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特表2024-545604パッケージング用途のための多層ポリマー発泡フィルムおよびそれを作製する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-10
(54)【発明の名称】パッケージング用途のための多層ポリマー発泡フィルムおよびそれを作製する方法
(51)【国際特許分類】
B32B 5/18 20060101AFI20241203BHJP
B65D 65/40 20060101ALI20241203BHJP
B32B 27/28 20060101ALI20241203BHJP
B32B 27/32 20060101ALI20241203BHJP
B32B 3/28 20060101ALI20241203BHJP
【ＦＩ】
B32B5/18 101
B65D65/40 D
B32B27/28 102
B32B27/32 C
B32B3/28 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024529760
(86)(22)【出願日】2022-11-17
(85)【翻訳文提出日】2024-07-18
(86)【国際出願番号】 US2022050276
(87)【国際公開番号】W WO2023091585
(87)【国際公開日】2023-05-25
(31)【優先権主張番号】17/530,407
(32)【優先日】2021-11-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514248569
【氏名又は名称】ミューセル・エクストルージョン・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｍｕｃｅｌｌ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ， ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】110003971
【氏名又は名称】弁理士法人葛和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】サニエイ，メディー
(72)【発明者】
【氏名】リンデンフェルツァー，マーク，イー．
(72)【発明者】
【氏名】フレドリクソン，エリック，ヴイ．
【テーマコード（参考）】
3E086
4F100
【Ｆターム（参考）】
3E086AC31
3E086BA04
3E086BA15
3E086BA16
3E086BB02
3E086BB05
3E086BB35
3E086BB55
3E086BB85
3E086CA01
3E086CA11
3E086CA15
3E086CA21
3E086CA29
3E086DA08
4F100AA03
4F100AA03H
4F100AA08
4F100AA08H
4F100AK03
4F100AK03G
4F100AK05A
4F100AK05B
4F100AK05C
4F100AK06B
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4F100AL06
4F100AL06G
4F100BA04
4F100BA07
4F100CA13A
4F100CA23A
4F100CA30A
4F100DJ01A
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4F100EH202
4F100GB15
4F100GB23
4F100JA13
4F100JD03
4F100JD04
4F100JK04
4F100JK15
4F100JK17
4F100JL03
(57)【要約】
直接および非直接食品接触および無菌パッケージング用途に好適な多層発泡フィルムおよび前記フィルムを作成する方法が開示される。多層発泡フィルムは、複数のセルを包含する発泡層、ここでセルの少なくとも１０％は閉鎖セルである、および発泡層の各側にあるＨＤＰＥを含む２つの固体スキン層、およびエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を含む固体層を含み、ここで前記発泡層は、固体スキン層の１つとＥＶＯＨを含む固体層との間にあり、フィルムは、８ミリ以上の全体的な厚さを有し、および、折り目付け、折り畳みまたはスコアリングされたフィルムの、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５によるｃｃ／ｍ２／２４ｈｒにおける酸素透過率の、折り目付け、折り畳みまたはスコアリング前の同一フィルムの酸素透過率に対する比が、１．１未満である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のセルを包含する発泡層、ここでセルの少なくとも１０％は閉鎖セルである、および発泡層の各側にあるＨＤＰＥを含む２つの固体スキン層、および
エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を含む固体層、
を含み、
ここで前記発泡層は、固体スキン層の１つとＥＶＯＨを含む固体層との間にあり、およびフィルムは、８ミリ以上の全体の厚さを有し、および、折り目付け、折り畳みまたはスコアリングされたフィルムの、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５によるｃｃ／ｍ２／２４ｈｒにおける酸素透過率の、折り目付け、折り畳みまたはスコアリング前の同一フィルムの酸素透過率に対する比が、１．１未満である、
折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされた、多層発泡フィルム。
【請求項2】
フィルムが、ＴＡＰＰＩ Ｔ ５３８による４０未満の平均シェフィールド平滑度を有する、請求項１に記載のフィルム。
【請求項3】
フィルムが、ピアシングまたはパンチングされる、請求項１または２に記載のフィルム。
【請求項4】
フィルムが、０．９６２ｇｒ／ｃｍ３未満のバルク密度値を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項5】
フィルムが、２５未満のＴＡＰＰＩ Ｔ ５３８による平均シェフィールド平滑度を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項6】
フィルムが、ＴＡＰＰＩ／ＡＮＳＩ Ｔ ４８９ ｏｍ－１５による１８超のテーバー曲げ剛性値を有し、単位面積当たりの質量（単位面積当たりの質量、グラム毎平方メートル（ｇｒ／ｍ２））のテーバー剛性値に対する比が１３以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項7】
フィルムが、ＡＳＴＭ Ｅ３９８－１３による１ｇｒ／ｍ２／２４ｈｒ未満の水蒸気透過率を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項8】
フィルムが、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による１０ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒ未満の酸素透過率を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項9】
発泡層が、０．９４～０．９６２ｇｒ／ｃｍ３の密度を有するＨＤＰＥを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項10】
フィルムが、ＴＡＰＰＩ／ＡＮＳＩ Ｔ ４８９ ｏｍ－１５による２８０未満のテーバー曲げ剛性値を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項11】
少なくとも１つの層が、顔料、スリップ剤、帯電防止剤、紫外線安定剤、無水マレイン酸、および酸化防止剤を包含する、ある程度の量の他の添加剤を含有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項12】
フィルムが、０．４未満のＡＳＴＭ Ｄ１８９４による静的摩擦係数値を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項13】
フィルムが、０．３未満のＡＳＴＭ Ｄ１８９４による動的摩擦係数を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項14】
フィルムが、３、５、または７つの層を含み、環状押出ダイおよび１．５：１～３．５：１のブローアップ比を使用して、ブローフィルムプロセスによって生産される、請求項１～１３のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項15】
核剤が、１０～１００μｍの平均セルサイズを有する発泡層を生産するために使用される、請求項１～１４のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項16】
発泡層中の非発泡体積についてのセル密度が、１０２～１０９セル／ｃｍ３であり、およびフィルム密度が、０．１～０．９ｇ／ｃｍ３である、請求項１～１５のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項17】
発泡層が５０％超の閉鎖セルを含む、請求項１～１６のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項18】
発泡層が、無機添加剤、有機添加剤、または無機および有機添加剤の混合物の含量が０．０５～１５重量パーセントである核剤から構成される、請求項１～１７のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項19】
少なくとも１つの層が、０．０２～２０ｄｇ／ｍｉｎの溶融指数を有するＨＤＰＥを含む固体層である、請求項１～１８のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項20】
両方の外側のスキン層を除いた層の少なくとも１つは、ＬＤＰＥを含む、請求項１～１９のいずれか一項に記載のフィルム。
【請求項21】
折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされた多層フィルムを作製する方法であって、発泡層、ＨＤＰＥを含む２つの固体スキン層、およびエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を含む１つの固体層を共押出して多層フィルムを形成すること、ここで発泡層は複数のセルを包含し、ここでセルの少なくとも１０％は閉鎖セルであり、発泡層は固体スキン層のうちの１つとＥＶＯＨを含む層との間にあり、およびフィルムが８ミリ以上の全体の厚さを有する；および
多層フィルムを折り目付け、折り畳み、またはスコアリングすること、
ここで、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、ｃｃ／ｍ２／ｄａｙにおける折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされたフィルムの酸素透過率値は、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、ｃｃ／ｍ２／ｄａｙにおける折り目付け、折り畳み、またはスコアリング前の多層フィルムの酸素透過率値の１０％を超えて増加しない、
を含む、方法。
【請求項22】
いずれかの発泡層が、ＥＶＯＨを含む層に直接隣接して共押出される、請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
前記フィルムをピアシングまたはパンチングすることをさらに含む、請求項２１または２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
分野
本発明は、無菌パッケージング産業における紙の代替用途のために使用され得る多層ポリマー発泡フィルム（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む）に関する。
本発明は、無菌パッケージング産業における紙の代替用途のために使用され得る多層ポリマー発泡フィルム（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む）に関する。
【背景技術】
【0002】
背景
パッケージング用途のための板紙使用量は、全パッケージング市場の約３分の１を占めている。直接食品接触パッケージングでは、板紙は何らかの形態のバリアコーティングにより安全に機能する。従来、バリア特性が必須である食品パッケージング用途では、板紙は、パラフィンワックスコーティングされているか、また通常ポリエチレンであるポリマーフィルムではラミネートされている。室温で保管され、かつ、パッケージングが無菌的にされ、これに続いで気密シーリングされる貯蔵安定製品では、酸素バリア特性が必須である。紙－ホイル－プラスチックラミネート容器の出現、例えば１９５９年のTetrahedronは、それが金属缶やガラス容器で置き換えることができるパッケージング産業の変曲点であった。したがって、典型的には、金属化（metalized）されたポリマーフィルムまたはアルミニウムフィルムの層が、板紙の構造に組み込まれる。リサイクル施設の大部分が、特定のリサイクル技術を提供することができるインフラを欠いているため、これは、重大なリサイクル問題を引き起こし得る。
パッケージング用途のための板紙使用量は、全パッケージング市場の約３分の１を占めている。直接食品接触パッケージングでは、板紙は何らかの形態のバリアコーティングにより安全に機能する。従来、バリア特性が必須である食品パッケージング用途では、板紙は、パラフィンワックスコーティングされているか、また通常ポリエチレンであるポリマーフィルムではラミネートされている。室温で保管され、かつ、パッケージングが無菌的にされ、これに続いで気密シーリングされる貯蔵安定製品では、酸素バリア特性が必須である。紙－ホイル－プラスチックラミネート容器の出現、例えば１９５９年のTetrahedronは、それが金属缶やガラス容器で置き換えることができるパッケージング産業の変曲点であった。したがって、典型的には、金属化（metalized）されたポリマーフィルムまたはアルミニウムフィルムの層が、板紙の構造に組み込まれる。リサイクル施設の大部分が、特定のリサイクル技術を提供することができるインフラを欠いているため、これは、重大なリサイクル問題を引き起こし得る。
【0003】
例えば、ミルク、ベビーフード、トマト製品、ブロス、スープ、野菜、デザート、液体卵、ヨーグルト、ドレッシングなどの、防腐剤を使用することなく、冷蔵を省き、腐敗を防止する、無菌的にパッケージングされている滅菌・低温殺菌製品には、累積的な人気と関心が寄せられている。したがって、新興市場における食品パッケージングの膨大な需要の増加に伴い、貯蔵寿命を印刷および前印刷（preprinting）するための表面品質、パッケージングに使用される板紙に匹敵する曲げ剛性値、および十分なバリア特性、これらのすべてがパッケージング産業で現在使用される種類の板紙に置き換わる製品として不可欠な特性であり得る、を保有する、改良された酸素および湿度バリア特性を有する、軽量でリサイクル可能なポリマーフィルムで製造することが望ましい。さらに、上述の製品は、コーティングされた板紙のウィッキング（wicking）問題に対処することができる。
【0004】
多層シートまたはフィルムで作製された柔軟性のある無菌パッケージング製品の生産の間の最も重要な問題の１つは、シート、および特に酸素バリア層に対するあらゆる形態、例えば、折り目付け、スコアリング、ピアシング、パンチング、または折り畳みのプロセスの間に開始され、次いで伝播する可能性のある微小亀裂の形態の物理的損傷の発生によるパッケージの欠陥である。例えば、これらの亀裂は、パッケージング産業で現在使用されている多層シートおよびフィルムの構造に従来から包含されているアルミニウム層、金属化層、またはエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）層においてさえ典型的には発生する。これらの欠陥は、パッケージ全体の酸素バリア特性の完全性を劣化させ得、製品の貯蔵寿命を低下をもたらす。したがって、多層シートまたはフィルム中のバリア層が、上記プロセスを経たときに物理的損傷を受けることから保護する方法を革新することが有益である。
【発明の概要】
【0005】
概要
例えば、無菌パッケージング用途に使用され得る多層ポリマー発泡フィルムが本明細書に記載される。
以下にさらに説明するように、いくつかの態様において、多層フィルムは、折り目付け、折り畳みまたはスコアリング工程の後、それらの酸素透過率（ＯＴＲ）特性を保持する。すなわち、折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされた多層フィルムは、折り目付け、折り畳み、またはスコアリング前の同一の多層フィルムのそれと同様のＯＴＲを有する。これは、例えば、折り目付け、折り畳み、またはスコアリングの間の物理的損傷の結果として、ＯＴＲの増加を経験し得る従来の多層フィルムよりも有利であり得る。
いくつかの態様において、フィルムは、優れた印刷品質および紙板に置き換わる十分に高い曲げ剛性をもたらす、非常に平滑な表面を有し得る。フィルムは、リサイクル可能であり、かつ軽量であり得る。
例えば、無菌パッケージング用途に使用され得る多層ポリマー発泡フィルムが本明細書に記載される。
以下にさらに説明するように、いくつかの態様において、多層フィルムは、折り目付け、折り畳みまたはスコアリング工程の後、それらの酸素透過率（ＯＴＲ）特性を保持する。すなわち、折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされた多層フィルムは、折り目付け、折り畳み、またはスコアリング前の同一の多層フィルムのそれと同様のＯＴＲを有する。これは、例えば、折り目付け、折り畳み、またはスコアリングの間の物理的損傷の結果として、ＯＴＲの増加を経験し得る従来の多層フィルムよりも有利であり得る。
いくつかの態様において、フィルムは、優れた印刷品質および紙板に置き換わる十分に高い曲げ剛性をもたらす、非常に平滑な表面を有し得る。フィルムは、リサイクル可能であり、かつ軽量であり得る。
【0006】
一側面において、折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされた多層発泡フィルムが提供される。フィルムは、複数のセルを包含する発泡層を含む。セルの少なくとも１０％は閉鎖セルである。フィルムは、発泡層の各側にＨＤＰＥを含む２つの固体スキン層をさらに含む。フィルムは、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を含む固体層をさらに含む。発泡層は、固体スキン層の１つと、ＥＶＯＨを含む固体層との間にある。フィルムは、８ミリ以上の全体の厚さを有する。折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされたフィルムのＡＳＴＭ Ｄ３９８５によるｃｃ／ｍ２／２４ｈｒにおける酸素透過率の折り目付け、折り畳み、またはスコアリング前の同一フィルムの酸素透過率に対する比は、１．１未満である。
【0007】
別の側面において、折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされた多層フィルムを作製する方法が提供される。方法は、発泡層、ＨＤＰＥを含む２つの固体スキン層、およびエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を含む１つの固体層を共押出して多層フィルムを形成することを含む。発泡層は、複数のセルを包含し、ここでセルの少なくとも１０％は閉鎖セルである。発泡層は、固体スキン層の１つと、ＥＶＯＨを含む層との間にある。フィルムは、８ミリ以上の全体の厚さを有する。方法は、多層フィルムを折り目付け、折り畳み、またはスコアリングすることをさらに含む。折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされたフィルムのＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、ｃｃ／ｍ２／ｄａｙにおける酸素透過率値は、折り目付け、折り畳み、またはスコアリング前の多層フィルムのＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、ｃｃ／ｍ２／ｄａｙにおける、酸素透過率値の１０％を超えて増加しない。
他の側面、態様、利点、および特色は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
他の側面、態様、利点、および特色は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【0008】
詳細な説明
単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈が明確に他に指示しない限り複数形の指示物を包含する。
本明細書に開示される全ての範囲は、言及された終点を包含し、独立して結合可能である（例えば、「１８～１００」のテーバー単位構成における曲げ剛性の範囲は、終点である１８および１００、ならびに全ての中間値を包含する。同じ文脈において、例えば、８ミリ超の全体の厚さは、終点である８ミリを包含する。）
単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈が明確に他に指示しない限り複数形の指示物を包含する。
本明細書に開示される全ての範囲は、言及された終点を包含し、独立して結合可能である（例えば、「１８～１００」のテーバー単位構成における曲げ剛性の範囲は、終点である１８および１００、ならびに全ての中間値を包含する。同じ文脈において、例えば、８ミリ超の全体の厚さは、終点である８ミリを包含する。）
【0009】
本明細書に使用されるとき、近似の言葉は、それが関係する基本的機能における変化をもたらすことなく変更されてもよい、いずれの定量的表示をも修飾するために適用されてよい。結果的に、「約」および「実質的に」などの用語（単数または複数）により修飾された値は、正確な特定値に限定されずともよい。修飾語「約」はまた、２つの終点の絶対値により定義される範囲を開示しているものとしても見なされるべきである。例えば、表現「約０．０５～約１５」はまた、範囲「０．０５～１５」をも開示する。
【0010】
本明細書に使用されるとき、用語「軽量」は、本明細書に記載の製品のバルク密度値が、関連するベース未加工樹脂（base virgin resin）から作製されたそれらの固体対応物の密度、または関連するベース未加工樹脂の密度未満であるか、または等しいことを指す。同様の文脈において、それは、本明細書に記載の製品のバルク密度値が同じ厚さの、または同じ単位面積あたりの重量値（ｇｒ／ｍ２）の板紙の密度未満であるか、または少なくとも等しいことを指す。例えば、本発明の製品のバルク密度値は、０．９６２ｇｒ／ｃｍ３の関連するベース未加工樹脂の密度値未満であるか、または関連するベース未加工樹脂から作製されたその固体対応物の０．９６２ｇｒ／ｃｍ３のバルク密度値未満である、０．９６２ｇｒ／ｃｍ３未満であり得る。
【0011】
本開示は、あらゆる種類の無菌パッケージングにおいて使用されるのに好適な多層軽量ポリエチレン発泡フィルム；あらゆる種類の酸素感受性製品のパッケージング；低温殺菌製品のパッケージング；ビスケット、クッキー、穀物、茶、コーヒー、砂糖、小麦粉、ドライフードミックス、チョコレート、砂糖菓子、ペットフードなどのドライフード製品のパッケージング；チルド食品およびアイスクリームなどの冷凍食品のパッケージング；調理済みおよびあらかじめ調理済み（precooked）製品および食品のパッケージング；野菜、果物、肉および魚などの生鮮製品の裏板（backing board）；ベビーフードのパッケージング；あらゆる種類のデザートのパッケージング；ブロス、スープ、ジュースドリンク、ミルクおよびミルク由来製品の全ての種類、濃縮物、あらゆる種類のドレッシング、液体卵、トマト製品などの液体食品および飲料のパッケージング；および洗濯用洗剤、シャンプー、およびボディウォッシュのパッケージング；ＳＵＰ、サシェを包含する全ての種類のポーチを作製すること；ならびにペットフードのパッケージングを含むパッケージングに関する。
上記の例は、本開示の製品の用途をなんら限定するものではなく、他の用途も可能である。
上記の例は、本開示の製品の用途をなんら限定するものではなく、他の用途も可能である。
【0012】
本明細書に記載されている合成軽量フィルムの生産および板紙の置き換えのための材料選択の背後にある根拠の１つは、リサイクル可能性に取り組むこと、およびワックスでコーティングされた紙板、金属化フィルム、およびアルミニウム層を有するフィルムおよびシート（これらの全ては、リサイクル可能でないか、または容易にリサイクル可能でない）を使用することの欠点を回避することであるが；もっとも、実際には、消費者の大多数は、上記製品、例えば、無菌パッケージングされたミルクボックスまたは長期寿命飲料ボックスは、リサイクル可能であると直感的に信じている。
【0013】
本明細書では、いくつかの態様において、例えば無菌パッケージング用途のための、ならびに直接および非直接食品接触パッケージング用途のためのパッケージング産業において使用されている紙板の代替物となるように、少なくとも５層、例えば７層を含む、リサイクル可能な軽量多層フィルムが開示される。フィルムは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含み、ここで固体スキン層を除く少なくとも１つの層は、セル構造を有する。いくつかの態様において、セルの少なくとも１０％が、閉鎖セルであり；いくつかの態様において、セルの５０％超が、閉鎖セルであり；および、いくつかの態様において、セルの７５％超が、閉鎖セルである。いくつかの態様において、セルの１００％が閉鎖セルである。本明細書に使用されるとき、「閉鎖セル」は、隣接するセルへの相互接続性が無いように開口が無く、セルを完全に包囲するセル壁を有するセルを指す。いくつかの態様において、フィルムは、ＥＶＯＨを含有する少なくとも１つの固体層を含み、固体層の各々は、発泡層と固体層との間、または２つの固体層の間のどこかに位置する。いくつかの態様において、フィルムは、少なくとも１つの発泡層および２つの固体スキン層、ならびにＥＶＯＨを含む１つ以上の固体層を含み、ここで前記発泡層は、スキン層とＥＶＯＨを含む層との間に位置する。
【0014】
いくつかの態様において、多層フィルムの全ての単位面積におけるＥＶＯＨの質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の５パーセント未満である。いくつかの態様において、多層フィルムの全ての単位面積におけるＥＶＯＨの質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の１０パーセント未満である。いくつかの態様において、多層フィルムの全ての単位面積におけるＥＶＯＨの質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の５パーセント未満である。いくつかの他の態様において、多層フィルムの全ての単位面積におけるＥＶＯＨの質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の２パーセント未満である。
【0015】
さらに、いくつかの態様において、開示された多層発泡フィルム製品の曲げ剛性は、パッケージング産業における特性要件を満たすために、それらの固体対応物よりも改良され得る。これは、第一にかつ真っ先に、多層フィルムのコア中または２つの固体スキン層の間の１つ以上のセル層中への包含、セル層の厚さの正確な調整および変更、ならびに固体スキン層の厚さの微調整によって行うことができる。一般的に、同じ厚さにおいて、ポリエチレンの固体フィルムは、板紙が提供することができる曲げ剛性値をほとんど保有し得ない。これは、曲げ剛性を著しく強化することができる、板紙の繊維アライメントが高程度なことに起因する。加えて、それは、ポリマーフィルム中のポリマー鎖と比較して、板紙中の個々の繊維のより高い固有の剛性に起因する可能性がある。
【0016】
一般に、ＨＤＰＥは、約０．３～０．５（ｇ／１００ｉｎ２／２４ｈｒ）の比較的低い水蒸気透過率を有する。本明細書に記載される多層発泡フィルム製品の態様は、単位面積当たりの質量（グラム／平方メートル）の同じ値を有するその固体対応物と比較して、著しく高い湿度バリア特性を示すことができる。また、本明細書に記載される多層発泡フィルム製品の態様は、強化された酸素バリア特性を示すことができる。
【0017】
また、効率的で費用対効果の高いパッケージングプロセスにおける重要な要素であり得る、ポリマーパッケージの工業的規模での使用における問題の１つは、迅速かつ自由にデネスティング（de-nested）されるそれらの能力である。デネスティングの問題は、典型的には、摩擦および静電荷に起因する。本明細書に記載される多層発泡フィルムの態様は、スキン層の構造を操作することにより、および適切な量のスリップ剤、抗ブロックおよび帯電防止剤の固体スキン層中への包含によって、帯電防止および低摩擦挙動を示すことができる。
【0018】
いくつかの態様において、開示された製品を作製するための工程の１つは、コアセル層、または２つのスキン層の間のセル層の厚さを包含および制御すること、および固体スキンを微調整することにより曲げ剛性を制御および強化することができる手段、ならびに微量の超臨界膨張剤を添加することにより表面平滑性を著しく向上させる手段である。さらに、独特の構造と層との組合せが、アルミニウムまたは金属化されたバリア層の包含なく、どのようにして高いバリア特性をもたらしたかである。すなわち、フィルム製品は、任意の金属（例えば、アルミニウム）バリア層を含まないことができる。
【0019】
いくつかの態様において、押出機のヘッド圧力は、発泡層におけるセルの核形成の役に立つ極めて狭いギャップ（gap）のために上昇し得る、ブローフィルムプロセス（blown film process）が使用されてよい。かかる技法を使用することで、溶融破断が回避されるはずであり、および樹脂は優れた熱安定性および十分に高い溶融強度を有するはずである。典型的には、フィルム製造業者は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）と直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）とのブレンドを利用するが、一方でブレンドは多くの場合非混和性ブレンドであり、ここでＬＤＰＥは、加工能力および延性を改善する一方で、ＬＬＤＰＥは、弾性および強度を強化することができる。いくつかの態様において、記載される多層フィルムのすべての層は、ＨＤＰＥを含み、場合によっては、これらの層のうちの１以上においてポリマー材料は、本質的にＨＤＰＥからなり、場合によっては、固体スキン層を除く固体層のうちの少なくとも１つにおいてポリマー材料は、ＥＶＯＨを含む。一態様において、多層のフィルムの少なくとも１層はＬＤＰＥを含み得る。
【0020】
いくつかの態様において、多層フィルムは、９層；いくつかの態様において、７層；およびいくつかの態様において、５層を含むことができる。
例えば、５層フィルムは、発泡コア層（例えば、ＨＤＰＥを含む）、およびコア層のそれぞれの反対側に各１つの、少なくとも２つの固体層（例えば、ＨＤＰＥを含む）、ならびに発泡層と固体スキン層との間に各１つの、少なくとも１つの固体層（例えば、ＥＶＯＨを含む）を含んでもよい。一態様において、５層フィルムは、固体コア層（例えば、ＥＶＯＨを含む）、およびコア層のそれぞれの反対側に各１つの、少なくとも２つの固体層（例えば、ＨＤＰＥを含む）、ならびに発泡層と固体スキン層との間に各１つの、少なくとも２つの発泡層（例えば、ＨＤＰＥを含む）を含んでもよい。いくつかの態様において、５層フィルムは、層構造ＡＢＣＢＡを有していてもよい（すなわち、層Ａが最も外側の２つの（スキン）層であり、層ＢがそれぞれＡ層および層Ｃと接触しており、層Ｃが中間層である）。例えば、層Ａが、固体スキン層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｂが、発泡層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｃが、ＥＶＯＨ（例えば、固体）層であってもよい。
例えば、５層フィルムは、発泡コア層（例えば、ＨＤＰＥを含む）、およびコア層のそれぞれの反対側に各１つの、少なくとも２つの固体層（例えば、ＨＤＰＥを含む）、ならびに発泡層と固体スキン層との間に各１つの、少なくとも１つの固体層（例えば、ＥＶＯＨを含む）を含んでもよい。一態様において、５層フィルムは、固体コア層（例えば、ＥＶＯＨを含む）、およびコア層のそれぞれの反対側に各１つの、少なくとも２つの固体層（例えば、ＨＤＰＥを含む）、ならびに発泡層と固体スキン層との間に各１つの、少なくとも２つの発泡層（例えば、ＨＤＰＥを含む）を含んでもよい。いくつかの態様において、５層フィルムは、層構造ＡＢＣＢＡを有していてもよい（すなわち、層Ａが最も外側の２つの（スキン）層であり、層ＢがそれぞれＡ層および層Ｃと接触しており、層Ｃが中間層である）。例えば、層Ａが、固体スキン層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｂが、発泡層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｃが、ＥＶＯＨ（例えば、固体）層であってもよい。
【0021】
１つの場合において、７層発泡フィルムは、コア層の各反対側に２つの固体スキン層（例えば、ＨＤＰＥを含む）有する、中央に発泡コア層（例えば、ＨＤＰＥを含む）、および発泡層と固体スキン層との間に各１つの少なくとも１つの固体層（例えば、ＥＶＯＨを含む）を含む。別の場合において、７層発泡フィルムは、コア層の各反対側に２つの固体スキン層（例えば、ＨＤＰＥを含む）を有する、中央に固体コア層（例えば、ＥＶＯＨを含む）、および固体コア層と固体スキン層との間に各１つの、少なくとも1つの発泡層（例えば、ＨＤＰＥを含む）を含む。いくつかの態様において、７層フィルムは、層構造ＡＢＣＤＣＢＡを有していてもよい（すなわち、層Ａが２つの最も外側の（スキン）層であり、層ＢがそれぞれのＡ層およびそれぞれのＣ層と接触し、層Ｃがそれぞれの層Ｂおよび層Ｄと接触し、層Ｄが中央層である）。例えば、層Ａは、固体スキン層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｂは、発泡層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｃは、固体タイ層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｄは、ＥＶＯＨ（例えば、固体）層であってもよい。
【0022】
別の態様において、９層発泡フィルムは、コア層の各反対側に２つの固体スキン層（例えば、ＨＤＰＥを含む）を有する、中央に発泡コア層（例えば、ＨＤＰＥを含む）、および発泡層と固体スキン層との間に各１つの、少なくとも１つの固体層（例えば、ＥＶＯＨを含む）を含む。別の態様において、９層発泡フィルムは、コア層の各反対側に２つの固体スキン層（例えば、ＨＤＰＥを含む）を有する、中央に固体コア層（例えば、ＥＶＯＨを含む）、および固体コア層と固体スキン層との間に各１つの少なくとも１つの発泡層（例えば、ＨＤＰＥを含む）を含む。いくつかの態様において、９層フィルムは、層構造ＡＢＣＤＥＤＣＢＡを有していてもよい（すなわち、層Ａは最も外側の２つの（スキン）層であり、層ＢはそれぞれのＡ層およびそれぞれのＣ層と接触し、層Ｃがそれぞれの層Ｂおよびそれぞれの層Ｄと接触し、層Ｄがそれぞれの層Ｃおよび層Ｅと接触し、層Ｅが中間層である）。例えば、層Ａは、固体スキン層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｂは、固体タイ層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｃは、（例えば、固体の）ＥＶＯＨ層であってもよく、層Ｄは、固体タイ層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよく、層Ｅは、発泡層（例えば、ＨＤＰＥを含む）であってもよい。
【0023】
別の態様において、５、７、または９層であり得る多層フィルムは、少なくとも１つの発泡層および２つの固体スキン層、ならびに少なくとも１つの固体層（例えば、ＥＶＯＨを含む）を含む。別の態様において、５、７、または９層であり得る多層フィルムは、ＥＶＯＨを含む少なくとも１つの固体層を含み、その各々は、発泡層と固体層との間、または２つの固体層の間に位置する。
いくつかの態様において、本明細書に記載される多層フィルムは、少なくとも１つの発泡層およびＥＶＯＨを含有する１以上の固体層を含む、複数の層、例えば３層～１９層を含む。いくつかの他の態様において、本明細書に記載される多層フィルムは、ＥＶＯＨを含有する少なくとも１つの固体層を含む、複数の層、例えば３層～１９層を含む。
他の層構成も可能であることは理解されるべきである。
いくつかの態様において、本明細書に記載される多層フィルムは、少なくとも１つの発泡層およびＥＶＯＨを含有する１以上の固体層を含む、複数の層、例えば３層～１９層を含む。いくつかの他の態様において、本明細書に記載される多層フィルムは、ＥＶＯＨを含有する少なくとも１つの固体層を含む、複数の層、例えば３層～１９層を含む。
他の層構成も可能であることは理解されるべきである。
【0024】
一態様において、記載される多層フィルムを生産するプロセスは、極めて小さいおよび正確な量、例えば０．１ｗｔ％未満の超臨界ガスを加工助剤および膨張剤として活用してもよい。いくつかの態様において、他のガス濃度、例えば、０．１重量パーセント超は可能である。かかる超臨界ガスは、押出機の円筒の延長として効率的なおよび効果的なミキサー、例えばキャビティトランスファーミキサー（cavity transfer mixer）の内部で、高い圧力、例えば３４バール超にて、溶融されたポリマー中へ注入されてもよい。プロセスにおいて使用される超臨界膨張剤は窒素、二酸化炭素または窒素および二酸化炭素の混合物のいずれかであり得る。いくつかの態様において、超臨界膨張剤は、
３４バール以上の；いくつかの場合において、７０バール以上の；いくつかの場合において、２４０バール以上の、および、いくつかの場合において、３８０バール以上の注入圧にて押出機の混合セクション内部に導入され得る。ミキサーの温度は的確に±１℃以内で制御され得る。僅かな量のガスの包含が、プロセスおよび、例えば、ブローフィルム押出プロセスにおけるいくつかの重要な利点を提供し得る。例えば、ガスは背圧を縮小し得、これはより高いスループット（throughput）で加工することを許容し、いかなる気泡（bubble）の不安定性をも猶予し得る。したがって、溶融破断が有意に縮小されうるであろう。また、ガスはＨＤＰＥの加工能力を強化し得、そしてセル構造を有する層における核剤の存在により物理的な膨張剤としての機能を果たす。物理的な膨張剤の添加は溶融物の粘度の操作に起因する溶融破断の発生を抑制し得、これは、高い表面平滑度をもたらし得る。ゆえにフィルム上の印刷の品質は著しく改善され得る。
３４バール以上の；いくつかの場合において、７０バール以上の；いくつかの場合において、２４０バール以上の、および、いくつかの場合において、３８０バール以上の注入圧にて押出機の混合セクション内部に導入され得る。ミキサーの温度は的確に±１℃以内で制御され得る。僅かな量のガスの包含が、プロセスおよび、例えば、ブローフィルム押出プロセスにおけるいくつかの重要な利点を提供し得る。例えば、ガスは背圧を縮小し得、これはより高いスループット（throughput）で加工することを許容し、いかなる気泡（bubble）の不安定性をも猶予し得る。したがって、溶融破断が有意に縮小されうるであろう。また、ガスはＨＤＰＥの加工能力を強化し得、そしてセル構造を有する層における核剤の存在により物理的な膨張剤としての機能を果たす。物理的な膨張剤の添加は溶融物の粘度の操作に起因する溶融破断の発生を抑制し得、これは、高い表面平滑度をもたらし得る。ゆえにフィルム上の印刷の品質は著しく改善され得る。
【0025】
一般に、従来のポリマー加工機器を本明細書に記載のフィルムを生産するために使用してもよい。いくつかの場合において、例えば、フィルムは０．４５～１．３ｍｍのダイギャップ、および１．５：１～３．５：１の範囲にわたるブローアップ比を有する環状ダイを使用するブローフィルムプロセスにより生産され得る。より高いブローアップ比は、よりよくバランスのとれたＭＤ／ＴＤ（機械方向（machine direction）／垂直方向（transverse direction））配向をもたらし得、これは全体的なフィルム靭性を改善する。ダイのジオメトリおよび仕様は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、例えば、特許出願ＵＳ２０１２／０２２８７９３Ａ１に従って製造されてもよい。
【0026】
従来のＰＥブローフィルムの大多数は、気泡の安定性を強化するためのＬＤＰＥを含むＰＥのブレンドを使用して加工される。ほとんどすべてのＨＤＰＥフィルムは、高量の原料の（high stock）ブローフィルムプロセスにおいて作製され；さもなくば、ＨＤＰＥフィルムの引裂強度は著しく低下する。上に記載のとおり、多層のフィルムを生産するために使用される方法の態様において、超臨界ガスは、環状ダイに進入する前に、トランスファーミキサー内部で、正確に制御された割合にて溶融物中へと注入されてもよい。このユニットは±１℃の的確さである別々の温度区画および１％未満のガス注入圧変動として制御され得るであろう。ガスの可塑化効果は、溶融された樹脂の粘度変化をもたらし得、従来使用されている加工温度と比較してより低い温度にて環状ダイ内部での樹脂の加工能力を強化するであろう。ゆえに、相対的に安定した気泡がポケット内部で作製され得る。次いで、ポリエチレンの全体的な高い比熱容量のために、気泡の垂直方向の（transverse）伸張が、フィルムが冷却されるまで遅延され得、気泡の安定性およびフロストラインの高さをさらに強化し得る。これはまたいくつかの他の物理的機械的性質を改善するためのスキン層の晶析動力学（crystallization kinetics）の操作において有益でもあるかもしれない。スキンの結晶化度が高いほど、スキン層の摩擦係数が低下する可能性がある。
いくつかの態様において、本明細書に記載の多層発泡フィルムはブローフィルムプロセス、キャストフィルムプロセス（cast film process）、または他の好適な方法により生産され得る。
いくつかの態様において、本明細書に記載の多層発泡フィルムはブローフィルムプロセス、キャストフィルムプロセス（cast film process）、または他の好適な方法により生産され得る。
【0027】
いくつかの態様において、各層のポリマー組成物は、ある程度の量の他の添加剤、例えば、顔料、スリップ剤、帯電防止剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、核剤、清澄剤または無水マレイン酸を含む。発泡層は任意に０．０５～１５重量パーセントの、無機添加剤、有機添加剤、または無機および有機添加剤の混合物を核剤として含有していてもよい。いくつかの態様において、発泡層は任意に０．０５～１５重量パーセントの、無機添加剤、有機添加剤、または無機および有機添加剤の混合物を核剤として含有していてもよい。いくつかの態様において、発泡層は任意に１～１５重量パーセントの、無機添加剤、有機添加剤、または無機および有機添加剤の混合物を核剤として含有していてもよい。いくつかの態様において、発泡層は任意に２．５～１５重量パーセントの、無機添加剤、有機添加剤、または無機および有機添加剤の混合物を核剤として含有していてもよい。いくつかの態様において、発泡層は任意に５～１５重量パーセントの、無機添加剤、有機添加剤、または無機および有機添加剤の混合物を核剤として含有していてもよい。いくつかの態様において、発泡層は任意に７．５～１５重量パーセントの、無機添加剤、有機添加剤、または無機および有機添加剤の混合物を核剤として含有していてもよい。いくつかの態様において、発泡層は任意に１０～１５重量パーセントの、無機添加剤、有機添加剤、または無機および有機添加剤の混合物を核剤として含有していてもよい。いくつかの態様において、発泡層は任意に１２．５～１５重量パーセントの、無機添加剤、有機添加剤、または無機および有機添加剤の混合物を核剤として含有していてもよい。
【0028】
例えば、発泡層は約１５重量％までのタルクを核剤として含有していてもよい。いくつかの態様において、少なくとも１つの層は清澄剤を１重量パーセント未満、たとえば０．５重量パーセント未満、たとえば０．１重量パーセント未満、たとえば０．０５重量パーセント未満にて、包含していてもよい。いくつかの場合において、フィルムの少なくとも１つの層は約３５重量％までの炭酸カルシウムを含有していてもよい。いくつかの場合において、フィルムの少なくとも１つの層は約３０重量％までの炭酸カルシウムを含有していてもよい。いくつかの場合において、フィルムの少なくとも１つの層は約２５重量％までの炭酸カルシウムを含有していてもよい。いくつかの場合において、フィルムの少なくとも１つの層は約２０重量％までの炭酸カルシウムを含有していてもよい。いくつかの場合において、フィルムの少なくとも１つの層は約１５重量％までの炭酸カルシウムを含有していてもよい。
【0029】
いくつかの態様において、本明細書に記載されるフィルムの少なくとも１つの層は、５重量パーセント未満、例えば約４重量パーセント未満、例えば約３重量パーセント未満、例えば約２．５重量パーセント未満、例えば約２重量パーセント未満、例えば約１重量パーセント未満の無水マレイン酸を含む。
ある場合において、多層発泡フィルムは、２つの固体スキン層を含むことができ、ここでスキン層のうちの１つが適切な量、例えば１重量パーセント未満、例えば０．７５重量パーセント未満、例えば０．５重量パーセント未満の黒色顔料を含有し、および他の固体スキン層が、適切な量、例えば１重量パーセント未満、例えば０．７５重量パーセント未満、例えば０．５重量パーセント未満の白色顔料を含有する。いくつかの他の態様において、両方の固体スキン層は、適量の白色顔料を含む。
ある場合において、多層発泡フィルムは、２つの固体スキン層を含むことができ、ここでスキン層のうちの１つが適切な量、例えば１重量パーセント未満、例えば０．７５重量パーセント未満、例えば０．５重量パーセント未満の黒色顔料を含有し、および他の固体スキン層が、適切な量、例えば１重量パーセント未満、例えば０．７５重量パーセント未満、例えば０．５重量パーセント未満の白色顔料を含有する。いくつかの他の態様において、両方の固体スキン層は、適量の白色顔料を含む。
【0030】
別の場合において、多層発泡フィルムの固体スキン層は、０．５重量パーセント未満の抗ブロッキング剤および／または０．２重量パーセント未満の帯電防止剤を含む。
一態様において、多層発泡フィルムは、０．３８未満など、０．４未満の静的摩擦係数値を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する。別の態様において、フィルムは、０．３未満の動的摩擦係数値を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する。
一態様において、多層発泡フィルムは、０．３８未満など、０．４未満の静的摩擦係数値を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する。別の態様において、フィルムは、０．３未満の動的摩擦係数値を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する。
【0031】
少なくとも１つの発泡層を含む、記載される多層フィルムは、ＴＡＰＰＩ／ＡＮＳＩ Ｔ ４８９ ｏｍ－１５によると、テーバー剛性単位構成において、とりわけ、１８超、場合によっては２０超、および場合によっては２５超の曲げ剛性値などの既知の発泡フィルム物品と比較して著しく改善された物理機械的特性のセットを有することができ、ここで、単位面積あたりの質量（フィルムの単位面積あたりの質量（グラム／平方メートル（ｇｒ／ｍ２））のテーバー単位構成の剛性値に対する比が１３以下、場合によっては１１未満、場合によっては１０未満である。一態様において、フィルムは、ＴＡＰＰＩ／ＡＮＳＩ Ｔ ４８９ ｏｍ－１５による、２８０未満のテーバー曲げ剛性値を有し得る。
【0032】
記載されるフィルムは１００未満のＴＡＰＰＩ Ｔ５３８による、平均シェフィールド平滑度を有する表面を有し得る。いくつかの態様において、フィルムは、５０未満；いくつかの場合において、４０未満；いくつかの場合において、３０未満；および、いくつか場合において、１５未満の平均シェフィールド平滑度を有していてもよい。
多層発泡フィルムは、８ミリ超、いくつかの場合において１０ミリ超、いくつかの場合において１３ミリ超、およびいくつかの場合において１５ミリ超の全体の厚さを有し得る。
いくつかの態様において、本明細書に記載される軽量フィルムは、１ｇｒ／ｃｍ３未満；いくつかの場合において、０．９６２ｇｒ／ｃｍ３未満；いくつかの場合において、０．９４ｇｒ／ｃｍ３未満；いくつかの場合において、０．９ｇｒ／ｃｍ３未満；いくつかの場合において、０．８５ｇｒ／ｃｍ３未満；およびいくつかの場合において、０．８ｇｒ／ｃｍ３未満のバルク密度を有する。
多層発泡フィルムは、８ミリ超、いくつかの場合において１０ミリ超、いくつかの場合において１３ミリ超、およびいくつかの場合において１５ミリ超の全体の厚さを有し得る。
いくつかの態様において、本明細書に記載される軽量フィルムは、１ｇｒ／ｃｍ３未満；いくつかの場合において、０．９６２ｇｒ／ｃｍ３未満；いくつかの場合において、０．９４ｇｒ／ｃｍ３未満；いくつかの場合において、０．９ｇｒ／ｃｍ３未満；いくつかの場合において、０．８５ｇｒ／ｃｍ３未満；およびいくつかの場合において、０．８ｇｒ／ｃｍ３未満のバルク密度を有する。
【0033】
いくつかの態様において、開示されたフィルムの発泡層は、既知のフィルムと比較して、例えば、開示されたフィルムの発泡層は、均一に分散したセル、例えば閉鎖セル形態を有し、約１０～２５０μｍ、例えば、５０～２５０μｍ、例えば、１５０～２５０μｍ、例えば、２００～２５０μｍの平均セルサイズ；約１０２～１０９セル／ｃｍ３の非発泡ポリマー体積に対する平均セル密度、および１～９の発泡層の膨張比、例えば１～８の発泡層の膨張比、例えば１～７の発泡層の膨張比、例えば１～６の発泡層の膨張比、例えば１～５の発泡層の膨張比、例えば１～４の発泡層の膨張比、例えば１～３の発泡層の膨張比、例えば１～２の発泡層の膨張比を有する、はるかに良好なセル形態を有すし得る。いくつかの場合において、発泡層は、少なくとも１０％の閉鎖セル、およびいくつかの場合において、５０％超の閉鎖セルを含む。一態様において、発泡層は実質的に、全面的に閉鎖セル形態（例えば、９５％超の閉鎖セル）を有する。
【0034】
いくつかの態様において、多層発泡フィルムは、ＰＥ／ＥＶＯＨブレンドを含有する少なくとも１つの層を含む。いくつかの態様において、本明細書に記載される多層発泡フィルムは、固体スキン層を除く少なくとも１つの層を含み、約３０～５０重量パーセントのＥＶＯＨ、例えば約３５～４９重量パーセントのＥＶＯＨ、例えば約４０～４９重量パーセントのＥＶＯＨ、例えば約４５～４９重量パーセントのＥＶＯＨ、および５重量パーセント未満、例えば２重量パーセントの無水マレイン酸を含有する。いくつかの態様において、フィルムの単位面積におけるＥＶＯＨの全体質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の１０パーセントを超えない。いくつかの態様において、フィルムの単位面積におけるＥＶＯＨの全体質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の７．５パーセントを超えない。いくつかの態様において、フィルムの単位面積におけるＥＶＯＨの全体質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の５パーセントを超えない。いくつかの態様において、フィルムの単位面積におけるＥＶＯＨの全体質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の４パーセントを超えない。いくつかの態様において、フィルムの単位面積におけるＥＶＯＨの全体質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の３パーセントを超えない。いくつかの態様において、フィルムの単位面積におけるＥＶＯＨの全体質量濃度は、フィルムの単位面積の質量の２．５パーセントを超えない。
【0035】
本明細書に記載されるフィルムは、ＡＳＴＭ Ｅ３９８－１３による、０．０５ｇｒ／１００ｉｎ２／２４ｈｒ未満の水蒸気透過率を有し得る。１つの場合において、フィルムの水蒸気透過率は０．１ｇｒ／１００ｉｎ２／２４ｈｒ未満である。いくつかの態様において、フィルムの水蒸気透過率は、１ｇｒ／ｍ２／ｄａｙ未満である。
いくつかの態様において、記載されるフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、０．６５ｃｃ／１００ｉｎ２／２４ｈｒまたは１０ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒ未満の酸素透過率を有し得る。いくつかの場合において、記載されるフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、０．３２ｃｃ／１００ｉｎ２／２４ｈｒまたは５ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒ未満の酸素透過率を有することができる。いくつかの態様において、記載されるフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、０．１３ｃｃ／１００ｉｎ２／２４ｈｒ、または２ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒ未満の酸素透過率を有し得る。
いくつかの態様において、記載されるフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、０．６５ｃｃ／１００ｉｎ２／２４ｈｒまたは１０ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒ未満の酸素透過率を有し得る。いくつかの場合において、記載されるフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、０．３２ｃｃ／１００ｉｎ２／２４ｈｒまたは５ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒ未満の酸素透過率を有することができる。いくつかの態様において、記載されるフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、０．１３ｃｃ／１００ｉｎ２／２４ｈｒ、または２ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒ未満の酸素透過率を有し得る。
【0036】
いくつかの態様において、記載されるのフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、０．６５ｃｃ／１００ｉｎ２／２４ｈｒ未満の酸素透過率値を有する樹脂を含有する少なくとも１つの層を含む。別の態様において、記載されるフィルムは、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を含有する、固体スキン層を除く少なくとも１つの層を含む。
例示的な態様において、多層発泡フィルム、例えば、５層発泡フィルムは、０．４未満および／または０．３８未満の静的摩擦係数値を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する。別の態様において、フィルム、例えば、５層発泡フィルムは、０．３未満の動的摩擦係数値を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する。
例示的な態様において、多層発泡フィルム、例えば、５層発泡フィルムは、０．４未満および／または０．３８未満の静的摩擦係数値を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する。別の態様において、フィルム、例えば、５層発泡フィルムは、０．３未満の動的摩擦係数値を有する少なくとも１つの固体スキン層を有する。
【0037】
いくつかの態様において、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、α－オレフィンコモノマー、例えばブテン、ヘキセン、またはオクテンを包含するＬＬＤＰＥコポリマー；ＴＰＥファミリーとして知られているいずれかの樹脂、例えばこれらに限定されないが、プロピレン－エチレンコポリマー、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）、および熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）などの様々な熱可塑性プラスティックは、多層発泡フィルムの少なくとも１つの層およびブローフィルムプロセスにおいて使用され得る。ＨＤＰＥ層を包含する本明細書に記載されるいくつかの態様において、ＨＤＰＥ層の一部または全部が、多層構造におけるＰＰ層によって置き換えられる。ＨＤＰＥ層を包含する本明細書に記載されるいくつかの態様において、ＨＤＰＥ層の一部または全部が、多層構造におけるＰＥＴ層によって置き換えられる。
【0038】
別の態様において、フィルムの少なくとも１つの層（例えば、外側のスキン層を除く）は、ＬＤＰＥ、ＰＰ、ＰＡ、ＥＶＯＨ、ＥＶＡ、またはＰＶＯＨを含んでいてもよい。以下の例は、本開示のプロセスを例証する。例は、例示にすぎず、かつ、本明細書に定める材料、条件、または加工パラメータに関して本開示にいかなる限定を画すことも意図されない。
本明細書では、記載される多層フィルムにおいて、多層フィルムが折り目付け、スコアリング、ピアシング、パンチング、または折り畳みプロセスを経る場合に、例えば微小亀裂などの物理的な損傷のいずれかの形態を得ることから酸素バリア層（例えば、ＥＶＯＨ層）を保護する方法が開示される。前記方法において、任意の酸素バリア層は、酸素バリア層に隣接する少なくとも１つの発泡層によって、一方の側または両側で支持される。いくつかの態様において、任意の酸素バリア層は、酸素バリア層に近接する少なくとも１つの発泡層によって支持される。いくつかの態様において、任意の酸素バリア層は、スキン層のいずれかまたは両方に隣接する１つの発泡層の包含によって保護される。いくつかの態様において、酸素バリア層は、ＥＶＯＨを含む。
本明細書では、記載される多層フィルムにおいて、多層フィルムが折り目付け、スコアリング、ピアシング、パンチング、または折り畳みプロセスを経る場合に、例えば微小亀裂などの物理的な損傷のいずれかの形態を得ることから酸素バリア層（例えば、ＥＶＯＨ層）を保護する方法が開示される。前記方法において、任意の酸素バリア層は、酸素バリア層に隣接する少なくとも１つの発泡層によって、一方の側または両側で支持される。いくつかの態様において、任意の酸素バリア層は、酸素バリア層に近接する少なくとも１つの発泡層によって支持される。いくつかの態様において、任意の酸素バリア層は、スキン層のいずれかまたは両方に隣接する１つの発泡層の包含によって保護される。いくつかの態様において、酸素バリア層は、ＥＶＯＨを含む。
【0039】
本明細書では、複数のセルを包含する少なくとも１つの発泡層、ここでセルの少なくとも１０％は、閉鎖セルである、およびＨＤＰＥを含む２つの固体スキン層、ならびにエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を含む１以上の固体層の共押出をすること、ここで前記発泡層はスキン層とＥＶＯＨを含む層の間で共押出され、および前記フィルムは、８ミリ以上の全体の厚さを有する；前記フィルムを折り目付け、スコアリングまたは折り畳むこと、ここで折り目付け、スコアリングまたは折り畳みされたもののＡＳＴＭ Ｄ３９８５によるｃｃ／ｍ２／ｄａｙにおける酸素透過率値は、折り目付けされていない、スコアリングされていない、または折り畳まれていない（すなわち、折り目付け、スコアリング、または折り畳み前）、同一の多層フィルムのＯＴＲ値の３０％を超えて増加しない、を含む、折り目付け、折り畳み、またはスコアリングされた多層フィルム（および関連する製品）を作製する方法が開示される。いくつかの態様において、折り目付け、スコアリング、または折り畳まれたフィルムの酸素透過率値は、折り目付けされていない、スコアリングされていない、または折り畳まれていない同一の多層フィルム（すなわち、折り目付け、スコアリング、または折り畳み前）のＯＴＲ値の２０％を超えて、または１０％を超えて、または５％を超えて増加しない。いくつかの態様において、折り目付け、折り畳み、またはスコアリングの前の同一フィルムの（ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒにおける）ＯＴＲに対するＯＴＲの比は、１．１未満、場合によっては１．０７５未満、場合によっては１．０５未満、場合によっては１．０２５未満である。
【実施例】
【0040】
例
以下の例から得られた全ての製品を試験し、曲げ剛性、表面平滑度、酸素透過率、水蒸気透過率、および密度の観点から特徴付けした。フィルムの曲げ剛性を特徴付けするために、Taber Industriesのテーバー剛性試験機、モデル１５０－Ｅを使用した。製品の平滑度をGurley（商標）4340自動デンソメーターおよび平滑度試験機を使用して評価した。製品の酸素透過率（ＯＴＲ）は、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、AMETEK MOCONのOX-TRAN 1/50試験機を使用して測定した。試料の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は、ＡＳＴＭ Ｅ３９８－１３による、AMETEK MOCONのPERMATRAN-Wモデル1/50 G＋試験機を使用して測定した。
以下の例から得られた全ての製品を試験し、曲げ剛性、表面平滑度、酸素透過率、水蒸気透過率、および密度の観点から特徴付けした。フィルムの曲げ剛性を特徴付けするために、Taber Industriesのテーバー剛性試験機、モデル１５０－Ｅを使用した。製品の平滑度をGurley（商標）4340自動デンソメーターおよび平滑度試験機を使用して評価した。製品の酸素透過率（ＯＴＲ）は、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５による、AMETEK MOCONのOX-TRAN 1/50試験機を使用して測定した。試料の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は、ＡＳＴＭ Ｅ３９８－１３による、AMETEK MOCONのPERMATRAN-Wモデル1/50 G＋試験機を使用して測定した。
【0041】
例１：多層ＨＤＰＥフィルム（７層）の試料を、内部気泡冷却システム、ゲージ制御、質量スループット制御、および層厚制御を備え、スキンに対して「Ａ」および「Ｇ」と表記される２つの５５ｍｍ押出機、「Ｂ」および「Ｆ」と表記される２つの６５ｍｍ押出機、ならびに「Ｃ」、「Ｄ」および「Ｅ」と表記される３つの３５ｍｍ押出機を包含する７つの押出機からなる、Reifenhaeuser Extrusion Systemの７層ブローフィルムラインを用いて生産した。両方の６５ｍｍ押出機には、窒素、二酸化炭素、または両方の混合物を注入することができる超臨界ガス注入ユニットならびにMuCell Extrusion LLCの２つの６５ｍｍ MuCell Transfer Mixer（ＭＴＭ）が装備されていた。すべてのフィルムを、０．７～１．２ｍｍにわたるダイギャップおよび２．８：１～３．５：１にわたるブローアップ比を有する環状ダイを使用するブローフィルムプロセスにより生産した。環状ダイのリップは窒化ホウ素コーティングされた。
【0042】
表１は、本発明を解明するための非限定的な例として加工データおよび作製された製品の特徴付け結果を含む。試料は、０．８５ｄｇ／分の溶融指数および０．９６２ｇｒ／ｃｍ３の密度を有するDow Chemical Companyの高密度ポリエチレンELITE5960で生産した。必要に応じて、すべての試料において、添加剤、例えば、顔料を、ＬＤＰＥ担体を用いたマスターバッチの形態で添加した。明らかに、添加剤は、ＨＤＰＥ担体中で配合することができる。いくつかの試料において、ごく少量の、０．２５ｄｇ／ｍｉｎの溶融指数および０．９２１ｇｒ／ｃｍ３の密度を有するDow Chemical CompanyのLDPE132Iを使用した。炭酸カルシウムおよびタルクを調製し、ベース担体樹脂としてＨＤＰＥ内に、夫々、８０ｗｔ％充填された炭酸カルシウム、および７０ｗｔ％充填されたタルクの高充填マスターバッチとして導入した。全てのタイ層は、無水グラフト化ポリオレフィンであるＡＤＭＥＲ接着樹脂を含む。この例において、中間層は３２％のエチレン含量を有するエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を含む。
【0043】
すべての試料は、それが表１に記載されているように、３００～３４０ｋｇ／ｈｒの全スループットで共押出された。超臨界ガスが注入された混合セクションの温度をすべての試料について１８４℃に維持した。超臨界窒素を物理的な膨張剤として使用し、そしてMuCellトランスファーミキサー（ＭＴＭ）中へ、０．０１ｗｔ％～０．０７ｗｔ％の濃度にて、極めて的確に、溶融されたポリマー中へと注入した。押出機のゾーンの温度は、材料のデータシートに示されている従来の加工に従って設定した。
試料２および３は、３４２ｇｒ／ｍ２の同じベース重量を有する、固体試料１の発泡体バージョンであり、これは、固体試料１と比較してそれぞれ４０％および４５％低い密度を有する。
試料２および３は、３４２ｇｒ／ｍ２の同じベース重量を有する、固体試料１の発泡体バージョンであり、これは、固体試料１と比較してそれぞれ４０％および４５％低い密度を有する。
【0044】
表１に記載されているように、試料３は、その固体対応物と比較して１９０％高い曲げ剛性値を示す。試料５および６は、約３９０ｇｒ／ｍ２の同じベース重量を有する試料４の発泡体バージョンであり、これは固体試料４と比較して３７％および３９％低い密度を有する。試料５および６は、それぞれ、それらの固体対応物と比較して、１４０％および１６０％高い曲げ剛性値を示す。試料６は、約１７．５のシェフィールドによる表面平滑度値を保有し、これは試料４に匹敵する。試料５と６の両方は、１．５ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ未満の酸素透過率を示す。
試料８、９、１０、および１１は、約２４０ｇ／ｍ２の同様のベース重量を有する試料７の発泡体バージョンであり、これは、約２０％～３０％低い密度を有する。試料９および１０は、それらの固体対応物と比較して、１４０％および１９０％高い曲げ剛性を保有する。もっとも試料８および９は、試料１０と比較して非常に薄い（ほぼ半分の）中間層を有するが、それらは、３ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ未満の全て同じ範囲の酸素透過率を示す。また、試料８および９は、１０未満のシェフィールドによる表面平滑度値を有し、それらの固体対応物に匹敵する。
さらに、ほとんど全ての試料１～１１は、１ｇｒ／ｍ２／ｄａｙ未満の水蒸気透過率を保有する。
試料８、９、１０、および１１は、約２４０ｇ／ｍ２の同様のベース重量を有する試料７の発泡体バージョンであり、これは、約２０％～３０％低い密度を有する。試料９および１０は、それらの固体対応物と比較して、１４０％および１９０％高い曲げ剛性を保有する。もっとも試料８および９は、試料１０と比較して非常に薄い（ほぼ半分の）中間層を有するが、それらは、３ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ未満の全て同じ範囲の酸素透過率を示す。また、試料８および９は、１０未満のシェフィールドによる表面平滑度値を有し、それらの固体対応物に匹敵する。
さらに、ほとんど全ての試料１～１１は、１ｇｒ／ｍ２／ｄａｙ未満の水蒸気透過率を保有する。
【0045】
【表1】
【0046】
例２：多層ＨＤＰＥフィルム（３層）の試料を１つの１０５ｍｍ主押出機および２つの同一の７５ｍｍ共押出機を含むWindmoeller & Hoelscher Corporationのブローフィルムラインを使用して生産した。コア押出機は、両方ともにMuCell Extrusion LLCの、窒素または二酸化炭素を注入可能な超臨界ガス注入ユニット、および１２０ｍｍ MuCellトランスファーミキサーを備えていた。すべてのフィルムを、０．４５～１．３ｍｍにわたるダイギャップ、および２．８：１～３．５：１にわたるブローアップ比を有する環状ダイを使用するブローフィルムプロセスにより生産した。環状ダイのリップは窒化ホウ素コーティングされた。
【0047】
表２は、本発明のいくつかの態様を解明するための非限定的な例として、作製された製品（試料１２～１５）の特徴付けの結果を含む。試料は、０．８５ｄｇ／ｍｉｎの溶融指数および０．９６２ｇｒ／ｃｍ３の密度を有するDow Chemical Companyの高密度ポリエチレンELITE5960で生産した。炭酸カルシウムおよびタルクを調製し、ベース担体樹脂としてＨＤＰＥ内に、夫々、８０ｗｔ％充填された炭酸カルシウム、および７０ｗｔ％充填されたタルクの高充填マスターバッチとして導入した。全てのタイ層は、無水グラフト化ポリオレフィンであるＡＤＭＥＲ接着樹脂を含む。すべての試料の発泡コア層は、セル核剤としてタルクを含有する。
【0048】
すべての試料は、それが表２に記載されているように、約２６０～２９０ｋｇ／ｈｒの全スループットで共押出された。超臨界ガスが注入された混合セクションの温度をすべての試料１２～１５について１９０℃で維持した。超臨界窒素を物理的な膨張剤として使用し、そしてMuCellトランスファーミキサー（ＭＴＭ）中へ、０．０１１ｗｔ％～０．０２ｗｔ％の濃度にて、極めて的確に、溶融されたポリマー中へと注入した。
試料１５は、試料１２、１３、および１４の固体対応物であり、これは、試料１５と比較して約１８％～２５％低い密度を有する。試料１５は、１．４ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ未満の酸素透過率を示した。すべての試料は１未満の水蒸気透過率、および１０未満のシェフィールドによる表面平滑度を示す。
試料１５は、試料１２、１３、および１４の固体対応物であり、これは、試料１５と比較して約１８％～２５％低い密度を有する。試料１５は、１．４ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ未満の酸素透過率を示した。すべての試料は１未満の水蒸気透過率、および１０未満のシェフィールドによる表面平滑度を示す。
【0049】
【表2】
【0050】
例３：ＴＡＰＰＩ／ＡＮＳＩ Ｔ５１２ ｓｐ－１２に従って、表１の試料１１の折り目試料を調製し、折り目付けおよび折り畳み前後の酸素透過率（ＯＴＲ）を試験した。説明したように、ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒにおけるＯＴＲ値を、７３°Ｆ（２３℃）の標準温度および０％相対湿度（ＲＨ）においてＡＳＴＭ Ｄ３９８５に従って測定した。試験した試料はすべて同一であった。折り目付け前と折り目付け後の試料１１の平均測定ＯＴＲ値は、それぞれ１．５６ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒと１．６ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒであった。
表１の試料１１の固体対応物の折り目付けされた試料を調製し、前述の方法に従ってＯＴＲ値を測定した。試料の厚さは２６０μｍであった。折り目付け前と折り目付け後の平均測定ＯＴＲ値はそれぞれ０．９５ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒと１．１７ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒであった。
表１の試料１１の固体対応物の折り目付けされた試料を調製し、前述の方法に従ってＯＴＲ値を測定した。試料の厚さは２６０μｍであった。折り目付け前と折り目付け後の平均測定ＯＴＲ値はそれぞれ０．９５ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒと１．１７ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒであった。
【0051】
例４．ＴＡＰＰＩ／ＡＮＳＩ Ｔ５１２ ｓｐ‐１２に従って、ＡＶＥＮＯ日常保湿ローションのパッケージングチューブの折り目付けされた試料を調製し、折り目付けおよび折り畳み前後の酸素透過率（ＯＴＲ）を試験した。試料の全厚さは、６０μｍの厚さを有する１つのＥＶＯＨ層を含む４８０μｍであった。説明したように、ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒにおけるＯＴＲ値を、７３°Ｆ（２３℃）の標準温度および０％相対湿度（ＲＨ）においてＡＳＴＭ Ｄ３９８５に従って測定した。折り目付け前と折り目付け後の平均測定ＯＴＲは、それぞれ０．２９ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒと０．４１ｃｃ／ｍ２／２４ｈｒであった。
【国際調査報告】