＬＥ ＷＲＡＰ」という商品名で入手可能なものを使用することが知られている。そのような材料は、再生可能又は堆肥化可能(compostable)であり得ない。したがって、大部分は埋立廃棄物となる。それらが再生可能な場合であっても、プラスチック製品は、紙系製品よりも再生率がはるかに低いことが定説である。包装を作製するためのより環境に優しいアプローチが、セルロース系材料及び水性接着剤に基づいて試みられてきたが、そのような包装材料は、好適な特性（例えば、効果的な断熱、衝撃保護、及び耐圧縮性）を提供するのに十分な耐久性がないことがある。

本開示は、ポリマー発泡組成物、そのようなポリマー発泡組成物を含む発泡体パッド付き材料、及びそのような発泡体パッド付き材料を含む包装物品（例えば、封筒）を提供する。

一実施形態では、発泡組成物であって、シート材料上にポリマー成分を含み、そのポリマー成分は、中空内部及び発泡多孔質外側シェルを有する発泡体構造を形成する、発泡組成物が提供される。これらの材料は、シート材料及び発泡組成物のための適切な材料セクションを使用する場合、再生可能及び／又は堆肥化可能であり得る。これらの発泡シート材料は「ＢＵＢＢＬＥ ＷＲＡＰ」に非常に類似した機械的構造を有することができ、再生及び／又は堆肥化がより容易であるという利点を有する。

別の実施形態では、再生可能及び／又は堆肥化可能な発泡体パッド付き材料であって、第１及び第２の主面を有するシート材料であって、再生可能材料（例えば、紙）を含む、シート材料と、各々が中空内部を有し、またシート材料の第１の主面上に配置された発泡多孔質外側シェルを有する複数の発泡構造を形成するポリマー成分と、を含み、その発泡組成物は本明細書に記載のものである、発泡体パッド付き材料が提供される。

別の実施形態では、任意選択の再利用可能及び／又は堆肥化可能な発泡体パッド付き材料であって、第１及び第２の主表面を有するシート材料と、シート材料の第１の主面上及び第２の主面上に配置された発泡組成物であって、その発泡組成物は、各々、中空内部を有し、また発泡多孔質外側シェルを有する複数の発泡構造を形成している、発泡組成物と、を含む、発泡体パッド付き材料が提供される。

更に別の実施形態では、包装物品であって、第１の内面及び第１の内面の反対側に第１の外面を有する第１の壁と、第２の内面及び第２の内面の反対側に第２の外面を有する第２の壁であって、第１及び第２の内面が包装物品の内部を画定し、第１及び第２の外面が包装物品の外部を画定する、第２の壁と、第１及び第２の内面の各々の少なくとも一部分上に配置された発泡組成物と、第１及び第２の壁の１つ以上の縁部におけるシール接合部であって、発泡組成物を含み、第１の壁を第２の壁に取り付けているシール接合部と、を含み、第１及び第２の壁は再生可能な材料を含むことができ、発泡組成物は本明細書に記載される通りである、包装物品が提供される。

更に別の実施形態では、包装物品であって、第１の内面及び第１の内面の反対側に第１の外面を有する第１の壁と、第２の内面及び第２の内面の反対側に第２の外面を有する第２の壁とであって、第１及び第２の内面が包装物品の内部を画定し、第１及び第２の外面が包装物品の外部を画定する、第２の壁と、を含み、第１の壁及び第２の壁は各々、互いに向き合う第１及び第２のシート材料を含む、包装物品が提供され、本明細書に記載の発泡組成物が、第１のシート材料と第２のシート材料との間に配置されている。

更に別の実施形態では、包装物品であって、第１の内面及び第１の内面の反対側の第１の外面を有する第１の壁と、第２の内面及び第２の内面の反対側の第２の外面を有する第２の壁であって、第１及び第２の内面が包装物品の内部を画定し、第１及び第２の外面が包装物品の外部を画定する、第２の壁と、第１及び第２の内面の各々の少なくとも一部分上に配置された発泡組成物と、第１及び第２の壁の１つ以上の縁部におけるシール接合部であって、発泡組成物を含み、第１壁を第２の壁に取り付けているシール接合部と、を含み、第１及び第２の壁は再生可能な材料を含み、発泡組成物は本明細書に記載される通りである、包装物品が提供される。

更に別の実施形態では、第１のサイドと、対向している第２のサイドと、を有するシート材料が存在し、本明細書に記載の発泡組成物は、第１のサイド及び第２のサイドの両方に配置されている。いくつかの実施形態では、発泡組成物は、各々中空内部を有し、また発泡多孔質外側シェルを有する複数の発泡構造を含む。

更に別の実施形態では、包装物品は、第１及び第２の内面の各々の少なくとも一部分に離散パターンで配置された発泡組成物を含有し、発泡組成物を含有しない領域が内面の２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、８０％、９０％、及び９５％を覆っている。例えば、構造体のフラップ及び／又は折り畳まれた領域に発泡体は存在していない場合がある。

更に別の実施形態では、包装材料であって、第１のシート材料と、発泡性組成物から形成された複数の発泡体構造であって、発泡性組成物の層によってシート材料に取り付けられており、各々、中空コア及び発泡体外部シェルを有する、複数の発泡体構造と、を有する、包装材料が存在し、複数の発泡体構造の総多孔率は、Ｘ線マイクロトモグラフィーにより、中空コア体積を外部シェル空隙体積に加算し、次いで、その和を発泡体構造体積で割って１００を掛けることによって求められ、総多孔率は、５０％超かつ１００％未満である。この実施形態は、図１８及び図１９に最も良く見られるように、発泡性組成物を、発泡性組成物の層によって発泡性組成物をシート材料に取り付けているシート材料上に輪転グラビア印刷し、次いで、発泡性組成物を乾燥させて発泡させ、中空コアと発泡体外部シェルとを有する発泡体構造にすることによって作製される。

本開示におけるいくつかの用語が、以下に定義される。他の用語は、当業者によく知られており、それらの用語には当業者がそれらに割り当ててきた意味を与えるものとする。

用語「ポリマー」及び「ポリマー材料」としては、有機ホモポリマー、コポリマー、例えば、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、ランダムコポリマー、及びコポリマー、ターポリマーなど、並びにこれらのブレンド及び修飾体が挙げられるがこれらに限定されない。更に、別段の特定の限定がない限り、用語「ポリマー」は、材料の全ての可能な幾何学的配置を包含するものとする。これらの配置としては、アイソタクチック対称、シンジオタクチック対称、及びアタクチック対称が挙げられるがこれらに限定されない。

「コポリマー」という用語は、２つ以上の異なったモノマー単位又はセグメントを含有し、ターポリマー、テトラポリマー等を含めたポリマーを指す。

「堆肥化可能」という用語は、規格ＡＳＴＭ Ｄ６４００又はＡＳＴＭ Ｄ６８６８を満たす材料、組成物、又は物品を指す。これらの２つの規格は、異なる種類の材料に適用可能であるため、材料、組成物、又は物品は、通常、本明細書で定義されるように「堆肥化可能」であるために、最も適用可能なものである、それらのうちの１つを満たすのみであることに留意されたい。特定の実施形態では、「堆肥化可能」という用語は、好ましくは、規格ＡＳＴＭ Ｄ６４００を満たす材料、組成物、又は物品を指す。特に、堆肥化可能な材料、組成物、又は物品は、ＡＳＴＭＤ５３３８規格も満たす。特に、堆肥化可能な材料、組成物、又は物品は、ＥＮ １３４３２、ＡＳ ４７３６、ＡＳ ５８１０、又はＩＳＯ １７０８８規格のうちの１つ以上も満たす。より具体的には、堆肥化可能な材料、組成物、又は物品は、ＩＳＯ １４８５５規格も満たす。

本明細書で使用する場合、「堆肥化可能」という用語は、「生分解性」という用語と互換ではないことに留意されたい。「堆肥化可能」であるものは、上記の規格と一致する毒性、特に植物毒性を有する材料に、上記の規格によって指定された時間内で劣化するべきである。「生分解性」という用語は、材料が劣化するべき時間を指定するものでもなく、劣化する化合物が、毒性若しくは環境への害の欠如についての任意の規格に合格することを指定するものでもない。例えば、ＡＳＴＭ Ｄ６４００規格を満たす材料は、「高レベルの規制金属及び他の有害成分の存在」に対処するＩＳＯ １７０８８で指定された試験に合格するべきであるが、「生分解性」である材料は、任意のレベルの有害成分を有し得る。

「再生可能（リサイクル可能）」という用語は、Ｆｉｂｒｅ Ｂｏｘ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＦＢＡ）ｐａｒｔ １（再パルプ化可能性）によって公表されたＶｏｌｕｎｔａｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｒｅｐｕｌｐｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ、Ｆｉｂｒｅ Ｂｏｘ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＦＢＡ）ｐａｒｔ ２（再生可能性）によって公表されたＶｏｌｕｎｔａｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｒｅｐｕｌｐｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ、及びＩＳＯ １８６０１規格のうちの少なくとも１つを満たす材料、組成物、又は物品を指す。特定の再生可能なアイテムは、Ｒｅｐｕｌｐｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ ｐａｒｔ １（リパルピング性）を満たす。特定の再生可能なアイテムは、Ｖｏｌｕｎｔａｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｒｅｐｕｌｐｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ ｐａｒｔ ２（再生性）を満たす。更に特定の再生可能なアイテムは、Ｖｏｌｕｎｔａｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｒｅｐｕｌｐｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ ｐａｒｔ １（再パルプ化可能性）及びｐａｒｔ ２（再生可能性）を満たす。なおより具体的には、再生可能なアイテムは、Ｖｏｌｕｎｔａｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｒｅｐｕｌｐｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ ｐａｒｔ １（再パルプ化可能性）及びｐａｒｔ ２（再生可能性）規格、並びにＩＳＯ １８６０１規格を満たす。更により具体的には、再生可能なアイテムは、ＩＳＯ １８６０４：２０１３規格を更に満たす。Ｖｏｌｕｎｔａｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｒｅｐｕｌｐｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ規格に対する全ての言及は、ｐａｒｔ １、ｐａｒｔ ２、又はその両方に対するかにかかわらず、規格の２０１３年版を指している。再生可能な材料は、上記の規格のうちの１つ以上を満たさない接着剤などの材料を含み得ることに留意すべきである。これは、材料、特に、接着剤は、再生プロセス中に紙製品から一般的に除去されるからである。それ自体は再生可能ではないが、再生プロセス中に製品から容易に除去されるそのような材料、特に、接着剤は、本明細書では「再生適合性」と呼ばれる。したがって、「再生可能な」物品は、再生可能である成分に加え再生適合性である成分を含有し得る。

本開示を通じて、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」などの単数形は、しばしば便宜上使用されるが、単数のみであることが明示的に指定されている場合又は文脈によって明確に示されている場合を除いて、単数形は複数を含むよう意図される。単数のみに言及する場合、典型的には「１つ、かつ１つのみ」という用語が使用される。

生分解性という用語は、ＡＳＴＭ Ｄ５９８８－１８によって定義されるような土壌微生物の存在における好気的生分解によって、又はＡＳＴＭ ５３３８－１５によって定義されるような制御された堆肥化条件下での好気的生分解によって、又はＡＳＴＭ Ｄ５５１１－１８によって定義されるような都市ごみのための処理センター、生物学的に活性な埋立地などにおけるような高固体嫌気的消化条件下での嫌気的生分解によって、分解する材料を指す。

「共通の／一般的な」、「典型的な」、及び「通常の」、並びに「共通して／一般的に」、「典型的には」、及び「通常は」などの（限定されないが）高頻度を示す用語が、本開示において多くの場合に用いられる特徴を指すために本明細書において使用されており、これらは、先行技術を参照して具体的に使用されない限り、特徴が先行技術に存在することを意味することを意図するものではなく、ましてこれらの特徴が従来技術において一般的である、通常である、又は典型的であることを意味することを意図するものではない。

本明細書では、用語「を含む」及びその変形は、これらの用語が明細書及び特許請求の範囲に記載されている場合、限定的な意味を有するものではない。このような用語は、記述される１つの工程若しくは要素、又は複数の工程若しくは要素の群が含まれることを示唆するが、いかなる他の１つの工程若しくは要素、又は複数の工程若しくは要素の群も除外されないことを示唆すると理解される。「からなる」は、この語句「からなる」の前のあらゆるものを含み、これらに限定することを意味する。したがって、語句「からなる」は、列挙された要素が必要又は必須であり、他の要素が存在し得ないことを示す。「から本質的になる」は、この語句の前に列挙されたあらゆる要素、及びこれらの列挙された要素に関して本開示で特定した活性又は作用に干渉も寄与もしない他の要素に限定されるあらゆる要素を含むことを意味する。したがって、語句「から本質的になる」は、列挙された要素が必要又は必須であるが、他の要素は任意であり、列挙された要素の活性又は作用に実質的に影響を及ぼすか否かに応じて存在してもよい、又は、しなくてもよいことを示す。オープンエンド言語（例えば、「を含む」とその派生語）で本明細書に記載される、要素のいずれか又は要素の組み合わせは、クローズドエンド言語（例えば、「からなる」とその派生語）及び部分的クローズドエンド言語（例えば、「から本質的になる」とその派生語）で更に記載されると考えられる。

「好ましい（preferred）」及び「好ましくは（preferably）」という言葉は、特定の状況下で特定の利益を提供できる、本開示の実施形態を指す。ただし、同一又は他の状況下において、他の請求項もまた好ましい場合がある。更に、１つ以上の好ましい請求項についての記載は、他の請求項が有用でないことを示唆するものではなく、かつ他の請求項を本開示の範囲から除外することを意図するものでもない。

本明細書で使用される場合、用語「又は」は、内容がそうでない旨を特に明示しない限り、概して「及び／又は」を含む通常の意味で使用される。用語「及び／又は」は、列挙された要素のうちの１つ若しくは全て、又は列挙された要素のうちの任意の２つ以上の組み合わせを意味する。

更に本明細書では、全ての数は用語「約」によって修飾されるものとみなされ、特定の実施形態では、好ましくは、用語「正確に」によって修飾されるものとみなされる。本明細書で使用される場合、測定した量との関連において、用語「約」は、測定を行い、測定の目的及び使用される測定機器の精度に見合う水準の注意を払う当業者によって予測されるような測定量の変動を指す。本明細書では、「最大」数字（例えば、最大５０）は、その数（例えば、５０）を含む。

また、本明細書においては、端点による数値範囲の記載は、その範囲内に包含される全ての数及びその端点を含む（例えば、１～５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含む）。また、変数のいくつかの下限のうちのいくつかが連続的に列挙され、同じ変数のいくつかの上限が連続的に列挙されるとき、任意の選択された下限と任意の選択された上限との間のその変数の範囲は、本開示の範囲内である。

用語「の範囲（in the range）」又は「の範囲内（within a range）」（及び類似の記載）は、その記載された範囲の端点を含む。

本明細書に開示の代替要素又は実施形態の群分けは、限定として解釈するべきではない。各群のメンバーは、個々に、又は、その群の他のメンバー若しくはその群の中に見出される他の要素との任意の組み合わせで、言及及び特許請求することができる。便宜上及び／又は特許性の理由から、群の１つ以上のメンバーが群に含まれ得るか、又は、群から削除され得ることが見込まれる。任意のこのような包含又は削除が生じた場合、本明細書は、ここにおいて、改変された群を含むものとみなされ、したがって、添付の特許請求の範囲で用いられた全てのマーカッシュ群の記載内容を実現する。

本明細書を通しての「一実施形態（one embodiment）」、「ある実施形態（an embodiment）」、「特定の実施形態（certain embodiments）」、又は「いくつかの実施形態（some embodiments）」などへの言及は、実施形態に関して記載された特定の機能、構成、組成、又は特徴が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な箇所にこのような語句が記載されている場合、必ずしも、本発明の同一の実施形態を指しているわけではない。更に、特定の機能、構成、組成、又は特徴は、１つ以上の実施形態において任意の好適な方法で組み合わせてもよい。

本開示の上記の「発明の概要」は、本発明の各開示された実施形態又は全ての実施態様の記載を意図するものではない。以下の説明は、例示的な実施形態をより具体的に例示する。本出願にわたり数箇所において、例の列挙を通して指針が提供されており、これらの例は、様々な組み合わせで用いることができる。それぞれの事例において、記載された列挙項目は、代表的な群としての役割のみを果たすものであり、排他的な列挙として解釈されるべきではない。したがって、本開示の範囲は、本明細書に記載の特定の例示的な構造に限定されるべきではなく、少なくとも特許請求の範囲の文言によって説明される構造、及びこれらの構造の同等物にまで拡大する。本明細書において選択肢として明確に記載されている要素はいずれも、所望に応じた任意の組み合わせで、特許請求の範囲に明示的に含めてもよい、又は特許請求の範囲から除外してもよい。様々な理論及び可能な機構が本明細書で検討され得るが、いかなる場合であっても、このような検討は、特許請求可能な主題を限定するものではない。

例示的な発泡体パッド付き材料の写真である。 例示的な発泡体パッド付き材料の写真である。 例示的な発泡体パッド付き材料の写真である。 例示的な発泡体パッド付き材料の写真である。 例示的な発泡体パッド付き材料の写真である。 例示的な発泡体パッド付き材料の写真である。 例示的な発泡体パッド付き材料の写真である。 例示的な包装物品の概略図である。 別の例示的な包装物品の概略図である。 更に別の例示的な包装物品の概略図である。 開構成（５）におけるフラップを有するさらに別の例示的な包装物品の概略図である。 閉構成（６）におけるフラップを有するさらに別の例示的な包装物品の概略図である。 接着剤部分を有する別の例示的な包装物品の概略図である。 フラップ上に２つの接着剤部分を有するさらに別の例示的な包装物品の概略図である。 例示的な包装物品の写真である。 例示的な包装物品の写真である。 巻出しステーション、輪転グラビアステーション、オーブン、及び巻取り機の概略図である。 例示的な包装物品の概略図である。 例示的な包装物品の概略図である。 例示的な包装物品の概略図である。 表面上にパターンを有する３Ｄプリンティングされた輪転グラビア印刷ロールである。 別の包装物品の概略図である。 別の包装物品の概略図である。 ３Ｄプリンティングされた輪転グラビアロールの概略図である。 輪転グラビアレイ中の個々のセルの中心を結ぶことによって描かれた六角形の辺に接する内接円の直径ｄ１の輪転グラビアセル寸法を示す図である。 基材に取り付けられたパターン化されたアレイで複数の発泡体気泡を形成する発泡組成物を有する本発明の一実施形態に関する平面図である。 図１５の実施形態の断面図であり、各発泡体気泡が、発泡組成物の外部シェル及び空気で満たされた中空内部を含むことを示している。 ヒートシールされたシームを有する図１６の実施形態から作製された郵送用容器（mailer）の概略図であり、発泡体気泡が圧縮され、一緒にヒートシールされて、発泡体気泡の緩衝性アレイを有する内部を有するパウチを形成している。 基材上の発泡気泡の断面に関する光学顕微鏡写真であり、各発泡気泡は、発泡組成物の外部シェルと、空気で満たされた中空の内部と、を有する。 Ｘ線トモグラフィーを使用した画像であり、基材上の発泡気泡の多孔質外側シェルと、発泡バブルの内側中空コアとを示している。 発泡組成物を基材に、対角配向を有する矩形パターンで適用するための輪転グラビア印刷ロールの外部を示している。 基材上にコーティングされた領域及びコーティングされていない領域を有するパターン化シートを示している。

本開示は、ポリマー発泡組成物を提供する。発泡組成物は、シート材料上に複数の発泡体構造を形成するポリマー成分を含む。発泡構造は、図１８及び図１９において最も良く見られるように、中空内部及び発泡外部シェルを有し得る。

そのようなポリマー発泡組成物は、再生可能及び／又は堆肥化可能な発泡体、及び／又は生分解性パッド付き材料及び包装物品（例えば、封筒）において使用することができる。発泡体パッド付き材料は、第１の主面１２及び第１の主面の反対側の第２の主面１４を有するシート材料１０を含み、そのシート材料は、任意選択的に、再生可能な材料と、シート材料の第１の主面及び／又は第２の主面上に配置された、本明細書に記載の発泡組成物１６とを含む。

簡単に言えば、包装物品は、第１の内面及び第１の内面の反対側に第１の外面を有する第１の壁、並びに第２の内面及び第２の内面の反対側に第２の外面を有する第２の壁を含む。第１及び第２の内面は包装物品の内部を画定し、第１及び第２の外面は包装物品の外部を画定する。包装物品は、第１の壁がシール接合部において第２の壁に取り付けられている１つ以上の縁部を有する。任意選択的に、物品は、第１の壁が第２の壁に取り付けられていない少なくとも１つの開口部を有してもよく、これは、包装物品の内部に配置される物体の周りに包装物品を形成し、それによって開口部を有する物品の必要性を排除することが可能であるため、必須ではない。本明細書に記載の発泡組成物は第１及び第２の内面の各々の少なくとも一部分上に配置されている。好ましくは、発泡組成物はシール接合部も形成し、それによって包装物品の第１の壁を第２の壁に取り付ける。

特定の実施形態では、ポリマー発泡組成物、発泡体パッド付き材料、又は包装物品は、再生可能である。特定の実施形態では、ポリマー発泡組成物、発泡体パッド付き材料、又は包装物品は、堆肥化可能である。特定の実施形態では、ポリマー発泡組成物、発泡体パッド付き材料、又は包装物品は、生分解性である。特定の実施形態では、ポリマー発泡組成物、発泡体パッド付き材料、又は包装物品は、両方とも再生可能及び／又は堆肥化可能及び／又は生分解性である。

発泡組成物
発泡組成物は、有機ポリマー発泡体、すなわち、ポリマーマトリックス（すなわち、ポリマー成分）と、その中に、典型的には気泡又はセル中に分散されたガスとの複合材である。発泡体体積膨張中、気相は最初に連続ポリマー相中に分散される。ポリマー発泡体は、機械的に（例えば、空気分散、起泡によって）、物理的に（例えば、ガス注入、ビーズ発泡、膨張性マイクロスフェアによって）、又は化学的に（例えば、熱分解又は溶媒蒸発によって有効なガスを発生させる発泡剤を使用することによって）調製することができる。

そのような発泡組成物は、典型的には、独立気泡発泡体を含むが、連続気泡発泡体も可能である。特定の実施形態では、発泡体は、独立気泡を含み、任意選択的に、連続気泡及び／又は破裂気泡を有する。

本開示の発泡組成物は水溶性であることができ、好ましくは少なくとも部分的に水溶性であることができる。発泡体（すなわち、発泡組成物）の文脈では、少なくとも部分的に水溶性の発泡体とは、実施例の項に記載の水溶性試験により、発泡体の少なくとも５０％が、１３０°Ｆ（５４℃）の水に溶解することを意味している。特定の実施形態では、実施例の項に記載される水溶性試験により、発泡体（すなわち、発泡組成物）の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％が、１３０°Ｆ（５４℃）の水に溶解する。そのような発泡組成物は、以下でより詳細に説明するように、室温又は高温で、水溶性成分、例えば、１つ以上のポリマー、及び１つ以上の任意選択の水溶性添加剤を含む。

本開示の発泡組成物（すなわち、発泡体）は、好ましくはヒートシール可能である。これは、発泡組成物が十分に熱可塑性であることと、熱エネルギー、機械エネルギー、又はこれらの組み合わせ（例えば、ヒートシール、音波溶着）に曝露されると液化及び流動し、冷却すると再凝固し、それによって、間に配置された発泡組成物を有する２つの基材材料の間にシールを提供することと、を意味している。発泡組成物のシール可能性は、実施例の項に記載したシーム強度試験を用いて定量化することができる。特定の実施形態では、本開示の発泡組成物は、少なくとも１．０ｌｂｓ／ｉｎ、少なくとも２．０ｌｂｓ／ｉｎ、又は少なくとも４．５ｌｂｓ／ｉｎのシーム強度を有する。

特定の実施形態では、発泡体組成物は生分解性である。これは、紙に対する発泡体の脱落又は接着、衝撃を吸収する発泡体の能力、及び圧縮に耐える発泡体の能力によって実証されるように、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％を超える発泡体の内部完全性、基材に対する発泡体の接着を意味している。発泡組成物の耐久性は実施例における耐摩耗性試験法によって定量化することができる。

特定の実施形態では、本開示の発泡組成物は、本明細書に記載の耐摩耗性試験による摩耗後に、５０％以下、４０％以下、３０％以下、２０％以下、又は１０％以下の、本明細書に記載されるテーバー摩耗試験からの発泡体の脱落質量損失を有する。

特定の実施形態では、１つ以上のポリマーを含み得る発泡組成物のポリマー成分（すなわち、ポリマーマトリックス）は、発泡組成物（すなわち、残留水を含み得る最終の（乾燥した）発泡体）の総重量に基づいて、少なくとも６０重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、又は少なくとも９０重量％の量で存在する。特定の実施形態では、１つ以上のポリマーを含み得る発泡組成物のポリマー成分は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、最大９９．５重量％の量で存在する。発泡組成物の残りは、その中に分散されたガス（例えば、空気）を含み、また、１つ以上の発泡剤（例えば、膨張性マイクロスフェア）、組成物が発泡した後のそのような発泡剤の残留物（例えば、膨張マイクロスフェア）、充填剤、及び以下でより詳細に説明される他の任意選択の添加剤も含み得る。特定の好ましい実施形態では、発泡組成物の残りは、以下で考察されるように、ガス及び膨張マイクロスフェア（すなわち、組成物が発泡され、膨張性マイクロスフェアが膨張した後に生じる発泡剤残留物）を含む。

発泡組成物のポリマー成分は、溶媒中のポリマー又はポリマー混合物の溶液を使用して形成される。ポリマーは溶媒に可溶であってもよく、ポリマーはエマルジョンであってもよく、又はポリマー分散液であってもよい。溶媒は、水又は任意の有機溶媒であることができ、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ヘキサン、ヘプタン、酢酸メチル、アセトン、キシレン、トルエン、ベンゼン、又は溶媒のブレンドが挙げられるが、これらに限定されない。

発泡組成物のポリマー成分は、発泡性であり少なくとも部分的に水溶性であるように典型的に選択される、好ましくは、発泡体パッド付き材料又は包装物品に以下の特性、すなわち、衝撃保護、緩衝性、断熱性、耐圧縮性、耐水性、再生性、生分解性、及び／又は堆肥化可能性（composability）のうちの１つ以上を提供する水性ポリマー又はポリマーの混合物を使用して形成することができる。

発泡性のために、そのようなポリマーは、概して、水又は溶媒によって高度に可塑化される。これは、特に、発泡が加熱時の膨張性マイクロスフェアの膨張によって提供されるときに、効率的な発泡を可能にする。水性ポリマーは、典型的には、合成又は天然起源であってもよい単一グレード、又はエマルジョンポリマーの混合物を使用する乳化重合によって調製される。

特定の実施形態では、ポリマー成分は、ブタンジオールビニルアルコールポリマー又はコポリマー、デンプン、酢酸ビニル／エチレンコポリマー、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、デキストリン安定化ポリ酢酸ビニル、ビニルアルコール／酢酸ビニルコポリマー、ビニルアルコール／酢酸ビニル／エチレンコポリマー、安定化ポリビニルアクリレートコポリマー、ビニル（メチル）アクリル、スチレン（メタ）アクリル、（メタ）アクリル、スチレンブチルゴム、天然ゴム、スチレンブロックコポリマー、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレンオキシド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンスクシネート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、セルロース、及びこれらの混合物又はコポリマーを含む群から選択されるポリマーである。

そのような市販のポリマーの１つは商品名「ＤＵＲ－０－ＳＥＴ」（Ｃｅｌａｎｅｓｅ，Ｆｌｏｒｅｎｃｅ，ＫＹ ＵＳＡ）で入手可能なポリビニルアルコール安定化酢酸ビニルエチレン（ＶＡＥ）エマルジョンである。特定の実施形態では、ポリマーは中性であることができ、又は荷電モノマー（アニオン性、カチオン性、両性イオン性）を含有することができる。そのような市販のポリビニルアルコールポリマーの１つは商品名「ＰＯＶＡＬ」及び「ＭＯＷＩＦＬＥＸ」（Ｋｕｒａｒａｙ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡ）で入手可能なポリビニルアルコールポリマーである。

発泡組成物を作製するのに好適なポリマーは、典型的には、ペレット又は粉末形態で供給業者から入手され、水又は溶媒に溶解又は分散される。又は、それらは分散液若しくはエマルジョンとして得ることができる。典型的には、そのような分散液又はエマルジョンは、１０重量％～７０重量％の固形分を有する。したがって、本開示の発泡組成物（すなわち、最終発泡体）は本明細書において「発泡性」組成物と称される溶媒含有配合物から調製される。

いくつかの実施例では、溶媒は水である。他の実施形態では、溶媒は有機溶媒であり、ポリマーは、有機溶媒中で可溶性若しくは分散性であるか、又はエマルジョンを形成することができる。好適なポリマーとしては、ポリエステル、ポリエーテル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、シリコーン又はシロキサンポリマー、ポリウレタン、ポリラクトン、ポリラクタム、ポリスルフィド、ポリペプチド、多糖類、スチレンポリマー、ポリマーのブレンド、又はコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。

好ましくは、１つ以上のポリマーは水溶性ポリマーである。ポリマーの文脈では、水溶性とは、実施例の項に記載される水溶性試験と類似の手順において、ポリマーの少なくとも９０重量％が、１３０°Ｆ（５４℃）の水に溶解することを意味している。特定の実施形態では、水溶性ポリマーの少なくとも９５重量％又は少なくとも９９重量％が、実施例の項に記載される水溶性試験と類似の手順において、１３０°Ｆ（５４℃）の水に溶解する。

特定の実施形態では、ポリマー成分は、二価ヒドロキシエチレンモノマー単位（すなわち、－ＣＨ_２－ＣＨ（ＯＨ）－）及び二価ジヒドロキシブチレンモノマー単位（本明細書において「ヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマー」と称される）を含む、コポリマー、好ましくは水溶性ポリマーを含む。特定の実施形態では、ポリマー成分はそのようなヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマー（例えば、モノマー組成、分子量、メルトフローインデックスが異なる）のうちの１つ以上を含み得る。好ましい実施形態では、二価ジヒドロキシブチレンモノマー単位は、３，４－ジヒドロキシブタン－１，２－ジイルモノマー単位（すなわち、構造

のモノマー単位）を含む。

任意選択的であるが、典型的には、コポリマーは、アセトキシエチレン二価モノマー単位（すなわち、構造

のモノマー単位）を更に含む。

コポリマーは、酢酸ビニル及び３，４－ジヒドロキシ－１－ブテンの共重合、続いてアセトキシ基の部分的又は完全な鹸化でヒドロキシル基を形成することによって得ることができる。あるいは、３，４－ジヒドロキシ－１－ブテンの代わりに、カーボネート、例えば

もまた、使用することができる。共重合後、このカーボネートは、アセテート基の鹸化と同時に加水分解することができる。別の実施形態では、３，４－ジヒドロキシ－１－ブテンの代わりに、式：

［式中、各Ｒは、独立して、水素又はアルキル（例えば、メチル又はエチル）である］を有するアセタール又はケタールを使用することができる。共重合後、このカーボネートは、アセテート基の鹸化と同時に、又は別個に加水分解することができる。コポリマーは、既知の方法によって製造することができ、又は例えば商業的供給業者から入手することができる。

市販の水溶性コポリマーとしては、「ＮＩＣＨＩＧＯ Ｇ－ＰＯＬＹＭＥＲ」（日本合成化学工業、大阪）の商品名で入手可能なものである、高度非晶質ポリビニルアルコールを挙げることができ、これは、ヒドロキシエチレン、３，４－ジヒドロキシブタン－１，２－ジイル、及び任意選択的にアセトキシエチレンの二価のモノマー単位を有すると考えられる。日本合成化学工業は、化学名ブテンジオールビニルアルコール（butenediol vinyl alcohol、ＢＶＯＨ）を「ＮＩＣＨＩＧＯ Ｇ－ＰＯＬＹＭＥＲ」とも称している。例示的な材料としては、「ＮＩＣＨＩＧＯ Ｇ－ＰＯＬＹＭＥＲ」グレードＡＺＦ８０３５Ｗ、ＯＫＳ－１０２４、ＯＫＳ－８０４１、ＯＫＳ－８０８９、ＯＫＳ－８１１８、ＯＫＳ－６０２６、ＯＫＳ－１０１１、ＯＫＳ－８０４９、ＯＫＳ－８０７４Ｐ、ＯＫＳ－１０２８、ＯＫＳ－１０２７、ＯＫＳ－１１０９、ＯＫＳ－１０８１、及びＯＫＳ－１０８３が挙げられる。例示的な「Ｇ－ＰＯＬＹＭＥＲ」は、Ｓｏａｒｕｓ ＬＬＣ（Ａｒｌｉｎｇｔｏｎ Ｈｅｉｇｈｔｓ，ＩＬ，ＵＳＡ）から商品名「ＯＫＳ－８０７４Ｐ」で入手可能である。これらのヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーは、８０～９７．９モルパーセントの鹸化度を有し、多価アルコール１モル当たり５～９モルのアルキレンオキシドを含有する多価アルコールのアルキレンオキシド付加物を更に有すると考えられる。

ヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーは、発泡性、少なくとも部分的な水溶性、並びに好ましくは耐久性及び／又はヒートシール性を発泡組成物に提供するように選択される。そのような性能特性に寄与し得るヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーの物理的特性としては、メルトフローインデックス、分子量、溶融温度、及び分解温度が挙げられる。

特定の実施形態では、ポリマー成分中のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーのうちの１つ以上は、１０分（ｍｉｎ）当たり少なくとも０．１グラム（ｇ）、又は１０分当たり少なくとも０．５ｇのメルトフローインデックスを有する（２．１６ｋｇの荷重を用いて２１０℃で測定して）。特定の実施形態では、ポリマー成分中のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーのうちの１つ以上は、最大６０ｇ／１０分、最大５０ｇ／１０分、最大４０ｇ／１０分、最大３０ｇ／１０分、最大２０ｇ／１０分、又は最大１０ｇ／１０分のメルトフローインデックス（２．１６ｋｇの荷重を用いて２１０℃で測定して）を有する。

特定の実施形態では、ポリマー成分中のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーのうちの１つ以上は、少なくとも９０℃、少なくとも１４０℃、又は少なくとも１５５℃の溶融温度（示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定して）を有する。特定の実施形態では、ポリマー成分中のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーのうちの１つ以上は、最大２２０℃、最大２００℃、又は最大１９５℃の溶融温度（ＤＳＣによって測定して）を有する。

これらのヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーは発泡体のポリマー成分として単独で使用してもよく、又は他の（第２の）有機ポリマーと組み合わせて使用してもよい。これらの第２のポリマーは水溶性であってもなくてもよい。

特定の実施形態では、１つ以上のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーは、（最終）発泡組成物のポリマー成分の総重量に基づいて、少なくとも１重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、又は少なくとも７０重量％の量でポリマー成分中に存在する。特定の実施形態では、１つ以上のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーは、（最終）発泡組成物のポリマー成分の総重量に基づいて、最大１００重量％、最大９０重量％、又は最大８０重量％の量でポリマー成分中に存在する。これらの値はまた、発泡性組成物の水が含まれていない場合に、発泡前のポリマー成分を特徴付ける。

特定の実施形態では、発泡組成物は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも１重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、又は少なくとも７０重量％のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。特定の実施形態では、発泡組成物は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、最大９９．５重量％、最大９５重量％、最大９０重量％、最大８０重量％、最大７０重量％、又は最大６０重量％のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。

特定の実施形態では、発泡組成物は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも１重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、又は少なくとも７０重量％のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。特定の実施形態では、発泡組成物は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、最大９９．５重量％、最大９５重量％、最大９０重量％、最大８０重量％、最大７０重量％、又は最大６０重量％のヒドロキシ－エチレン－ブチレンコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。

特定の実施形態では、ポリマー成分は、ポリマー又はコポリマー、好ましくは、ポリビニルアルコール単位を含む水溶性ポリマー又はコポリマーを含む。ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）は、Ｋｕｒａｒａｙ Ａｍｅｒｉｃａ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ ＵＳＡ）から「ＰＯＶＡＬ」という商品名で、又はＳｅｋｉｓｕｉ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ａｍｅｒｉｃａ，ＬＬＣ（Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ ＵＳＡ）から「ＳＥＬＶＯＬ」という商品名で市販されている水溶性ポリマーである。ポリビニルアルコールは様々な分子量及び加水分解度で入手可能である。ポリビニルアルコールはポリ酢酸ビニルの加水分解によって合成される。加水分解度はアルコール基に変換されたアセテート基の量を指す。好適な加水分解度は、６０％～９９％、又は７０％～９５％、又は８０％～９０％の範囲である。ＰＶＯＨの分子量は水中での粘度に比例し、例えば、より高い分子量のＰＶＯＨは、同じ濃度で更に、より高い溶液粘度を有する。４％水溶液中、２０℃で測定された粘度は、２～５０ＭＰａ＊ｓ、又は３～２０ＭＰａ＊ｓ、又は４～１０ＭＰａ＊ｓの範囲である。

特定の実施形態では、発泡組成物は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも１重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、又は少なくとも７０重量％のＰＶＯＨポリマー又はコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。特定の実施形態では、発泡組成物は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、最大９９．５重量％、最大９５重量％、最大９０重量％、最大８０重量％、最大７０重量％、又は最大６０重量％のＰＶＯＨポリマー又はコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。

特定の実施形態では、ポリマー成分は、ポリマー又はコポリマー、好ましくは、アクリレート単位を含む水溶性ポリマー又はコポリマーを含む。ポリアクリレート又はポリメタクリレートポリマー及びコポリマーは、以下のものなどのアクリル酸エステルの重合によって得ることができる：

ポリアクリレート（ＰＡ）ポリマーは、固体、液体分散液、又はエマルジョンとして得ることができる。ポリアクリレートポリマーはＪＯＮＣＲＹＬの商品名でＢＡＳＦ（Ｈｏｕｓｔｏｎ ＴＸ）から入手することができる。アクリル酸エステルモノマー、ポリアクリレートポリマー及びポリアクリレートコポリマーの多様性及び利用可能性は広範である。いくつかのよく知られた例としては、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリノルボルニルアクリレート、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、並びにポリアクリレートポリマー及びコポリマーが挙げられ、Ｒ、例えば：

で示されるエステル基に応じて様々な程度の水溶性及び／又は加水分解度を有する広範なものである。特定の実施形態では、発泡組成物は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも１重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、又は少なくとも７０重量％のポリアクリレートポリマー又はコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。特定の実施形態では、発泡組成物は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、最大９９．５重量％、最大９５重量％、最大９０重量％、最大８０重量％、最大７０重量％、又は最大６０重量％のポリアクリレートポリマー又はコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。

特定の実施形態では、ポリマー成分は、ポリマー又はコポリマー、好ましくは、ポリビニルピロリドン単位を含む水溶性ポリマー又はコポリマーを含む。ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）はＮ－ビニルピロリドンモノマーから合成される水溶性ポリマーである。

ポリビニルピロリドンは、白色の自由流動性粉末又は透明な水溶液として供給される吸湿性の非晶質ポリマーである。それらはいくつかの分子量グレードで入手可能であり、Ｋ値によって特徴付けられ、非常に様々な用途で使用される。ポリビニルピロリドンは水及び最も一般的な有機可塑剤で可塑化することができる。用途では、ポリマーに固有の１つ以上の特性、典型的にはラクタム環による特性を利用する。高い極性、及びその結果として、フェノール及びカルボン酸などの水素供与体、並びにアニオン性染料及び無機塩と錯化体を形成する傾向が存在する。混合物中の成分はポリビニルピロリドンの使用によって均一に分布され、これは分散性として知られている。ポリビニルピロリドンの相当な水溶性（親水性）はその主要な特徴であり、多くの場合、いくつもの用途に有益な、他の特性と相まった要因である。接着は水性媒体中に配合されたより高分子量のポリビニルピロリドンの結果であり、この場合、所望の用途のための固体生成物を発生させるために蒸発させる十分な水を用いている。ＰＶＰ材料はＡｓｈｌａｎｄ ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＫシリーズという商品名の製品ラインで入手することができる。

特定の実施形態では、ポリマー成分は酢酸ビニルエチレン（vinyl acetate ethylene、ＶＡＥ）コポリマーを含む。ＶＡＥコポリマーはエチレンと酢酸ビニルモノマーとの共重合から作製される。ＶＡＥコポリマーは、典型的には、６０～９５モル％の酢酸ビニル濃度範囲を有し、エチレン含有量は、５～４０モル％の範囲であることができ、水性エマルジョンとして供給される。ＶＡＥエマルジョンコポリマーはＣｅｌａｎｅｓｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｉｒｖｉｎｇ ＴＸ）によって、商品名「ＤＵＲ－Ｏ－ＳＥＴ」で販売されている。ＶＡＥコポリマーのエチレン含有量を変えることによって、ガラス転移温度Ｔｇを調整することができる。ＶＡＥガラス転移温度は、典型的には、－１５℃～３０℃の範囲である。特定の実施形態では、発泡組成物は、少なくとも１重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、又は少なくとも７０重量％のＶＡＥコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。特定の実施形態では、発泡組成物は、（最終）発泡組成物の総重量に基づいて、最大９９．５重量％、最大９５重量％、最大９０重量％、最大８０重量％、最大７０重量％、又は最大６０重量％のＶＡＥコポリマーを含む発泡性含水組成物から形成される。

特定の実施形態では、発泡性組成物中のポリマー又はコポリマーは、少なくとも－２０℃、少なくとも－１５℃、少なくとも０℃、又は少なくとも１５℃のＴｇを有する。特定の実施形態では、ポリマー又はコポリマーは、最大１８０℃、最大７５℃、最大２５℃、又は最大０℃のＴｇを有する。特定の実施形態では、２つ以上のポリマー及び／又はコポリマーのブレンドが存在し、１つのポリマーは少なくとも－２０℃のＴｇを有し、任意の追加のポリマー又はコポリマーは最大１８０℃のＴｇを有する。これらの限度の間の範囲、例えば、－２０℃～１８０℃は、本開示の範囲内である。

使用される場合、１つ以上の第２のポリマーは、（最終）発泡組成物のポリマー成分の総重量に基づいて、最大９９％、最大９０％、最大８０％、最大７５重量％、最大６０重量％、最大５０重量％、最大４０重量％、又は最大３０重量％の量で、ポリマー成分中に存在する。使用される場合、１つ以上の第２のポリマーは、（最終）発泡組成物のポリマー成分の総重量に基づいて、少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、又は少なくとも５０重量％の量で、ポリマー成分中に存在する。

特定の実施形態では、ポリマー成分は、ブタンジオールビニルアルコールポリマー又はコポリマー、デンプン、酢酸ビニル／エチレンコポリマー、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、デキストリン安定化ポリ酢酸ビニル、ビニルアルコール／酢酸ビニルコポリマー、ビニルアルコール／酢酸ビニル／エチレンコポリマー、安定化ポリビニルアクリレートコポリマー、ビニル（メチル）アクリル、スチレン（メタ）アクリル、（メタ）アクリル、スチレンブチルゴム、天然ゴム、スチレンブロックコポリマー、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレンオキシド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンスクシネート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、セルロース、及びこれらの混合物又はコポリマーの群から選択される第２のポリマーを含む。そのような市販のポリマーの１つは商品名「ＤＵＲ－Ｏ－ＳＥＴ」（Ｃｅｌａｎｅｓｅ，Ｆｌｏｒｅｎｃｅ，ＫＹ ＵＳＡ）で入手可能なポリビニルアルコール安定化酢酸ビニルエチレン（ｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ ｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＶＡＥ）エマルジョンである。特定の実施形態では、ポリマーは中性であることができ、又は荷電モノマー（アニオン性、カチオン性、両性イオン性）を含有することができる。そのような市販のポリビニルアルコールポリマーの１つは商品名「ＰＯＶＡＬ」及び「ＭＯＷＩＦＬＥＸ」（Ｋｕｒａｒａｙ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ，ＵＳＡ）で入手可能なポリビニルアルコールポリマーである。特定の実施形態では、ポリマー材料は再生適合性である。他の実施形態では、ポリマー材料は、生分解性である。更に他の実施形態では、ポリマー材料は堆肥化可能である。

特定の実施形態では、発泡組成物は、発泡前の発泡性組成物の総重量に基づいて、少なくとも２０重量％、少なくとも３５重量％、又は少なくとも５０重量％の固形分（すなわち、水又は溶媒以外のあらゆるもの）を含む発泡性含水組成物から形成される。特定の実施形態では、発泡組成物は、発泡前の発泡性組成物の総重量に基づいて、最大７０重量％、又は最大４５重量％、最大３５重量％の固形分を含む含水組成物から形成される。固体は、ポリマー成分、及び任意の固体発泡剤（又は発泡後に残る固体残留物）、充填剤、及び他の任意選択の固体添加剤を含む。特定の実施形態では、発泡組成物は、膨張性マイクロスフェアなどの発泡剤を含む発泡性含水組成物から形成される。発泡の他の機構が可能であるため、これらは要件とされないが、以下で考察するように、それらが使用される場合、膨張性マイクロスフェアは、発泡前の組成物の総重量に基づいて、最大２０重量％、又は最大１５重量％の量で存在する。特定の実施形態では、それらが使用される場合、膨張性マイクロスフェアは、発泡前の組成物の総重量に基づいて、少なくとも０．５重量％の量で存在する。

特定の実施形態では、膨張性マイクロスフェアは熱膨張性ポリマーマイクロスフェアである。すなわち、膨張性マイクロスフェアは、熱及び／又は放射エネルギー（例えば、マイクロ波、赤外線、高周波、及び／又は超音波エネルギーを含む）の存在下で、サイズを膨張させることができる。

膨張性マイクロスフェアは、それらが膨張し始める特定の温度（初期膨張温度又はＴ_０）及びそれらが最大膨張に到達した第２の温度（最大膨張温度又はＴ_ｍ）を有する。異なるグレードのマイクロスフェアは異なる膨張開始温度及び最大膨張温度を有する。例えば、１つの特に有用なマイクロスフェアは１００℃～１５０℃のＴ_０を有する。マイクロスフェアが最大膨張に到達した温度（Ｔ）は、望ましくは１００℃～２００℃である。特定のマイクロスフェア並びにそれらのそれぞれのＴ_０及びＴ_ｍの選択は重要ではないが、加工温度は、これらの温度に応じて変更され得る。組成物が完全に乾燥する前に、これらのマイクロスフェアは組成物内で移動することができ、膨張することができる。しかしながら、組成物が完全に乾燥すると、マイクロスフェアは実質的に定位置に固定される。膨張した組成物は、典型的には、湿潤した又は部分的に乾燥した組成物から、２０００％を超える、好ましくは２５００％を超える総体積膨張を有する。溶媒の気化温度と、マイクロスフェアの初期活性化温度（Ｔ_０）との間には関係性がある。殆どの場合、溶液は水性であり、したがって、水の沸点又は蒸発温度は１００℃である。１００℃未満のＴ_０を有する膨張性マイクロスフェアを使用することによって、より低いパーセントで中空コアを有する発泡体ドットが生成される（実施例１０８、１１７、１１８、及び１１９におけるように）。

特定の実施形態では、膨張性マイクロスフェアはポリマーシェル及び炭化水素コア（例えば、ポリアクリロニトリル又はポリアクリロニトリルコポリマーシェル）を有する。

好適なマイクロスフェアとしては、例えば、炭化水素コア及びポリアクリロニトリルシェルを有するもの（例えば、商品名「ＤＵＡＬＩＴＥ」で販売されているもの）及び他の同様のマイクロスフェア（例えば、商品名「ＥＸＰＡＮＣＥＬ」で販売されているもの、例えば、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ０４３ ＤＵ ８０」）をはじめとする熱膨張性ポリマーマイクロスフェアが挙げられる。

膨張性マイクロスフェアは直径５ミクロン～３０ミクロンを含む任意の未膨張サイズを有し得る。熱の存在下で、本発明の膨張性マイクロスフェアは直径を３倍～１０倍増加させることが可能であり得る。組成物中のマイクロスフェアが膨張すると、組成物は発泡材料になる。あるいは、膨張性マイクロスフェアは、ポリマー成分と組み合わせる前に予備膨張させ、更なる膨張を受ける必要なく完全に膨張させることができる。

発泡組成物、及びそれが形成される含水発泡性組成物はまた、１つ以上の追加の任意選択の添加剤も含み得る。好適な任意選択の添加剤の例としては、粘着付与剤（例えば、樹脂エステル、テルペン、フェノール、及び脂肪族、芳香族、又は脂肪族合成炭化水素樹脂と芳香族合成炭化水素樹脂との混合物）、可塑剤（物理的発泡剤以外）、核剤（例えば、タルク、シリコン、又はＴｉＯ_２）、着色剤（例えば、顔料、染料）、補強剤、固体充填剤（例えば、パールデンプン、物理的変性デンプン、化学的変性デンプン、ガラスマイクロスフェア、粘土、コルク、おがくず、砂、無機粒子（例えば、セラミック又は金属）、有機粒子（例えば、カーボンブラック粒子、木材パルプ、ナノ結晶セルロース、ポリスチレン－ジビニルベンゼンなどの水に不溶性の架橋ポリマー粒子））、レオロジー調整剤、強靱化剤（toughening agent）、増粘剤（例えば、水溶性セルロースエーテル、ヒュームドシリカ、熱可塑性デンプン、直鎖状、分岐状、超分岐状、樹状、又は星型構造であることができる荷電又は非荷電合成ポリマー又はオリゴマー）、難燃剤、防腐剤（例えば、殺生物剤、１，２－ベンゾイソチアゾリン－３－オン、５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン及び２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン）、酸化防止剤、消泡剤、架橋剤（マイクロスフェアが膨張した後に組成物の構造的完全性を高める）、ワックス（例えば、パラフィンワックス、蜜蝋、合成ポリエチレンワックス）、安定剤（例えば、ＵＶ安定剤）、酸化防止剤、黄変防止剤、湿潤剤、促進剤、帯電防止剤、粘着防止剤、スリップ剤、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

低接着性裏面（low adhesion backside、ＬＡＢ）コーティングと称されることもある任意選択の剥離剤を、配合物に添加して、スリップを促進することができ、又は発泡体の摩擦係数を低減することができる。これらの剥離剤としては、米国特許第５，０３２，４６０号（Ｋａｎｔｎｅｒら）に開示されているビニル－シリコーンコポリマーを挙げることができる。追加のＬＡＢ剥離剤配合物としては、米国特許第５，２２５，４８０号に開示されている長アルキル鎖アクリルコポリマーを挙げることができる。好ましくは、使用されるＬＡＢは水分散性であり、固有に再生可能な紙コーティングを与える。他の剥離剤としては、ワックス、ナノ粒子、微小粒子、タルク、及び炭酸カルシウムを挙げることができる。

任意選択の添加剤は、製造される発泡体にとって所望の特性を得るのに十分な種々の組み合わせ及び量で使用され得る。典型的には、１つ以上のそのような添加剤は、発泡性含水組成物（発泡前）の総重量に基づいて、少なくとも０．０５重量％の量で存在する。特定の実施形態では、１つ以上の任意選択の添加剤は、発泡性含水組成物（発泡前）の総重量に基づいて、最大１５重量％、最大１０重量％、又は最大５重量％の量である。

本開示の発泡性組成物は、望ましくは、基材上に堆積させるために、高速印刷／コーティング／噴霧／塗布／オーバーレイ又は同様のプロセスを可能にする粘度を有する。粘度の有用な範囲としては、実施例の項におけるブルックフィールド粘度試験に従って、０．１～１１／秒（Ｈｚ）の剪断速度でレオメーターを用いて測定した場合に、２５℃で３００～１００，０００ｃＰｓ、望ましくは２５℃で１０００ｃＰｓ～７０，０００ｃＰｓが挙げられる。特定の実施形態では、発泡体組成物は、少なくとも５００ｃＰ、少なくとも１０００ｃＰ、少なくとも１，５００ｃＰ、又は少なくとも１５，０００ｃＰの粘度を有する溶液からコーティングされる。特定の実施形態では、発泡体組成物は、最大２５，０００ｃＰ、最大１５，０００ｃＰ、最大１０，０００ｃＰ、最大５，０００ｃＰの粘度で溶液からコーティングされる。特定の実施形態では、発泡体組成物は、１，０００ｃＰ～２５，０００ｃＰ、又は１，０００ｃＰ～１５，０００ｃＰ、又は１，０００ｃＰ～５０００ｃＰの粘度範囲で溶液からコーティングされる。

本開示の発泡組成物を形成するために、発泡性含水組成物を基材に、印刷、コーティング、噴霧、塗布、オーバーレイ、又は他の方法で適用する様々な方法が使用され得る。特に、実施例の項に記載されているように、輪転グラビア印刷法が使用され得る。

パターン化された輪転グラビア印刷では、直径が少なくとも１ｍｍからの範囲の溶液滴が、ドット間の間隔が少なくとも１ｍｍで配置される。輪転グラビア印刷パターンは、円形、楕円形、矩形、連続又は不連続線などの様々な幾何学的形状で溶液が堆積されるように調整することができる。中空内部及び多孔質外部シェルを有する発泡体気泡を発生させるために離散しているドットが必要であると考えられることから、基材全体にわたってコーティングされる基材は、離散している発泡体ドットがコーティングされ乾燥される場合と同じ発泡体構造にはならない。

本明細書に記載されるパターンコーティングによる発泡性含水組成物の基材への適用に続いて、コーティングされた基材は、発泡性組成物の発泡を引き起こす条件にさらされる。これは、好ましくは、コーティングされた基材を、発泡体を形成し、発泡体を基材に接着させるのに有効な時間、高温に曝露することを含む。特定の実施形態では、乾燥温度は発泡性組成物のポリマー成分の溶融温度以上である。水性溶液の場合、好ましい乾燥温度は１３０℃～２００℃の範囲であることができ、乾燥滞留時間は３０秒～６０秒である。この工程の温度が低すぎる及び／又は時間が短すぎると、発泡体が形成され得るが、発泡体は、基材に十分に接着しないか、又は緩衝性若しくは他の所望の機能を提供するのに十分な微細構造を形成しない場合がある。

発泡体組成物の乾燥中に、特定の条件下で堆積された液体ドットの表面は、ドットの表面を覆うことができる。溶液が乾燥し続け、溶媒が覆われた表面の下で蒸発すると、蒸発する溶媒によって圧力が作り出され、皮膜表面を押し上げて基材から離し、中空コアを有する気泡を作り出す。ドットのシェルは、ポリマー樹脂、膨張性マイクロスフェア、及び乾燥が完了した後に多孔質シェルになる種々の充填剤を含む。多孔質シェルは、中空コアを封入し、発泡体を基材に取り付ける。

外部シェルの多孔率は発泡体組成物中の膨張性マイクロスフェアの重量％によって影響を受ける。発泡体外部シェルの多孔率は、最大５０％の多孔質、６０％の多孔質、７０％の多孔質、８０％の多孔質、又は更に９０％の多孔質であることができる。発泡体シェルの多孔率は、好ましくは、少なくとも１％の多孔質、少なくとも１０％の多孔質、又は少なくとも５０％の多孔質である。これらの限度値の間の範囲も本開示の範囲内である。多孔質シェルの厚さは多孔質シェル中空コア発泡体ドットの全体的な機械的安定性にとって重要であり得る。シェルが薄すぎる発泡体ドットは発泡体の耐久性に有害である。発泡体ドットは、典型的には、少なくとも１００ミクロン、少なくとも５０ミクロン、又は少なくとも２５ミクロンの厚さである多孔質シェルを有する。

発泡体気泡内に含有された中空コアは得られる発泡体特性に影響を及ぼすことがある。所与の液滴サイズの場合、中空コアが大きいほど、全ての寸法（高さ、幅、及び長さ）について全体的な発泡体ドットは大きくなる。中空コアは乾燥中に拡大する一方、シェル壁は薄くなる。中空コアのサイズは、泡溶液の固形分％、乾燥条件、溶媒のタイプ及び／又はブレンド、並びに堆積された液滴のアスペクト比などの変数によって影響を受けることがある。

多孔質シェルと中空コア発泡体構造との組み合わせにおいて、印刷された発泡体気泡のサイズ、発泡体パターンの密度、気泡形状、気泡高さ、気泡直径、及びシェルの厚さは全て、得られる材料特性の決定に関与する。

特定の実施形態では、中空コアは、光学顕微鏡法又はＸ線トモグラフィーによって測定されるように、少なくとも０．２ｍｍ^３、少なくとも３ｍｍ^３、又は少なくとも５６ｍｍ^３の体積を有する。他の実施形態では、中空コアは、光学顕微鏡法又はＸ線トモグラフィーによって測定されるように、最大５６ｍｍ^３、最大１０ｍｍ^３、又は最大３ｍｍ^３の体積を有する。中空コア体積は、０．２ｍｍ^３～２５０ｍｍ^３、５ｍｍ^３～１００ｍｍ^３、又は１０ｍｍ^３～５０ｍｍ^３であることができる。

他の実施形態では、総発泡体気泡体積（total foam bubble volume）は、光学顕微鏡法又はＸ線トモグラフィーによって測定されるように、少なくとも０．２ｍｍ^３、少なくとも１０ｍｍ^３、少なくとも５０ｍｍ^３、少なくとも７０ｍｍ^３、又は少なくとも１２５ｍｍ^３である。他の実施形態では、総発泡体気泡体積は、最大４００ｍｍ^３、最大３００ｍｍ^３、又は最大２００ｍｍ^３である。これらの値間の範囲、例えば０．２ｍｍ^３～４００ｍｍ^３は、本開示の範囲内である。中空コア体積及び総気泡体積に基づいて、総体積の関数としての中空コアの百分率を決定することができ、中空コア体積及び総気泡体積について上記の範囲を使用する好適な百分率範囲は、本開示の範囲内である。

気泡シェルは、シーム強度、摩擦係数、緩衝性、及び耐摩耗性などの発泡体に付与される物理的特性のうちのいくつかを提供する。所与のポリマー系の場合、シェルの厚さが増加するにつれて、シーム強度及び緩衝性などの特性が改善され得る。摩擦係数などの他の物理的特性は、選択されたポリマー樹脂、並びにシェル中のマイクロスフェアの充填量、タイプ、及び膨張度によって影響を受ける場合があり、これは次にシェルの厚さに影響を及ぼす場合がある。

特定の実施形態では、シェルの厚さは、０．０４ｍｍ～０．９４ｍｍ、より好ましくは０．１５ｍｍ～０．７５ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ～０．５５ｍｍの範囲である。特定の実施形態では、多孔質シェルは、少なくとも０．１ｍｍ、少なくとも０．２ｍｍ、又は最大１．０ｍｍの厚さを有する。

いくつかの実施形態では、発泡体外部シェルの多孔率は、少なくとも１０％の多孔質、少なくとも２５％の多孔質、少なくとも５０％の多孔質、少なくとも６０％の多孔質、少なくとも７０％の多孔質、少なくとも８０％の多孔質、又は少なくとも９０％の多孔質、又は少なくとも９５％の多孔質である。これらの値間の範囲、例えば６０％～９０％の多孔質は本開示の範囲内である。いくつかの実施形態では、発泡体ドット（中空コア＋多孔質外部シェル）の総多孔率は、少なくとも５０％の多孔質、少なくとも６０％の多孔質、少なくとも７０％の多孔質、少なくとも８０％の多孔質、少なくとも９５％の多孔質、又は最大９９％の多孔質である。

シェル多孔率は乾燥組成物のマイクロスフェア充填量によって影響される。特定の実施形態では、総乾燥発泡体組成物のマイクロスフェア重量％は、１重量％～１２重量％、より好ましくは１重量％～６重量％、より好ましくは１重量％～４重量％の範囲である。

発泡体の高さは緩衝挙動を制御する際の重要な要因である。発泡体の機械的特性と組み合わせた発泡体の高さは全体的な緩衝性挙動に影響を及ぼし得る。概して、より厚い発泡体は落下したときに物体に対して全体的により長い停止距離を与える。発泡材料が重量の範囲に対して適切な圧縮特性を有すると仮定すると、より厚い材料はより良好な保護を提供することができる。

しかしながら、これは、コスト及び体積など、意図される用途におけるいくつもの他の考慮事項とのバランスをとる必要がある。したがって、アイテムを保護するのに必要な厚さよりも厚い発泡体材料を有していないことが好ましい。特定の実施形態では、発泡体気泡は、０．５ｍｍ～３０．０ｍｍの範囲、１．０ｍｍ～１２ｍｍの範囲、２．０ｍｍ～６ｍｍの範囲、より好ましくは１．０ｍｍ～３．０ｍｍの範囲の高さを有する。

いくつかの実施形態における物品は、再生可能、堆肥化可能、及び／又は生分解性であり得る。多くの場合、発泡体がコーティングされる基材は紙系であり、もともと再生可能であり、堆肥化可能であり、生分解性である。発泡体コーティングはこれらのプロセスとの包装物品の適合性を低下させる場合がある。したがって、いくつかの用途では、最終物品を再生可能、堆肥化可能、及び／又は生分解性に保つために、基材上に堆積される発泡体の量のバランスをとることが重要であり得る。

設けることができる発泡体の量は選択された化学物質に応じて変化する。特定の実施形態では、コーティングの坪量は、５～９０ｇｓｍ、より好ましくは２０～６０ｇｓｍ、又は３０～６０ｇｓｍ、最も好ましくは２５～５５ｇｓｍの範囲である。いくつかの実施形態では、坪量は、少なくとも３０ｇｓｍ又は少なくとも５５ｇｓｍである。

特定の実施形態では、乾燥発泡体コーティングの坪量は基材の坪量に等しい。特定の実施形態では、コーティングの坪量は、基材の坪量の１～９０％、基材の坪量の２％～５０％、より好ましくは基材の坪量の５％～２５％の範囲である。

この発泡体構造は中空コアと多孔質外部シェルとを有することができるため、コーティング及び乾燥後には、総体積がより大きい材料を得ることができる。中空コアのサイズは、溶液固形分、コーティングに使用されるパターン、及び本出願内に含まれる他のパラメータに依存して広範に変動し得る。特定の実施形態では、中空コアの総気泡体積に対する％は、総気泡体積の５～９９％の範囲、又は総気泡体積の１０～７０％の間の範囲、より好ましくは総気泡体積の１０～５０％の間の範囲である。

コーティングされた基材
本開示は、本明細書に記載の発泡組成物がその上に配置された表面を有するシート材料を含むコーティングされた基材を提供する。そのようなコーティングされた基材は、包装材料において、パディングを提供するために、並びに発泡体パッド付き材料又は包装物品に次の特性：すなわち、衝撃保護、緩衝性、断熱性、耐圧縮性、耐水性、再生性、生分解性、及び／又は堆肥化性のうちの１つ以上を付与するために、使用することができる。

好適な基材の例としては、織布材料、例えば、布地材料又は織物材料、及び不織布材料が挙げられる。いくつかの実施形態では、織布又は不織布材料は、綿、リネン、及び他の天然繊維などの材料を使用する。いくつかの実施形態では、織布材料又は不織布材料は、合成材料、有機材料、又は非有機材料、例えば、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、炭素繊維、ガラス繊維、又は木質繊維を使用する。いくつかの実施形態では、基材はセルロース繊維（例えば、紙）を含む。好適な基材の他の例としては、天然又は合成材料を使用するフィルムシート、例えば、ポリマーフィルム（ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ乳酸、ビニル、アクリル、及びゴムが挙げられるが、これらに限定されない）、金属箔、又は金属処理ポリマーシートが挙げられる。

いくつかの実施形態では、フィルム又は紙の基材は、１つ又は複数の表面改質処理工程、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、蒸着、化学エッチング、又は化学コーティング若しくはポリマーコーティングを使用する。好適な基材は、１ｍｍ～５ｃｍの範囲の厚さを有することができる。いくつかの実施形態では、基材は波形である（紙、ボール紙など）。特定の実施形態では、基材は、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定すると、０．１～１０％の範囲の伸びを有する紙である。特定の実施形態では、基材は、ＡＳＴＭ Ｄ１３０６に従って測定すると、１～５０Ｎの範囲の破壊時の破壊荷重を有する紙である。特定の実施形態では、基材は、ＡＳＴＭ Ｄ１９２２に従って、振り子法（エルメンドルフ引裂）を使用して測定すると、１～３００グラムの引裂力を有する紙である。紙のこれらの属性は、輸送中に物品を保護するための郵送用容器又はラップとして発泡体コーティングされた基材を使用する際に重要であると考えられる。

特定の実施形態では、コーティングされた基材は、任意選択的に、包装物品を作製する際に使用するのに好適な、再生可能及び／又は堆肥化可能な、及び／又は生分解性の発泡体パッド付き材料である。より具体的には、発泡体パッド付き材料は、第１及び第２の主面を有するシート材料であって、そのシート材料は、任意選択的に、再生可能な材料、堆肥化可能な材料、又は生分解性材料である、シート材料と、シート材料の第１の主面上に配置された発泡組成物であって、その発泡組成物が、シート材料上に中空コア及び多孔質外部シェルを有する複数の構造（ドット）を形成するポリマー成分を含む、発泡組成物と、を含む。

発泡組成物は、基材（例えば、シート材料）の表面上に連続若しくは不連続コーティング又はこれら２つの組み合わせを形成し得る。特定の実施形態では、発泡組成物は離散要素のアレイを含む不連続パターンで配置されている。そのような離散要素は、多種多様な幾何学的形状の形態、例えば、正方形、矩形、三角形、螺旋、線、円、及び／又は言及された幾何学的形状の組み合わせなどであることができる。

他の実施形態では、最終発泡組成物１６は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、シート材料１０の第１の主面１２上に連続又は実質的に連続の全体コーティング１８を有し、次いで、連続コーティングの上に配置された離散要素のアレイを含む不連続パターン２０を有することができる。両方のコーティング層を利用することにより、発泡組成物のヒートシール能力を向上させることができ、それは、発泡組成物が離散している発泡体ドット又は要素の間に連続コーティング層を有していると同時に、不連続パターンコーティング層による顕著な緩衝能力も有するためである。図１１に示すように、適切なセルパターンを有する輪転グラビアロールは、単一の印刷パスで両方のコーティング層を適用することができる。あるいは、異なるコーティング層は異なる輪転グラビアロールを有する２つのコーティングステーションによって適用することができる。

不連続パターンでは、要素のアレイにおいて要素間に空間が存在する。パターンは基材表面上への堆積時に膨張性組成物の適切な膨張を可能にするように選択される。任意の選択されたパターンは膨脹のための間隔の１つ以上の変動を含み得る。例えば、組成物の他の離散領域に接続されていないか又は不連続である、組成物の離散領域を使用してもよく、又は膨張性組成物の離散領域を、それらが接続されているが依然として膨張空間を提供するように、離散領域間の接続ブリッジと組み合わせて使用してもよい。離散領域は、膨張時に保護パディングを提供する目的を果たす任意の形状又は構成であり得る。そのようなパターンは、規則的又は不規則的（すなわち、要素のランダムアレイを含む）であり得る。このようなパターンの非限定的な例を図１Ａ～１Ｇに示す。パターンは、最終製品に適合するように、及び所望のパディングを提供するように、種々の方法で構成され得る。例えば、パターンは、組成物の一連の線形又は非線形の離れた要素であり得る。これらの要素は、１つ以上の場所で接続されてもよく、平行又は非平行構成で配置されてもよく、例えば、認識可能なテキスト、画像、又はロゴを形成してもよい。

発泡組成物の離散要素のアレイの各要素は長さ及び幅を有し、典型的には、少なくとも１つの寸法が０．０５インチ～２．０インチ（１．２７～５０．８ｍｍ）の範囲であり、少なくとも１つの寸法が０．１インチ～２．５インチ（２．５～６３．５ｍｍ）の範囲である。いくつかの実施形態では、発泡組成物は、０．５ｍｍ～１０ｍｍ、又は３ｍｍ～５ｍｍの直径を有し得る。

いくつかの実施形態では、シェルの厚さは、０．０２ｍｍ～２ｍｍ、又は０．２ｍｍ～１ｍｍ、又は０．２ｍｍ～０．５ｍｍであることができる。

基材表面積は、発泡組成物（すなわち、発泡体）の離散要素によって１００％覆われていてもよいが、典型的には１００％未満覆われている。特定の実施形態では、発泡組成物は、基材（例えば、シート材料）の表面積の少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、又は少なくとも５０％を覆う。特定の実施形態では、発泡組成物は、基材（例えば、シート材料）の表面積の１００％、又は９５％未満、９０％未満、８５％未満、８０％未満、７０％未満、又は６０％未満を覆う。これらの限度間の範囲は本発明の範囲内である。被覆率は、特定の領域では他のエリアよりも高くてもよい。例えば、被覆率は、別の基材とシールを形成する基材上の領域では（例えば、封筒の壁を形成するシート材料の縁部では）より高くてもよい。あるいは、被覆率は、基材上（例えば、封筒のフラップを形成するシート材料部分上）の領域において、より低くてもよく、又は完全になくてもよい。

特定の実施形態では、発泡組成物は、１平方メートル当たり少なくとも５グラム（ｇｓｍ）、少なくとも１０ｇｓｍ、少なくとも１５ｇｓｍ、又は少なくとも２０ｇｓｍ、少なくとも３０ｇｓｍ、少なくとも４０ｇｓｍ、少なくとも５０ｇｓｍの量（すなわち、コーティング重量）で基材（例えば、シート材料）の表面上に配置される。特定の実施形態では、発泡組成物は、最大１２０ｇｓｍ、最大１１０ｇｓｍ、最大１００ｇｓｍ、最大９０ｇｓｍ、最大８０ｇｓｍ、最大７０ｇｓｍ、最大６０ｇｓｍ、最大５０ｇｓｍ、又は最大４０ｇｓｍの量で基材（例えば、シート材料）の表面上に配置される。これらの限度間の範囲、例えば１０ｇｓｍ～１２０ｇｓｍは、本開示の範囲内である。これは、実施例の項に記載の発泡体重量試験を使用して決定することができる。特定の実施形態では、発泡体組成物は、２０ｇｓｍ～６０ｇｓｍ、２５ｇｓｍ～５５ｇｓｍ、又は２５～４５ｇｓｍのコーティング重量で表面上に配置される。

連続発泡組成物コーティング層及び離散要素の不連続発泡組成物コーティング層の両方が存在する他の実施形態では、連続発泡コーティングのコーティング重量範囲は、０～５０ｇｓｍ、５～３０ｇｓｍ、又は５～２０ｇｓｍであることができる。不連続な離散発泡要素の重量範囲は、５～１００ｇｓｍ、１０～８０ｇｓｍ、又は１５～７０ｇｓｍであることができる。基材上の総コーティング重量は個々の重量範囲の和である。

特定の実施形態では、基材（例えば、シート材料）の表面上に配置された発泡組成物（すなわち、発泡組成物の離散要素のアレイの各要素）は、少なくとも０．２５ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも１．０ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、かつ多くの場合、最大１０ｍｍ、又は更には最大５０ｍｍの高さを有する。

特定の実施形態では、発泡組成物（すなわち、発泡組成物の離散要素のアレイの各要素）は、基材（例えば、シート材料）の両方の対向する表面上に配置される。対向する表面上のパターンは、両方の表面上で使用された同じパターン、対向する表面上の異なるパターンを含んでいてもよく、又は一方の表面は不連続コーティングであってもよく、対向する表面は、不連続及び／若しくは連続コーティングであってもよい。発泡組成物は、露出されてもよく、又は１つ以上のシート材料（例えば、紙又は他のカバーシート）によって（少なくとも部分的に）覆われていたり封入されていたりしてもよく、その結果、パディング材料は、同じであっても異なっていてもよい２つのシート材料の間に挟まれた発泡組成物で「サンドイッチ」を形成する。そのような発泡体パッド付き材料としては、例えば、紙／発泡体／紙又は紙／発泡体／発泡体／紙構造体を挙げることができ、多層パッド付き郵送用物品の作製に使用し得る。紙の代わりに、不織布又はフィルムなどの別のシート材料で代用され得る。

再生可能及び／又は堆肥化可能なパッド付き材料は任意のサイズ又は形状で提供することができる。典型的には、それは、包装物品、例えば、輸送物品を保護するために輸送物品の周りに置かれる封筒又は輸送用ラッピングに形成するために別個の長さに容易に切断することができるロール形態で提供される。

シート材料
いくつかの実施形態では、発泡体パッド付き材料のシート材料、及び包装物品の壁は、生分解性材料を含む。いくつかの実施形態では、生分解性材料は紙である。他の実施形態では、シート材料は、生分解性ポリマー、例えば、ポリビニルアルコール、ポリブチレンスクシネート、多糖類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、又はブレンド若しくはコポリマーであり得る。特定の実施形態では、発泡体パッド付き材料のシート材料、及び包装物品の壁は、再生可能な材料を含む。特定の実施形態では、再利用可能な材料は紙などの再パルプ化可能な材料である。いくつかの実施形態では、発泡体パッド付き材料のシート材料、及び包装物品の壁は、再パルプ化可能な紙のみを含有し、したがって、再パルプ化可能な紙からなると説明される。発泡体パッド付き材料のシート材料、及び包装物品の壁は、１つの材料又は２つ以上の材料であることができ、第１及び第２の壁を構成する材料は、同じであっても異なっていてもよい。

この文脈で使用される場合、「紙」は、セルロース（特に、（天然由来又は人工由来のいずれかの）セルロースの繊維）から作製されているか、又はそうではない場合には、木材、トウモロコシ、草、米などの植物源のパルプに由来し得る、織布又は不織布の（折り曲げることが可能であり、様々な厚さのものとすることが可能な）シート形状の製品又は布地を指す。紙には、従来の製紙プロセス及び従来とは異なる製紙プロセスの双方から作製されている製品、並びに、他のタイプの繊維、例えば強化繊維がシート内に埋め込まれている、上述のタイプの材料が含まれる。紙は、シート上に、又は繊維自体の上に、コーティングを有してもよい。

紙の任意の形態を用いることができるが、紙が再パルプ化可能である（すなわち、パルプに変えることができる）ことが好ましい。紙（又はセルロース繊維）は、本来パルプ化可能であるが、紙が処理されると、それらの再生性は、再パルプ化プロセス中に分離された繊維の量によって決まり、例えば、米国では、最低８５％の繊維回収率を指定する自主規格がある。この規格はＦｉｂｒｅ Ｂｏｘ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｆｏｒｅｓｔ＆Ｐａｐｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＡＦ＆ＰＡ）の合同委員会によって作成された。

特定の実施形態では、シート材料は、織布又は不織布ウェブ、例えば、スパンボンド又はメルトブローンである。いくつかの実施形態では、織布材料又は不織布材料は、綿、リネン、及び他の天然繊維などの天然材料からなる。いくつかの実施形態では、織布材料又は不織布材料は、合成材料、有機材料、又は非有機材料、例えば、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、炭素繊維、ガラス繊維、又は木質繊維からなる。いくつかの実施形態では、基材はセルロース繊維（例えば、紙）からなる。

特定の実施形態では、シート材料はフィルムである。好適な基材の例としては、天然又は合成材料、例えば、ポリマーフィルム（ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ乳酸、ビニル、アクリル、及びゴムが挙げられるが、これらに限定されない）からなるフィルムシート、金属箔、又は金属処理ポリマーシートが挙げられる。いくつかの実施形態では、フィルム基材又は紙基材は、コロナ処理、プラズマ処理、蒸着、化学エッチング、又は化学コーティング若しくはポリマーコーティングなどの１つ又は複数の表面改質処理工程で構成される。

例示的な紙シート材料としては、クラフトライナー紙、ファイバーボード、チップボード、段ボール、紙媒体、段ボール中芯（corrugated medium）、中実漂白ボード(solid bleached board、ＳＢＢ）、中実漂白亜流酸塩ボード（solid bleached sulphite board、ＳＢＳ）、中実無漂白ボード（solid unbleached board、ＳＬＢ）、裏白チップボール（white lined chipboard、ＷＬＣ）、クラフト紙、クラフトボード、コート紙、内面サイズ紙（internally sized paper）、バインダーボード、又はこれらの混合物が挙げられる。本開示の文脈内における「紙」である、従来とは異なる製品の例としては、ＰＡＰＴＩＣ（Ｅｓｐｏｏ，Ｆｉｎｌａｎｄ）より商品名「ＴＲＩＮＧＡ」で入手可能な材料、及び商品名「ＳＵＬＡＰＡＣ」で入手可能な材料のシート形態が挙げられる。クラフト紙はこの目的に特に有用であるが、他の紙を使用してもよい。

使用することができる例示的なシート材料は、熱、低温、雨、若しくは雪などの気象条件、及び包装及び出荷プロセス中に遭遇し得る他の条件にそれらが耐えることを可能にし、並びに落下、押し合い（jostling）、他の物質への衝突などの包装及び出荷中に起こり得る取り扱いに耐えることを可能にするのに十分な坪量を有する。使用目的に好適な任意の坪量を用いることができ、ユーザの必要性に応じて様々な坪量が好適であり得る。最も一般的には、坪量（１平方メートル当たりのグラム数（ｇ／ｍ^２又はｇｓｍ）の単位）は、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも４５、少なくとも５０、少なくとも５５、少なくとも６０、少なくとも６５、少なくとも７０ｇｓｍである。最も一般的には、坪量（ｇ／ｍ^２（ｇｓｍ）の単位で）は、最大２００、最大１５０、最大１４０、最大１３０、最大１２０、最大１１０、最大１００、最大７５、最大７０、最大６５、最大６０、最大５５、最大５０、最大４５、最大４０、最大３５、最大３０、又は最大２５ｇｓｍである。最も一般的には、用いられる坪量（ｇ／ｍ^２）の単位で）は、３０～２００ｇｓｍである。

特定の場合には、材料の単一のシートを折り畳んで、同じ材料のシートから第１の壁及び第２の壁の両方を作り出し、それによって、同じ構成要素を有し、また同じ材料から作製されている第１の壁及び第２の壁を提供する。これは、封筒、郵送用容器、又はチューブなどの包装物品の組み立て又は製造を容易にするために特に有利である場合がある。そのような実施形態では、折り目及び／又はシール線を発泡性組成物でコーティングしないでおくことは、好ましい場合がある。図２１は、２つの主要領域において第１の主面上に配置された発泡組成物１６を有し、また、シート材料が半分に折り畳まれたときに、発泡組成物１６が包装装置での折り畳み操作を妨げず、鮮明な折り目が形成されるように、シート材料の長さにわたって延びるコーティングされていない折り畳み又は継ぎ合わせ領域３１を有するシート材料１０を示している。

いくつかの実施形態では、シートの１つの端部又は縁部は、シートの対向する端部又は縁部に重なり、チューブを形成することができる。チューブは重なり合う部分を取り付けることによってシールすることができる。得られたチューブは両端が開いている場合がある。物体が包装物品内に置かれた後に最後の２つの開口部の両方をシールすることが可能であり、又は１つの開口部をシールし、次いで物体を包装物品内に置き、次いで残りの開口部をシールすることが可能である。これは、本明細書中に記載された又は当該分野で既知の方法によって、例えば、バッグシーリング機、インパルスシーラー、ヒートシーラーなどの使用によって、達成することができる。

第１の壁及び第２の壁が同じ材料シートで作製される必要はない。異なる材料の２枚のシートを取り付けて、紙及びポリマーフィルムなどの異なる材料を有する第１の壁及び第２の壁を有する物品を作製することも可能である。これは、いくつかの意図された使用にとって有利であり得るので、このように組み立てられる実施形態も重要である。１枚のシートを折り畳むのではなく、同じ材料の２枚のシートを取り付けることも可能であり、これはあまり一般的ではないが、包装物品のいくつかの意図された使用のために本開示を実施する重要な様式であり得る。

第１の壁、第２の壁、又はその両方は、材料の単一の層若しくはシート、又は複数のシートから構成され得る。

第１の壁、第２の壁、又はその両方のために複数のシート（すなわち、層）が使用されるとき、それらは同じ又は異なる層若しくはシートであることができる。２つ、３つ、４つ、又は更により多くの層若しくはシートを使用することができる。２つの層若しくはシートがある構成では、１つのシートは、適用可能な壁の内部に配置された内層若しくはシートであり、他方の層若しくはシートは、適用可能な壁の外部に配置されたシートの外層である。３つの層若しくはシートが存在する構成では、内層と外層若しくはシートとの間に追加の中間層若しくはシートが存在する。発泡性組成物は、壁を形成するシートのいずれかの間に、及び／又はシートの内面上に、及び／又は外面上に配置することができる。

層若しくはシートのうちの１つ以上は、フラットな層若しくはシートであり得る。層若しくはシートのうちの１つ以上が、（その上に発泡体を堆積させる前に）エンボス加工され得ることも可能である。エンボス加工された層若しくはシートは、包装物品の内容物にある程度の追加の緩衝性を提供することができ、したがって、特定の用途に有利であり得る。任意のエンボスパターンを使用することができるが、ほとんどの場合、規則的又は繰り返しパターンが用いられる。繰り返しパターンの例は、菱形、正方形、円形、三角形、六角形、並びに異なる形状を有する混合パターンである。複数の層若しくはシートが使用される場合、層若しくはシートのいずれか又は全てがエンボス加工され得る。最も一般的には、２つの層若しくはシートが使用される場合、内層若しくはシートがエンボス加工され、外層若しくはシートはエンボス加工されない。３つの層若しくはシートが使用される場合、典型的には、中間層又は内層若しくはシートのいずれかがエンボス加工され、他の層若しくはシートはエンボス加工されない。しかしながら、他の構成も可能である。例えば、３層構造体において、１つのエンボス加工された層若しくはシートのみが提供されるものを超える追加の緩衝性を提供するために、内層若しくはシート及び中間層若しくはシートの両方をエンボス加工することが有用であり得る。

層又はシートのいずれかは、層又はシートの一部であるとみなされるコーティングを含み得る。物品の要件又は最終的な使用目的に応じて選択され得る好適なコーティングとしては、ポリエステル、ポリ（ブチレンスクシネート）、ポリ（ブチレンスクシネートアジペート）、シリコーン、フッ素化ポリマー、アクリル、アクリレート、ポリ（エチレンスクシネート）、ポリ（テトラメチレンアジペート－ｃｏ－テレフタレート）、カスターワックス、又は熱可塑性デンプン、具体的には、ポリ（ブチレンスクシネート）、ポリ（ブチレンスクシネートアジペート）、ポリ（エチレンスクシネート）、カスターワックス、又はポリ（テトラメチレンアジペート－ｃｏ－テレフタレート）のうちの少なくとも１つ、より具体的には、ポリ（ブチレンスクシネート）、カスターワックス、又はポリ（ブチレンスクシネート）及びカスターワックスの両方、最も具体的には、ポリ（ブチレンスクシネート）を挙げることができる。

包装物品
包装物品、特に、輸送用に設計されたもの、例えば、郵送用容器、封筒、バッグ、パウチ、及び箱が、本明細書に記載される。包装物品はまた、箱などの別の包装物品内で輸送されるアイテムの周りに保護緩衝を提供するために、アイテムがシート材料の１つ以上の層で包まれる、緩衝材料又はラップの形態でもあることができる。あるいは、箱を形成する材料は、箱の内側若しくは外側のいずれか又は両方に緩衝層を有するようにコーティングされてもよく、発泡性組成物は、いくつかの実施形態では、閉じられた箱のフラップをヒートシールする役割を果たすことができる。

包装物品は様々な形態をとることができる。例えば、物品は、パウチ、バッグ、箱、郵送用容器又は封筒であることができる。更に他の形態も可能である。物品は、その形態にかかわらず、例えば、物品の内部に物体がある状態で完全に閉じることができ、又は開口部を有することができる。物品は、典型的には、２つの壁、すなわち、第１の壁及び第２の壁を有し、各々が物品の内部に面する内面及び物品の外部に面する外面を有する。したがって、第１の壁の内面（「第１の内面」）は、第２の壁の内面（「第２の内面」）に面している。

上で考察したように、コーティングされた表面であってもよい壁の内面は、その上に配置された発泡組成物を含むシート材料の表面である。発泡組成物は包装物品の内部に露出させることができ、その場合、更なるシート又は層は、発泡組成物の上に配置されない。あるいは、シート材料の１つ以上の更なる層を、１つ以上のカバーシートの形態で発泡組成物の上に配置することができる。それらの場合、包装物品は、材料の２つのシート又は層の間に挟まれた発泡組成物を有する構造体を有する。カバーシートは、壁を構成する材料と同じ又は異なる材料を含むことができる。そのような壁は、発泡体でコーティングされたシート材料の１つの層にカバーシートを加えたもの、又は発泡体でコーティングされたシート材料の２つの層を含んでいてもよく、それによって、例えば、紙／発泡体／紙又は紙／発泡体／発泡体／紙構造体を形成する。そのような多層パッド付き郵送用物品の例は、例えば、図１０Ａ～Ｃに示されている。そのようなカバーシートは、パッド付き郵送用物品に挿入されるアイテムが受ける摩擦を低減し得る。

２つの壁は、典型的には材料のシートから製造され、材料の単層又は材料の複数の層であり得る。壁の各々は異なるシートで製造されてもよく、その場合、２つの壁は同じ又は異なる材料から製造され得る。より一般的には、第１及び第２の壁は同じ材料シートから製造されており、それが折り畳まれて２つの別個の壁を生成している。これらの場合、第１及び第２の壁は同じ材料からなり得る。

第１の壁及び第２の壁は包装物品の少なくとも１つの縁部に沿って取り付けられている。物品の構成及び形状に応じて、それらは、２つ、３つ、４つ、又は更により多くの縁部に沿って取り付けることができる。第１の壁及び第２の壁は、一緒に封止されるように直接取り付けることができるか、又はガセット、溶着、又は同様のものなどの中間構造によって間接的に取り付けることができる。包装物品は、第１及び第２の壁が取り付けられていない開口部も含むことができる。

包装物品は、第１及び第２の壁が取り付けられていない開口部を含むことができる。しかしながら、内部に位置する物体の周りに包装物品を形成し、それによって開口部を備えた物品を製造し、続いて開口部を閉鎖する必要性を取り除くことも可能であるため、開口部は要件とされない。

包装物品は第１及び第２の内面の各々の少なくとも一部分上に配置された発泡組成物を含む。発泡組成物は第１及び第２の表面の各々の上に連続又は不連続コーティングを形成し得る。特定の実施形態では、発泡組成物は離散要素のアレイを含む不連続パターンで配置されている。そのような離散要素は、多種多様な幾何学的形状の形態、例えば、正方形、矩形、三角形、螺旋、線、円などであることができる。包装物品の内面上に配置される発泡組成物の間隔、サイズ、密度などは、発泡体パッド付き材料について本明細書に記載されるものと同じであることができる。

用いられるとき、発泡構造体の上に配置される１つ以上のカバーシートは、任意の好適なシート材料又は層から作製することができる。最も一般的には、カバーシートは、紙又は不織布シート又は層から作製される。紙が使用されるとき、紙は、クラフト紙、白色紙、クレープ紙などの、使用目的に応じた任意のタイプの紙であることができる。不織布が使用されるとき、それは、乳酸、ラクチド、グリコール酸、グリコリド、カプロラクトンなどのうちの１つ以上のポリマー又はコポリマーから作製されたものなどの任意のシート不織布であることができる。１つ以上のカバーシートは、例えば、ポリ（ブチレンスクシネート）、ポリ（ブチレンスクシネートアジペート）、シリコーン、フッ素化ポリマー、アクリル、アクリレート、ポリ（エチレンスクシネート）、ポリ（テトラメチレンアジペート－ｃｏ－テレフタレート）、カスターワックス、又は熱可塑性デンプン、具体的には、ポリ（ブチレンスクシネート）、ポリ（ブチレンスクシネートアジペート）、ポリ（エチレンスクシネート）、カスターワックス、又はポリ（テトラメチレンアジペート－ｃｏ－テレフタレート）のうちの少なくとも１つ、より具体的には、ポリ（ブチレンスクシネート）、カスターワックス、又はポリ（ブチレンスクシネート）及びカスターワックスの両方、最も具体的にはポリ（ブチレンスクシネート）を含むことができる、例えば、ヒートシール可能なコーティングで、片面又は両面をコーティングすることができる。

用いられるとき、１つ以上のカバーシートは、発泡組成物の全部又は一部に固定することによって、又は壁の内面の全部が発泡組成物によって覆われていない場合には、発泡組成物に接触しない壁の内面の１つ以上の部分に固定することによって、適所に固定することができる。これは、積層、ヒートシール、接着剤などによって、又はカバーシートが発泡体に固定される場合には、発泡組成物自体を接着剤として使用することによって達成することができ、それは、発泡組成物が完全に硬化していない間にカバーシートを発泡組成物と接触させることによって達成することができる。

１つ以上のカバーシートを使用することができる。カバーシートが用いられるとき、最も一般的には、両方の壁の内面はカバーシートによって覆われる。しかしながら、これは必須ではない。カバーシートの使用は任意選択であることを理解すべきである。

本開示の包装物品はまた、第１及び第２の壁の１つ以上の縁部にシール接合部を含む。殆どの場合、シール接合部は第１の壁を第２の壁に取り付ける発泡組成物を含むか、又は発泡組成物から形成される。

包装物品を作製する際には、シートは、シート材料の１つ以上の縁部（例えば、包装物品の第１及び第２の壁を形成する）においてシール接合部を形成するために、任意の好適な方法で一緒に接合することができる。好ましくは、シール接合部は、第１の壁を第２の壁に取り付けるために発泡組成物を使用して形成することができる。好ましくは、本明細書に記載の発泡組成物はヒートシール可能な組成物であることができ、その場合、シートは、ヒートシールプロセス、誘導溶着、超音波溶着、又はインパルスシールによって一緒に接合させることができる。パターン化されたカレンダーロール又は加圧ロールを使用して、隣接する層を接合することもできる。あるいは、発泡組成物は水密性組成物であることができ、それによって、水の適用時にシール接合部を形成する。

図２は、第１の壁及び第２の壁の２つの縁部が取り付けられている例示的な包装物品構造体を示している。図２では、物品１００はバッグとして構成されている。第１及び第２の縁部１１０、１１２は、直接取り付けられ、第１の壁１３０を第２の壁１４０と接合する。第１の壁１３０の外面１３１及び第２の壁１４０の内面１４２のみが、この図において見える。開口部１５０は、第１及び第２の壁１３０、１４０が取り付けられていない場合に存在する。この場合、底部１２０は物品１００を構成するシート材料の折り目によって画定される。

図３は、第１の壁及び第２の壁の１つのみの縁部が取り付けられている別の構造体を示している。ここで、例示的な物品２００もバッグとして構成されている。単一の縁部２１１は、第１及び第２の壁２３０、２４０の大部分に取り付き、それらを開口部２５０で取り付かないままにする。

図４は、第１及び第２の壁３３０、３４０が取り付けられていない開口部３５０を残している間に、縁部３１１、３１２が第１及び第２の壁３３０、３４０に取り付くガセットの形態にある、例示的な包装物品３００の構造体を示している。

図５及び図６は、包装物品４００の別の例示的な構造体を示しており、それはフラップ４６０を含有し、図５に示した開位置と、図６に示した閉位置との間で折り畳み可能である。開位置では、開口部４５０は覆われていないが、閉位置では、開口部４５０はフラップ４６０によって覆われている。

接着剤部分
いくつかの実施形態では、１つ以上の接着剤部分を提供することができる。接着剤部分は、壁の一部であるとは見なされない。典型的には、使用される場合、接着剤部分は包装物品の開口部の近くにあり、物品を閉じるために使用することができる。フラップが使用される場合、１つ以上の接着剤部分は、多くの場合フラップ上にあるか、又はフラップが閉位置に折り畳まれるときにフラップによって到達され得る外面の一部分上にあり、これにより、フラップを閉位置に接着させることができる。多くの場合、２つの接着剤部分が提供される。

１つ以上の接着剤部分は通常、包装物品の開口部にほぼ平行に延びるストリップの形状であるが、これは必須ではない。例えば、１つ以上の壁又はフラップ（フラップが使用される場合）のセクション又は部分などの物品の１つ以上のより大きなセクション又は部分にわたって接着剤部分又は複数の部分をコーティングすることも可能である。

１つ以上の接着剤部分は、所望の用途に応じて任意の好適な接着剤であることができ、具体的には、再生可能、堆肥化可能、又は再生適合性であり、最も一般的には再生適合性である。これに関連して、「再生適合性」という用語は、それら自体は再生可能ではないが、再生プロセス中、より具体的には、再パルプ化中に、再生可能な材料から容易に分離される材料又は化合物を指す。したがって、包装物品は、それら自体は再生可能ではない接着剤などの成分を有することができ、再生不可能な成分が再生適合性である場合には依然として再生可能である。

特定の場合には、１つ以上の接着剤部分は、再生可能及び／又は堆肥化可能な接着剤からなる。１つ以上の接着剤部分は、水活性化接着剤、ヒートシール可能な接着剤、ホットメルト接着剤、又は感圧接着剤であることができる。最も具体的には、感圧接着剤が用いられる。好適な接着剤の例としては、２－オクチルアクリレートとアクリル酸とのコポリマー；糖修飾アクリレートのコポリマー；ポリ（乳酸）と、ポリカプロラクトンと、樹脂とのブレンド；ポリ（ヒドロキシアルカノエート）と樹脂とのブレンド；タンパク質接着剤；天然ゴム接着剤；合成ゴム接着剤；及びダイマー酸を含有するポリアミドが挙げられる。

ヒートシール可能な接着剤が使用されるとき、それは任意のヒートシール可能な接着剤又はホットメルト接着剤であることができる。最も一般的には、ヒートシール可能な接着剤は、インパルスシーラー、又はヒートシーラー、例えば、手持ち式ヒートシーラーの使用によって、中程度又は低い熱でシールすることができるものである。多くの手持ち式ヒートシーラーは、家庭用及び業務用の両方で市販されており、例えば、Ｍｉｎｉ Ｂａｇ Ｓｅａｌｅｒ（ＥＥＸ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能）及びｉＴｏｕｃｈｌｅｓｓ Ｈａｎｄｈｅｌｄ Ｈｅａｔ Ｂａｇ Ｓｅａｌｅｒ（Ａｍａｚｏｎ，ＵＳＡから入手可能）が市販されている。使用することができるヒートシール可能な接着剤の例としては、ポリ（ブチレンスクシネート）、ポリ（ブチレンスクシネートアジペート）、シリコーン、フッ素化ポリマー、アクリル、アクリレート、ポリ（エチレンスクシネート）、ポリ（テトラメチレンアジペート－ｃｏ－テレフタレート）、カスターワックス、又は熱可塑性デンプン、具体的には、ポリ（ブチレンスクシネート）、ポリ（ブチレンスクシネートアジペート）、ポリ（エチレンスクシネート）、カスターワックス、又はポリ（テトラメチレンアジペート－ｃｏ－テレフタレート）のうちの少なくとも１つ、より具体的には、ポリ（ブチレンスクシネート）、カスターワックス、又はポリ（ブチレンスクシネート）及びカスターワックスの両方が挙げられる。最も具体的には、ポリ（ブチレンスクシネート）（時にはＰＢＳと呼ばれる）が用いられる。

１つ以上の剥離ライナーを１つ以上の接着剤部分のいずれか又は全ての上に配置させることができる。剥離ライナーは、堆肥化可能及び／又は再生可能であることが有利であるが、剥離ライナーは使用後に包装物品とは別個に廃棄することができ、堆肥化環境及び／又は再生環境において包装物品と一緒に置かれる必要がないため、このことは、必須ではない。したがって、本明細書に記載の包装物品が１つ以上の剥離ライナーを有する場合、剥離ライナーのいずれか又は全てが堆肥化可能及び／又は再生可能でない場合であっても、包装物品は、堆肥化可能及び／又は再生可能であることができる。

接着剤部分５０１を有する例示的な包装物品５００を図７Ａに示す。この例では、包装物品５００はバッグとして形成され、接着剤部分５０１は、必要に応じて開口部５５０を閉じるために開口部５５０の上部近くに配置される。

２つの接着剤部分６０１及び６０２を有する例示的な包装物品６００を図７Ｂに示す。この例では、包装物品６００はパウチとして形成され、接着剤部分６０１及び６０２は、開口部６５０を閉じるためにフラップ６６０上に配置される。

図８Ａ及び８Ｂは、例示的な包装物品の概略図であり、具体的には、閉鎖位置にあるときにフラップをシールするために上に配置された接着ストリップを有するコーティングされていないフラップ（すなわち、発泡組成物が上に配置されていない封筒のフラップを形成する壁材料の一部分）を有する封筒の概略図である。

物品が１つ以上のカバーシートを有するとき、１つ以上の接着剤部分が、カバーシート上に存在することができる。例えば、ポリ（ブチレンスクシネート）などのヒートシール可能なコーティングが、カバーシートの一部又は全部の上のコーティングとして使用されるとき、ヒートシール可能なコーティングは接着剤部分として機能することができる。

開封を容易にする機構
機構又は特徴は、封止された後の包装物品の容易な開封を容易にするために存在し得る。例としては、穿孔、スコーリング、ジップトップ、又は埋め込まれた引き紐若しくはワイヤが挙げられる。開口部又はフラップが存在する場合、これらの特徴部のうちの１つ以上は、開口部又はフラップの近くに存在して、開口部又はフラップの近くの包装物品の開封を容易にするか、又は包装物品の異なる部分上に存在し得る。これらの特徴部は、使用される場合、最も一般的には包装物品の少なくとも１つの縁部に平行な直線では、特定の構成が必要ではなく、包装物品の意図される用途に応じて他の形状又はレイアウトを使用することができる。

作製及び組み立ての方法
本明細書に記載の包装物品の組み立ては任意の好適な方法によって行うことができる。

包装物品を組み立てる１つの方法は、１つ以上の層又はシートを折り畳むことを伴い、複数の層又はシートが使用されるときに一緒に接合されて、第１の壁及び第２の壁を形成する。包装物品がバックであるとき、それらは半分に折り畳むことができる。包装物品がパウチ又は封筒であるとき、それらは、第２の壁の縁部に張り出す、第１の壁にあるフラップが存在するように折り畳むことができる。次いで、ヒートシール、超音波溶着、又はインパルスシールなどによって縁部を取り付けて、包装物品を形成することができる。１つの壁がその中に配置された発泡組成物を有する限り、第１及び第２の壁が異なる材料から作製されるとき、手順は同様であり、その場合、開口部に加え全ての縁部をシールして最終物品を形成することができる。

アセンブリは、本明細書に記載の任意の包装物品内に物体を置くことによって形成することができる。次いで、包装物品は、例えば、フラップを閉鎖位置まで折り畳み、１つ以上の接着剤部分のうちの少なくとも１つを用いてフラップを外面に取り付けることによって閉鎖することができる。

アセンブリ及び包装物品は一緒に形成することができる。例えば、物体は、物品又はアセンブリが形成される層又はシート上に置くことができる。次いで、物品又はアセンブリを物体の周りに折り畳むことができ、縁部を物体の周りで完全にシールすることができる。物体が包装物品又はアセンブリの内部に存在する物品又はアセンブリを得ることができ、その縁部をシールすることにより、１つ以上のシールが縁部で破壊されない限り、又は層若しくはシートのうちの１つ以上が、穴が開き、切断され、引き裂かれるなどして、開口部を作製しない限り、物体は落ちることができない。

再シール
１つ以上の接着剤部分がフラップ上で使用されるとき、開いた包装物品を再シールすることが可能である。例えば、上で考察したように、アセンブリを形成することができ、次いで、包装物品は、例えば、包装物品のフラップを、有孔シール接着剤部分で引き裂くことによって、又はカバーシートのシールを引き裂くことによって、包装物品は、開くことができる。この時点で、接着剤部分は包装物品を再シールするために利用することができる。例えば、包装物品内で輸送されたアイテムが、同じ包装物品内で送り主に返却されるべき場合に、この手順に従うことができる。

以下の例示的な実施例は本開示の理解を助け得る。しかしながら、本開示は必ずしもこれらの例に限定されない。詳細に例示されていない実施形態及び概念が、開示されている場合がある。特に注記がない限り、実施例及び明細書の残りの箇所における全ての部、百分率、比などは重量に基づいており、実施例において使用される全ての材料は、例えば、Ｇｅｏｒｇｉａ－Ｐａｃｉｆｉｃ，Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡ，ＵＳなどの総合供給業者から入手したか、若しくは入手可能であったものである。

試験方法
ブルックフィールド粘度：
水性ポリマー分散液の粘度は、ブルックフィールドＤＶ－Ｅ粘度計を使用し、スピンドル＃３を使用して毎分３、１０、又は３０回転（ｒｐｍ）で操作しながら測定した。使用した実際のスピンドル及びｒｐｍを、表２、表３及び表４に報告する。

発泡体の重量：
発泡体の重量は、ＴＡＰＰＩ Ｔ ４１０ ＯＭ－１９「紙及び板紙の坪量（単位面積当たりの重量）」を使用して測定した。１０センチメートル（１０ｃｍ）×１０ｃｍ（４インチ（４ｉｎ）×４ｉｎ）の正方形を、各発泡試料から切り取り、秤量し、ｇｓｍ（グラム／平方メートル）単位の総坪量を計算した。発泡体のみのコーティング重量を決定するために、基材の坪量を総坪量から差し引いた。

発泡体ドットの特徴付け：
発泡体ドットは、光学顕微鏡法によって特徴付けされた。シェルの厚さ、ドット直径、ドット高さ、発泡体ドット体積、並びに中空コア体積及び％中空コア体積を測定し、以下の式に基づいて計算した。中空コア％体積は、計算体積の３０～９５％の範囲であった。試料の総多孔率をＸ線断層撮影（トモグラフィー）によって測定した。実施例１０１からの光学顕微鏡写真の例を図１８に示す。

推定気泡体積は、シリンダーの体積に関する式を使用して計算した：

推定コア体積は、シリンダーの体積に関する式を使用して計算した：

Ｒ_ｏｕｔは、表１３において１／２＊ドット直径として計算された外半径である。
Ｒ_ｉｎは、表１３において、（１／２＊ドット直径）－（シェルの厚さ）として計算された内半径である。

Ｘ線マイクロトモグラフィー分析：
少なくとも１つの発泡体構造（気泡）が完全に無傷であるように、また、スキャン中に試料を固定するために両面テープを使用してプラスチック支持体に付着するように、準備した各シートから材料のストリップを切り取った。各試料を、ＳｋｙＳｃａｎ １１７２ Ｍｉｃｒｏ－ＣＴスキャナ（Ｂｒｕｋｅｒ ＣＴ，Ｋｏｎｔｉｃｈ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）を使用して、３．９９μｍの解像度（電圧：４０ｋＶ、電流：２５０μＡ）でスキャンした。試料をプラスチックチューブ中に垂直に（端で）配置し、試料の回転軸に沿ってスキャン中に１８０°回転させた。得られた生の２Ｄ投影スキャン画像を、ＳｋｙＳｃａｎソフトウェアを使用して再構成のプロセスに供して、３．９９μｍのスキャン解像度で離間されている回転軸に沿って個々の２Ｄグレースケールのスライスを生成させた。実施例１１７の試料に関する得られたスキャンの例を図１９に示す。

再構成された各データセットについて、ＳｋｙＳｃａｎソフトウェア（ＣＴＡｎａｌｙｚｅｒ）を使用してＶＯＩ（関心体積）を作り出して、完全な発泡体構造（気泡）の体積を包含し、発泡体構造（気泡）及び試料バッキング材料の外部の周りのあらゆるエアスペースを除外した。このＶＯＩを、ＣＴＡｎａｌｙｚｅｒにおける３Ｄ解析（ビルトインモジュール）に供して、総発泡体構造（ドット）体積（ＶＯＩの総体積）及び物体体積としての総ポリマーマトリックス（中実材料）体積を決定した。

各試料構造（気泡）のシェル空隙体積を決定するために、再構成された画像スタックをＡｖｉｚｏソフトウェア（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）にロードし、二値化した。Ｃｏｍｐｕｔｅ Ａｍｂｉｅｎｔ Ｏｃｃｌｕｓｉｏｎモジュールを、二値化されたデータセットに適用した。得られたデータセットは、中空コアを除く、構造の（気泡）シェル空隙スペースのグレースケール画像スタックであった。閉鎖データセットを、２回目に二値化し、ラベル分析モジュールを、二値化された閉鎖データセットに適用して、構造の（気泡）シェル空隙の体積を測定した。これらの体積の和が、総シェル空隙体積（中空コアを除く）となった。

総シェル体積を計算するために、総ポリマーマトリックス体積及び総シェル空隙体積を一緒に合計した。構造（バブル）の中空コアの体積を決定するために、総シェル体積を総発泡体構造（ドット）体積から差し引いた。

構造（気泡）のシェル多孔率は、総シェル空隙体積の、総シェル体積に対する比のパーセントとした。気泡（中空コアを含む）の発泡体構造（ドット）多孔率は、総シェル空隙体積と中空コア体積との和の、総発泡体構造（ドット）体積に対する比のパーセントとした。

水溶解度：試料を水溶解試験に供して、回収可能な含有量の百分率を定量化した。試料を、各々約５．１ｃｍ×５．１ｃｍ（２インチ×２インチ）の２つの試験片に切り出し、各試験片の重量を、測定し記録した。次いで、各試料の試験片を、５００ｇの脱イオン（ＤＩ）水を入れた蓋付きガラスジャーに入れ、５５．５℃（１３０°Ｆ）及び１００ストローク／分で作動する加熱シェーカー水浴（Ｇｒａｎｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｂｅａｖｅｒ Ｆａｌｌｓ，ＰＡ，ＵＳＡ）から入手可能なＡｑｕａ Ｐｒｏ Ｌｉｎｅａｒ Ｓｈａｋｅｒ Ｂａｔｈ）中、加熱及び撹拌した。試料を、最大６時間、監視して、印刷された特徴が紙基材から視覚的に剥がれるまで経過した時間を記録した。加熱浸漬後、ガラスジャーをシェーカーから取り出し、紙基材をピンセットで取り出し、空気乾燥させた。ガラスジャーの内容物を排出し、０．５ｍｍ（０．０２ｉｎ）の開口部及び５７％の開口面積を有するステンレス鋼ワイヤクロス（ＭｃＭａｓｔｅｒ－Ｃａｒｒ，Ｅｌｍｈｕｒｓｔ，ＩＬ，ＵＳＡ）に通して濾過して、過剰な水を除去し、次いで、７０℃のオーブン内で３０分間（ｍｉｎ）乾燥させた。次いで、乾燥した残留している内容物を秤量し、水溶解からの回収可能な内容物％を以下のように計算した：

耐摩耗性：
試験は、平坦で滑らかなステンレス鋼アタッチメントを使用して、ＡＳＴＭ Ｄ４０６０ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ｂｙ ｔｈｅ Ｔａｂｅｒ Ａｂｒａｓｅｒに従って、Ｍｏｄｅｌ ５７５０ 線形摩耗試験機（Ｔａｂｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｎｏｒｔｈ Ｔｏｎａｗａｎｄａ，ＮＹ，ＵＳＡ）を使用して、実施した。計測器は、直線運動で前後に動く自由浮動水平アームを有し、垂直スプラインシャフトが水平アームに取り付けられており、シャフトに荷重を加えることができた。各実験について、試料を、約５．０８ｃｍ×２０．３２ｃｍ（２ｉｎ×８ｉｎ）のストリップに切り出した。３ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍのステンレス鋼アタッチメントが、パターン化された発泡体要素を含有する試料の面に接触するように、各試験片を、スプラインシャフトの底部にある取付板に固定した。ステンレス鋼アタッチメントが、パターン化された発泡体要素に５°の角度で接触するように、取付板を設定した。試験は、シャフトに１つの重りディスク（weight disc）が取り付けられた状態で実行され、重りディスクは、試験片に上部から加えられる総重量６００ｇに相当するものであった。各試験片を、水平摩耗試験機のアーム移動に対して１サイクル／秒の速度で、６０サイクルの摩耗に供する。新鮮な試料を、各摩耗実験のために使用し、試料の重量、並びにコーティングされていない紙基材片の重量を、摩耗実験の前後に測定して、以下のように損失％を計算した：

試験の精度は、ＡＳＴＭ Ｄ４０６０の指針と、試験した試験片の標準偏差とによって決定した。

緩衝特性：
発泡体緩衝特性は、本手順の中に特記されている場合を除き、ＡＳＴＭ Ｄ１６９６－１４「動的衝撃緩衝特性」に概説されている手順を使用して評価した。８インチ×８インチ（６４ｉｎ^２）の試験片を、発泡体でコーティングされた基材のシートから切り出した。Ｌａｎｓｍｏｎｔ緩衝曲線試験機は、落下枠、一連の重りを有するプラテン、速度計、加速度計、ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）、及びＴＰ３（Ｔｅｓｔ Ｐａｒｔｎｅｒ ｖｅｒｓｉｏｎ３）ソフトウェアを有するコンピュータからなる。これは、既知の速度で緩衝性材料に衝突する既知の質量の減速を測定するように設計されている。この試験に使用した落下重量は、６．２ｌｂｓであり、ｐｓｉは０．０９６ｌｂｓ／ｉｎ^２であった。使用した落下の高さは６インチであり、各落下について衝撃速度を測定した。ＡＳＴＭ試験方法と異なる点は、発泡体の初期高さ、及び試験後の発泡体の高さを、発泡体シートの縁部沿いにハンドキャリパー（hand caliper）を使用して記録したことであった。３つの試料の平均のＧ(g force)減速を、落下＃１及び落下＃５について記録する。Ｇ減速の変化パーセントは、５番目の落下のＧを、１番目の落下のＧで割ることによって計算した。変化パーセントを報告した。また、最初の発泡体の高さ、並びに５番目の落下後の発泡体の高さを報告した。発泡体の高さの減少パーセントは、５番目の落下後の発泡体の高さを、最初の高さで割ることによって計算し、それを変化パーセントとして報告した。

シーム強度：
ＡＳＴＭ Ｆ８８／Ｆ８８Ｍ，”Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｅａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ．”に概説されている手順を使用して、シールされた発泡体パッド付き郵送用封筒のシーム強度を決定した。幅２．５ｃｍ（１ｉｎ）の試験片を、シームの両側に材料の長さが少なくとも５．１ｃｍ（２ｉｎ）で、シールした郵送用封筒からシームに対して垂直に切り出した。試験前に、２２．８±１．１℃（７３．１±２°Ｆ）及び相対湿度５０±２％にて温度及び湿度が制御された室内で試料を一晩コンディショニングした。試験片を、３．８ｃｍ（１．５ｉｎ）の初期ジョー分離で１０００Ｎロードセルを有する定速伸長引張り試験機（ＭＴＳ ＡＬＬＩＡＮＣＥ ＲＴ／５０ ＴＥＳＴＩＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥ，Ｅｄｅｎ Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ，ＵＳＡ）に装填した。２５ｃｍ／分（１０ｉｎ／分）の伸長速度を使用して、シームが分離するまで試料を引張り、試料当たり６つの試験片の平均ピーク荷重、平均荷重、及び総エネルギーを記録した。シーム幅を測定し、シーム強度を、ピーク荷重をシーム幅で割ることによって計算した。ピーク力をｌｂｓ／ｉｎとして報告し、平均力をｌｂｓ／ｉｎとして報告し、総エネルギーをｌｂｆ－ｉｎとして報告した。

摩擦係数試験
ＡＳＴＭ Ｄ１８９４－１４「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ Ｋｉｎｅｔｉｃ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｉｌｍ ａｎｄ Ｓｈｅｅｔｉｎｇ」に概説されている手順を使用して、紙上にコーティングされた離散発泡気泡の静的摩擦係数及び動的摩擦係数を決定した。試験設定は、Ｉｎｓｔｒｏｎ摩擦係数試験装置部品番号２８１０－００５（Ｉｎｓｔｒｏｎ，Ｎｏｒｗｏｏｄ ＭＡ，ＵＳＡから入手可能）を使用して、ＡＳＴＭ １８９４－１４に記載されている設定Ｃ（移動スレッド－固定平面）に従い、１００Ｎロードセルを使用して、Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｌｏａｄ Ｆｒａｍｅ ５５６４（Ｉｎｓｔｒｏｎ，Ｎｏｒｗｏｏｄ ＭＡ，ＵＳＡから入手可能）で試験した。試験片を、鏡面仕上げ又は艶消し仕上げのいずれかを有する鋼板に対して試験した。試験前に、鋼板を、７０／３０イソプロピルアルコール／水で拭いた。試験前に、２２．８±１．１℃（７３．１±２°Ｆ）及び相対湿度５０±２％にて温度及び湿度が制御された室内で試料を一晩コンディショニングした。試験片を、ＡＳＴＭに概説されるように、適切な寸法まで切り出し、可動スレッドに接着させた。スレッド重量は、取り付けた試験片を含めて２００ｇ±５ｇであった。６インチ／分のクロスヘッド速度を使用して試験片を試験した。試料は、３回試験した。動的摩擦係数及び静的摩擦係数の値を記録し、平均値を報告した。

試料調製手順

発泡性組成物の調製
発泡性組成物の配合を、上記の表２、表３、及び表４に要約する。概して、原料は、液体、ペレット、又は粉末である。ポリマー樹脂（ＲＭ３及び４）が液体である溶液については、最終溶液を単一工程で調製することができ、例示的な溶液手順を配合５４として以下に示す。ポリマー樹脂（ＲＭ１、２、５、６、及び７）が固体として届いた溶液については、ポリマー樹脂を、水及び／又はＩＰＡに溶解した後、最終溶液を調製した。作製されたポリマー溶液の濃度は、ポリマー樹脂（ＲＭ１、２、５、６、及び７）の提供された量及び配合物中に添加された水（ＲＭ３１）又は有機溶媒（ＲＭ３２）の量によって、表２、表３、及び表４において決定された。配合物５７の調製は、ポリマー樹脂が固体として届いた全ての混合物の全般的な代表例として以下に提供される。

配合物５４手順：１．６ｋｇのＪｏｎｃｒｙｌ ＨＰＢ ４０３０（ＲＭ４）を、１ガロンジャーに入れた。５１．１ｇのＥｘｐａｎｃｅｌ ０４３ＤＵ８０（ＲＭ１１）、９．８ｇのＭｅｔｈｏｃｅｌ Ｋ４Ｍ（ＲＭ２２）、及び６．６ｇの着色剤３２Ｎ７１１（ＲＭ２２）を、１ガロンジャーに入れた。その溶液を、機械式撹拌カウルブレードを使用して３０分間混合した。溶液を使用前に少なくとも２４時間放置した。

配合物５７手順：１キログラム（１ｋｇ）のＧポリマー（ＲＭ１）を、機械式撹拌下で３ｋｇの脱イオン水に溶解して、２５重量％の固形分を有する水性分散液を調製した。固形分２５％のＧポリマー溶液１．７７ｋｇを、１ガロンジャーに入れた。続いて、０．４４３ｋｇのＤｕｒ－Ｏ－Ｓｅｔ Ｅ１３０（ＲＭ３）、５８．７ｇのＥｘｐａｎｃｅｌ ０４３ＤＵ８０（ＲＭ１１）、及び８．２ｇの着色剤３２Ｎ７１１を、入れた。その溶液を、機械式撹拌カウルブレードを使用して３０分間混合した。

発泡性組成物の輪転グラビア印刷、中空気泡
以下の実施例は、図１６、図１８、及び図１９に最もよく見られるように、発泡した外部シェル及び空気で満たされた中空内部を有する複数の発泡体気泡を形成するための、発泡性組成物の輪転グラビア印刷を例示している。表１５及び表１６に、試験した輪転グラビアロールパターン、及び発泡性組成物において使用された追加の材料を列挙する。表１７～表２２に、様々な実施例についての発泡性組成物の湿潤重量及び乾燥重量を示す。

図９に示したような輪転グラビアコーティングプロセスでは、発泡性組成物を、液体ドットのアレイで基材上に堆積させた。いくつかの実施形態では、実質的に連続的なコーティングも使用され、最初に基材に、又は、液体ドットのアレイと同時に基材に、適用された。単一パスでの二重コーティングの例については、例えば、図１１に示した輪転グラビアロールを参照されたい。一実施形態では、５５ｌｂ（８８．３ｇｓｍ）のクラフト紙基材を使用した。ドットの直径及び高さは、パターン内の個々のセル体積を含む、コーティングプロセスパラメータ及び利用される特定の輪転グラビアパターンの関数として変化した。一実施形態では、液体ドットのアレイを形成する輪転グラビアセルは、セル深さが１．５ｍｍであることを意味する直径４ｍｍの球の約半分、又はセル深さが０．５ｍｍであることを意味する直径１ｍｍの球の約半分であった。特定の実施形態では、セル直径の、セル深さに対する深さアスペクト比は、１～１０、又は１～５、又は１～３であった。例えば、パターン化されたロールＦは、１．５ｍｍのセル深さ及び８ｍｍのセル直径を有し、パターン化されたロールＨは、１．５ｍｍのセル深さ及び１２ｍｍのセル直径を有した。セル直径対深さのアスペクト比により、堆積されたドットの直径、高さ、及び坪量を制御した。ロールＨの深さアスペクト比は８であり、ロールＦの深さアスペクト比は５．３３であり、ロールＤのアスペクト比は２．６７であった。

様々な実施形態では、セル体積は、０．２～５００ｍｍ^３、又は０．２～２５０ｍｍ^３、又は好ましくは０．２～１００ｍｍ^３、又は１～２０ｍｍ^３であることができる。発泡体構造が所望の緩衝性のために大きい傾向があるため、セル体積は、典型的な輪転グラビア印刷と比較して非常に大きい。

図９に示した輪転グラビア印刷プロセスは、包装材料を作製する方法を例示している。この方法は、シート材料のロールを巻出す工程と、シート材料を輪転グラビアステーションに通すことと、輪転グラビアロールを使用して、発泡性組成物をシート材料の第１の主面に印刷して、コーティングされたシート材料を形成することと、コーティングされたシート材料を乾燥オーブンに通すことと、発泡性組成物を発泡させて、各々が中空コア及び発泡体外部シェルを有する複数の発泡体構造にすることと、を含む。乾燥後、包装材料は巻取り機によってロールに巻取ることができる。

好適な輪転グラビアロール又はスリーブ１８０を、図１１、図１３、及び図２０に示す。様々なパターンをロールの外周上に載せることができる。特に、図２０に示すように、斜めの輪転グラビアセルを有するパターンを、使用することができる。各セルは、上から下に見ると、長さ及び幅を有する。長さは、幅よりも顕著に長くすることができ、平面図において１０：１～１：１のアスペクト比をもたらす。セルの長さは、見られるようにロールの長手方向軸１８１に対して角度αで配置される。角度αは、０度～１８０度の任意の角度、例えば、３５度～５５度であることができ、一実施形態では４５度であった。

堆積させた液体ドットをオーブン内で乾燥させ、乾燥プロセス中に発泡させて、発泡体材料の外側シェルと、空気で充填された中空中心又は中空コアとを含む発泡体気泡を作り出した。外部シェルはまた、発泡体気泡をシート材料に取り付ける。これは、図１８及び図１９の断面図に最もよく見られるように、構造が、シート材料層と、それに続く、シート材料とそれに連続する中空中心との間に位置する発泡性組成物層と、を有すること、及びまた、露出した外部シェル、続いて中空中心部分、続いて最後にシェルの外部発泡体層も形成することを意味している。

乾燥の間に、発泡性組成物、オーブン内の上の外面スキン、及び組成物中の残留水は、ドット構造の中心に少なくとも部分的に蒸発し、基材を通って出ていき、図１８及び図１９に見られる最終的な中空コア構造を作り出すと考えられる。特に、基材での輪転グラビア印刷プロセス後にオーブンに通すウェブ速度を遅くすることが、発泡体気泡内におけるスキン層及び最大中空コア体積の形成に必要であることが見出された。

中空発泡体気泡構造は、シート材料に取り付けられた構造全体に発泡体層が完全に延びている非中空コア発泡体構造又は中実コア発泡体構造によって得ることができるものと比べて、堆積された発泡性組成物の所定の量に対してより大きな全体構造を作り出すという利点を有する。それらは空気で満たされた中心を有するので、最終的に乾燥された発泡体材料は、濃縮され、構造の外側シェルにおいてのみ利用される。発泡体でコーティングされた得られた基材全体は、プラスチック（ポリエチレン）気泡ラップの再生可能なバージョンに非常に似ている。それは、まさにプラスチック気泡ラップのような発泡体気泡の中空空気充填コアから得られる心地よい計算された感覚及び良好な緩衝特性を有する。

実施例５１の配合物を使用して、実施例１０１のパッド付き発泡シートを調製した。クラフト紙基材ロールは、図１０に示した巻出し部上に配置した。紙を、輪転グラビアステーションに供給し、駆動ニップを閉じた。電気モーターを使用して、紙基材が輪転グラビアステーションに供給される際の紙基材のウェブ速度を約２．４メートル／分（ｍ／分、８フィート／分）に調整した。コーティングされた紙を、３５０°Ｆ（１８２℃）に設定したオーブンに通した。オーブン滞留時間は６０秒であった。幅１５．５インチ×０．３７５インチの８個のノズルを介するマニホールドによって、熱風を、印刷されたウェブ上に通した。ノズル先端から紙までの距離は２．５～３インチであった。ノズルを出る空気の速度は、ノズル出口から１インチに置かれたデジタル回転羽根風速計（Ｏｍｅｇａ ＨＨＦ５０００、直径２５ｍｍのプローブ）によって測定すると、４ｍ／ｓ～９ｍ／ｓの範囲であった。好ましい空気速度は、３５０°Ｆにおいて７ｍ／ｓであり、乾燥機の長さにおける滞留時間は６０秒である。１５ｍ／ｓの空気速度及び５００°Ｆの温度で、１０秒の滞留時間を使用することができる。最大温度及び時間は、組成物中のポリマーの溶融温度の関数であることができる。

発泡性組成物を、３Ｄプリンティングされたグラビアスリーブを有する輪転グラビアによって５５ポンドクラフト紙のロール上に堆積させた。スリーブは、Ｓｔｒａｔａｓｙｓ Ｆ３７０ ＦＤＭプリンタによって、ＡＢＳフィラメント及び０．００７インチの層高さでプリンティングされた。内径７．６２ｃｍ×外径１０．３ｃｍ×長さ３５．５ｃｍのプリンティングされたスリーブを、直径７．６ｃｍのシャフトに取り付けて、グラビアロール１８０を形成した。スリーブをプリンティングして、直径４ｍｍ×深さ１．５ｍｍの寸法を有し、隣接するセル間に２ｍｍの間隔を有する半球形セルを、外面上に形成した。シャフトに取り付けたスリーブを、輪転グラビアステーションに置き、発泡性組成物を印刷した。ロールパターンをグラビアパターンＤとして表５に記載する。

３Ｄプリンティングされたグラビアロールの予想外の利点は、図１１及び図１３に見られるように、３Ｄプリンティングプロセスがロールの表面に周方向の隆起及び谷を残したことであった。金属で機械加工されたグラビアロールは、通常は、離散要素を形成する大きな円形の穴と穴の間のランド領域では完全に平滑である。したがって、離散発泡要素の発泡性組成物印刷に加えて、基材の表面には、基材上に連続発泡コーティング層を作り出す密な間隔の線も印刷された。連続発泡層は、郵送用容器及び封筒などのヒートシールされた包装物品のシーム強度を顕著に増加させるものであり、離散発泡要素をよりしっかりと基材に固定することによって離散発泡要素の耐久性を強化すると考えられる。本開示内で作り出された実施例では、３Ｄプリンティングされた輪転グラビアパターン化ロールを利用し、次いで、これを軽く研磨して、発泡体気泡間の連続印刷を取り除いた。

基材上において図１３のグラビアロールを使用して得られた発泡コーティングを、図１２Ａ及び１２Ｂに示す。図１２Ｂに見られるように、３Ｄプリンティングされたグラビアロール由来の印刷された線は、離散要素間の連続コーティング層中にかすかな線として現れる。連続コーティング層は、コーティングされていない領域１９を残して基材１０の縁部付近で終わり、この場合、クラフト紙の表面のみが存在する。この実施形態における発泡性組成物は、より視覚的に魅力的であるよう、クラフト紙の色に一致するように染色された。

連続発泡コーティングの坪量範囲は、０～５０ｇｓｍ、５～３０ｇｓｍ、又は５～２０ｇｓｍであることができる。不連続離散発泡要素の坪量範囲は、５～１００ｇｓｍ、１０～８０ｇｓｍ、又は１５～７０ｇｓｍであることができる。総コーティング重量は、前の個々の範囲を加算したものである。

図１１を参照すると、離散円形要素１８５及び複数のマイクログルーブ１８７の両方を有するグラビアロールを用いて、基材上に発泡性組成物を印刷して連続発泡体コーティングを形成する概念を、示している。離散要素は、基材の縁部に対して角度の付いた線の列に離散要素を置く平行四辺形パターンに配列された大きな円形開口によって形成された。連続コーティング層は、開口間のロールのランド領域（land area）内の周方向の溝によって敷設された。これは、ロール表面上に密集した円周線又はフィラメントを３Ｄプリンティングすることによって達成された。組成物は適用後に発泡したため、発泡性組成物を離散している線に敷設することにより、組成物が発泡すると、基材上に実質的に連続したコーティングが形成された。グラビアロールを３Ｄプリンティングするのではなく、同様の特徴を有する機械加工されたロールを構成することもできる。

グラビアロールコーティング手法は、離散発泡要素間の連続発泡コーティングを可能にした。この連続コーティングは、表面全体にわたって連続ヒートシール可能層を提供した。この連続コーティングは、ヒートシールされたときのシームシール強度を実質的に増加させた。連続発泡体層及び離散発泡要素を有する発泡体コーティングされた基材は、図２、図３、図４、図５、図６、又は図７及びそれらを作製する方法に関する前述の議論において示した包装物品のいずれかに形成することができる。それは、ヒートシールされたシームと、封止フラップと、を有する封筒、例えば、内部パウチを形成する３つのヒートシールされたシームと、図１１Ａ～１１Ｃに示した封止フラップのクロージャーと、を有する封筒を形成するのに特に適している。これらの包装は、多くの場合、郵送用容器と呼ばれ、オンライン小売業者から顧客に製品を輸送するために使用される。

発泡体の色を、クラフト紙の、それがコーティングされている色に合わせるために、染料又は顔料を発泡性組成物に添加することができる。着色コーティングは、離散要素間に良好な色の一致を作り出し、連続コーティング層及びクラフト紙は、視覚的に魅力的な物品をもたらした。いくつかの実施形態では、染料の濃度は、０．０１重量％～５．０重量％の範囲であった。

結果
発泡体パッド付き材料のコーティング重量及び試料全体の厚さを表８に提供する。コーティング重量を計算するために、クラフト紙の坪量は８８．３ｇｓｍであると仮定した。発泡体及び紙の合計の厚さを、単純なノギスを使用して測定すると、コーティングされていないクラフト紙の厚さは０．１４ｍｍ（５．５ミル）であった。多数の溶液キャストポリマー系を評価した。驚くべきことに、好ましい粘度が１０００ｃＰ～１５，０００ｃＰである適切な溶液粘度で溶液からコーティングされた複数の化学物質を用いて、中空コア多孔質シェル構造を作製できると判断された。この粘度範囲を顕著に下回ると、溶液の５００ｃＰ以下の離散ドットが適切に堆積されず、代わりに、溶液のドットのない連続コーティングが得られた。より高い粘度の溶液では、コーティング中の溶液の取り扱いについての課題が生じたが、ドットを転写することができた。

総気泡体積の中空コアパーセント、例えば実施例１０６（１１％）、実施例１１７（３５％）、及び実施例１２０（３０％）を表８に示した実施例は、驚くべきことに、Ｘ線トモグラフィーによって示されるように、５０％を超える総多孔率を有した。これは、総多孔率が主に中空コア体積によって決定されることが予想されたので、驚くべきことであった。その結果は、総多孔率が、中空コア体積、シェルの多孔率、及びシェルの厚さによって決定されたことを示している。

表８は、試料１０１～１２６に関する光学顕微鏡法による特徴付けを示している。表８に開示された実施例は、球形状気泡であった。特徴付けデータは、気泡直径、気泡高さ、気泡体積、中空コア体積、及び総気泡体積ののうちの中空コア体積パーセントを含む。表８は、中空コア体積が０．２ｍｍ^３～１００ｍｍ^３超の範囲であり、一方、総気泡体積のうちの中空コア体積のパーセントが１１～９９％の範囲であったことを示している。シェルの厚さは０．０４４ｍｍ～０．９４ｍｍの範囲であった。これらの試料の坪量は７．９～最大７９．６ｇｓｍの範囲であった。坪量は、基材上に堆積されたドットのサイズ及び密度によって影響を受けた。また、溶液の固形分％は、発泡体材料の坪量に影響を与えた。

表９は、形状が矩形である実施例１２７～１３３の特徴付けを示しており、長さ、幅、高さ、及びシェルの厚さを測定して、気泡体積、中空コア体積、及び中空コア体積パーセントを計算した。基材上に堆積された矩形形状の発泡体気泡コーティングの坪量は、１０９ｇｓｍ～１４８ｇｓｍの範囲であった。これは、単に、輪転グラビアパターンのセル深さを変更するか、又は所与の領域のための発泡体パターンの密度を変更することによって、気泡のサイズを、すなわち、所与の領域に堆積される材料の量を、増加させるか又は減少させることによって、これらの値の外側で増加又は減少させた。発泡体ドットの高さは１．４～３．０ｍｍの範囲であった。発泡後の気泡体積は３９～２１１ｍｍ^３の範囲であり、中空コア体積は２１～１７５ｍｍ^３の範囲であった。中空コアである形成された気泡のパーセントは、総気泡体積の５３％～８７％を構成した。シェルの厚さは、０．１２ｍｍ～０．３２ｍｍの範囲であった。

表１０は、発泡体気泡に関するＸ線トモグラフィーによる特徴付けを示している。Ｘ線トモグラフィーは、２次元Ｘ線画像スライスから３次元画像化体積を生成する方法である。これにより、発泡体気泡の総多孔率を正確に特徴付けすることができる。Ｘ線トモグラフィーは、光学顕微鏡法の場合と同じく、総気泡体積及び中空コア体積の正確な特徴付けを可能にした。加えて、Ｘ線トモグラフィーは、発泡体気泡シェルの多孔率も同様に特徴付けすることができた。３つ全てを組み合わせることによって、総発泡体ドット多孔率に関する正確な特徴付けの決定が可能になった。表１０に示したＸ線トモグラフィーによる特徴付けにより、０．７ｍｍ^３～１２５．７ｍｍ^３の範囲の総気泡体積、０．２１ｍｍ^３～５６．３ｍｍ^３の範囲の中空コア体積、７１．５％～８２．４％の範囲のシェル多孔率、及び７９．２％～８８．０％の範囲の総発泡体気泡多孔率が開示される。驚くべきことに、発泡体気泡の全体の気泡体積を変化させることは、構造の総多孔率に劇的な影響を及ぼすものではなかった。したがって、気泡サイズは、５０％を超える多孔率を維持しながら、１ｍｍ^３未満の非常に小さいものから、１２５ｍｍ^３を超える非常に大きいものまでの範囲である。

表１１は、総気泡体積と中空コア体積との比較、並びに中空コアである総気泡体積の百分率を示している。２つの方法間の値は、かなりよく一致した。シェル多孔率を測定する必要がある場合、Ｘ線トモグラフィーを使用すべきである。中空コア体積及び発泡体構造体積のみを測定する必要がある場合、測定科学の当業者は、妥当な結果を与えるいずれかの方法（光学顕微鏡法又はＸ線トモグラフィー）を選択することができる。円形又は矩形などの規則的な形状の発泡体構造は、光学的測定に適し得るが、不規則な形状の構造では、Ｘ線トモグラフィーが必要になる場合がある。

２つの方法の組み合わせは、中空コア体積％が低い実施例、例えば、方法に応じて、中空コア体積が１０．８％～１３．５％のみを構成する実施例１０６では、気泡の総多孔率は実際には７９．２％であることを示した。多孔質シェルは、発泡体ドットの全体的な多孔率に大きな影響を及ぼした。本発明の様々な実施形態では、シェル多孔率は、５０％～９５％、又は６０％～９０％、又は６５％～８５％であることができる。

理論的には、及び提供した配合範囲によって、中空コアが総気泡体積のうちのほんの一部、例えば、１０％未満を構成する試料では、気泡の総多孔率は依然として多孔率５０％を超えた。シェルの多孔率は、組成物内のマイクロスフェアのタイプ及び充填量、並びにマイクロスフェアを乾燥及び膨張させるために使用されるプロセス条件によって制御された。

耐摩耗性試験の結果を、表１２に要約し、発泡体コーティング試料の耐久性を評価するために使用した。試料は、発泡体組成物が繰り返し摩耗後に細断されたために、摩耗後、最大約５０％の質量損失を被った。したがって、包装材料の耐摩耗性は、５０％、４０％、３５％、３０％、２０％未満、又は１０％未満であることができる。

表１３は、シート材料のシーム強度の結果を開示している。シーム強度値は、シームをシールするために接着剤層を使用する必要性を回避するように、包装物品のヒートシールされた縁部の十分な強度を発達させるために重要であった。本開示では、発泡体材料は、緩衝層として、並びに包装物品縁部を作り出したヒートシール可能な層として機能した。概ね、少なくとも１．０ｌｂｓ／ｉｎのピーク力値を有するシーム強度は、許容可能であるとみなされ、少なくとも１．５ｌｂｓ／ｉｎ、又は少なくとも２．０ｌｂｓ／ｉｎ、又は少なくとも３．０ｌｂｓ／ｉｎのピーク力値が好ましい。シール温度及び滞留時間を変化させて、シーム強度値を増加又は減少させた。報告された値は、０．８秒のシール時間で３５０°Ｆにて取られた。温度又は滞留時間を増加させると、シーム強度値が増加することが分かった。報告されたシーム強度値は、例えばヒートシールが形成されなかった１０５に関する０ｌｂｓ／ｉｎから、例えば、１２５に関する４．５ｌｂｓ／ｉｎまでの範囲であった。中空気泡及び多孔質シェル構造並びにポリマー樹脂もまた、得られるシーム強度値に影響を与えた。ヒートシールされたシームを剥がして開けるのに必要な総エネルギーも報告した。これらの値は、例えば、実施例１０５に関する０ｌｂｆ－ｉｎから、例えば、実施例１１３に関する１．１５ｌｂｆ－ｉｎまでの範囲であった。

本発明の柔軟性により、中空気泡多孔質シェルの化学的性質、気泡形状、サイズ、及びアスペクト比の変更を、必要な発泡体特性に容易に合わせることができた。例えば、実施例１０１～１０７では、概ね総組成物の８５％超を構成するベース樹脂のポリマー化学が変化する。ポリマー樹脂のベース化学を変化させることによって、ピークシール強度、及びシームを剥離するための総エネルギーは、１０倍を超える倍数で変化した。

特定の実施形態では、ポリマー化学を利用して、中空コア及び多孔質シェル構造をもたらす溶液からキャストされた発泡体構造は、少なくとも１．０ｌｂｓ／ｉｎ、より好ましくは少なくとも１．５ｌｂｓ／ｉｎ、最も好ましくは少なくとも２．０ｌｂｓ／ｉｎのピーク力を有するシーム強度を有した。他の実施形態では、ポリマー化学を利用して、中空コア及び多孔質シェル構造をもたらす溶液からキャストされた発泡体構造は、シームを剥がして開けるのに少なくとも０．５ｌｂｆ－ｉｎ、より好ましくは０．７５ｌｂｆ－ｉｎ、最も好ましくは１．０ｌｂｆ－ｉｎの総エネルギーを必要とするシーム強度を有した。

本発明の柔軟性により、多孔質シェルを作り出すために使用される膨張性マイクロスフェアのタイプ及び充填量を選択することによる多孔質シェルの最適化が可能になった。膨張性マイクロスフェアには、初期及び最終のマイクロスフェアサイズの両方を選択することができる、また膨張開始温度を特定の加工条件に適するように変えられる一連の種類がある。これらの重要なマイクロスフェアの特性は、膨張開始温度が溶媒の沸点に近い場合、シェルの厚さ及びシェルの全体的完全性、並びに中空コア体積に影響を及ぼした。実施例１０８～１１１は、この効果を示している。プロセス条件の所与のセットのための、この場合は、３５０Ｆで６０秒のための正確なマイクロスフェアのタイプを選択することによって、実施例１１１に示すものなどの高い活性化温度を有するマイクロスフェアは、より小さい細孔、シェルの多孔率の減少、より良好なシェルの完全性を有するシェルをもたらし、それは、より高いシームシール強度ピーク力に対応している。

特定の実施形態では、発泡体シェル内に入った細孔サイズは、発泡材料のコーティング及び乾燥後に、１０～２５０ミクロンの範囲、より好ましくは２０～２００ミクロンの範囲であり、より好ましくは、細孔サイズは、４０～１８０ミクロン、最も好ましくは６０～１６０ミクロンであった。

乾燥発泡体組成物のマイクロスフェアの充填量％もまた、ヒートシールされたシームの極限強度に大きな影響を及ぼした。実施例１１２～１１５は、ＥＸＰＡＮＣＥＬ ０４３ＤＵ８０（ＲＭ１１）に関するこの効果を示し、実施例１１６～１１９は、ＤＵＡＬＩＴＥ Ｕ０１０－１３０Ｄ（ＲＭ１２）に関するこの効果を示している。両方のシリーズは、乾燥後の総発泡体組成物の約１％～約１２％の範囲のマイクロスフェアの充填量を示している。驚くべきことに、シーム強度に対するマイクロスフェアの充填量の効果は、本質的に線形ではなかった。実施例１１２～１１５のデータは、マイクロスフェア充填量の好ましい範囲が、乾燥後の総組成物の４％近くであったことを示している。より少量のマイクロスフェア又はより多量のマイクロスフェアは、シームを剥離するのに必要なピーク力及び総エネルギーを減少させる。これは、当業者が、マイクロスフェア含有量を単に増加させると、最終的にヒートシールを作り出すものであるポリマー樹脂体積を希釈すると考える傾向があるという事実からすると、驚くべきことであった。したがって、実施例１１６～１１９に示されているとおり、最も低いマイクロスフェア充填量が、最も高いシーム強度を有することが予想されよう。この要因は、好適な包装物品に必要とされる他の全ての特性のバランスをとる際に考慮された。

特定の実施形態では、好ましいマイクロスフェア充填量は総組成物の１～１２重量％であり、好ましくは、マイクロスフェア充填量は総乾燥組成物の最大８重量％であり、最も好ましくは、マイクロスフェア組成物は総乾燥組成物の０．１～５重量％であった。

基材上に発泡体をコーティングするために選択されたパターンもまた、シーム強度に大きな影響を及ぼした。これは、表１３に提供した多くの実施例において観察されたが、いくつかを強調した。実施例１１０及び１１１を、１２４及び１２５と比較すると、気泡サイズを増加させ、ドット間の空間を減少させることによって、優れたシーム強度が得られたことが分かる。これらの効果は、表８において、得られた発泡体構造のドット直径においても見られ、所与の系について、より広いドットは、より高いシーム強度を促進した。ヒートシール中の対向する表面上の発泡体ドット間の重なりの量により、理想的なヒートシールのための最良の機会が得られた。加えて、選択されたパターンは気泡の高さに影響を及ぼし、実施例１２３（パターン化ロールＦを有する配合物５１）と比較した実施例１２１（パターン化ロールＨでコーティングされた配合物５１）のように、発泡体気泡直径が同じであり、唯一の違いが高さである同一の系と比較したとき、測定されたドット直径は、ほぼ同一の６．５ｍｍ±０．１ｍｍであったが、ドット高さは実質的に異なっていた。実施例１２１は、２．６ｍｍの気泡の高さを有し、実施例１２３は、３．５ｍｍの高さを有していた。驚くべきことに、実施例１２３は、実施例１２１よりもほぼ５０％高いシーム強度を有していた。

特定の実施形態では、発泡体気泡は、１ｍｍ～７ｍｍ、又は１ｍｍ～３ｍｍ、又はより好ましくは３ｍｍ～７ｍｍの範囲の直径を有する。他の実施形態では、気泡の高さは、０．６ｍｍ～３．８ｍｍの範囲であり、又は少なくとも０．６ｍｍ、若しくは少なくとも２ｍｍであり、より好ましくは１．５ｍｍ～４ｍｍの範囲であった。

実施例は、これが、ポリマー化学、固形分％を含む配合パラメータ、原料のタイプ及び充填量、コーティングパターン、並びに発泡度及び最終的には中空コアのサイズ及びシェルでの多孔率に影響を及ぼすプロセス条件の複雑な系であることを示している。これらの変数の全ては、発泡体材料特性に影響を及ぼす相互作用を有し、所与の用途に対する要件は、ある特性を別の特性よりも優先させ得る。加えて、シーム強度値は、シール条件の所与のセットに対するものである。温度、滞留時間、又は圧力を増加させると、シーム強度値を顕著に増加させることができる。最後に、基材の選択によると、発泡樹脂との基材の適合性が向上する場合、シーム強度を改善することができる。紙に埋め込まれた又はコーティングされた添加剤を介して基材ポリマー適合性を改善することによって、又は選択された発泡体組成物とより適合性のあるフィルム若しくは不織布を選択することによって、ヒートシール強度を更に改善することができる。

中空コア多孔質シェル発泡体構造の緩衝特性は、ＡＳＴＭ Ｄ１６９６－１４，”Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｈｏｃｋ Ｃｕｓｈｉｏｎｉｎｇ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ”を使用して評価した。このＡＳＴＭは、一連の高さから落下させた多数の一連の重りを典型的には伴う、緩衝曲線を作成して、緩衝特性を完全に理解するために設計されたものであるが、その緩衝特性の寸評が本出願内で開示されている。表１４は、６インチから６４ｉｎ^２の発泡体基材上に落下させた６．２ｌｂｓ（０．０９６ｐｓｉ）に等しい重りをかけたプラテンの減速を示している。選択された圧力は、本出願内で説明される包装物品に一般的な物体重量及びサイズに適切であった。Ｇを表１４に報告した。地上で１ｇ＝９．８ｍ／ｓ^２であることは、緩衝曲線試験の当業者に知られている。本出願に記載した包装物品で輸送されるアイテムの場合、アイテムが破壊されることなく受けることができる典型的なＧ(g’s)は、１０００ｇに近づいた。

１番目及び５の落下に関するプラテンのＧの減速、落下１と落下５との間のＧの減速における変化％、並びに発泡体の厚さにおける減少％を、一連の試料について報告した。試験方法の項に記載された特定の試験パラメータの下で、報告された５番目の落下についてのＧの減速は、４５１ｇから１６５ｇまでの範囲であった。マイクロスフェアの量を増加させると、緩衝性挙動を増加させることができると考えられる。実施例１１３～１１５については、これは真であった。しかしながら、系の残りを実施例１０８～１１１と同じに保ちながら、マイクロスフェアのグレードを単に変更することによると、反対の傾向が実現される。実施例１０８～１１１では、マイクロスフェアのグレードを変化させると、多孔質シェルの厚さは、マイクロスフェアの充填量の減少と共に増加し、この特定のグレードについて、発泡体の高さの変化の量又は緩衝性挙動の変化の量が最小である緩衝性の最良の組み合わせが、実施例１１０で生じたことが確認された。

表８、表１０及び表１４を詳細に調べることによって、実施例１１７～１１９に見られるように、総気泡体積及びコア体積が緩衝性挙動に影響を及ぼし得ると判断した。

特定の実施形態では、中空コア及び多孔質シェルを含む発泡体は、記載のように試験した場合、１５０Ｇ未満、２５０Ｇ未満、又は３５０Ｇ未満の緩衝特性を有した。他の実施形態では、中空コア及び多孔質シェルを含む発泡体は、１５０Ｇ～３５０Ｇの範囲、又は少なくとも１５０Ｇの緩衝特性を有する。特定の実施形態では、中空コア及び多孔質シェルを有する発泡体は、初期からの高さが減少し、５％～９５％の範囲になった。発泡体は、その後の落下の緩衝特性に影響を及ぼす場合があるため、高さがあまり減少しないことが好ましい。特定の実施形態では、５番目の落下後に０～５０％、より好ましくは０～２５％、最も好ましくは０～１５％の範囲になる発泡体の高さ減少を示す、中空コア及び多孔質シェルを有する発泡体を有することが好ましい。

郵送用容器に形成される発泡基材の場合、アイテムを郵送用容器に挿入し、発泡基材を加工ラインに通すために、より低い摩擦係数が望ましい。好ましい実施形態では、動ＣＯＦは、２．０未満、又は１．５未満、又は１．０未満、及び０．０超であることができる。表１５は、選択発泡体試料について得られた摩擦係数データを示している。本発明の固有の特性のうちの１つは、中空コアと多孔質シェルとの構造が、全体的な材料特性を操作するために与える自由度の多さである。データは、発泡体気泡のポリマー化学、並びに発泡体構造の形状及びサイズによって、ＣＯＦ特性を制御できることを示している。これらの特性は、配合、パターン化コーティングロール設計、ダウンウェブ及びクロスウェブ方向において対称でない場合（例えば矩形形状）のパターンの配向、並びに乾燥中のプロセス条件によって、制御することができる。パターンを介して特性を調整する能力を、実施例１２７及び１３１において比較する。両方の実施例は、長さ１２ｍｍ×幅２ｍｍの矩形特徴で同じパターンを有する。違いは、実施例１２７がウェブを横断して走る１２ｍｍの寸法（横方向(cross machine direction））を有するのに対して、実施例１３１はダウンウェブ方向（機械方向(machine direction)）に走る寸法を有することである。この単純な配向の変化により、動ＣＯＦ値が１０％超減少する。

特定の実施形態では、発泡体基材は、０．２未満、０．４未満、０．６未満、又は１．０未満の摩擦の動ＣＯＦを有する。特定の実施形態では、発泡体基材は、２．０未満、１．５未満、１．０未満、又は０．５未満の動摩擦係数を有する。いくつかの実施形態では、動摩擦係数は０．３～１．０、より好ましくは０．３～０．８の範囲である。

当業者には、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することのない、本開示に対する様々な改変及び変更が明らかとなるであろう。本開示は、本明細書に記載した例示的な実施形態及び実施例によって不当に制限されることは意図していないこと、並びにそのような実施例及び実施形態は、以下のような本明細書に記載の特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図した本開示の範囲内の例としてのみ提示されることを理解されたい。本開示に引用される全ての参照文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (41)

1. 包装材料であって、
   第１のシート材料と、
   発泡性組成物から形成された複数の発泡体構造であって、前記発泡性組成物の層によって前記シート材料に取り付けられており、各々、中空コア及び発泡体外部シェルを有する、複数の発泡体構造と、を含み、
   前記複数の発泡体構造の総多孔率は、Ｘ線マイクロトモグラフィーにより、中空コア体積を外部シェル空隙体積に加算し、次いで、その和を発泡体構造体積で割って１００を掛けることによって求められ、前記総多孔率は、５０％超かつ１００％未満である、包装材料。
2. 前記複数の発泡体構造が複数のドットを含む、請求項１に記載の包装材料。
3. 前記第１のシート材料が第１の主面及び反対側の第２の主面を有し、前記複数の発泡体構造が前記第１の主面及び前記第２の主面の両方に存在する、請求項１に記載の包装材料。
4. 前記第１のシート材料と向き合う第２のシート材料を含み、前記複数の発泡体構造が前記第１のシート材料と前記第２のシート材料との間に配置されている、請求項１に記載の包装材料。
5. 前記複数の発泡体構造が離散しており、互いに接触していない、請求項１に記載の包装材料。
6. 前記発泡性組成物が少なくとも１つのポリマー成分を含む、請求項１に記載の包装材料。
7. 前記発泡性組成物が、ブタンジオールビニルアルコールポリマー又はコポリマー、デンプン、酢酸ビニル／エチレンコポリマー、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、デキストリン安定化ポリ酢酸ビニル、ビニルアルコール／酢酸ビニルコポリマー、ビニルアルコール／酢酸ビニル／エチレンコポリマー、安定化ポリビニルアクリレートコポリマー、ビニル（メタ）アクリル、スチレン（メタ）アクリル、（メタ）アクリル、スチレンブチルゴム、天然ゴム、スチレンブロックコポリマー、ポリウレタン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つのポリマー成分を含む、請求項１に記載の包装材料。
8. 前記発泡性組成物がポリビニルアルコール安定化酢酸ビニルエチレン（ＶＡＥ）を更に含む少なくとも１つのポリマー成分を含む、請求項１に記載の包装材料。
9. 前記少なくとも１つのポリマー成分が、発泡組成物の前記ポリマー成分の総重量に基づいて、最大９９重量％の量で存在する、請求項６、７、又は８に記載の包装材料。
10. 前記発泡性組成物が－２０℃～１８０℃のＴｇを有する少なくとも１つのポリマー成分を含む、請求項１に記載の包装材料。
11. 前記発泡性組成物が水を含む、請求項１に記載の包装材料。
12. 前記発泡性含水組成物が、発泡前の前記発泡性組成物の総重量に基づいて、２０重量％～７０重量％の固形分を含む、請求項１１に記載の包装材料。
13. 前記発泡性組成物が、発泡前の前記組成物の総重量に基づいて、最大２０重量％の量で膨張性マイクロスフェアを含む、請求項１２に記載の包装材料。
14. 前記発泡性組成物が１００℃を超える初期膨張温度を有する膨張性マイクロスフェアを含む、請求項１に記載の包装材料。
15. 前記膨張性マイクロスフェアがポリマーシェル及び炭化水素コアを有する、請求項１４に記載の包装材料。
16. 前記膨張性マイクロスフェアが、炭化水素コアと、ポリアクリロニトリル又はポリアクリロニトリルコポリマーシェルと、を有する、請求項１４に記載の包装材料。
17. 前記発泡性組成物が、粘着付与剤、可塑剤、核剤、着色剤、補強剤、固体充填剤、レオロジー調整剤、強靱化剤、増粘剤、難燃剤、防腐剤、酸化防止剤、消泡剤、架橋剤、ワックス、安定剤、湿潤剤、促進剤、帯電防止剤、スリップ剤、剥離添加剤、ＬＡＢ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される１つ以上の任意選択の添加剤を更に含む、請求項１に記載の包装材料。
18. 前記１つ以上の任意選択の添加剤が、乾燥後の前記発泡性組成物の総重量に基づいて、少なくとも０．０５重量％～最大２０重量％の量で存在する、請求項１７に記載の包装材料。
19. 前記包装材料が３５％未満の耐摩耗性を有する、請求項１に記載の包装材料。
20. 前記包装材料が緩衝特性を有し、落下１に対する前記緩衝特性が３５０Ｇ未満である、請求項１又は１９に記載の包装材料。
21. 前記包装材料が動的摩擦係数を有し、前記動的摩擦係数が１．５未満である、請求項１、１９、又は２０に記載の包装材料。
22. 前記包装材料が、前記包装材料の２つの層が前記発泡性組成物によって互いにヒートシールされたときのシーム強度を有し、前記シーム強度のピーク力値が、少なくとも１．０ｌｂｓ／ｉｎである、請求項１、１９、２０、又は２１に記載の包装材料。
23. 前記発泡体外部シェルの多孔率が６０％～９０％の範囲である、請求項１、１９、２０、２１、及び２２に記載の包装材料。
24. 前記複数の発泡体構造が前記シート材料の５０％～９５％を覆っている、請求項１、２、５、１９、２０、２１、２２、及び２３に記載の包装材料。
25. 乾燥発泡体コーティングの坪量が前記シート材料の坪量の２％～５０％の範囲である、請求項１、１９、２０、２１、２２、２３、及び２４に記載の包装材料。
26. 前記総多孔率が７５％～９５％である、請求項１、１９、２０、２１、２２、２３、２４、及び２５に記載の包装材料。
27. 包装材料であって、
    第１のシート材料と、
    発泡性組成物から形成された複数の発泡体構造であって、前記発泡性組成物の層によって前記シート材料に取り付けられており、各々、中空コア及び発泡体外部シェルを有する、複数の発泡体構造と、を含み、
    中空コア体積パーセントは、中空コア体積を発泡体構造体積で割り、１００を掛けることによって求められ、前記中空コア体積パーセントは、１５％超かつ９５％未満である、包装材料。
28. 前記中空コア体積が５ｍｍ^３～１００ｍｍ^３である、請求項２７に記載の包装材料。
29. 前記包装材料が緩衝特性を有し、落下１に対する前記緩衝特性が３５０Ｇ未満である、請求項２７又は２８に記載の包装材料。
30. 前記包装材料が動的摩擦係数を有し、前記動的摩擦係数が１．５未満である、請求項２７、２８、又は２９に記載の包装材料。
31. 前記包装材料が、前記包装材料の２つの層が前記発泡性組成物によって互いにヒートシールされたときのシーム強度を有し、前記シーム強度のピーク力値が、少なくとも１．０ｌｂｓ／ｉｎである、請求項２７、２８、２９、又は３０に記載の包装材料。
32. 前記発泡体外部シェルの多孔率が６０％～９０％の範囲である、請求項２７、２８、２９、３０、又は３１に記載の包装材料。
33. 前記複数の発泡体構造が前記シート材料の５０％～９５％を覆っている、請求項２７、２８、２９、３０、３１、又は３２に記載の包装材料。
34. 前記乾燥発泡体コーティングの坪量が前記シート材料の坪量の２％～５０％の範囲である、請求項２７、２８、２９、３０、３１、３２、又は３３に記載の包装材料。
35. 前記複数の発泡体構造の総多孔率が７５％～９５％である、請求項２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、又は３４に記載の包装材料。
36. 包装材料を作製する方法であって、
    シート材料のロールを巻出すことと、
    前記シート材料を輪転グラビアステーションに通し、発泡性組成物を前記シート材料の第１の主面に印刷して、コーティングされたシート材料を形成することと、
    前記コーティングされたシート材料を乾燥オーブンに通し、前記発泡性組成物を発泡させて、各々が中空コア及び発泡体外部シェルを有する複数の発泡体構造にすることと、を含む、方法。
37. 前記輪転グラビアステーションが外側ロール円周上に配置された複数のセルを有する輪転グラビアロールを含み、前記複数のセルが、各々、０．２ｍｍ^３～１００ｍｍ^３のセル体積を有する、請求項３６に記載の方法。
38. 前記輪転グラビアステーションが複数のセルを有する輪転グラビアロールを含み、セル直径をセル深さで割ったアスペクト比が１～１０である、請求項３６又は３７に記載の方法。
39. 前記輪転グラビアステーションが外側ロール円周上に配置された複数のセルを有する輪転グラビアロールを含み、前記複数のセルが矩形形状を有する、請求項３６に記載の方法。
40. 前記発泡性組成物が固形分パーセントを有し、前記固形分パーセントが１５％～７０％である、請求項３６に記載の方法。
41. 前記発泡性組成物が粘度を有し、前記粘度が１，０００～２５，０００ｃＰである、請求項３６又は４１に記載の方法。

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