JP7445664B2 - 基材間のインターリーフとして使用されるフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、内容全体が参照によって本書に援用される、２０１９年１月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／７９５，１７２号の優先権の利益を主張するものである。

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するための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、横並びに、または上下に積み重ねられる取扱い中または搬送中に、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にしみ、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こわさがあり、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、また、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。

本発明の態様によれば、板ガラス間のインターリーフとして使用するためのフィルムが提供される。本フィルムは、第１の微小エンボス加工された面および第１の形成パターンを有する第１の側と、第２の微小エンボス加工された面および第２の形成パターンを有する第２の側とを含む。本フィルムは、約３５ｇｓｍ～約８０ｇｓｍの坪量と、低負荷厚さ試験による約１５０マイクロメートル～４００マイクロメートルの低負荷厚さと、サーキュラー・ベンドこわさ試験による約１５０グラム～約５００グラムの曲げこわさとを有する。

一実施形態では、第１の形成パターンと第２の形成パターンは互いに相補的である。

一実施形態では、第１の形成パターンは、機械方向に延在する複数の第１の山および複数の第１の谷を含む。第１の山と第１の谷とは、機械方向に垂直な横断方向に交互に配置される。第２の形成パターンは、機械方向に延在する複数の第２の山および複数の第２の谷を含む。第２の山と第２の谷とは、横断方向に交互に配置される。一実施形態では、フィルムの第１の側の各第１の山は、フィルムの第２の側の第２の谷の反対側である。

一実施形態では、フィルムの第１の側は、横断方向に延在する複数の第３の山および複数の第３の谷を備えた第３の形成パターンをさらに備える。第３の山と第３の谷とは機械方向に交互に配置される。フィルムの第２の側は、横断方向に延在する複数の第４の山および複数の第４の谷を備えた第４の形成パターンをさらに備える。第４の山と第４の谷とは機械方向に交互に配置される。一実施形態では、フィルムの第１の側の各第３の山は、フィルムの第２の側の第４の谷の反対側である。

一実施形態では、第１の形成パターンは、横断方向に延在する複数の第１の山および複数の第１の谷を含む。第１の山と第１の谷とは、横断方向に垂直な機械方向に交互に配置される。第２の形成パターンは、横断方向に延在する複数の第２の山および複数の第２の谷を含む。第２の山と第２の谷とは、機械方向に交互に配置される。一実施形態では、フィルムの第１の側の各第１の山は、フィルムの第２の側の第２の谷の反対側である。

一実施形態では、本フィルムの曲げこわさは、サーキュラー・ベンドこわさ試験による約３００グラム～約３５０グラムである。

一実施形態では、本フィルムは約２０％～約６０％の圧縮率を有する。

一実施形態では、本フィルムは約８０％～約９５％の弾性を有する。

一実施形態では、本フィルムは、コア層、コア層の一方の側の第１のスキン層、およびコア層の反対側の第２のスキン層を含む。一実施形態では、第１のスキン層および／または第２のスキン層は発泡されている。一実施形態では、コア層は発泡されている。

一実施形態では、本フィルムはポリオレフィンを含む。一実施形態では、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、またはこれらのブレンドを含む。一実施形態では、本フィルムはまた、スリップ剤、造核剤、抗酸化物質安定剤、および界面活性剤からなる群から選択された少なくとも１つの添加剤を含む。

一実施形態では、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から構成される。

本発明の態様によれば、基材間のインターリーフとして使用するためのフィルムを製造する方法が提供される。本方法は、ポリオレフィンを含む溶融カーテンを、約０．２５マイクロメートル～約２０．３マイクロメートルの表面粗さＲａを有する冷却ローラと、約０．２５マイクロメートル～約２０．３マイクロメートルの表面粗さＲａを有する間隙ローラとの間に形成された間隙に押し出して、一方の側に第１の微小エンボス加工された面、および第１の側の反対側の第２の側に第２の微小エンボス加工された面を有する微小エンボス加工されたポリマー・フィルムを形成するステップを含む。本方法はまた、微小エンボス加工されたポリマー・フィルムの第１の側と接触する雄形成ローラ、および微小エンボス加工されたポリマー・フィルムの第２の側と接触する相手側の雌形成ローラを用いて微小エンボス加工されたポリマー・フィルムにパターンを形成するステップを含む。

一実施形態では、雄形成ローラと雌形成ローラとは、約２５４マイクロメートル～約２０３２マイクロメートルの係合深さを有する。一実施形態では、係合深さは約５０８マイクロメートル～約１７７８マイクロメートルである。

一実施形態では、冷却ローラおよびエンボス加工ローラはそれぞれ、約２．５マイクロメートル～約１７．８マイクロメートルの表面粗さＲａを有する。

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と、製造の経済性は、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とさらに明白となるであろう。しかしながら、図面は単に例示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「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（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示され、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示す参照符号は、図面全体を通して必要に応じて繰り返される。

本発明の実施形態によるフィルムの概略上面図である。 線１Ｂ－１Ｂに沿って見た、図１Ａのフィルムの概略断面図である。 本発明の実施形態によるフィルムの上側の写真である。 図１Ｃのフィルムの上側の一部分の拡大写真である。 図１Ｃのフィルムの下側の一部分の拡大写真である。 図１Ｃのフィルムの一部分の断面の顕微鏡写真である。 本発明の実施形態によるフィルムの概略上面図である。 図２Ａのフィルムの上側の一部分の拡大写真である。 図１Ａ～図１Ｆに示したフィルムを製造するための装置の実施形態の概略図である。 図３の装置の形成ステーションの実施形態の概略断面図である。 図３の装置の形成ステーションの実施形態の概略断面図である。 図２Ａ～図２Ｂに示したフィルムを製造するための装置の実施形態の概略図である。

図１Ａ～図１Ｆは、本発明の実施形態によるフィルム１００を示す。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、下でさらに詳細に説明される装置３００で製造される際の、フィルム１００の機械方向ＭＤと一致する。ｙ寸法は、図３に示される装置３００で製造される際の、ｘ寸法および機械方向ＭＤに垂直な、フィルム１００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１００は第１の側１１０、および第１の側１１０の反対側の第２の側１２０を有する。下でさらに詳細に説明され、図１Ｄおよび図１Ｅに示されるように、第１の側１１０は第１の微小エンボス加工された面１１１を有し、第２の側１２０は第２の微小エンボス加工された面１２１を有する。一実施形態では、第１の微小エンボス加工された面１１１と第２の微小エンボス加工された面１２１は、同じ微小エンボス・パターンを有してもよい。一実施形態では、第１の微小エンボス加工された面１１１と第２の微小エンボス加工された面１２１は、異なる微小エンボス・パターンを有してもよい。一実施形態では、第１の微小エンボス加工された面１１１および／または第２の微小エンボス加工された面１２１は、約０．１マイクロメートル（μｍ）～約１８．０マイクロメートル（μｍ）の範囲の平均表面粗さＲａを有してもよい。一実施形態では、第１の微小エンボス加工された面１１１および／または第２の微小エンボス加工された面１２１は、約３．０マイクロメートル（μｍ）～約９．０マイクロメートル（μｍ）の範囲の平均表面粗さＲａを有してもよい。一実施形態では、第１の微小エンボス加工された面１１１および／または第２の微小エンボス加工された面１２１は、約０．１マイクロメートル（μｍ）～約０．８マイクロメートル（μｍ）の範囲の平均表面粗さＲａを有してもよい。一実施形態では、第１の微小エンボス加工された面１１１および／または第２の微小エンボス加工された面１２１は、約９．０マイクロメートル（μｍ）～約１８．０マイクロメートル（μｍ）の範囲の平均表面粗さＲａを有してもよい。一実施形態では、第１の微小エンボス加工された面１１１および／または第２の微小エンボス加工された面１２１は、約１０マイクロメートル（μｍ）～約３０マイクロメートル（μｍ）の範囲の平均表面粗さＲｚ（５つの最大山頂と５つの最低谷底の高さの平均）、および約１００マイクロメートル（μｍ）～約３００マイクロメートル（μｍ）の山頂間の平均間隔Ｓｍを有してもよい。

図１Ａおよび図１Ｃに示されるように、フィルム１００の第１の側１１０はまた、機械方向ＭＤに延在する複数の第１の山１１２、および機械方向ＭＤに延在する複数の第１の谷１１４とを含む第１の形成パターンを含む。複数の第１の山１１２と複数の第１の谷１１４は、フィルム１００の横断方向ＴＤに交互に配置される。複数の第１の実質的に平面部分１１６は、図１Ｂおよび図１Ｆに示されるように、第１の山１１２と第１の谷１１４を接続する。

フィルム１００の第２の側１２０もまた、機械方向ＭＤに延在する複数の第２の山１２２、および機械方向ＭＤに延在する複数の第２の谷１２４を含む第２の形成パターンを含む。複数の第２の山１２２と複数の第２の谷１２４は、フィルム１００の横断方向ＴＤに交互に配置される。複数の第２の実質的に平面部分１２６は、第２の山１２２と第２の谷１２４を接続する。一実施形態では、複数の第１の山１１２および複数の第１の谷１１４は横断方向ＴＤに延在し、機械方向ＭＤに交互に配置され、複数の第２の山１２２および複数の第２の谷１２４は横断方向ＴＤに延在し、機械方向ＭＤに交互に配置される。図示の実施形態は、どのようにも限定することも意図していない。

図２Ａおよび図２Ｂは、機械方向ＭＤに延在し、横断方向ＴＤに交互に配置された複数の第１の山２１２と複数の第１の谷２１４、ならびに、横断方向ＴＤに延在し、機械方向ＭＤに交互に配置された複数の第２の山２１３と複数の第２の谷２１５を含んで第１の形成格子パターンを形成する第１の形成パターンを第１の側２１０が有する、フィルム２００の実施形態を示す。図示のように、複数の第１の実質的に平面部分２１６は、第１の山２１２と第１の谷２１４を接続し、複数の第２の実質的に平面部分２１７は、第２の山２１３と第２の谷２１５を接続する。第１の実質的に平面部分２１６と第２の実質的に平面部分２１７は、実質的に矩形または方形の領域に共存する。同様に、機械方向ＭＤに延在し、横断方向ＴＤに交互に配置された複数の第３の山と複数の第３の谷、ならびに、横断方向ＴＤに延在し、機械方向ＭＤに交互に配置された複数の第４の山と複数の第４の谷を含んで第２の形成格子パターンを形成する第２の形成パターンをフィルム２００の第２の側（図示せず）は含む。

図１Ｂおよび図１Ｆに戻ると、フィルム１００の第１の側１１０の第１の山１１２はフィルム１００の第２の側１２０の第２の谷１２４の反対側であり、フィルム１００の第１の側１１０の第１の谷１１４はフィルム１００の第２の側１２０の第２の山１２２の反対側であり、フィルム１００の第１の側１１０の第１の実質的に平面部分１１６は、フィルム１００の第２の側１２０の第２の実質的に平面部分１２６の反対側であり、それによって、フィルム１００の断面は波状またはジグザグ状の形態になる。

一実施形態では、複数の第１の山１１２、複数の第１の谷１１４、複数の第２の山１２２、および複数の第２の谷１２４は、機械方向ＭＤの代わりに横断方向ＴＤに延在する。この実施形態に対して、機械方向ＭＤと横断方向ＴＤが置き換えられていることを除けば、図１Ａで例示されている。

フィルム１００の形成高さまたは形成厚さＴは、フィルム１００の第２の側１２０の第２の山１２２からフィルム１００の第１の側１１０の第１の山１１２まで延在する。下で説明される低負荷厚さ試験方法を使用して、フィルム１００の形成厚さＴを測定することができる。形成厚さＴは、約１００マイクロメートル（μｍ）～約５００マイクロメートル（μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、形成厚さＴは、約１５０マイクロメートル（μｍ）～約４００マイクロメートル（μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、形成厚さＴは、約２００マイクロメートル（μｍ）～約３５０マイクロメートル（μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、隣接する第１の山１１２および／または隣接する第２の山１２２は、約１０００マイクロメートル（μｍ）～約４０００マイクロメートル（μｍ）の間隔を置いて配置されてもよい。一実施形態では、隣接する第１の山１１２および／または隣接する第２の山１２２は、約２０００マイクロメートル（μｍ）～約３０００マイクロメートル（μｍ）の間隔を置いて配置されてもよい。

フィルム１００の第２の側１２０が板ガラスなどの基材の平らな表面上に置かれたとき、第２の側１２０の第２の山１２２が平らな表面に接触する。反対に、フィルム１００の第１の側１１０が基材の平らな表面上に置かれたとき、第１の側１１０の第１の山１１２が平らな表面に接触する。フィルム１００が２つの基材の間に置かれ、例えば、その後、ｚ方向に上部の基材に荷重がかけられた場合、形成厚さＴが薄くなり、第１の山１１２および第２の山１２２がヒンジとして働き、フィルム１００が平らになりはじめ、その結果、実質的に平面部分１１６、１２６のいくつかの部分が対応する基材に接触することがある。

同じ坪量を有するが、波状のパターンを形成せず、その代わりに実質的に平行で連続した第１および第２の側を有するフィルム（すなわち、「平らな」フィルム）に比べて、フィルム１００の第１の側１１０および第２の側１２０に形成された波状パターンは、基材に対して緩衝効果をもたらす。下でさらに詳細に論じられるように、第１の側１１０および第２の側１２０の形成された波状パターンによって与えられる構造はまた、機械方向ＭＤの曲げこわさを増大させる。特に、板ガラス間のインターリーフとしての用途に対して、フィルム１００が紙のようなこわさを有することが望ましい。

図３は、上述のフィルム１００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することができる装置３００を示す。図示のように、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た押出しダイ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。一実施形態では、ポリマー・ウェブ３０４は、コア層、コア層の一方の側の第１のスキン層、およびコア層の反対側の第２のスキン層を有する３層ポリマー・ウェブであってもよい。一実施形態では、コア層および／またはスキン層は、化学発泡剤を使用して、または、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、超臨界ガスをポリマー融体に注入する、いわゆるＭｕＣｅｌｌ法を使用して発泡させてもよい。

ポリマー・ウェブ３０４の層のいずれかを形成するのに使用される材料は、ポリエチレン（ＰＥ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ：ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ：ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ：ｌｉｎｅａｒ ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリプロピレン（ＰＰ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、および／またはこれらのブレンドなどのポリオレフィンを含んでもよい。ポリプロピレンは、高結晶性ＰＰ（ＨＣＰＰ：ｈｉｇｈ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ 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、ならびに／あるいはこれらの組合せであってもよい。さらにまた、１つまたは複数の添加剤がポリマー・ウェブ３０４の１つまたは複数の層に含まれてもよい。添加剤としては、スリップ剤、造核剤、抗酸化物質安定剤、界面活性剤（防曇添加剤）、およびポリマー・ウェブ３０４の処理、ならびに／あるいは、結果として得られるフィルムの取扱いおよび／または性能を改善することができる他の添加剤が挙げられるが、それらに限定されない。例えば、ポロエチレングリコール（ＰＥＧ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）およびそのブレンドが、フィルムと接触している基材の表面張力を下げるために加えられてもよく、また、静的（ｓｔａｔｉｃ）なグリセロール・モノオレエート（ＧＭＯ：ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｍｏｎｏｏｌｅａｔｅ）が、フィルムと接触している基材の表面張力を下げるために加えられてもよく、βシクロデキストリンが、低分子量種を除去して、押出し中、装置３００の冷却ローラ３０６でのプレートアウト（ｐｌａｔｅ－ｏｕｔ）を減らすように加えられてもよい。

図３に示された実施形態では、ポリマー・ウェブ３０４（「溶融カーテン」とも称される）は、押出しダイ３０２を出て、第１の軸の周りを回転する冷却ローラ３０６と、第１の軸に平行の第２の軸の周りを回転するエンボス加工ローラ３０８との間に形成された間隙に入る。冷却ローラ３０６は、ポリマー・ウェブ３０４の一方の側を微小エンボス加工するように構成されたエンボス加工された面を有し、エンボス加工ローラ３０８は、ポリマー・ウェブ３０４の反対側を微小エンボス加工するように構成されたエンボス加工された面を有する。一実施形態では、冷却ローラ３０６およびエンボス加工ローラ３０８のエンボス加工された面の平均表面粗さＲａは、約１０マイクロインチ（０．２５μｍ）～約８００マイクロインチ（２０．３μｍ）の範囲であってもよい。一実施形態では、冷却ローラ３０６およびエンボス加工ローラ３０８のエンボス加工された面の平均表面粗さＲａは、約１００マイクロインチ（２．５μｍ）～約７００マイクロインチ（１７．８μｍ）の範囲であってもよい。冷却ローラ３０６はまた、微小エンボス加工されたフィルム３１０をローラ３１２によって冷却ローラ３０６から引き離し、成形または形成ステーション３２０に搬送することができるように、ポリマー・ウェブ３０４が微小エンボス加工されたフィルム３１０へ変換される際にポリマー・ウェブ３０４を冷却する。さらなるローラを使用して、微小エンボス加工されたフィルム３１０を冷却ローラ３０６から形成ステーション３２０に搬送してもよい。図示の実施形態は、どのようにも限定することも意図していない。

一実施形態では、微小エンボスされた加工フィルム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、エンボス加工されたフィルム３１０の坪量は、約３５ｇｓｍ～約８０ｇｓｍであってもよい。一実施形態では、エンボス加工されたフィルム３１０の坪量は、約５０ｇｓｍ～約６５ｇｓｍであってもよい。

形成ステーション３２０は、雄形成ローラ３２２および雌形成ローラ３２４を含む。図４に示されるように、雄形成ローラ３２２は、雄形成ローラ３２２の芯４１０から離れるように延在する複数の第１の突起４１２を含む。第１の突起４１２のそれぞれは、雄形成ローラ３２２の外周の周りで連続しており、雄形成ローラ３２２の幅に沿って第１の隙間４１４だけ間隔を置いて配置される。雌形成ローラ３２４は、雌形成ローラ３２４の芯４２０から離れるように延在する複数の第２の突起４２２を含む。第２の突起４２２のそれぞれは、雌形成ローラ３２４の外周の周りで連続しており、雌形成ローラ３２４の幅に沿って第２の隙間４２４だけ間隔を置いて配置される。図４に示されるように、雄形成ローラ３２２の第１の突起４１２は、雌形成ローラ３２４の第２の突起４２２間の第２の隙間４２４と位置が合わせられ、雌形成ローラ３２４の第２の突起４２２は、雄形成ローラ３２２の第１の突起４１２間の第１の隙間４１４と位置が合わせされる。

第１の突起４１２と第２の突起４２２の形状は、それぞれの突起の遠位端がｚ方向に深さＤ（本書では「係合深さＤ」とも称する）だけ重なることができるように相補的である。第１の突起４１２および第２の突起４２２に対して特定の形状が示されているが、本発明の実施形態は図示の形状に限定されず、他の形状が考えられる。図示の実施形態は、どのようにも限定することも意図していない。係合深さＤは、フィルム１００の第１の側１１０および第２の側１２０に与えられる形成パターンを変えるために調節されてもよい。一実施形態では、係合深さＤは、約１ミル（２５．４μｍ）～約１００ミル（２５４０μｍ）であってもよい。一実施形態では、係合深さＤは、約１０ミル（２５４μｍ）～約８０ミル（２０３２μｍ）であってもよい。一実施形態では、係合深さＤは、約２０ミル（５０８μｍ）～約７０ミル（１７７８μｍ）、または約３０ミル（７６２μｍ）～約４０ミル（１０１６μｍ）、または約５０ミル（１２７０μｍ）～約６０ミル（１５２４μｍ）、であってもよい。

一実施形態では、図５に断面で示されている形成ステーション５００は、図４に示された形成ステーション３２０の代わりに使用されてもよい。形成ステーション５００は、雄形成ローラ５１０の幅（紙面の内側から外側）にわたって延在しながら、雄形成ローラ５１０の芯５１１から延在し、雄形成ローラ５１０の外周の周りで隙間５１４だけ間隔を置いて配置された複数の第１の突起５１２を有する雄形成ローラ５１０含む。形成ステーション５００はまた、雌形成ローラ５２０の幅（紙面の内側から外側）にわたって延在しながら、雌形成ローラ５２０の芯５２１から延在し、雌形成ローラ５２０の外周の周りで隙間５２４だけ間隔を置いて配置された複数の第２の突起５２２を有する相補的な雌形成ローラ５２０を含む。このような構成は、当業者であれば理解するように、横断方向ＴＤに延在し、機械方向に交互に配置されるフィルムの複数の山と複数の谷を形成する。係合深さＤは、図４に示され上述された形成ステーション３２０に関して定義された係合深さと同じである。

図３に戻ると、微小エンボス加工されたフィルムが形成ステーション３２０を出たのち、パターンが形成された微小エンボス加工されたフィルム３３０は、巻取機３４０に進んで、巻取機３４０によってロール３５０に巻き取られる。図示の実施形態は、どのようにも限定することも意図していない。例えば、図６は、図５に示された形成ステーション５００などの第２の形成ステーションを含む装置３００の実施形態を示しており、第２の形成ステーションは、上述され、図２Ａおよび図２Ｂに示された形成格子パターンなどの追加のパターンをフィルム１００の第１の側１１０および第２の側１２０に形成することができるように、形成ステーション３２０と巻取機３４０との間に配置される。

一実施形態では、微小エンボスされた加工フィルム３１０は、冷却ローラ３０６から引き離された後、ロールに巻き取られ、次いで、微小エンボス加工されたフィルム３１０を形成ステーション３２０に送る別の（別個の）装置に取り込まれる。言い換えれば、一実施形態では、形成ステーション３２０は、押出機、冷却ローラ３０６、およびエンボス加工ローラ３０８と「一直線に」並んでいなくてもよい。一実施形態では、フィルムはロールに巻き取られなくてもよいが、その代わりに、所定の大きさに切断されて材料のシートとして積み重ねられてもよい。

実施例

試料が本発明の実施形態に従って作られ、本書で説明された様々な物理的性質に対して試験された。

実施例１～実施例８のそれぞれに対して、３層の溶融カーテンが、約６００マイクロインチ（１５．２４μｍ）の表面粗さＲａを有する冷却ローラ３０６および、その反対側で溶融カーテンと接触する、約４００マイクロインチ（１０．１６μｍ）の表面粗さＲａを有するエンボス加工ローラ３０８に押し出され、冷却された溶融カーテンは、各側で微小エンボス加工された面を有するフィルム（例えば、微小エンボス加工されたフィルム３１０）になる。３層構造のコア層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含み、微小エンボス加工されたフィルム３１０の約７０重量％（ｗｔ％）であった。３層構造フィルムのスキン層のそれぞれは、３４重量％の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、３３重量％のポリプロピレン（ＰＰ）、３２重量％の高結晶性ポリプロピレン（ＨＣＰＰ）、および造核剤を有する１重量％のポリプロピレン・マスターバッチのブレンドであり、微小エンボス加工されたフィルム３１０の約１５重量％であった。

押し出されたときの微小エンボス加工されたフィルム３１０の目標坪量は、約５０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）～約６５ｇｓｍであった。約２０ミル（５０８μｍ）～約４０ミル（１０１６μｍ）の係合深さＤに設定された、雄形成ローラ３２２および雌形成ローラ３２４を有する形成ステーション３２０に微小エンボス加工されたフィルム３１０は搬送された。実例１～実例８に対する、押し出されたときの微小エンボス加工されたフィルム３１０の目標坪量、および雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４との係合深さＤが下の表１に列挙されている。

実例２および実例４に対して生成された試料の各側の表面が、小坂研究所製表面粗さ測定器を用いて、Ｒａ（表面粗さ平均）、Ｒｚ（５つの最大山頂と５つの最低谷底の高さの平均）、およびＳｍ（山頂間の平均間隔）を含む表面粗さに対して試験された。結果は下の表ＩＩに列挙されている。

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２インチのアンビルと９５ｇ／平方インチの自重荷重を有する電動マイクロメータを利用し、２～５秒の静止時間を使用した。５つの測定値が単一のフィルム試料から取られ、４つの異なるフィルム試料が測定された。全ての測定値が各実例に対して平均化され、ミクロン（μｍ）単位の「低負荷厚さ」として報告された。

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、３／１６インチの大きさおよび１１３ｇの自重荷重のアンビルを有するマイクロメータを利用した。５つの測定値が単一のフィルム試料から取られ、４つの異なるフィルム試料が測定された。全ての測定値が各実例に対して平均化され、ミクロン（μｍ）単位の「高負荷厚さ」として報告された。

サーキュラー・ベンドこわさ試験方法は、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、材料の試料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）の下降行程中に試料を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が、力測定ゲージを用いて測定された。測定された最大の力は、２つ以上の面を同時に曲げることに対する抵抗を測定することによって、材料のこわさを示す。

圧縮率および弾性の試験方法は、８６２．６０ｇ（３０．４オンス）の重量を試料にかけ、試料から除去した後の厚さの変化を測定することによって、圧縮に耐える、および圧縮後に戻るフィルムの能力を評価するために使用された。０．９８ｐｓｉの圧力が２平方インチにかけられた。重量をかける前とかけた後の厚さの変化は、フィルムの圧縮抵抗の尺度となり、圧力をかけたときの厚さの減少がフィルムの圧縮率を与える。重量をかける前と重量を取り除いた後の総厚さは、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尺度であり、元の厚さで割った圧縮された厚さ（に１００を掛けたもの）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戻る能力を評価し、元の厚さで割ったフィルムの（圧力を取り除いた後の）リバウンド厚さ（に１００を掛けたもの）として定義される。

試料の全て（すなわち実例１～実例８）が、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・ベンドこわさ、圧縮率、および弾性に対して試験された。実例１～実例８に対するこのような試験の結果は下の表ＩＩＩに列挙されている。

実例１、３、５、および７のそれぞれは、押し出されたときの目標坪量とほぼ同じ坪量を測定し、これは、（約２０ミル（５０８μｍ）の係合深さＤに設定された雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４を用いた）形成プロセスがフィルムの坪量に最小限の影響しか及ぼさなかったことを意味することに留意されたい。対照的に、実例２、４、６、および８のそれぞれは、押し出されたときの目標坪量より小さい坪量を測定し、これは、（約４０ミル（１０１６μｍ）の係合深さＤに設定された雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４を用いた）形成プロセスがフィルム３３０の坪量に影響を及ぼした（例えば、減少させた）ことを意味し、これは、結果として生じた特性が悪い影響を及ぼさない限り、コスト面で好ましい。

予想されるように、約４０ミル（１０１６μｍ）の係合深さＤに設定された雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４を用いて形成された試料の低負荷厚さは、約２０ミル（５０８μｍ）の係合深さＤに設定された雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４を用いて形成された、同じ目標坪量を有する対応する試料よりもかなり厚い。同じ目標坪量に対するフィルムの各対の高負荷厚さはほぼ同じであった。

約４０ミル（１，０１６μｍ）の係合深さＤに設定された雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４を用いて形成された試料のサーキュラー・ベンドこわさは、約２０ミル（５０８μｍ）の係合深さＤに設定された雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４を用いて形成された、同じ目標坪量を有する対応する試料よりもかなり大きい。少なくとも２００グラム、より望ましくは少なくとも３００グラムのサーキュラー・ベンドこわさを有する試料は、インターリーフ材料として紙に代わる所望のこわさを有するであろうことが予想される。

圧縮率および弾性データは、実例１～実例８によってもたらされる緩衝効果の尺度を提供する。弾性値が１００％に近付くより高い状態で圧縮率値が高くなるほど緩衝効果は良好になる。雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４の係合深さDの影響は、試料の圧縮率と弾性との間でトレードオフを示すことがある。例えば、約４０ミル（１０１６μｍ）の係合深さＤに設定された雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４を用いて形成された試料は、より高い圧縮率値を有したが、約２０ミル（５０８μｍ）の係合深さＤに設定された雄形成ローラ３２２と雌形成ローラ３２４を用いて形成された、同じ目標坪量を有する対応する試料よりも低い弾性値を有した。

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形成パターン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３３０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、所望のこわさおよび緩衝効果を提供することが予想される。加えて、一実施形態では、フィルム３３０は、フィルム３３０のこわさを増し、特により広い幅において、フィルムが受けることがあるいかなるカールも減らすために、インラインまたはオフラインでアニール処理されてもよい。インラインのアニール処理またはデカーリング処理は、雄および雌形成ローラ３２２、３２４を所望の温度に加熱することによって形成プロセス中に熱を加え、その後、ウェブを、例えば複数の冷却ローラを含む冷却ステーションを通して冷却することによって完了することができる。

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１００、２００、３３０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ためにインターリーフ材料としてガラス産業で現在使用されている紙に代えるために設計される。一般的に、形成ステーション３２０でフィルム１００、２００、３３０を形成することによって与えられるパターンは、機能性基材になる、軟質で傷つきやすい光学基材にとって有害と考えられており、それによって高解像度ディスプレイには使用できない基材になるとみなされることがある。対照的に、ガラス、または、例えばポリカーボネート（ＰＣ：ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリ（メチル・メタクリレート）（ＰＭＭＡ：ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））、ポリイミド（ＰＩ：ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの類似の硬質基材、または磨かれたステンレス鋼などの金属が保護されるとき、このような基材の硬さは、ポリマー・フィルム１００、２００、３３０のエンボス加工された面によって引き起こされる可能性のあるいかなる変形にも抗し、ポリマー・フィルム１００、２００、３３０の形成パターンは、このような基材をきれいに分離することを可能にするように剥離面を生成するのを助けることができる。例えば、ポリマー・フィルム１００、２００、３３０が板ガラス間のインターリーフとして使用されるとき、相当な期間、パックされていた後であっても、保管または搬送された後の複数の板ガラスのパックから板ガラスをばらす際に、１枚の板ガラスを隣接する板ガラスからより容易に分離することができる。

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しみ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大きな影響を受ける、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１００、２００、３３０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、よりよい擦り傷防止性、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ために使用することができることが考えられる。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）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、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を、本発明の実施形態によるポリマー・フィルムで保護することができる。

本書に記載の実施形態は、いくつかの可能な具現例および実例を提示し、必ずしも本開示をいかなる特定の実施形態にも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。このような変更はいずれも、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 (16)

1. 第１の微小エンボス加工された面および第１の形成パターンを有する第１の側と、
   第２の微小エンボス加工された面および第２の形成パターンを有する第２の側と、
   ３５ｇｓｍ～８０ｇｓｍの坪量と、
   低負荷厚さ試験による１５０マイクロメートル～４００マイクロメートルの低負荷厚さと、
   サーキュラー・ベンドこわさ試験による１５０グラム～５００グラムの曲げこわさと
   を備え、
   前記第１の形成パターンと前記第２の形成パターンが互いに相補的であり、
   前記第１の形成パターンが、第１方向に延在する複数の第１の山および複数の第１の谷を備え、
   前記第１の山と前記第１の谷とが、前記第１方向に垂直な第２方向に交互に配置され、
   前記第２の形成パターンが、前記第１方向に延在する複数の第２の山および複数の第２の谷を備え、
   前記第２の山と前記第２の谷とが、前記第２方向に交互に配置され、
   前記フィルムの前記第１の側の各第１の山が、前記フィルムの前記第２の側の第２の谷の反対側であり、前記フィルムの前記第１の側の各第１の谷が、前記フィルムの前記第２の側の第２の山の反対側であり、前記フィルムの前記第２方向に沿った断面は波状の形態である、
   基材間のインターリーフとして使用するためのフィルムであって、
   前記インターリーフは前記基材間から分離可能である、フィルム。
2. 前記第１方向は機械方向であり、
   前記第２方向は横断方向である、
   請求項１に記載のフィルム。
3. 前記フィルムの前記第１の側が、前記横断方向に延在する複数の第３の山および複数の第３の谷を備えた第３の形成パターンをさらに備え、
   前記第３の山と前記第３の谷とが前記機械方向に交互に配置され、
   前記フィルムの前記第２の側が、前記横断方向に延在する複数の第４の山および複数の第４の谷を備えた第４の形成パターンをさらに備え、
   前記第４の山と前記第４の谷とが前記機械方向に交互に配置された、
   請求項２に記載のフィルム。
4. 前記フィルムの前記第１の側の各第３の山が、前記フィルムの前記第２の側の第４の谷の反対側である、請求項３に記載のフィルム。
5. 前記第１方向は横断方向であり、
   前記第２方向は機械方向である、
   請求項１に記載のフィルム。
6. 前記曲げこわさが、サーキュラー・ベンドこわさ試験による３００グラム～３５０グラムである、請求項１に記載のフィルム。
7. ２０％～６０％の圧縮率をさらに備える、請求項１に記載のフィルム。
8. ８０％～９５％の弾性をさらに備える、請求項１に記載のフィルム。
9. コア層、前記コア層の一方の側の第１のスキン層、および前記コア層の反対側の第２のスキン層をさらに備える、請求項１に記載のフィルム。
10. 前記第１のスキン層および／または前記第２のスキン層が発泡されている、請求項９に記載のフィルム。
11. 前記コア層が発泡されている、請求項９に記載のフィルム。
12. 前記フィルムがポリオレフィンを含む、請求項１に記載のフィルム。
13. 前記ポリオレフィンが、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、またはこれらのブレンドを含む、請求項１２に記載のフィルム。
14. スリップ剤、造核剤、抗酸化物質安定剤、および界面活性剤からなる群から選択された少なくとも１つの添加剤をさらに含む、請求項１２に記載のフィルム。
15. 前記第１の微小エンボス加工された面と前記第２の微小エンボス加工された面は、０．１マイクロメートル（μｍ）～１８．０マイクロメートル（μｍ）の範囲の平均表面粗さＲａを有する、請求項１に記載のフィルム。
16. 前記第１の微小エンボス加工された面と前記第２の微小エンボス加工された面は、０．１マイクロメートル（μｍ）～１８．０マイクロメートル（μｍ）の範囲の表面粗さＲｚを有する、請求項１に記載のフィルム。

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