特許 6553588 高分子多層フィルム及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6553588

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】高分子多層フィルム及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 59/00 20060101AFI20190722BHJP

   B29C 59/04 20060101ALI20190722BHJP

   B29C 48/08 20190101ALI20190722BHJP

   B32B 3/20 20060101ALI20190722BHJP

   B29L 9/00 20060101ALN20190722BHJP

【ＦＩ】

   B29C59/00 A

   B29C59/04 Z

   B29C48/08

   B32B3/20

   B29L9:00

【請求項の数】1

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-500592(P2016-500592)

(86)(22)【出願日】2014年3月4日

(65)【公表番号】特表2016-517362(P2016-517362A)

(43)【公表日】2016年6月16日

(86)【国際出願番号】US2014020233

(87)【国際公開番号】WO2014158801

(87)【国際公開日】20141002

【審査請求日】2017年2月7日

(31)【優先権主張番号】61/777,526

(32)【優先日】2013年3月12日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100077517

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100087413

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 哲次

(74)【代理人】

【識別番号】100146466

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 正俊

(74)【代理人】

【識別番号】100202418

【弁理士】

【氏名又は名称】河原 肇

(74)【代理人】

【識別番号】100173107

【弁理士】

【氏名又は名称】胡田 尚則

(74)【代理人】

【識別番号】100128495

【弁理士】

【氏名又は名称】出野 知

(72)【発明者】

【氏名】デイビッド エフ．スラマ

(72)【発明者】

【氏名】ガース ブイ．アンティラ

(72)【発明者】

【氏名】スティーブン ジェイ．フラナガン

(72)【発明者】

【氏名】ブレント アール．ハンセン

(72)【発明者】

【氏名】トーマス ピー．ハンシェン

【審査官】 増田 亮子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０４３３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３３６２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１１８３９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０２−２４４５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５１８２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０３５１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５１３４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０９１７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２６８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１７１３６５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３２Ｂ １／００−４３／００

Ｂ２９Ｃ ５９／００−５９／１８

Ｂ２９Ｃ ５１／００−５１／４６

Ｂ２９Ｃ ６７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

概して両面にある第１及び第２の主要表面と、前記第１及び第２の主要表面の間に延在する開口部の配列と、互いに分離可能な少なくとも第１及び第２の隣接層とを有する高分子多層フィルムであって、前記開口部の各々が、前記第１及び第２の主要表面からの前記開口部を貫通する一連の面積を最小面積から最大面積を範囲として有し、前記最小面積が前記主要表面のうちの少なくとも片側にはなく、かつ前記フィルムがくぼみの配列を有しない、高分子多層フィルムの製造方法であって、前記方法が、
少なくとも２つの分離可能な高分子層をニップに押し出して高分子多層フィルムを供給する工程であって、前記ニップが、前記高分子多層フィルムの第１の主要表面を貫通するくぼみを付与する構造化表面を有する第１のロールを備える、工程と、
前記くぼみを有する前記第１の主要表面を冷却ロールに通すと同時に、前記高分子多層フィルムの、概して反対側の第２の主要表面に熱源を適用する工程であって、前記熱源からの熱を加えた結果、開口部が形成され、前記高分子多層フィルムを供給する、工程と、を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、参照することによりその開示内容が全体として本明細書に組み込まれる、２０１３年３月１２日に出願された米国特許仮出願第６１／７７７５２６号の利益を主張するものである。

【背景技術】

【0002】

有孔フィルムは、典型的には、流体を皮膚に近接する箇所から除去して吸収箇所へ移動させる流体移行フィルムを提供する個人衛生分野で使用される。その他の一般的な用途は、食品包装産業での用途であり、更に最近では吸音がある。これらの用途向けの有孔フィルムは、通常、１００マイクロメートル（０．００４インチ）未満の厚さ（より典型的には５０マイクロメートル（０．００２インチ）未満の厚さ）であり、例えば、オレフィン、ポリプロピレン、又はポリエチレンで作られている。

【0003】

有孔フィルムを製造する典型的な加工方法として、有孔パネル若しくはロールへのフィルムの真空引き、加圧流体の使用によるフィルムの形成及び穿刺、冷温若しくは高温いずれかの針を用いたニードルパンチ、又はレーザーによるフィルムの孔の溶融が挙げられる。しかし、これらの加工は、フィルムの孔サイズ、孔密度、及び／又は膜厚に処理の限界を有する傾向がある。

【0004】

フィルムの変形及び穿刺に利用可能な力のために、有孔フィルムの真空又は加圧流体による成形は、比較的薄いフィルム（すなわち１００マイクロメートル未満の厚さ）に制限される傾向がある。また、このタイプの成形法に使用される材料は、オレフィン系重合体に制限される傾向がある。このタイプの方法の別の特性は、穿孔が作られるまでフィルムが引き延ばされる中、フィルムに隆起部が作られることである。この隆起部は、隆起部が流体の方向制御特徴として作用し得る流体制御についてはメリットとなり得る。しかし、これは、少ない圧力低下が望まれる用途では欠点にもなり得る。隆起部は、細長い孔を作製し、これにより表面積が広がり、流体抗力が増す。

【0005】

ニードルパンチ法はまた、比較的薄いフィルムに使用されることが多いが、膜厚が約２５４マイクロメートル（０．０１０インチ）に達する場合もある。この方法による制限には、単位面積当たりの孔の穿孔直径、及びフィルムの隆起部が挙げられることが多い。

【0006】

レーザー穿孔方法は、比較的小さな孔（すなわち５０マイクロメートル未満）を形成でき、様々な厚さを穿孔でき、フィルム表面と同平面の（すなわち、例えば、ニードルパンチ法に関連する隆起部がない）穿孔を作ることができる。レーザー穿孔方法の制限として、この方法に好適な材料の種類、並びに加工速度及び費用が挙げられる。レーザー穿孔方法は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、又は他のガラス転移温度が高い材料に由来するフィルムの加工に最適である傾向にある。レーザーは、例えば、オレフィン系材料の穿孔にあまり効果的でないことが多い。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

一態様において、本開示は、概して対向する第１及び第２の主要表面と、互いに分離可能な隣接した第１及び第２の層と、第１及び第２の層内に延在するくぼみの配列とを有する高分子多層フィルムを記載する。「分離可能な」とは、個々の層を分離又は剥離することができることを意味する。典型的には、層は、手で層を引っ張って分離してもよく、又は製造中、ウェブ張力及び異なるウェブ経路によって引き離してもよい。層は、４５ｇ／ｃｍ（０．４４Ｎ／ｃｍ）未満の剥離力で分離することができる。いくつかの実施形態では、剥離力は、２０ｇ／ｃｍ（０．２０Ｎ／ｃｍ）未満、又は更に６ｇ／ｃｍ（０．０６Ｎ／ｃｍ）未満（いくつかの実施形態では、０．８ｇ／ｃｍ〜４５ｇ／ｃｍ（０．００８Ｎ／ｃｍ〜０．４４Ｎ／ｃｍ）、１．６ｇ／ｃｍ〜２０ｇ／ｃｍ（０．０１６Ｎ／ｃｍ〜０．２０Ｎ／ｃｍ）、２ｇ／ｃｍ〜１４ｇ／ｃｍ（０．０２Ｎ／ｃｍ〜０．１４Ｎ／ｃｍ）、又は更に６ｇ／ｃｍ〜１０ｇ／ｃｍ（０．０６Ｎ／ｃｍ〜０．１Ｎ／ｃｍ））である。

【0008】

剥離力は、以下のように測定することができる。基材フィルムに接着した分離可能なスキン層を有する多層フィルムから試験細片を切る。試験細片は、典型的には、幅が約２．５４ｃｍで、長さが約１５．２４ｃｍ超である。典型的には、製造後から試験前の約２４時間超の間、サンプルを休ませるべきである。次いで、分離可能な層の先端を基材フィルムから部分的に分離し、両方のフィルム層をそれぞれ引張試験機（Ｎｏｒｗｏｏｄ、ＭＡからの「ＩＮＴＲＯＮ ５５」の商標名で入手可能）の引張グリップのセットに固定する。次いで引張グリップが離れた状態で引張試験機を稼働させ、これにより約１０２ｃｍ／ｍｉｎ（４０ｉｎ．／ｍｉｎ）の一定速度でサンプルに張力が印加され、分離可能な層を、約１８０度の角度でフィルムの隣接層から効果的に剥離する。引張グリップが互いに離れると、分離可能な層をフィルムの隣接層から剥離するのに要する力がロードセルによって感知され、マイクロプロセッサによって記録される。次いで、剥離に要する力を、５秒にわたる定常状態移動（好ましくは剥離開始時の初震は無視する）から平均し、記録する。

【0009】

別の態様では、本開示は、概して対向する第１及び第２の主要表面と、互いに分離可能な隣接した第１及び第２の層と、第１及び第２の層内に延在するくぼみの配列とを有する高分子多層フィルムの方法を記載し、この方法は、少なくとも第１及び第２の（いくつかの実施形態では、少なくとも３つ、４つ、５つ又はそれ以上の）分離可能な高分子層をニップに押し出して高分子多層フィルムを供給することを含み、該ニップは、高分子多層フィルムのうちの少なくとも第１及び第２の層内に延在するくぼみを付与する構造化表面を有する第１のロールを備える。

【0010】

別の態様では、本開示は、概して対向する第１及び第２の主要表面と、第１及び第２の主要表面の間に延在する開口部の配列と、互いに分離可能な第１及び第２の隣接層とを有する高分子多層フィルムであって、各開口部が、第１及び第２の主要表面からの開口部を貫通する一連の面積を最小面積から最大面積を範囲として有し、最小面積が主要表面のうちの少なくとも片側にはない、高分子多層フィルムを記載する。

【0011】

別の態様では、本開示は、高分子多層フィルムの製造方法を記載し、この方法は、
少なくとも２つの（いくつかの実施形態では、少なくとも３つ、４つ、５つ又はそれ以上の）分離可能な高分子層をニップに押し出して高分子多層フィルムを供給する工程であって、該ニップが、高分子多層フィルムの第１の主要表面を貫通するくぼみを付与する構造化表面を有する第１のロールを備える工程と、
くぼみを有する第１の主要表面を冷却ロールに通すと同時に、高分子多層フィルムの、概して対向する第２の主要表面に熱源を適用し、熱源からの熱を加えた結果、開口部が形成され、概して対向する第１及び第２の主要表面、第１及び第２の主要表面間に延在する開口部の列、並びに互いに分離可能な第１及び第２の隣接層を有する高分子多層フィルムを提供する工程であって、各開口部が、第１及び第２の主要表面からの開口部を貫通する一連の面積を最小面積から最大面積を範囲として有し、最小面積が主要表面のうちの少なくとも片側にはない、高分子多層フィルムを提供する工程とを含む。任意選択により、この方法は、開口部を有する高分子多層フィルムのうちの少なくとも第１及び第２の層を分離することを更に含む。

【0012】

本明細書に記載の高分子多層フィルムの実施形態は、例えば、濾過及び吸音に有用である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本明細書に記載の例示的な高分子多層フィルムの概略図である。

【図2】本明細書に記載の例示的な高分子多層フィルムの例示的な製造方法の概略図である。

【図3】本明細書に記載の別の例示的な高分子多層フィルムの概略図である。

【図4】本明細書に記載の例示的な高分子多層フィルムの別の例示的な製造方法の概略図である。

【図4A】本明細書に記載の別の例示的な高分子多層フィルムの概略図である。

【図4B】本明細書に記載の別の例示的な高分子多層フィルムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１を参照すると、本明細書に記載の例示的な高分子多層フィルム（１１０）は、概して対向する第１及び第２の主要表面（１１４、１１５）と、互いに分離可能な隣接した第１及び第２の層（１１１、１１２）と、第１及び第２の層（１１１、１１２）内に延在するくぼみ（１２０）の配列とを有する。

【0015】

図１に示すような本明細書に記載の高分子多層フィルムは、例えば、本明細書に記載の方法によって製造することができる。例えば、図２を参照して、例示的な方法の概略図を示す。少なくとも第１及び第２の分離可能な高分子層（２１１、２１２）をニップ（２３１）に押し出して高分子多層フィルム（２１０）を供給する。ニップ（２３１）は、第１及び第２の層（２１１、２１２）内に延在するくぼみ（２１３）を付与する構造化表面（２３３）を有する第１のロール（２３２）と、高分子多層フィルム（２１０）を供給するロール（２３８）とを備える。

【0016】

図３を参照すると、本明細書に記載の例示的な高分子多層フィルム（３１０）は、概して対向する第１及び第２の主要表面（３１４、３１５）と、第１及び第２の主要表面（３１４、３１５）間に延在する開口部（３１３）の配列と、互いに分離可能な少なくとも第１及び第２の隣接層（３１１、３１２）とを有する。各開口部（３１３）は、第１及び第２の主要表面（３１４、３１５）からの開口部（３１３）を貫通する一連の面積（３１７Ａ、３１７Ｂ、３１７Ｃ）を最小面積から最大面積を範囲として有し、最小面積は主要表面（３１４、３１５）のうちの少なくとも片側にはない。

【0017】

図３に示すような本明細書に記載の高分子多層フィルムは、例えば、本明細書に記載の方法によって製造することができる。例えば、図４、４Ａ及び４Ｂを参照して、例示的な方法の概略図を示す。少なくとも２つの分離可能な高分子層（４１１、４１２）をニップ（４３１）に押し出して高分子多層フィルム（４１０）を供給する。ニップ（４３１）は、第１の主要表面（４２３）全体にくぼみ（４１６）を付与する構造化表面（４３３）を有する第１のロール（４３２）と、高分子多層フィルム（４１０）を供給するロール（４３８）とを備える。くぼみ（４１６）を有する第１の主要表面（４２３）を冷却ロール（４３４）に通し、同時に、高分子多層フィルム（４１０）の、概して対向する第２の主要表面（４２４）に熱源（４３５）を適用する。熱源（４３５）からの熱を加えた結果、開口部（４１３）が形成され、概して対向する第１及び第２の主要表面（４１４、４１５）と、第１及び第２の主要表面（４１４、４１５）間に延在する開口部（４１３）の配列と、互いに分離可能な少なくとも第１及び第２の隣接層（４１１、４１２）とを有する高分子多層フィルム（４１０）が得られる。各開口部（４１３）は、第１及び第２の主要表面（４１４、４１５）からの開口部（４１３）を貫通する一連の面積（４１７Ａ、４１７Ｂ、４１７Ｃ）を最小面積から最大面積を範囲として有し、最小面積は主要表面（４１４、４１５）のうちの少なくとも片側にはない。任意選択により、開口部（４１３）を有する高分子多層フィルム（４１０）のうちの少なくとも第１及び第２の層（４１１、４１２）を分離する。

【0018】

高分子多層フィルムを製造するための例示的な高分子材料には、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、コポリエステル（ＰＥＴｇ）、セルロースアセトブチレート（ＣＡＢ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリオレフィンコポリマー、ポリエチレン、及びポリスチレン（ＰＳ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びポリプロピレンが挙げられる。

【0019】

分離可能な、好適な材料の組み合わせの例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリアミド６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリアミド６６、コポリエステル（ｃｏＰＥＴｇ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、コポリエステル（ＰＥＴｇ）と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、コポリエステル（ＰＥＴｇ）と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、コポリエステル（ＰＥＴｇ）と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、コポリエステル（ＰＥＴｇ）とポリプロピレン（ＰＰ）、コポリエステル（ＰＥＴｇ）とポリスチレン（ＰＳ）、コポリエステル（ＰＥＴｇ）とポリアミド６、コポリエステル（ＰＥＴｇ）とポリアミド６６、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）とポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）とポリスチレン（ＰＳ）、ポリアミド６と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリアミド６と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリアミド６と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリアミド６と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリアミド６とポリスチレン（ＰＳ）、ポリアミド６６と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリアミド６６と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリアミド６６と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリアミド６６と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリアミド６６とポリスチレン（ＰＳ）、低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）とポリプロピレン（ＰＰ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とポリプロピレン（ＰＰ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）とポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）とポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）とポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）とポリプロピレン（ＰＰ）、セルロースアセトブチレート（ＣＡＢ）と低密度直鎖ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、セルロースアセトブチレート（ＣＡＢ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、セルロースアセトブチレート（ＣＡＢ）と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、セルロースアセトブチレート（ＣＡＢ）と高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及びセルロースアセトブチレート（ＣＡＢ）とポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。

【0020】

好適なポリプロピレン材料には、ホモポリプロピレン並びに変性ポリプロピレン、例えばブロック共重合体、耐衝撃性共重合体、及びランダム共重合体が挙げられる。

【0021】

いくつかの実施形態では、第１の層は、ポリカーボネート、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、コポリエステル（ＰＥＴｇ）、セルロースアセトブチレート（ＣＡＢ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のうちの少なくとも１つを含み、第２の層はポリオレフィンを含む。いくつかの実施形態では、第１の層はポリエチレンを含み、第２の層はポリプロピレンを含む。

【0022】

任意選択により、本明細書に記載の物品を含む高分子材料はいずれも、無機充填剤、顔料、スリップ剤、及び難燃剤等の添加剤を含んでもよい。

【0023】

本明細書に記載の多層フィルムの製造に好適な押出装置（装置の構成要素を作る材料を含む）は、実施例を含む本開示を閲覧すれば当業者は理解するはずである。例えば、ロール（例えば、２３２、２３８、４３２、４３８、４３４）は、鋼等の金属製であってもよい。いくつかの実施形態では、高分子材料に接するロールの表面は、クロムめっき、ニッケルめっき、銅めっき、又はアルミニウムである。ロールは、例えば水冷等の従来技術を用いて冷却してもよい。ニップ力は、例えば空気圧シリンダーによって与えてもよい。

【0024】

例示的な押出速度は、３〜１５ｍ／ｍｉｎ．（いくつかの実施形態では、１５〜５０ｍ／ｍｉｎ．、５０〜１００ｍ／ｍｉｎ．、又はそれ以上の範囲）を含む。例示的な押出温度は、２００℃〜２３０℃の範囲（いくつかの実施形態では、２３０℃〜２６０℃、２６０℃〜３００℃、又はそれ以上の範囲）である。

【0025】

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の高分子多層フィルムは、１２５マイクロメートル超、１５０マイクロメートル超、２００マイクロメートル超、２５０マイクロメートル超、５００マイクロメートル超、７５０マイクロメートル超、１０００マイクロメートル超、１５００マイクロメートル超、２０００マイクロメートル超、又は更に少なくとも２５００マイクロメートル、いくつかの実施形態では、１２５マイクロメートル〜１５００マイクロメートル、又は更に１２５マイクロメートル〜２５００マイクロメートルの範囲の厚さを有する。

【0026】

開口部は、円形及び楕円形を含めた様々な形状のいずれかであってよい。

【0027】

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の高分子多層フィルムは、１ｃｍ^２当たり少なくとも３０個の開口部（いくつかの実施形態では、１ｃｍ^２当たり少なくとも１００個の開口部、１ｃｍ^２当たり２００個の開口部、１ｃｍ^２当たり２５０個の開口部、１ｃｍ^２当たり３００個の開口部、１ｃｍ^２当たり４００個の開口部、１ｃｍ^２当たり５００個の開口部、１ｃｍ^２当たり６００個の開口部、１ｃｍ^２当たり７００個の開口部、１ｃｍ^２当たり７５０個の開口部、１ｃｍ^２当たり８００個の開口部、１ｃｍ^２当たり９００個の開口部、１ｃｍ^２当たり１０００個の開口部、１ｃｍ^２当たり２０００個の開口部、１ｃｍ^２当たり３０００個の開口部、又は更に１ｃｍ^２当たり少なくとも４０００個の開口部、いくつかの実施形態では１ｃｍ^２当たり３０個〜２００個の範囲の開口部、１ｃｍ^２当たり２００個〜５００個の範囲の開口部、又は更に１ｃｍ^２当たり５００個〜４０００個の範囲の開口部）を有する。

【0028】

本明細書に記載の高分子多層フィルムのいくつかの実施形態では、開口部は、１００マイクロメートル以下（いくつかの実施形態では、２５０マイクロメートル以下、５００マイクロメートル以下、又は１０００マイクロメートル以下、いくつかの実施形態は２５マイクロメートル〜１００マイクロメートルの範囲、１００マイクロメートル〜２５０マイクロメートルの範囲、２５０マイクロメートル〜５００マイクロメートルの範囲、又は更に５００マイクロメートル〜１０００マイクロメートルの範囲）の最大寸法を有する。

【0029】

いくつかの実施形態では、本明細書の高分子多層フィルムは、流動抵抗試験によって測定した場合、２５０レイリー〜２１５０レイリーの範囲（いくつかの実施形態では、６５０レイリー〜２１５０レイリー、又は更に１２５０レイリー〜２１５０レイリー）の流動抵抗を有する。流動抵抗試験は、一般的に、以下の手順を用いるＡＳＴＭ規格：Ｃ５２２−０３（２００３）に記載されている。試験するフィルムを、直径１００ｍｍの試験片ホルダーの上部の輪縁の外径よりも若干大きい直径に切断した。試験する試験片を、輪縁にグリースが付いた締め付けリングで所定位置に固定して、試験片の有孔部分をホルターの直径内部に制限する。試験片の端部から空気が流れるのを防止するためにグリースも使用する。次いで試験片ホルダーを取付板に対して密封し、気流を、流量計及び圧力測定装置で読取可能な設定が得られるように調節する。気流は、直線気流であり、典型的には２〜７ｍｍ／ｓｅｃの範囲である。差圧Ｐ、流量Ｕ、及び算出した指数、すなわち流動抵抗Ｒ＝Ｐ／Ｕを記録する。毎回大きな気流を用いて、反復試験を５回行う。抵抗に明らかな恒常的増加がある場合、気流が乱れている可能性があり、読み取り値は廃棄すべきである。十分に分離した乱流レベル未満の気流速度（２５％の推奨最小差）で、一連の少なくとも３回の測定を実行する。測定の温度範囲は、２１℃〜２３℃の範囲である。気圧に対する調整は行わない。

【0030】

本明細書に記載の高分子多層フィルムの実施形態は、例えば、濾過及び吸音に有用である。

【0031】

実施形態
１．概して対向する第１及び第２の主要表面と、互いに分離可能な隣接した第１及び第２の層と、第１及び第２の層内に延在するくぼみの配列とを有する高分子多層フィルム。

【0032】

２．第１の層が、ポリカーボネート、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリエチレンフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンフタレート（ＰＥＴｇ）、セルロースアセトブチレート（ＣＡＢ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のうちの少なくとも１つを含み、第２の層はポリオレフィンを含む、実施形態１に記載の高分子多層フィルム。

【0033】

３．第１の層がポリエチレンを含み、第２の層がポリプロピレンを含む、実施形態１に記載の高分子多層フィルム。

【0034】

４．前述の例示的な実施形態のうちいずれかに記載の物品の製造方法であって、少なくとも第１及び第２の分離可能な高分子層をニップに押し出して高分子多層フィルムを供給する工程を含み、該ニップが、高分子多層フィルムのうちの少なくとも第１及び第２の層内に延在するくぼみを付与する構造化表面を有する第１のロールを備える、方法。

【0035】

５．概して対向する第１及び第２の主要表面と、第１及び第２の主要表面の間に延在する開口部の配列と、互いに分離可能な少なくとも第１及び第２の隣接層とを有する高分子多層フィルムであって、各開口部が、第１及び第２の主要表面からの開口部を貫通する一連の面積を最小面積から最大面積を範囲として有し、最小面積が主要表面のうちの少なくとも片側にはない、高分子多層フィルム。

【0036】

６．第１の層が、ポリカーボネート、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、コポリエステル（ＰＥＴｇ）、セルロースアセトブチレート（ＣＡＢ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のうちの少なくとも１つを含み、第２の層はポリオレフィンを含む、実施形態５に記載の高分子多層フィルム。

【0037】

７．高分子多層フィルムが、１２５マイクロメートル超（いくつかの実施形態では、１５０マイクロメートル超、２００マイクロメートル超、２５０マイクロメートル超、５００マイクロメートル超、７５０マイクロメートル超、１０００マイクロメートル超、１５００マイクロメートル超、２０００マイクロメートル超、又は更に少なくとも２５００マイクロメートル、いくつかの実施形態では、１２５マイクロメートル〜１５００マイクロメートル、又は更に１２５マイクロメートル〜２５００マイクロメートルの範囲）の厚さを有する、実施形態５又は６のいずれかに記載の高分子多層フィルム。

【0038】

８．１ｃｍ^２当たり少なくとも３０個の開口部（いくつかの実施形態では、１ｃｍ^２当たり少なくとも１００個の開口部、１ｃｍ^２当たり２００個の開口部、１ｃｍ^２当たり２５０個の開口部、１ｃｍ^２当たり３００個の開口部、１ｃｍ^２当たり４００個の開口部、１ｃｍ^２当たり５００個の開口部、１ｃｍ^２当たり６００個の開口部、１ｃｍ^２当たり７００個の開口部、１ｃｍ^２当たり７５０個の開口部、１ｃｍ^２当たり８００個の開口部、１ｃｍ^２当たり９００個の開口部、１ｃｍ^２当たり１０００個の開口部、１ｃｍ^２当たり２０００個の開口部、１ｃｍ^２当たり３０００個の開口部、又は更に１ｃｍ^２当たり少なくとも４０００個の開口部、いくつかの実施形態では１ｃｍ^２当たり３０個〜２００個の範囲の開口部、１ｃｍ^２当たり２００個〜５００個の範囲の開口部、又は更に１ｃｍ^２当たり５００個〜４０００個の範囲の開口部）を有する、実施形態５〜７のいずれかに記載の高分子多層フィルム。

【0039】

９．開口部が、１００マイクロメートル以下（いくつかの実施形態では、２５０マイクロメートル以下、５００マイクロメートル以下、又は１０００マイクロメートル以下、いくつかの実施形態では２５マイクロメートル〜１００マイクロメートルの範囲、１００マイクロメートル〜２５０マイクロメートルの範囲、２５０マイクロメートル〜５００マイクロメートルの範囲、又は更に５００マイクロメートル〜１０００マイクロメートルの範囲）の最大寸法を有する、実施形態５〜８のいずれかに記載の高分子多層フィルム。

【0040】

１０．流動抵抗試験によって測定した場合、２５０レイリー〜２１５０レイリーの範囲（いくつかの実施形態では、６５０レイリー〜２１５０レイリー、又は更に１２５０レイリー〜２１５０レイリー）の流動抵抗を有する、実施形態５〜９のいずれかに記載の高分子多層フィルム。

【0041】

１１．高分子多層フィルムの製造方法において、
少なくとも２つの分離可能な高分子層をニップに押し出して高分子多層フィルムを供給する工程であって、該ニップが、高分子多層フィルムの第１の主要表面を貫通するくぼみを付与する構造化表面を有する第１のロールを備える工程と、
くぼみを有する第１の主要表面を冷却ロールに通すと同時に、高分子多層フィルムの、概して対向する第２の主要表面に熱源を適用し、熱源からの熱を加えた結果、開口部が形成され、実施形態５〜１０のいずれかに記載の高分子多層フィルムを供給する工程とを含む、方法。

【0042】

１２．開口部を有する高分子多層フィルムのうちの少なくとも第１及び第２の層を分離する工程を更に含む、実施形態１１に記載の方法。

【0043】

本発明の利点及び実施形態について以下の実施例によって更に説明するが、これら実施例において列挙される特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に制限するものと解釈すべきではない。割合及びパーセンテージは全て、特に明記しない限り、重量による。

【実施例】

【0044】

（実施例１）
以下の手順を使用して有孔高分子多層フィルムを調製した。層Ａ、Ｂ及びＣからなる三層高分子フィルムを、３つの押出機から幅２５ｃｍの３層を供給するマルチマニホールドダイ（Ｃｌｏｅｒｅｎ Ｉｎｃ．（Ｏｒａｎｇｅ ＴＸ）製の商標名「ＣＬＯＥＲＥＮ」として入手）を使用して調製した。層Ａ及びＢは、同じ重合体から構成され（本明細書において以後、層「ＡＢ」と呼ぶ）、その結果、後続する押出法で層Ｃと合わせた１つの単層として本質的に作用した。押出法は、ツーリングロール（４３２）及び平滑鋼製バックアップロール（４３８）からなるニップ中に垂直下向きに実行した。押出法は、図４に概略的に示すように、層ＡＢがツーリングロール（４３２）に接し、層Ｃがバックアップロール（４３８）に接するように、設定した。層Ａの重合体は、６．３５ｃｍの単軸スクリュー押出機によって供給した。層Ｂの重合体は、６．３５ｃｍの単軸スクリュー押出機によって供給した。層Ｃの重合体は、３．２ｃｍの単軸スクリュー押出機によって供給した。三つの押出機の加熱帯温度を、以下の表１に示す。

【0045】

【表1】

【0046】

押出機の毎分回転数（ｒｐｍ）を以下の表２に列挙する。

【0047】

【表2】

【0048】

黒色に着色したポリアミド樹脂（ＲＴＰ社（Ｗｉｎｏｎａ，ＭＮ）製の商標名「ＲＴＰ ２００ ＳＥ ＢＬＡＣＫ」として入手）を使用して層ＡＢを押し出した。合わせた層ＡＢ（４１１）の基本重量は、２５１ｇ／ｍ^２であった。コポリエステル樹脂（Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ）製の商標名「１４２８５ ＣＯＰＥＴＧ」として入手）を使用して層Ｃ（４１２）を押し出した。層Ｃ（４１２）の基本重量は、８２ｇ／ｍ^２であった。

【0049】

ニップを含む２つのロールは、呼び径３０．５ｃｍ及び歯幅４０．６ｃｍの水冷したロール（４３２、４３８）であった。ニップ力は、空気圧シリンダーによって与えられた。平滑鋼製バックアップロール（４３８）の温度設定点は３８℃であった。ツーリングロール（４３２）は、ロール表面に刻まれたオス型ポストフィーチャー（male post feature）（４３３）を有していた。オス型ポストフィーチャーは、クロムめっきされていた。ツール表面上のオス型フィーチャー（ポストとして定義）（４３３）は、ベースが正方形で頂上部が平らな正方形のピラミッド型であった。ポストの頂上部は９４平方マイクロメートルであり、基部は５００平方マイクロメートルであった。ポスト全体の高さは９１４マイクロメートルであった。ポストの中心間距離は、半径方向及びクロスロール方向の両方とも８２０マイクロメートルであった。ツーリングロール（４３２）は、摂氏３８度の温度設定点を有した。ツーリングロール（４３２）及びバックアップロール（４３８）は、直結駆動していた。２つのニップロール間のニップ力は、リニアセンチメートル当たり５３１ニュートンであった。押出物を運び出すライン速度は、３．６６ｍ／ｍｉｎ．であった。

【0050】

三層の重合体は、ダイ（４０９）から、ツーリング（４３２）とバックアップロール（４３８）間のニップに直接押し出された。ツーリングロール（４３２）上のオス型フィーチャー（４３３）が、押出物にくぼみを作製した。ツーリング（４３２）及びバックアップロール（４３８）の間に、重合体の薄層（４２６）が残った。典型的には、この薄層（４２６）は、２０マイクロメートル未満の厚さであった。ツーリングロール（４３２）上に残存している押出物は、１８０度に巻き付けられ、冷却及び固化が施されて高分子多層フィルムが得られた。次いで多層フィルムを、ロール形態に巻いた。

【0051】

次いで、くぼみを含有する高分子多層フィルムを、以下の手順を用いて有孔フィルムに変換した。その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，０３７，１００号（Ｓｔｒｏｂｅｌら）に記載の火炎穿孔（flame perforation）システム、及びその開示内容が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，６３５，２６４号（Ｓｔｒｏｂｅｌら）のバーナーの設計を使用して薄層（４２６）を溶融し除去した。

【0052】

この実験の機材及び方法の具体的な修正点は、以下の通りであった。
冷却ロール（４３４）は、エッチング又は食刻パターンのない滑らかな表面のロールであった。
バーナー（４３９）は、その開示内容が参照により組み込まれる米国特許第７，６３５，２６４号（Ｓｔｒｏｂｅｌら）に記載の抗ハウリング設計の３０．５センチメートル（１２インチ）の六口バーナーであり、Ｆｌｙｎｎ Ｂｕｒｎｅｒ社（Ｎｅｗ Ｒｏｃｈｅｌｌｅ，ＮＹ）から入手した。
巻き戻し張力：１７８ニュートンの総張力
巻き取り張力：１７８ニュートンの総張力
バーナー（４３９）ＢＴＵ：５１１８ ＢＴＵ／ｃｍ／時間（１５００Ｗ／ｃｍ／時間）
１％余剰酸素
バーナー（４３９）とフィルム表面間のギャップ１２ｍｍ
ライン速度：３０ｍ／ｍｉｎ．
冷却ロールの冷水設定点：１５．５℃

【0053】

高分子多層フィルムを、上記の条件下で図４に概略的に示す装置に通して処理した。ウェブの向きを、高分子薄層（４２６）を有するフィルム側面（４２４）が、バーナー（４３９）に最も近く、冷却ロール（４３４）の反対側になるようにした。冷却ロール（４３４）は、フィルム本体を冷却し、フィルムの大部分を高分子の軟化点未満に維持した。バーナー火炎（４３５）から生じる熱が、残留高分子薄層（４２６）を溶融させ、これによりフィルムに穿孔を施した。次いで層Ｃを層ＡＢから分離し、層ＡＢと同様にロールに巻き取った。

【0054】

（実施例２）
以下の表３に示す温度設定点を用いて、実施例１と同様に、高分子多層フィルムを押し出した。

【0055】

【表3】

【0056】

押出機の毎分回転数（ｒｐｍ）を以下の表４に列挙する。

【0057】

【表4】

【0058】

黒色に着色されたポリカーボネート樹脂（「ＲＴＰ ３００ ＨＲ ＦＲ ＢＬＡＣＫ」）を使用して、層ＡＢを押し出した。合わせた層ＡＢ（４１１）の基本重量は、２３９ｇ／ｍ^２であった。ポリプロピレンと中密度ポリエチレン樹脂とのランダム共重合体の重量による５０／５０ブレンド（Ａ．Ｓｃｈｕｌｍａｎ社（Ａｋｒｏｎ，ＯＨ）製の商標名「ＰＯＬＹＢＡＴＣＨ ＤＵＬ ３６３６ ＤＰ１２」として入手）を使用して、層Ｃ（４１２）を押し出した。層Ｃ（４１２）の基本重量は、６９ｇ／ｍ^２であった。

【0059】

三層ＡＢＣ押出物を、実施例１と同じニップロール配置及び処理パラメーターを用いて、押し出した。次いで、くぼみを含有する高分子多層フィルムを、実施例１と同じ手順及び処理パラメーターを用いて有孔フィルムに変換した。次いで層Ｃを層ＡＢから分離し、層ＡＢと同様にロールに巻き取った。

【0060】

本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本開示の予測可能な修正及び変更が当業者には自明であろう。本発明は、説明を目的として本出願に記載される実施形態に限定されるべきものではない。本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［１２］に記載する。
［項目１］
概して対向する第１及び第２の主要表面と、互いに分離可能な隣接した第１及び第２の層と、前記第１及び第２の層内に延在するくぼみの配列と、を有する高分子多層フィルム。
［項目２］
前記第１の層が、ポリカーボネート、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、セルロースアセトブチレート、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン、又はポリブチレンテレフタレートのうちの少なくとも１つを含み、前記第２の層がポリオレフィンを含む、項目１に記載の高分子多層フィルム。
［項目３］
前記第１の層がポリエチレンを含み、前記第２の層がポリプロピレンを含む、項目１に記載の高分子多層フィルム。
［項目４］
少なくとも第１及び第２の分離可能な高分子層をニップに押し出して高分子多層フィルムを供給する工程を含み、前記ニップが、高分子多層フィルムのうちの少なくとも第１及び第２の層内に延在するくぼみを付与する構造化表面を有する第１のロールを備える、前記項目のいずれか一項に記載の物品を製造する方法。
［項目５］
概して対向する第１及び第２の主要表面と、第１及び第２の主要表面の間に延在する開口部の配列と、互いに分離可能な少なくとも第１及び第２の隣接層とを有する高分子多層フィルムであって、各開口部が、第１及び第２の主要表面からの開口部を貫通する一連の面積を最小面積から最大面積を範囲として有し、最小面積が主要表面のうちの少なくとも片側にはない、高分子多層フィルム。
［項目６］
前記第１の層が、ポリカーボネート、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、セルロースアセトブチレート、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン、又はポリブチレンテレフタレートのうちの少なくとも１つを含み、前記第２の層がポリオレフィンを含む、項目５に記載の高分子多層フィルム。
［項目７］
１２５マイクロメートル超の厚さを有する、項目５又は６のいずれかに記載の高分子多層フィルム。
［項目８］
１ｃｍ^２当たり少なくとも３０個の開口部を有する、項目５〜７のいずれか一項に記載の高分子多層フィルム。
［項目９］
開口部が、１００マイクロメートル以下の最大寸法を有する、項目５〜８のいずれか一項に記載の高分子多層フィルム。
［項目１０］
流動抵抗試験によって測定した場合、２５０レイリー〜２１５０レイリーの範囲の流動抵抗を有する、項目５〜９のいずれか一項に記載の高分子多層フィルム。
［項目１１］
高分子多層フィルムの製造方法であって、前記方法が、
少なくとも２つの分離可能な高分子層をニップに押し出して高分子多層フィルムを供給する工程であって、前記ニップが、前記高分子多層フィルムの第１の主要表面を貫通するくぼみを付与する構造化表面を有する第１のロールを備える、工程と、
前記くぼみを有する前記第１の主要表面を冷却ロールに通すと同時に、前記高分子多層フィルムの、概して対向する第２の主要表面に熱源を適用する工程であって、前記熱源からの熱を加えた結果、開口部が形成され、項目５〜１０のいずれか一項に記載の高分子多層フィルムを供給する、工程と、を含む、方法。
［項目１２］
開口部を有する前記高分子多層フィルムのうちの少なくとも前記第１及び第２の層を分離する工程を更に含む、項目１１に記載の方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図4B】