JP5215181B2

JP5215181B2 - 光学的に文字の読取りが可能な窓フィルムパッチを有する窓付き封筒

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Publication number: JP5215181B2
Application number: JP2008519357A
Authority: JP
Inventors: チョウ，ウェイジュン; アール．ラフォレッテ，ウィリアム; エム．パテル，ラジェン; エフ．ハーン，スティーブン; エム．ガベルニック，アーロン; エー．ランバート，クリスティナ
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2026-06-16
Also published as: WO2007001916A3; EP1907290A2; KR20080029975A; AU2006262478B8; AU2006262478B2; JP2008543694A; CN101208242A; EP1907290B1; CN101208242B; AU2006262478A1; WO2007001916A2; AU2006262478A8; SG163542A1; ES2476418T3; TW200711946A; CA2612563A1

Description

本発明は、概して、窓付き封筒、およびそのような窓付き封筒の開口部を封じまたは閉じるが、米国郵政公社（ＵＳＰＳ）によって使用されている自動郵便物選別システムのような光学式文字読取装置によってと同様に個人によっても窓付き封筒の内部に含まれる選ばれた印刷情報が見られまたは読まれるのを可能にする窓フィルムパッチまたはカバーに関する。本発明は、特に、窓パッチがぴんと張っていないときでさえ、誤り率の著しい増加なしに光学式文字読取装置によってそのような窓付き封筒の処理中にそのような情報が読まれることを可能にする、および／または窓パッチによって覆われた印刷情報（たとえば、住所またはバーコード）を不明瞭にするしわまたは波打ちが実質的にない、窓パッチを有する窓付き封筒に関する。本発明は、さらに特に、ゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂（たとえば、ゴム変性ポリスチレン（「耐衝撃性ポリスチレン」すなわち「ＨＩＰＳ」樹脂としても知られている。））またはビニル芳香族重合体樹脂（たとえば、多目的ポリスチレン（「ＧＰＰＳ」））とゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂（たとえば、ＨＩＰＳ）との混合物を含む低光沢二軸配向重合体フィルムから形成された窓フィルムパッチを含むような窓付き封筒に関する。窓付き封筒フィルムパッチに使用されるフィルムは、ＨＩＰＳまたはそのような混合物から形成された単層フィルムでもよいし、ＨＩＰＳまたはそのような混合物から形成された少なくとも１つの層を含む多層フィルムでもよい。本発明は、また、概してビニル芳香族重合体フィルムから形成された窓フィルムパッチ、および特にゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂またはビニル芳香族重合体樹脂とゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂との混合物から形成されたフィルムであって、いずれの場合にもそれらの少なくとも１つの主要な表面に付与された無機物質（たとえば、フッ化マグネシウムまたはケイ素酸化物）の被覆または層を有するフィルムを含む窓付き封筒に関する。

窓付き封筒は、封筒の中に収められた物の限られた領域の上に印刷された情報、通常はバーコード、名前および住所を調べるのを可能にする、任意の形、典型的には長方形の１つまたはそれ以上の開口部を有する封筒である。１つまたは複数の開口部は、ＵＳＰＳ自動郵便物選別システムのような光学式文字読取装置だけでなく個人によっても印刷情報が見られるのを可能にするフィルムからできている窓パッチで封じられまたは閉じられているかもしれない。ＭＥＲＬＩＮ（郵便物評価および判読調査機（Mail Evaluation and Readability Look up Instrument））は、郵送物がＵＳＰＳワークシェアリングまたは自動化割引の資格を得るかどうかを決めるために、大量郵送物（large volume mailings）を評価するために使用される自動試験装置である。顧客は、窓付き封筒を使用したときに、ＭＥＲＬＩＮによって良質の郵便物であるように見えるものが時々不合格にされ、自動化割引がされないことについて不平を言う。ＭＥＲＬＩＮ読取り誤差は、ＵＳＰＳによって、通常大量郵送物当たり２，０００ドル〜１００，０００ドルの範囲の罰金の賦課に帰着するかもしれない。そのような罰金は、ＭＥＲＬＩＮ装置読取り誤差を著しく減らし、好ましくはなくす窓付き封筒を得る要望を生じさせ、またそのような窓付き封筒を使用する差し出し人に節約を提供する。

流通している窓付き封筒は、典型的には、混合物の質量を基準として、ＨＩＰＳ樹脂が混合物の４０質量％（ｗｔ％）未満（＜）を構成するＧＰＰＳ／ＨＩＰＳ樹脂混合物を含む市販の二軸配向フィルムから作られた窓パッチを含む。市販のフィルムは、通常、４５度光沢（後で定義する。）が５０を超え、ヘーズ（後で定義する。）が２５％未満である。従来のＨＩＰＳ樹脂は、ゴム含有量が、全ＨＩＰＳ質量基準で、１０質量％以下（≦）である。典型的な慣行は、混合物の質量を基準として２．５質量％未満の混合ゴム含有量を達成するために、ＨＩＰＳの割合でゴム含有量をつりあわせる。言いかえれば、高ゴム含有量ＨＩＰＳ樹脂は、通常、低ゴム含有量ＨＩＰＳ樹脂よりも、混合物のずっと少ない量を構成するであろう。そのようなフィルムは、時々、おそらくバーコード読取り誤差のために、ＭＥＲＬＩＮ試験に不合格になる。

読取り誤差の潜在的な根源は、おそらく湿度もしくは温度またはその両方の変動のために、特に、ＭＥＲＬＩＮ装置（「ＭＥＲＬＩＮ厳格条件不合格決定（MERLIN Harsh Condition Failure Determination）」すなわち「ＭＨＣＦＤ」としても知られている。）を使用して評価する前に、窓付き封筒が濡れそして乾燥した後に、一見窓パッチに関して封筒の寸法変化の結果としての、窓パッチのひだまたはしわから生じる。当業者は、紙が濡れそしてその後乾燥した場合、紙が、それのもとの寸法より小さな寸法に、主として列理と交差する方向（cross grain）にまたは横方向（ＴＤ）に縮む傾向があることを理解している。たとえばポリスチレンフィルムから作られた窓パッチは、収縮を受けず、窓パッチが接着された紙は収縮するので、窓パッチは、ねじれたり、しわが寄ったりするであろう。

読取り誤差の第二の潜在的な根源は、ＭＥＲＬＩＮ装置内のランプ強度の不安定性から生じるかもしれない。

窓付き封筒またはパッチフィルムのヘーズは、また、バーコード読取り装置がバーコードの中の隣接するバーを正確に見分けられない水準にヘーズが達したとき、ＭＥＲＬＩＮ試験不合格率に影響する。ＵＳＰＳは、アメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ−１００３に従って決定される、推奨最大ヘーズを７０％に設定している。

フォスターらの米国特許第５，００９，９５３号明細書は、ポリスチレンと、数平均粒径が約０．１マイクロメートル（μｍ）〜約１０．０μｍの１つまたはそれ以上の微粒子耐斑点剤約０．１〜約３．０質量％とを含むフィルムから作られた不透明でないプラスチック窓パッチを有する窓付き封筒を開示している。

チャウ（Chau）の米国特許第６，５７９，９４６号明細書は、ビニル芳香族重合体および実質的に非球状のゴム粒子を含む低光沢二軸配向重合体フィルムに関する教示を提供している。ゴム粒子は、フィルムの質量を基準として、２質量％未満の量で存在し、５より大きな（＞）アスペクト比（長さ／直径比）を有する。

米国特許第５００９９５３号明細書米国特許第６５７９９４６号明細書

本発明の第一の態様は、１つまたはそれ以上の窓開口部を有する窓付き封筒であって、少なくとも１つの窓開口部は不透明でない重合体またはプラスチックの窓パッチによって閉じられまたは封じられており、窓パッチは光学式スキャナーで読取り可能な二軸配向重合体フィルムからなり、そのフィルムはＡＳＴＭＤ−２４５７に従って決定される４５度光沢が５０以下でありかつゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂またはビニル芳香族重合体樹脂とゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂との混合物からなる群から選ばれる有機重合体組成物を含み、ゴム変性ビニル芳香族樹脂は０．１マイクロメートル〜１０マイクロメートルの範囲内の平均非束縛ゴム粒子径を有することを特徴とする窓付き封筒である。ゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂は、好ましくは、フィルムの質量を基準として、２質量％以上、好ましくは３質量％以上、９質量％以下のゴム含有量をフィルムに付与するのに十分な量で存在する。フィルムは、好ましくは、ＡＳＴＭＤ−１００３に従って決定されるヘーズパーセントすなわち「Ｈ」が高々７０パーセント（％）である。フィルムは、所望により、フィルムの少なくとも１つの主要な表面に設けられた無機物質の外部被覆または層を有する。

本発明の第二の態様は、１つまたはそれ以上の窓開口部を有する窓付き封筒であって、少なくとも１つの窓開口部は不透明でない重合体またはプラスチックの窓パッチによって閉じられまたは封じられており、窓パッチは光学式スキャナーで読取り可能な二軸配向重合体フィルムからなり、そのフィルムはビニル芳香族重合体樹脂とゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂との混合物を含み、その混合物は、その混合物に含まれる有機重合体樹脂の質量を基準として、少なくとも４０質量％のゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂含有量および６０質量％以下のビニル芳香族重合体樹脂含有量を有し、ゴム変性ビニル芳香族樹脂は０．１マイクロメートル〜１０マイクロメートルの範囲内の平均非束縛ゴム粒子径を有し、ゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂は、フィルムの質量を基準として、２質量％を超えるゴム含有量をフィルムに付与するのに十分な量で存在することを特徴とする窓付き封筒である。

本発明の第三の態様は、１つまたはそれ以上の窓開口部を有する窓付き封筒であって、少なくとも１つの窓開口部は不透明でない重合体またはプラスチックの窓パッチによって閉じられまたは封じられており、窓パッチは被覆された光学式スキャナーで読取り可能な二軸配向重合体フィルムからなり、そのフィルムは、ビニル芳香族重合体樹脂、ゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂およびビニル芳香族重合体樹脂とゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂との混合物からなる群から選ばれる有機重合体組成物を含み、ゴム変性ビニル芳香族樹脂は０．１マイクロメートル〜１０マイクロメートルの範囲内の平均非束縛ゴム粒子径を有することを特徴とする窓付き封筒である。ゴム変性ビニル芳香族重合体は、それが含まれるときは、ゴム含有量が、ゴム変性ビニル芳香族重合体の質量を基準として、好ましくは０質量％を超え、より好ましくは１質量％を超え、さらに好ましくは２質量％を超え、さらに好ましくは２．５質量％を超え、そして最も好ましくは３質量％以上であり、９質量％以下であり、被覆されたフィルムはそのフィルムの少なくとも１つの主要な表面に設けられた無機物質の外部被覆または層を有する。

いずれの態様の重合体フィルムも、単層フィルムであってもよいし、多層フィルムの外層であってもよい。重合体フィルムが単層フィルムであるときは、第一の態様では任意の、第三の態様では必須の、外部被覆層は、フィルムにいずれかのまたは両方の面（主要な表面）に設けることができる。重合体フィルムが多層フィルムであるときは、多層フィルムの少なくとも１つの外層は有機重合体組成物を含み、外部被覆層が存在するときは、その外部被覆層は少なくとも１つのそのような外側の層の外表面に設けられる。

範囲を示す場合は、たとえば粒子径０．１マイクロメートル（μｍ）〜１０μｍの場合は、別段の言及がない限り、その範囲の両端（たとえば１０μｍ）はその範囲に含まれる。

ゴム粒子径に関してここで使用するときは、用語「平均粒子径」と「粒子径」は互いに言い換えることができるものであることになっている。

本発明の目的のためには、「４５度（４５°）光沢」は、窓パッチが本発明の窓付き封筒のために切り出されるフィルムの各々の面について、その面についての光沢値を提供するために、横方向（ＴＤ）光沢と縦方向（ＭＤ）光沢を測定し、それらの２つの光沢値を平均することによって決定される。光沢の測定はＡＳＴＭＤ−２４５７に従ってなされる。２つの平均値の低い方が、フィルムの４５度光沢を表わす。

本発明の窓付き封筒のための窓パッチに使用される被覆されていないフィルムは、好ましくは５０以下（≦）、より好ましくは４５以下、さらに好ましくは４０以下、そして最も好ましくは３０以下の４５度光沢を有する。４５度光沢は、好ましくは０より大きく（＞）、より好ましくは５以上（≧）である。フィルムからの正反射（ＡＳＴＭ２４５７）はＭＥＲＬＩＮ装置に具体化されるような光学式文字読取装置を効果的に盲目にするほどに強いかもしれないので、５０を超える４５度光沢は望ましくない。

本発明の窓付き封筒は、ＡＳＴＭＤ−１００３に従って決定されるヘーズパーセントが、被覆されているか被覆されていないかにかかわらず、好ましくは７０％以下、より好ましくは６５パーセント（％）以下、さらに好ましくは６０％以下、最も好ましくは５０％以下であるフィルムから形成された窓パッチを含む。ヘーズパーセントは好ましくは０％より大きく、より好ましくは３０％より大きい。７０％より大きいヘーズパーセントは受け入れがたい印刷反射率差をもたらし、そのようなフィルムを通して情報を読もうとする場合、そのような７０％より大きいヘーズパーセントのフィルムから形成された窓パッチを有する窓付き封筒を、光学式スキャナー用途で使用するには本質的に役立たないものにする。言いかえれば、反射は、それが増加すると、像を不明瞭にまたはぼけたものにする拡散成分を有する。不明瞭なまたはぼけた像は、ＭＥＲＬＩＮ装置に具体化されているような光学式文字読取装置を使用して像を評価するときに、不正確さをもたらす。ヘーズは光学式文字読取装置の観点からは望ましくないが、封筒中身の機密の水準を守るために最小量のヘーズを望む消費者もいる。

本発明の窓付き封筒は、ＡＳＴＭＤ−２４５７に従って決定される４５度光沢が好ましくは５０以下（≦）、より好ましくは４５以下、さらに好ましくは４０以下、さらに好ましくは３５以下、そして最も好ましくは３０以下のフィルムから形成された窓パッチを含む。４５度光沢は、好ましくは０より大きく（＞）、より好ましくは５以上（≧）である。フィルムがその上に設けられた無機物質の外部被覆または層を有しかつ２２％未満のＨを有するときは、４５度光沢は好ましくは（１０４．４＊ｅ^-0.0289*H）−８未満であり、より好ましくは（１０４．４＊ｅ^-0.0289*H）−１０未満であり、さらに好ましくは（１０４．４＊ｅ^-0.0289*H）−１５未満である。４５度光沢が５０より大きくかつＨが２２％以上の場合または４５度光沢が（１０４．４＊ｅ^-0.0289*H）−８より大きくかつＨが２２％未満の場合は、窓パッチ表面からの全反射（ＡＳＴＭＥ１１６４、手順Ｂ）が、ＭＥＲＬＩＮ装置で具体化されているような光学式文字読取装置を効果的に盲目にするほど十分に強いかもしれないので、望ましくない。表現（１０４．４＊ｅ^-0.0289*H）−８と１０４．４＊ｅｘｐ（−０．０２８９＊Ｈ）−８は、同じものを表現する異なる方法である。

４５度光沢値が減少し零に近づくと、ＭＨＣＦＤ不合格率も減少すると信じられている。また、高い（たとえば３０％より大きい）ヘーズは、典型的には、非常に低い光沢フィルム（たとえば５０未満の４５度光沢）において存在するが、そのようなフィルムの光沢値は、従来の手順方法を使用して窓付き封筒に添付されたときに、窓付き封筒が満足なＭＨＣＦＤ評価を達成するのを可能にする窓付き封筒パッチをそれらが作り出すかどうかを大きく支配するとも信じられている。さらに、窓付き封筒フィルムは、封筒用紙から解放される残留応力による望ましくないねじれまたはひだなしに、フィルムからのパッチが商業的に受け入れ可能な生産速度で封筒窓に添付されることを可能にするのに十分な厚さと曲げ弾性率を有していなければならない。しかしながら、厚さは、重合体フィルムから形成されたパッチを有する窓付き封筒が経済的に魅力がなくなるほど厚くてはいけない。厚さは、望ましくは、０．８ミル〜２ミル（２０．３マイクロメートル（μｍ）〜５１μｍ）、好ましくは１ミル〜１．５ミル（２５．４μｍ〜３８．１μｍ）、より好ましくは１．０５ミル〜１．２５ミル（２６．７μｍ〜３１．８μｍ）の範囲にある。

当業者は、また、ＭＥＲＬＩＮ判読不合格が統計的現象であることも認識している。零（０）のＭＥＲＬＩＮ判読不合格率は、ＵＳＰＳワークシェアリング割引のための資格を得ようとする団体には明らかに望ましいが、経費が法外かもしれない。２０％以下のＭＥＲＬＩＮ判読不合格率は、少なくとも部分的なＵＳＰＳワークシェアリング割引のための資格を得る。一束の郵送物について１０％以下のＭＥＲＬＩＮ判読不合格率は、差出人に完全な自動化割引の資格を与える。１０％を超え２０％以下のＭＥＲＬＩＮ判読不合格率は、部分的な自動化割引の資格が得られる。２０％を超えるＭＥＲＬＩＮ判読不合格率は、自動化割引なしになる。少なくとも部分的な自動化割引の資格を得る要望に基づいて、ＭＥＲＬＩＮ判読不合格率は好ましくは０％以上２０％以下の範囲内にある。その範囲は、より好ましくは０％以上１０％以下であり、さらに好ましくは０％以上５％以下であり、そして最も好ましくは０％以上１％以下である。

１つの実施態様において、本発明の窓付き封筒は、フィルムまたはフィルム層（のどちらか適切な方）中の全有機重合体樹脂の質量を基準として、４０質量％以上（１００質量％でもよい。）のゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂を含む単層フィルムから、またはそのような樹脂を含む外層を有する多層フィルムから形成された窓パッチを含む。４０質量％の下限は、ゴム含有量が全樹脂質量基準で２質量％を超え、好ましくは３質量％以上９質量％以下、より好ましくは６質量％以上９質量％以下であり、かつ非束縛ゴム粒子径が０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．４μｍ〜８μｍ、より好ましくは０．４μｍ〜５μｍのゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂に適用される。フィルムがＨＩＰＳを含むかＨＩＰＳとＧＰＰＳとの混合物を含むかにかかわらず、ＨＩＰＳは、ＨＩＰＳまたはＨＩＰＳ／ＧＰＰＳ混合物（のどちらか適切な方）の質量を基準として２質量％（ｗｔ％）を超えるゴム粒子含有量を有するフィルムを作り出すのに十分な量で、またそれに十分なゴム含有量とともに、存在する。

別の実施態様においては、本発明の窓付き封筒は、フィルムまたはフィルム層（のどちらか適切な方）中の全有機重合体樹脂の質量を基準にして４０質量％未満のゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂を含む単層フィルムからまたはそのような樹脂を含む外層を有する多層フィルムから形成された窓パッチ、特に無機物質の外部被覆または層を有する窓パッチを含む。そのようなゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂のゴム含有量は、全樹脂質量基準で、２質量％超、好ましくは３質量％以上９質量％以下、より好ましくは６質量％以上９質量％以下である。

非束縛ゴム粒子径が０．１μｍから１０μｍへの増加すると、ゴムは、同一の量のより小さな粒子径のゴムよりもフィルムの光沢の減少に、より有効になり、望む場合は、４０質量％を若干下回るＨＩＰＳの量を使用することができる。非束縛粒子径が１０μｍ超のゴム粒子は、概して、望ましくないほど低い透明度と受け入れがたいほど高いヘーズを有するフィルムをもたらすが、非束縛粒子径が０．１μｍ未満のゴム粒子を含むフィルムは、本発明のフィルムの他の属性を付与するゴム濃度において、受け入れがたい４５度光沢値を有する。非束縛ゴム粒子は多峰（multimodal）粒子径分布または単峰（monomodal）粒子径分布のいずれを有していてもよい。フィルム内の非束縛ゴム粒子径は、チオシアン酸アンモニウム１質量％のジメチルホルムアミド溶液に、濁った溶液を形成するのに十分なフィルムを溶かし、その後、粒子径を測定するために３０μｍ穴を備えたベックマン・コールター２Ｅ装置を使用することによって決定することができる。ゴム含有量は、ゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂の質量を基準として、好ましくは少なくとも３質量％、より好ましくは少なくとも３．５質量％、さらに好ましくは少なくとも４．２質量％、さらに好ましくは少なくとも７質量％であるが、１２質量％未満、より好ましくは１１質量％未満、さらに好ましくは１０質量％未満である。

本発明の窓付き封筒の窓パッチに使用されるフィルムは、唯一の重合体樹脂として、ゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂（たとえばＨＩＰＳ）を含んでもよいが、そのフィルムは好ましくはＨＩＰＳとビニル芳香族重合体（ＶＡＰ）の混合物を含む。フィルムのゴム変性ＶＡＰ樹脂含有量は、ゴム含有量が樹脂質量基準で７質量％でゴム粒子径が約２μｍの樹脂について、ＶＡＰとゴム変性ＶＡＰの合計質量を基準として、好ましくは４０質量％〜１００質量％、より好ましくは５０質量％〜１００％、最も好ましくは６０質量％〜１００質量％の範囲である。２つまたはそれ以上のゴム変性ＶＡＰ樹脂、たとえば異なるゴム粒子径のＨＩＰＳ樹脂が、望ましい機械的および光学的性質を達成するために、用いられてもよい。

適切なビニル芳香族重合体（ＶＡＰ）としては、スチレンのようなビニル芳香族モノマーならびにパラメチルスチレンおよびパラ第三級ブチルスチレンのようなアルキルまたはアリール環置換スチレンの重合体が挙げられる。適切なＶＡＰとしては、また、ビニル芳香族モノマーと、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル（たとえばメタクリル酸メチル）、アクリル酸、および、アクリル酸エステル（たとえばアクリル酸ブチル）、酸無水物（たとえば無水マレイン酸）のようなモノマーとのコポリマー（ビニル芳香族モノマーの他に１つのコモノマー）およびインターポリマー（ビニル芳香族モノマーの他に２つまたはそれ以上のモノマー）も挙げられる。適切なＶＡＰには、さらに、ＨＩＰＳおよびアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン・ターポリマーのような衝撃性改良重合体が含まれる。好ましくは、ＶＡＰはポリスチレンである。

当業者は、追加の重合体が、次には窓付き封筒の開口部を覆うために使用される窓パッチを形成するために用いられるフィルムの望ましいヘーズ、光沢および機械判読率に悪影響を及ぼさない限り、フィルムがエチレン／酢酸ビニル共重合体およびポリメチルメタクリレートのような追加の重合体の比較的少量（全フィルム質量基準で、１０質量％未満、好ましくは５質量％未満、より好ましくは１質量％未満）を含んでもよいことを認識している。

本発明に使用されるゴム変性ＶＡＰ樹脂の選択および量は、主としてゴム粒子径に依存する。低い４５度光沢（≦）フィルムは、典型的には、もっぱら多目的ポリスチレン（ＧＰＰＳ）だけでは得ることができない。ゴム変性ＶＡＰとＧＰＰＳの組み合わせは、著しくより粗い表面を有するフィルムを作り出す。表面粗さはフィルムの光沢値を決定する際に主要な役割を果たし、粗さの増加は光沢値の減少に帰着する。ある与えられた程度の表面粗さは、比較的大量の小粒子径ゴム（たとえば０．１μｍ）か、小粒子径ゴムの量に比べて減じられた量の大粒子径ゴム（たとえば１０μｍ）のいずれかで達成することができる。

ゴム粒子は典型的には少なくとも１つのアルカジエン重合体を含む。適切なアルカジエンは、ブタジエン、イソプレン、クロロプレンまたはピペリレンのような１，３−共役ジエンである。好ましくは、その重合体は１，３−共役ジエンのホモポリマーであり、１，３−ブタジエンのホモポリマーが特に好ましい。モノビニリデン芳香族モノマーを少量、たとえば共重合体質量基準で１５質量％未満、好ましくは１０質量％未満、含むアルカジエン共重合体ゴムもまた適切である。ブロック共重合体型のゴム、たとえばスチレンブタジエンブロック共重合体もまた適切である。

本発明の窓付き封筒における窓パッチに使用されるフィルムは、それらが調製されるプロセスのために、少なくともある程度そして少なくとも縦方向に、好ましくは配向されている。たとえば、従来のインフレートフィルム（blown film）プロセスと流延幅出し（cast tentering）プロセスは本質的に生じるフィルムを配向する。当業者は、配向度を変えることができること、そしてそうすることにおいて、ヘーズパーセント、透明度および４５度光沢のような他のフィルム特性に影響するかもしれないことを認識している。

当業者は、延伸および冷却の条件を適切に制御することによって、製作の種々の段階の間に、フィルム製品に配向を付与することができることを認識している。配向の程度は、たとえば、フィルムのＭＤおよび／またはＴＤ方向の延伸比、延伸の歪速度および他の処理パラメーター（特に温度）の制御を通じて変えることができる。

当業者は、一般に、メルトレオロジーの視点から見て、制御された条件下における粘弾性溶融物の押し出しおよび伸長として、フィルム形成を理解する。彼らは、フィルム状の溶けている重合体が粘弾性流動履歴を経験した後に外界温度まで冷却されたとき、フィルム形成が完了したと考える。押出し工程の全体にわたる粘弾性溶融物の流動挙動は、典型的には、粘度、せん断速度および温度の間の関係に依存する。本発明の代表である、配向重合体フィルム、好ましくは二軸配向重合体フィルムは、単層または多層フィルムのいずれであってもよい。多層フィルムにおいては、少なくとも１つの外層は、所望により上述したようなビニル芳香族重合体樹脂と組み合わせて、上述したようなゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂を含む。

本発明の窓付き封筒における窓パッチに使用されるフィルムは、酸化防止剤、無機微粒子、耐摩耗性添加剤、ポリテトラフルオロエチレン繊維もしくはフレーク、および加工助剤のような１つまたはそれ以上の慣用の添加剤を含んでもよい。主要な酸化防止剤としては、ＩＲＧＡＮＯＸ^TM １０１０およびＩＲＧＡＮＯＸ^TM １０７６（両方ともチバ・スペシャルティー・ケミカルズ社（Ciba Specialty Chemicals）から商業上入手可能）およびＣＹＡＮＯＸ^TM １７９０（サイテック・インダストリーズ社（Cytec Industries Inc.）から商業上入手可能）のようなフェノール系酸化防止剤が挙げられる。副次的な酸化防止剤としては、ＩＲＧＡＮＯＸ^TM １６８（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社から商業上入手可能）のような加水分解に安定な亜リン酸エステル酸化防止剤が挙げられる。無機微粒子は、フィルム耐引っかき性に有益な効果を有することがあるが、無機微粒子としては、滑石、炭酸カルシウムおよび二酸化ケイ素が挙げられる。耐摩耗性添加剤としては、微粒子ポリアミドが挙げられる。望まれるならば、ミッチェル・エー・ウィンニック（Mitchell A. Winnick）著，「単分散制御されたマイクロメートルサイズの共重合体粒子への２段階分散重合（Two-Stage Dispersion Polymerization Toward Monodisperse Controlled Micrometer Sized Copolymer Particles）」，アメリカ化学会誌，２００４年，第１２６巻，ｐ．６５６２に教示されるような、屈折率が１．５５〜１．６５の、スチレンブタジエンコアシェルゴムおよびスチレンジビニルベンゼン架橋重合体球体のような、コアシェル重合体粒子および架橋重合体粒子または小球体もまた使用することができる。

ビニル芳香族重合体フィルムは、概して、そして本発明の窓付き封筒における窓パッチに使用されるそれらのフィルムは特に、上述のように、フィルムの少なくとも１つの主要な表面に設けられた、反射を低減する外部無機被覆層を含む。その外層は、蒸発、スパッタリング、溶液析出または好ましくは大気プラズマ蒸着のような任意の慣用の手法によって設けることができる。無機被覆層は、好ましくは、二フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）、ケイ素酸化物（ＳｉＯ_x）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、氷晶石、フッ化タリウム（ＴｈＦ₄）およびその他の屈折率が１．００〜１．５４の無機物質のうちの少なくとも１つを含む。

被覆層は、好ましくは１．５０未満、より好ましくは１．４５未満、最も好ましくは１．４０未満の屈折率を有する。屈折率は、好ましくは少なくとも１、より好ましくは少なくとも１．２である。無機物質の屈折率は、ＡＳＴＭＥ１９６７−９８（２００３）のような、または「光学ハンドブック（Handbook of Optics）」、第１巻、米国オプティカル学会（Optical Society of America）、１９９５年に開示されているような標準的な手法によって測定することができる。

次の実施例は、本発明を説明するが、本発明を限定するものではない。部および百分率はすべて、別段の指定がない限り、質量基準である。アラビア数字は、本発明の実施例を表わし、一方、アルファベットの文字は比較例を示す。

窓付き封筒に使用するのに適した窓パッチを形成するのに用いられるフィルムの物理的性質試験は、次の方法を使用する。
４５度光沢：ＡＳＴＭＤ−２４５７
ヘーズパーセント：ＡＳＴＭＤ−１００３

［フィルム調製法］
米国特許出願公開第２００４／０２４２７８６号明細書に記述されたような装置を使用して、配向インフレートフィルムプロセス（以下「方法Ａ」）によって重合体フィルムを調製した。重合体ペレットを装置に供給し、それらを１７０℃〜２００℃の範囲内の温度を有する重合体溶融物に変換し、その後、溶融粘度を上げるために、１３０℃〜１７０℃の範囲内の温度に重合体溶融物を冷やし、その後、その重合体溶融物を、インフレートフィルム口金を通して、重合体溶融物の最も低い有機重合体熱変形温度より少なくとも４０℃低い温度にあるガス状雰囲気に押し出した。もし重合体溶融物の中に１種のみの有機重合体があるならば、その重合体の熱変形温度が最も低い有機重合体熱変形温度である。もし重合体溶融物の中に２種またはそれ以上の有機重合体があるならば、それらの重合体の中で最も低い熱変形温度が、重合体溶融物の最も低い有機重合体熱変形温度として機能する。

直列に並べられた２つの押出機（「押出機１」および「押出機２」と呼ぶ。）を含む代替のプロセス（以下「プロセスＢ」）を使用して、配向インフレート重合体フィルムを調製した。押出機１は、温度設定点が１５５℃〜２００℃の５つのバレルゾーンを有する２．５インチ直径の２４：１一軸スクリュー押出機である。押出機２は、バリヤーミキシングスクリューを有する３．５インチ直径の３２：１一軸スクリューである。この押出機の５つのバレルゾーンのためのゾーン設定点温度は１１５℃〜１７５℃の範囲内で変動する。押出機１に重合体ペレットを供給し、そこで物質は可塑化され、約２３５℃の溶融温度で押出機２の供給口にポンプで送られる。第二の押出機を通過していく重合体溶融物を、温度制御された押出機のバレルの壁との接触によって１６６℃の溶融温度に冷却した。重合体溶融物は、０．１２インチ（０．３ｃｍ）のダイギャップを有する３．２５インチ（８．３センチメートル（ｃｍ））の環状の口金を通って、そしてその後直径４．５インチ（１１．４ｃｍ）の空冷用リングを通って押出機２を出、そこでそれは２０℃〜８０℃の範囲内の環境設定点温度に加熱された空気を用いて吹き込まれバブルに膨張させられる。インフレートフィルムまたはバブルを、一連の扁平化ローラーを用いて、二重フィルムに折り畳み、そして二重フィルムから縁を切り取り、典型的には３６インチ（９１．４ｃｍ）〜４２インチ（１０６．７ｃｍ）の幅を有する２枚のフィルムを得る。そのフィルムのシートを、後の使用および評価のために、ロールに巻き取る。

環状の口金と、重合体溶融物が押出機の軸を横切る方向に延伸を始める点との間の距離を変えることによって、ある度合にフィルムの配向を制御した。１２ｃｍの距離は「ミニ・ネック」と呼ばれ、「ＭＮ」と略され、一方、６０ｃｍの距離は「ロング・ネック」と呼ばれ、「ＬＮ」と略される。当業者は、ＭＮ距離で組成物を加工することが、ＬＮ距離で同じ組成物を加工することによって調製されるフィルムの光学的性質と異なる光学的性質を有するフィルムを作り出すであろうことを理解する。フィルム配向の指定はプロセスＢにのみ当てはまるので、下記の表Ｉのフィルム配向制御変数の欄に、「適用なし」を意味する「Ｎ／Ａ」を入れた。

どのプロセスを使用するかにかかわらず、生じるフィルムは、約１．１ミル（２８μｍ）の目標厚さを有する。当業者は、実際上、目標厚さからいくらか変動があるのが普通であることを認識している。

下記の実施例および比較例の多くのためのフィルムの調製において、樹脂Ａは樹脂質量基準で７．２質量％のブタジエンゴム含有量および２．０μｍの平均ゴム粒子径を有するＨＩＰＳ樹脂（ダウ・ケミカル社製ＳＴＹＲＯＮ^TM ４０４）であり、樹脂Ｂは樹脂質量基準で８．５質量％の双峰（bimodal）ポリブタジエンゴム含有量および４．５μｍの平均ゴム粒子径を有するＨＩＰＳ樹脂（ダウ・ケミカル社製ＳＴＹＲＯＮ^TM Ａ−ＴＥＣＨ^TM １１７０）であり、樹脂Ｃは樹脂質量基準で７質量％のスチレンブタジエンブロック共重合体ゴム含有量（これは、樹脂質量基準で４．６質量％の等価なポリブタジエン含有量に換算される。）および０．３５μｍの平均ゴム粒子径を有する開発段階のＨＩＰＳ樹脂（ダウ・ケミカル社製）であり、そして樹脂Ｄは樹脂質量基準で７質量％のブタジエンゴム含有量および１．０μｍのゴム粒子径を有するＨＩＰＳ樹脂（ダウ・ケミカル社製ＳＴＹＲＯＮ^TM ４９８）である。

［窓付き封筒の調製］
ロールからの窓フィルムを巻出した。フィルムまたはフィルムが接着される紙のいずれかに、接着剤を塗布した。フィルムを長方形に切り、その形を真空パッチトランスファーシリンダを通して紙に転写した。得られた紙／接着剤／フィルム構造体を次の変換作業に送った。

［比較例Ａ］
プロセスＡを用いて調製されたダウ窓フィルム（ＤＷＦ）クリアＬＤ（ダウ・ケミカル社）は、フィルムの有機重合体含有量を基準として、９９質量％の多目的ポリスチレン（ＧＰＰＳ）樹脂（ダウ・ケミカル社製ＳＴＹＲＯＮ^TM ６６５）および１質量％のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）濃縮物（濃縮物質量基準で２０質量％のＰＴＦＥおよび８０質量％のＧＰＰＳ、スパーテック社）の組成を有する。
４５度光沢およびヘーズについてフィルムを評価し、そしてＭＨＣＦＤ不合格百分率比率について窓付き封筒を評価し、下記の表Ｉにデータをまとめた。

［比較例Ｂ］
６４質量％のＧＰＰＳ樹脂（ダウ・ケミカル社製ＳＴＹＲＯＮ^TM ６６５）、３５質量％の耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂（ダウ・ケミカル社製ＳＴＹＲＯＮ^TM ４０４、ＨＩＰＳ樹脂質量基準で７質量％のゴム、２．０μｍ〜２．５μｍの平均粒子径）、および１質量％の比較例Ａと同じＰＴＦＥ濃縮物の混合物から形成された市販のフィルム（ダウ・ケミカル社製ＰＲＯＣＩＴＥ^TM Ｕ）から切り出した窓付き封筒パッチに置き換えたこと以外は、比較例Ａを繰り返した。フィルム４５度光沢およびヘーズならびにＭＨＣＦＤ不合格百分率比率データを、下記の表Ｉにまとめた。

［比較例Ｃ］
比較例Ｂと同じＧＰＰＳ樹脂の１００％から調製されたフィルムから切り出した窓付き封筒パッチに置き換えたこと以外は、比較例Ａを繰り返した。フィルム４５度光沢およびヘーズならびにＭＨＣＦＤ不合格百分率比率データを、下記の表Ｉにまとめた。

［比較例Ｄおよび実施例１〜１１］
比較例Ｄおよび実施例１〜１１については、プロセスをプロセスＢに変え、下記の表Ｉに示すＬＮまたはＭＮのいずれかを用い、各実施例については組成を下記の表Ｉに示すものに変えたこと以外は、比較例Ｂを繰り返した。比較例Ａと同様に、比較例Ｄおよび実施例１〜１１の各々は、１％のＰＴＦＥ濃縮物を含む。フィルム４５度光沢およびヘーズならびにＭＨＣＦＤ不合格百分率比率データを、下記の表Ｉにまとめた。

［実施例１２］
比較例ＢのプロセスＡに用いたＨＩＰＳの１００質量％から調製されたフィルムからカットされた窓付き封筒パッチに置き換え、組成を下記の表Ｉに示す組成に変えたこと以外は、比較例Ａを繰り返した。フィルム４５度光沢およびヘーズならびにＭＨＣＦＤ不合格百分率比率データを、下記の表Ｉにまとめた。

［実施例１３〜１５］
各実施例の組成を下記の表Ｉに示すものに変えたこと以外は、比較例Ｂを繰り返した。比較例Ａと同様に、実施例１３〜１５の各々は、１％のＰＴＦＥ濃縮物を含む。フィルム４５度光沢およびヘーズならびにＭＨＣＦＤ不合格百分率比率データを、下記の表Ｉにまとめた。

表Ｉに示されたデータは２つの点を示す。第一に、ゴム変性ポリスチレンのようなゴム変性ＶＡＰは、ヘーズおよび光沢のようなフィルム光学的性質に影響する。第二に、望ましく釣り合いのとれたヘーズパーセントと４５度光沢を有する窓付き封筒フィルムを達成するためにゴム変性ＶＡＰの種類および量を変えることができる。

［実施例１６〜１９］
無機被覆の効能を評価するために２つの市販の製品を選択した。一方の市販製品は比較例Ａに用いたフィルム（フィルムＡ）であり、他方は比較例Ｂに用いたフィルム（フィルムＢ）である。真空蒸着によって、フィルムＡおよびフィルムＢの一方または両方の面に約１７０ｎｍの厚さのＭｇＦ₂被覆を設けた。真空室の中でフィルムを巻出し、ＭｇＦ₂蒸気をフィルムの上に凝縮させ、その後、フィルムを巻き直した。必要ならば、その工程を繰り返した。所望のＭｇＦ₂被覆厚さを達成するために、ＭｇＦ₂蒸発速度およびフィルム速度を調整した。実施例１６および１７は、それぞれ、１つの面が被覆されたフィルムＡおよび１つの面が被覆されたフィルムＢである。実施例１８および１９は、それぞれ、２つの面が被覆されたフィルムＡおよび２つの面が被覆されたフィルムＢである。フィルム４５度光沢およびヘーズならびにＭＨＣＦＤ不合格百分率比率データを、下記の表ＩＩにまとめた。

［実施例２０〜２１］
ＭｇＦ₂被覆の代わりに約１２０ｎｍの厚さのケイ素酸化物（ＳｉＯ_x）の被覆を用いたこと以外は、実施例１７および１９を繰り返した。あるハードウェアおよび方法を変更した、米国特許第６，８１５，０１４号明細書（その教示は引用によってここに組込まれる。）の実施例１に記述された装置を用いて、その被覆を設けた。電極は複合セラミックス／金属電極であり、基体はフィルムＢである。米国特許第６，８１５，０１４号明細書に記載されているようなテトラメチルジシロキサン（ＴＭＤＳＯ）よりはむしろオルト珪酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）を１２０℃に加熱し、窒素気流中で気化したＴＥＯＳを運び、米国特許第６，８１５，０１４号明細書に記載されているようにそれをバランスガス（空気）と混合し、下記の表ＩＩに下に示される蒸着時間を用いた。ハンター研究所超走査球体分光比色計（Hunter Lab Ultrascan Sphere Spectrocolorimeter）（ＣｏｌｏｒＱｕｅｓｔＸＥ型）を用いて、比較例Ａおよび実施例２０（１面被覆）および実施例２１（２面被覆）の平均反射率パーセントを測定した。蒸着すなわち放電時間、反射率パーセント、フィルム４５度光沢およびヘーズならびにＭＨＣＦＤ不合格百分率比率データを下記の表ＩＩにまとめた。

表ＩＩに示されたデータは、ＭｇＦ₂のような無機被覆がフィルムヘーズ特性の最小の変化と共にフィルム光沢を効果的に低減することを示している。そのデータは、また、フィルムの両面の無機被覆（実施例１８、１９および２１）がフィルムの片面に同一の無機物質を被覆したもの（実施例１６、１７および２０）よりも大きなフィルム光沢の低減を提供することを示している。実施例１６については、Ｈが２２％未満なので、光沢＜１０４．４＊ｅｘｐ（−０．０２８９＊Ｈ）−８の公式が当てはまる。報告された光沢７２．１は計算された光沢７７より小さい。そのため、それは比較例というよりはむしろ本発明の実施例である。

比較例Ａおよび比較例Ｂにおいて窓付き封筒のための窓パッチを調製するために用いた市販のフィルムの代わりに実施例１〜１５のフィルムのいずれを用いたときも、実施例１６〜２１で得られた結果に類似する結果が期待される。米国特許第５，２９８，５８７号明細書（その教示は引用によってここに組込まれる。）に教示されているようなＳｉＯｘ被覆のプラズマ蒸着のような他の無機被覆蒸着法でも類似の結果が期待される。

Claims

１つまたはそれ以上の窓開口部を有する窓付き封筒であって、少なくとも１つの窓開口部は不透明でない重合体またはプラスチック窓パッチによって閉じられまたは封じられており、窓パッチは光学式スキャナーで読取り可能な二軸配向重合体フィルムからなり、そのフィルムは、５０以下の４５度光沢を有し、かつゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂またはビニル芳香族重合体樹脂とゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂との混合物からなる群から選ばれる有機重合体組成物を含み、ゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂は０．１マイクロメートル〜１０マイクロメートルの範囲内の平均非束縛ゴム粒子径を有し、ゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂はゴム含有量が有機重合体組成物質量基準で３質量％〜９質量％であるフィルムを与えるのに十分な量で存在することを特徴とする窓付き封筒。
重合体組成物がビニル芳香族重合体樹脂とゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂との混合物を含み、混合物に含まれる重合体樹脂の質量を基準として、ゴム変性ビニル芳香族重合体樹脂含有量が少なくとも４０質量％であり、ビニル芳香族重合体樹脂含有量が６０質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の窓付き封筒。
フィルムがさらに無機物質の外部被覆層を含み、その外層がフィルムの少なくとも１つの主要な表面上に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の窓付き封筒。
無機物質が１．００〜１．５４の屈折率を有することを特徴とする請求項３に記載の窓付き封筒。
外部被覆層が、フッ化マグネシウム、ケイ素酸化物、フッ化リチウム、氷晶石およびフッ化タリウムからなる群から選ばれる少なくとも１つの無機物質を含むことを特徴とする請求項３に記載の窓付き封筒。
重合体組成物がビニル芳香族重合体樹脂を含むことを特徴とする請求項３に記載の窓付き封筒。
平均非束縛ゴム粒子径が０．４マイクロメートル〜８マイクロメートルであることを特徴とする請求項１または３に記載の窓付き封筒。
フィルムは、ＡＳＴＭＤ−１００３に従って決定されるヘーズが２２％以下であり、ＡＳＴＭＤ−２４５７に従って決定される４５度光沢が、ヘーズのパーセントをＨで表示したとき、（１０４．４＊ｅ^-0.0289*H）−８より小さいことを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の窓付き封筒。
フィルムが７０％以下のヘーズパーセントを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の窓付き封筒。
フィルムが３０％より大きく７０％より小さいヘーズパーセントを有することを特徴とする請求項１に記載の窓付き封筒。
重合体フィルムが多層フィルムであり、その多層フィルムの少なくとも１つの外層が該有機重合体組成物を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の窓付き封筒。