DE60020615T2 - Laminat und dessen Verwendung als Behälter - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft einen Behälter zur Aufnahme eines Adsorptionsmittels, wobei der Behälter aus einem Laminat mit einem porösen Polytetrafluorethylen- (hiernach als PTFE abgekürzt) Film hergestellt wird, und betrifft das Laminat, das zur Herstellung des Behälters nützlich ist.
  • Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 11-14173.
  • In den letzten Jahren wurde ein Festplattenlaufwerk eines Computers mehr und mehr kompakt und gewann immer mehr an Kapazität und entsprechend war die Verbesserung der Zuverlässigkeit des Festplattenlaufwerks erwünscht. Ursachen, die die Verlässlichkeit eines Festplattenlaufwerks beeinträchtigen, umfassen den Schaden des Festplattenkopfes durch suspendierte Partikel und Verunreinigung der Festplatte durch Dampf von organischen Materialien. Es wurde daher vorgeschlagen, einen porösen Behälter, der ein Adsorptionsmittel enthält, in ein Festplattenlaufwerk zu platzieren, um die Verunreinigungen zu entfernen.
  • Da ein Adsorptionsmittel die Adsorptionseffizienz mit seiner Oberfläche vergrößert, wird es in der Form von Partikeln verwendet. Ein partikuläres Adsorptionsmittel enthält unvermeidbar sehr kleine Partikel und entwickelt auch bedingt durch die Reibung zwischen den Partikeln feinen Staub. Wenn solche kleinen Partikel und Staub sich außerhalb des Behälters verteilen, wird das Adsorptionsmittel selbst eine Quelle von Verunreinigungen. Daher ist es wünschenswert, dass der poröse Behälter aus solch einem Material hergestellt wird, dass er die feinen Partikel oder den Staub des Adsorptionsmittels nicht hinauslässt.
  • Fließfasern oder Gitter werden im Allgemeinen als ein poröses Material zum Umschließen eines Adsorptionsmittels verwendet, aber sie sind zu grob, um die Passage von fei nen Partikeln zu blockieren. Daher wurde ein poröser PTFE-Film als ein Material eines porösen Behälters für ein partikuläres Adsorptionsmittel vorgeschlagen.
  • Zum Beispiel offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei. 4-501229 einen porösen Behälter, der aus einem porösen PTFE-Schlauch mit einer durchschnittlichen Porengröße von 0,1 bis 1 μm hergestellt ist. Der offenbarte Behälter ist ein extrudierter Schlauch mit versiegelten Enden. Der extrudierte Schlauch hat eine Filmdicke von ungefähr 250 bis 1250 μm.
  • Ein Behälter, der mit einem porösen Film aus ultrahoch molekulargewichtigem Polyolefin ausgestattet ist, ist auch bekannt, obwohl der Behälter zur Platzierung eines zerfließenden Adsorptionsmittels darin vorgesehen ist. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei. 9-276643 ein Entfeuchtungsmittel mit einem ultrahoch molekulargewichtigem porösen Polyethylen- Film als oberen Teil darauf. Gemäß der Offenbarung wird der ultrahoch molekulargewichtige, poröse Polyethylen- Film als ein Material verwendet, das für Feuchtigkeit durchlässig ist, nicht aber für Wasser. Mit einem solchen für Wasser undurchlässigen Film leckt das Wasser, das von dem zerfließenden Adsorptionsmittel generiert wird, nicht einmal aus dem Behälter, wenn er fällt. Der ultrahoch molekulargewichtige, poröse Polyethylen- Film, der hier verwendet wird, hat eine Dicke von ungefähr 0,8 bis 1,5 mm.
  • Verglichen mit Fließfaser und Ähnlichem hat ein poröser PTFE-Film eine hohe Effizienz zur Aufnahme von feinen Partikeln. Jedoch ist der poröse PTFE- Schlauch, wie er in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei. 4-501229 gelehrt wird, nicht einfach auszuformen, um in das Innere eines Festplattenlaufwerks mit einer immer kleiner werdenden Größe zu passen, so dass der Platz innerhalb des Laufwerks, in dem ein solcher Behälter aufgestellt werden kann, eingeschränkt ist. Zudem setzt der poröse PTFE- Schlauch einige bestimmte Filmdicke voraus, um stark genug zu sein, um ein Adsorptionsmittel zu halten, was die Durchlässigkeit einschränkt, was es schwierig macht, eine ausreichende Adsorptionsleistung zu erhalten.
  • JP-A-04126353 offenbart eine Anordnung einer porösen Polytetrafluorethylenschicht auf beiden Oberflächen einer ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyethylenschicht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein poröses Material zur Ausbildung eines Adsorbtionsmittelbehälters bereitzustellen, wobei das Material eine exzellente Formbarkeit aufweist und eine hohe Effizienz beim Einsammeln feiner Partikel erreicht, während es einem Adsorptionsmittel ermöglicht, eine befriedigende Adsorptionsleistung aufzuzeigen, und einen Behälter zur Verfügung zu stellen, der ein Adsorptionsmittel hält, der aus dem porösen Material hergestellt ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Laminat zur Bildung eines Zwischenraums, um ein Adsorptionsmittel aufzunehmen, das einen ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm und einen porösen Polytetrafluorethylenfilm umfasst, worin besagter ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyolefinfilm eine Struktur aufweist, in welcher ultrahoch molekulargewichtige Polyolefinpartikel miteinander verbunden sind, wodurch Poren zwischen diesen gebildet werden, gelöst.
  • Es ist bevorzugt, dass der ultrahoch molekulargewichtige poröse Polyolefinfilm ein ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyethylenfilm ist.
  • Die Aufgabe wird zudem durch einen ein Adsorptionsmittel aufnehmenden Behälter gelöst, wobei besagter Behälter aus einem Laminat hergestellt ist, das einen ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm und einen porösen Polytetrafluorethylenfilm umfasst.
  • Es ist bevorzugt, dass der ultrahoch molekulargewichtige poröse Polyolefinfilm ein ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyethylenfilm ist Es ist zudem bevorzugt, dass der ultrahoch molekulargewichtige poröse Polyolefinfilm eine Struktur aufweist, bei der die ultrahoch molekulargewichtigen Polyolefinpartikel miteinander verbunden sind, um Poren zwischen diesen auszubilden.
  • Zudem ist es bevorzugt, dass wenigstens zwei Laminate verbunden sind.
  • In einer anderen Ausführungsform wird wenigstens ein Teil des Laminats in eine nicht-planare Form ausgeformt.
  • Mit einem ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm ist das Laminat der Erfindung als hoch formbares poröses Material geeignet. Mit einem porösen PTFE-Film zeigt das Laminat exzellente Leistungsfähigkeit beim Sammeln von Staub, der durch ein Adsorptionsmittel generiert werden kann. Bestehend aus beiden dieser porösen Filme hat das Laminat eine ausreichende Stärke, sogar wenn der poröse PTFE-Film eine verringerte Dicke aufweist, wodurch Gasdurchlässigkeit sichergestellt wird.
  • Die Terminologie "ultrahoch molekulargewichtig" wie sie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, ist dahingehend vorgesehen, "ein Molekulargewicht von mehr als 500000, wie durch ein Viskositätsverfahren bestimmt wird" zu bedeuten.
  • Der poröse PTFE-Film, der in der Erfindung verwendet werden kann, hat vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 100 μm, insbesondere 5 bis 50 μm.
  • Der poröse ultrahoch molekulargewichtige Polyolefinfilm, der in dem Laminat verwendet wird, ist vorzugsweise ein ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyethylenfilm. Der ultrahoch molekulargewichtige poröse Polyolefinfilm umfasst ultrahoch molekulargewichtige Polyolefinpartikel, die miteinander verbunden sind, um Poren zwischen diesen auszubilden. Solch eine poröse Struktur kann durch Beobachtung unter z. B. einem abtastenden Elektronenmikroskop bestätigt werden.
  • Der Behälter, der ein Adsorptionsmittel gemäß der Erfindung aufnimmt, ist dadurch gekennzeichnet, dass er das oben beschriebene Laminat aufweist und ein Adsorptionsmittel aufnimmt. Es ist bevorzugt, dass der Behälter aus wenigstens zwei Teilen jeweils aus dem zuvor genannten Laminat hergestellt wird, die miteinander verbunden sind. Es ist auch bevorzugt, dass wenigstens eines der Teile eine nicht-planare Form aufweist. Somit stellt die Erfindung poröse Behälter von verschiedene Formen zur Verfügung, die nicht auf eine bestimmte Form wie einen Schlauch eingeschränkt sind.
  • Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, verstanden werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den beigefügten Zeichnungen:
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform des Adsorptionsmittelbehälters gemäß der Erfindung;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht des Behälters, der in 1 gezeigt wird;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform des Adsorptionsmittelbehälters der Erfindung;
  • 4 ist eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform des Adsorptionsmittelbehälters gemäß der Erfindung;
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht des Behälters von 4;
  • 6 ist eine Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform des Adsorptionsmittelbehälters gemäß der Erfindung;
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht des Behälters, der in 6 gezeigt wird;
  • 8 ist eine Querschnittsansicht einer fünften Ausführungsform des Adsorptionsmittelbehälters gemäß der Erfindung;
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht des Behälters, der in 8 gezeigt wird;
  • 10 ist eine Querschnittsansicht einer sechsten Ausführungsform des Adsorptionsmittelbehälters gemäß der Erfindung; und
  • 11 ist eine perspektivische Ansicht des Behälters, der in 10 gezeigt wird.
  • Ein poröser PTFE-Film und ein ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyolefinfilm, die in einem Laminat gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sind, werden hiernach beschrieben werden.
  • Es ist für den porösen PTFE-Film bevorzugt, dass er eine Staubaufnahmeeffizienz von 99,999 % oder mehr für feine Partikel von 0,1 bis 0,2 μm und/oder eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von 5000 g/m2/Tag oder mehr und/oder einen Druckabfall von 50 mm H2O oder weniger aufweist. Verfahren zur Messung der Aufnahmeeffizienz, der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und des Druckabfalls, auf die oben Bezug genommen wird, werden später beschrieben.
  • Der poröse PTFE-Film kann z. B. wie folgt hergestellt werden. Als erstes wird eine pastöse Mischung aus feinem PTFE- Pulver und einem flüssigen Gleitmittel geformt. Es kann jegliches flüssiges Gleitmittel, das das feine PTFE-Pulver benetzen kann und durch Extraktion oder Erwärmen entfernt werden kann, verwendet werden. Nützliche flüssige Gleitmittel umfassen Kohlenwasserstofföle wie flüssiges Paraffin, Naphtha und weißes Öl. Das flüssige Gleitmittel wird geeigneter Weise in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% pro 100 Gewichtsanteile des feinen PTFE-Pulvers verwendet. Das erste Formen wird unter einem Druck durchgeführt, der das flüssige Gleitmittel nicht aus der Paste drückt.
  • Die resultierende Vorform wird durch Blattbildung durch Extrusion oder Rollen der Paste geformt und das resultierende Blatt wird wenigstens uniaxial gedehnt, um einen porösen PTFE-Film zu erhalten. Das Dehnen des PTFE-Blatts wird vorzugsweise durchgeführt, nachdem das flüssige Gleitmittel entfernt wurde.
  • Die Gasdurchlässigkeit des porösen PTFE-Films bestimmt sich hauptsächlich durch die Filmdicke und die Porosität. Auf der anderen Seite hängt die Sammelwirksamkeit von der Porengröße ab. Die Filmdicke, Porosität und Sammeleffizienz des porösen PTFE-Films kann durch die Dehnungsbedingungen, wie die Dehnungsgeschwindigkeit, gesteuert werden. Das Gleichgewicht zwischen Durchlässigkeit und Sammeleffizienz sollte bei dem Dehnen einer PTFE-Folie berücksichtigt werden. Zum Beispiel könnte die Porosität durch die Erhöhung der Dehnungsgeschwindigkeit erhöht werden, aber eine zu hohe Dehnungsgeschwindigkeit resultiert in einer zu großen Porengröße, wodurch die gewünschte Sammeleffizienz nicht erreicht wird.
  • Um die Durchlässigkeit und Sammeleffizienz im Gleichgewicht zu halten, ist es für den porösen PTFE-Film bevorzugt, eine Dicke von 1 bis 100 μm, insbesondere 5 bis 50 μm, eine durchschnittliche Porengröße von 0,2 bis 1,5 μm und eine Porosität von 60 bis 95 aufzuweisen.
  • Das Verfahren zur Herstellung des porösen PTFE-Films ist nicht auf das zuvor genannte Verfahren eingeschränkt. Zum Beispiel sind die Verfahren, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei. 10-30031 und WO 94/16802 beschrieben werden, auch anwendbar.
  • Die Polyolefine, die den ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm ausmachen, umfassen ultrahoch molekulargewichtiges Polypropylen und ultrahoch molekulargewichtiges Polyethylen, wobei das Letztere bevorzugt ist.
  • Es ist bevorzugt, dass der ultrahoch molekulargewichtige poröse Polyethylenfilm ultrahoch molekulargewichtige Polyethylenpartikel umfasst, die miteinander verbunden sind, um Poren unter diesen auszubilden. Das Polyethylen hat vorzugsweise ein Molekulargewicht von 500000 bis 16000000.
  • Der ultrahoch molekulargewichtige poröse Polyolefinfilm kann z. B. durch ein Verfahren hergestellt werden, das das Erwärmen und Pressen von ultrahoch molekulargewichtigem Polyolefinpulver in einer Gussform bei oder oberhalb des Schmelzpunktes des Polyolefinpulvers umfasst. Dem zuvor genannten Erwärmungs- und Pressschritt geht vorzugsweise ein erstes Gussformen des Pulvers unterhalb des Schmelzpunktes des Polyolefinpulvers voraus. Der erste Gussdruck beträgt vorzugsweise 0,3 bis 40 kg/cm2 und der Gussdruck nach dem ersten Gussformen beträgt vorzugsweise 10 g/cm2 bis 5 kg/cm2. Nach dem Pressen am Schmelzpunkt oder bei höheren Temperaturen werden die ultrahoch molekulargewichtigen Polyolefinpartikel miteinander schmelzverbunden, wobei Freiräume unter diesen zurückgelassen werden, um eine dreidimensionale poröse Struktur auszubilden.
  • Das zu verwendende ultrahoch molekulargewichtige Polyolefinpulver hat vorzugsweise eine durchschnittliche Partikelgröße von 15 bis 300 μm, insbesondere 20 bis 150 μm. Die durchschnittliche Porengröße des resultierenden porösen Films kann durch die Anpassung der Partikelgröße des Pulvers gesteuert werden. Eine bevorzugte durchschnittliche Partikelgröße ist 10 bis 200 μm.
  • Der resultierende poröse Block wird mit einer Drehbank und Ähnlichem in Scheiben geschnitten, um einen ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm mit einer vorbestimmten Dicke zu erhalten, vorzugsweise 3000 μm oder weniger, mehr bevorzugt 30 bis 200 μm. Die Porosität des porösen ultrahoch molekulargewichtigen Polyolefinfilms beträgt vorzugsweise 35 bis 80 %.
  • Das Verfahren zur Herstellung des porösen ultrahoch molekulargewichtigen Polyolefinfilms ist nicht auf das zuvor beschriebene eingeschränkt. Zum Beispiel sind Verfahren, die in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. Hei. 5-66855, 7-55541 und 2-41218 beschrieben werden, auch nützlich.
  • Der poröse PTFE-Film und der poröse ultrahoch molekulargewichtige Polyolefinfilm, die so hergestellt werden, werden miteinander durch Laminieren verbunden. Das Verfahren der Laminierung ist nicht sonderlich eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein haftendes Material zwischen den porösen Filmen bereitgestellt werden oder der poröse ultrahoch molekulargewichtige Polyolefinfilm kann auf oder oberhalb seines Schmelzpunktes erwärmt werden und wird mit dem porösen PTFE-Film schmelzverbunden. Das Laminieren wird handlicher Weise durch das Durchführen des porösen PTFE-Films und des porösen ultrahoch molekulargewichtigen Polyolefinfilms durch ein Rollenpaar durchgeführt, die auf oder oberhalb des Schmelzpunktes des letzteren Films erwärmt sind.
  • Die Anzahl der zu laminierenden porösen Filme und die Reihenfolge der Laminierung sind nicht sonderlich eingeschränkt. Eine geeignete Gesamtdicke der laminierten Folie beträgt 30 bis 500 μm.
  • Es ist bevorzugt, dass das Laminat aus dem porösen PTFE-Film und dem porösen ultrahoch molekulargewichtigen Polyolefinfilm eine Sammeleffizienz von 99,999 % oder mehr für Staub mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,2 μm, eine Feuchtigkeitsdurchläs sigkeit von 5000 g/m2/Tag oder mehr und einen Druckabfall von 100 mm H2O oder weniger aufweist.
  • Die flache laminierte Folie kann, so wie sie hergestellt wird, als ein Material zum Umschließen eines Adsorptionsmittels verwendet werden. Falls erwünscht, kann die flache laminierte Folie in eine nicht-planare Form geformt werden, in die ein Adsorptionsmittel platziert werden kann.
  • Die Ausbildung der laminierten Folie in eine nicht-planare Form, d. h. eine dreidimensionale Form, kann durch Pressen eines Teils der Folie in der Richtung der Dicke während dem Erwärmen der Folie durchgeführt werden. Zum Beispiel wird die laminierte Folie in ein Ringgerüst geklammert und ein Stempel wird in die Folie in dem Ring gedrückt, um der Folie eine dreidimensionale Form zu geben, die mit der Kontur des Stempels und der Art des Eindrückens des Stempels korrespondiert. Die laminierte Folie wird, während sie geformt wird, vorzugsweise auf 120 bis 180 °C erwärmt. Die laminierte Folie kann in jegliche dreidimensionale Form geformt werden, die ein Adsorptionsmittel aufnehmen kann, wie eine Form mit einem zylindrischen, halbrunden oder kuppelförmigen Teil.
  • Es wird ein Behälter zur Aufnahme eines Adsorptionsmittels aus dem nicht-planaren oderflachen Laminat hergestellt. Der Behälter hat wenigstens eine Folie aus dem Laminat, durch welche Gas in und aus dem Behälter gelangen kann. Der Behälter ist vorzugsweise aus zwei oder mehr Folien des Laminats hergestellt, die miteinander verbunden sind.
  • Die Art der Bindung der Laminate ist nicht sonderlich eingeschränkt, solange die Funktionen der Laminate, wie das Einlassen von Verunreinigungen von außen und die Verhinderung von Staubleckagen, etc. sichergestellt sind. Zum Beispiel werden die Laminate durch Wärmeverschmelzen oder mit einem Haftmittel verbunden.
  • Thermoplastische Harze wie Polyethylen und Polypropylen können als ein Klebemittel verwendet werden. Genauer gesagt, eine Folie des thermoplastischen Harzes wird zwischen die verbindenden Oberflächen der Laminate positioniert, gefolgt durch Heißpressen.
  • In den Behälter wird ein Adsorptionsmittel aufgenommen. Nicht-zerfließende Adsorptionsmittel wie aktivierter Kohlenstoff, Silicagel, aktiviertes Aluminat, Calciumsulfat und Calciumcarbonat sind im Grunde genommen bevorzugt. Zerfließende Adsorptionsmittel wie Calciumchlorid sind auch anwendbar.
  • Ein poröser Behälter kann durch das Verbinden der Peripherien eines Paares laminierter Folien hergestellt werden. Einer oder beiden der zwei zu laminierenden Folien kann zuvor eine vorbestimmte dreidimensionale Form gegeben werden, die der Form eines Festplattenlaufwerks, etc. entspricht, in das der Behälter eingepasst wird.
  • Mögliche Formen des porösen Behälters werden spezifisch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen illustriert.
  • 1 und 2 zeigen jeweils eine Querschnittsansicht und eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des porösen Behälters gemäß der Erfindung. Der Behälter 11 besteht aus einem Paar laminierter Folien, die ein Rechteck in Ihrer planaren Ansicht ergeben und die jeweils aus einem porösen PTFE-Film 1 und einem porösen ultrahoch molekulargewichtigen Polyolefinfilm 3 mit dem porösen PTFE-Film 1 auf der Außenseite bestehen, und die miteinander an allen Pereipherien verbunden sind. Eine thermoplastische Harzfolie 4 ist als Klebeschicht zwischen den laminierten Folien an den peripheren Bindungsstellen 6 positioniert und ein Adsorptionsmittel 2 wird von dem Behälter 11 gehalten. Das Adsorptionsmittel 2 adsorbiert Verunreinigungen, die durch alle Oberflächen des Behälters 11 außer dem Bindungsbereich 6 (hiernach manchmal als ein durchlässiger Teil bezeichnet) eindringen.
  • Der ultrahoch molekulargewichtige poröse Polyolefinfilm ist dahingehend exzellent, dass er wenig Staub im Vergleich zu konventionellen Materialien wie Fließfasern generiert. Auch gibt er kaum organische Gas ab. Daher ist es auch eine effektive Ausführungsform, dass die laminierten Folien mit dem ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm 3 außen angeordnet sind, um den in 3 gezeigten Behälter 12 herzustellen. Jedoch ist es vom Standpunkt der Vermeidung einer Verunreinigung aus der äußeren Umgebung bevorzugt, den ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm gemäß der Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird, auf der Innenseite anzuordnen.
  • In einer anderen Ausführungsform kann der poröse Behälter 13, der in 4 (Querschnittsansicht) und 5 (perspektivische Ansicht) gezeigt wird, durch Verwendung einer der laminierten Folien erhalten werden, die zuvor in einer nicht-planaren Form ausgeformt wurden. Ähnlich zu den oben genannten Ausführungsformen besteht der Behälter 13 aus einem Paar der laminierter Folien, die über eine thermoplastische Harzfolie 4 verbunden sind und ein Adsorptionsmittel 2 halten. Wie in 5 gezeigt wird, umfasst die Oberfläche des Behälters 13 einen durchlässigen Teil 5 und einen Bindungsanteil 6. In dieser Ausführungsform wurde einer der laminierten Folien durch vorherige Ausformung eine Form mit einer Ausformung zum Aufnehmen eines Absorptionsmittels und eine Randzone zur Bindung gegeben.
  • Die Erfindung wird nun in mehr Detail im Wege von Beispielen illustriert; aber es sollte verstanden werden, dass die Erfindung darauf nicht eingeschränkt ist. In den Beispielen sind alle Teile Gewichtsanteile, es sei denn, dieses wird anderweitig festegestellt. Messungen des Druckabfalls, der Sammeleffizienz und der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit wurden wie folgt durchgeführt.
  • 1) Druckabfall
  • Ein poröser Film oder eine laminierte Folie wird in einen runden Halter mit einer effektiven Fläche von 100 cm2 platziert. Luft wird durch die laminierte Folie mit einer Geschwindigkeit von 5,3 cm/s durchgeführt, die durch eine Flussmessvorrichtung eingestellt wird. Ein Druckabfall zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Halters wurde mit einem Flüssigkeitsmanometer gemessen, um den Druckabfall zu bestimmen.
  • 2) Sammeleffizienz
  • Ein poröser Film oder eine laminierte Folie wird in den gleichen Halter, wie er in (1) oben verwendet wird, platziert. Luft, die ungefähr 107 Partikel/Liter polydispersiver Partikel aus Dioctylphthalat (DOP) mit einer Partikelgröße im Bereich von 0,1 μm bis 0,2 μm enthält, wurde der Einstromseite der laminierten Folie zugeführt. Die Geschwindigkeit der Durchlässigkeit durch die Folie wurde auf 5,3 cm/s angepasst. Die Partikelkonzentration stromabwärts wurde mit einem Partikelmessgerät gemessen. Die Sammeleffizienz kann aus den stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Partikelkonzentrationen gemäß der folgenden Gleichung (i) gemessen werden. Sammeleffizienz (%) = [1 – (Konzentration stromabwärts / Konzentration stromaufwärts)] × 100 (i)
  • 3) Feuchtigkeitsdurchlässigkeit
  • Ein poröser Behälter wird aus den laminierten Folien hergestellt und ein ausgiebig getrocknetes Adsorptionsmittel wird darin versiegelt. Der poröse Behälter wird in einer Feuchtekammer für 24 Stunden stehen gelassen, die bei 90 % relativer Feuchte und 40 °C gehalten wird. Die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit wird aus der Gewichtszunahme des Behälters und den Inhalten gemäß der Gleichung (ii) berechnet. Feuchtigkeitsdurchlässigkeit (g/m2/Tag) = [(Gewicht nach Adsorption – anfängliches Gewicht) /effektive Oberfläche* des Behälters / Zahl der Standtage] (ii)
  • Beispiel 1
  • Hundert Teile feines PTFE-Pulver (Fluon CD-123, hergestellt durch ASAHI GLASS FLUOROPOLYMERS CO., LTD.) wurden mit 30 Teilen eines flüssigen Gleitmittels (flüssiges Paraffin) vermischt und die Mischung wurde zuerst unter einem Druck von 20 kg/cm2 geformt. Die resultierende Vorform wurde in einen Stab extrudiert, der durch ein Paar Metallrollen geführt wurde, um eine 0,2 mm Dicke kontinuierliche gerollte Folie zu erhalten. Das flüssige Gleitmittel wurde durch Extraktion mit Trichlorethylen entfernt und die Folie wurde um einen rohrförmigen Kern in eine Rolle gewickelt.
  • Die entrollte Folie wurde 10fach in der Längsrichtung bei 320 °C mittels Dehnrollen gedehnt und dann 30fach in der Breite bei 90 °C mittels eines Spannrahmens gedehnt, um einen porösen PTFE-Film zu erhalten. Der poröse PTFE-Film mit seinen fixierten Dimensionen wurde auf 390 °C für ungefähr 5 Sekunden erwärmt, um den gewünschten PTFE-Film zu ergeben. Der resultierende poröse PTFE-Film hatte eine Dicke von 20 μm, eine durchschnittliche Porengröße von 0,9 μm, eine Porosität von 95 %, einen Druckabfall von 19 mm H2O, eine Sammeleffizienz von 99,9993 % und eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von 9200 g/m2/Tag.
  • 30 kg eines ultrahoch molekulargewichtigen Polyethylenpulvers (Molekulargewicht: 5000000; Schmelzpunkt: 135 °C; durchschnittliche Partikelgröße: 120 μm) wurden getrennt in eine Gussform mit einer Bodenfläche von 1300 cm2 gepackt und auf 130 °C für 24 Stunden erwärmt. Das Pulver, das bei dieser Temperatur gehalten wurde, wurde unter einem Druck von 10 kg/cm2 auf eine Packhöhe von 55 cm komprimiert. Das gepackte Pulver wurde zusätzlich bei 160 °C und unter einem Druck von 50 g/cm2 komprimiert.
  • Der geformte Block wurde auf Raumtemperatur (ungefähr 25 °C) für 48 Stunden kühlen gelassen und dann aus der Gussform entfernt. Der resultierende poröse Block von 44 cm im Durchmesser und 54 cm Höhe wurde durch eine Drehbank in Scheiben geschnitten, um einen ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyethylenfilm mit einer vorbestimmten Dicke zu erhalten. Der so hergestellte poröse Film hatte eine Dicke von 200 μm, eine durchschnittliche Porengröße von 35 μm und eine Porosität von 60 %.
  • Der poröse PTFE-Film und der ultrahoch molekulargewichtige poröse Polyethylenfilm wurden durch das Durchführen durch ein Rollenpaar, das auf 150 °C erwärmt worden war, verbunden, um eine laminierte Folie zu erhalten.
  • Zwei der Art erhaltene laminierte Folien wurden mit dem porösen PTFE-Film auf der Außenseite aufeinander gelegt, während eine Polyethylenfolie an den Rändern dazwischen eingeführt wurde. Silicagel wurde zwischen die laminierten Folie platziert. In diesem Zustand wurden die Ränder der laminierten Folien, zwischen denen die Polyethylenfolie positioniert war, zusammen bei 150 °C pressverbunden, um einen porösen Behälter herzustellen, der das Adsorptionsmittel hält, wie er in 1 und 2 gezeigt wird. Der Behälter hatte eine planare 50 mm quadratische Ansicht und eine wirksame Oberfläche (gesamte Oberfläche des Behälters, durch die Gas dringen kann; hiernach die gleiche) von ungefähr 35 cm2.
  • Beispiel 2
  • Ein poröser Behälter, der ein Adsorptionsmittel hält und eine 50 mm quadratische planare Ansicht und eine wirksame Oberfläche von ungefähr 35 cm2 aufweist, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die laminierten Folien mit dem porösen PTFE-Film auf der Innenseite hergestellt wurden.
  • Beispiel 3
  • Ein ausgeschnittenes Teil der laminierten Folie, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in ein Ringgerüst mit einem inneren Durchmesser von 55 mm geklammert, das bei 150 °C gehalten wurde. Eine Minute später wurde die laminierte Folie im geklammerten Zustand durch das Einpressen eines Stempels von 50 mm Durchmesser und 5 mm Höhe deformiert. Die so geformte laminierte Folie und ein anderes geschnittenes Stück der laminierten Folie wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verbunden, um einen porösen Behälter zu erhalten, der ein Adsorptionsmittel hält, wie er 4 und 5 gezeigt wird. Der Behälter hatte einen Durchmesser (einschließlich der bindenden Bereiche) von 50 mm und hatte eine wirksame Oberfläche von ungefähr 31 cm2.
  • Vergleichendes Beispiel 1
  • Einhundert Teile des feinen PTFE-Pulvers (Fluon CD-123, hergestellt durch Asahi ICI Fluoropolymers) wurden mit 18 Teilen eines flüssigen Gleitmittels (Naphtha) vermischt und die Mischung wurde zuerst unter einem Druck von 20 kg/cm2 geformt. Die resultierende Vorform wurde in einen Schlauch extrudiert, der unter Wärme getrocknet wurde, um das flüssige Gleitmittel zu entfernen. Der Schlauch wurde 6fach in der Längsrichtung bei 250 °C gedehnt, um einen porösen PTFE-Schlauch mit einem äußeren Durchmesser von 5 mm und einer Filmdicke von 450 μm herzustellen. Silicagel wurde in den Schlauch gegeben und beide Enden des Schlauchs wurden bei 400 °C pressverbunden. Der resultierende poröse Behälter, der ein Adsorptionsmittel hält, hatte eine Länge von 50 mm und eine wirksame Oberfläche von 6 cm2.
  • Die porösen Behälter, die ein Adsorptionsmittel halten, die in den Beispielen 1 bis 3 und dem vergleichenden Beispiel 1 hergestellt wurden, und die porösen Laminate oder der poröse Film, der verwendet wurde, um die Behälter herzustellen, wurden gemäß den oben genannten Verfahren bewertet. Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 1 gezeigt.
  • Tabelle 1
    Figure 00150001
  • Wie aus Tabelle 1 zu sehen ist, zeigen die Laminate der Beispiele 1 bis 3 eine höhere Sammeleffizienz (≥ 99,9995 %) und dennoch einen geringeren Druckabfall (< 40) als der poröse Film des vergleichenden Beispiels 1. Die porösen Behälter der Beispiele 1 bis 3 zeigen eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von nicht weniger als 7000 g/m2/Tag.
  • Beispiel 4
  • Die laminierte Folie, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in Behälter mit Formen, die sich von denen in den zuvor genannten Beispielen unterscheiden, ausgeführt.
  • Ein poröser Behälter mit der in den 6 und 7 gezeigten Form wurde durch das Verbinden von zwei Laminaten hergestellt, von denen beide zuvor in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 geformt wurden.
  • Ein poröser Behälter mit der Form, die in den 8 und 9 gezeigt wird, und ein poröser Behälter mit der Form, die in den 10 und 11 gezeigt wird, wurde durch das Verbinden eines flachen Laminats und eines dreidimensional geformten Laminats hergestellt, das in der gleichen Weise wie in Beispiel 3, aber unter Änderung der Form des Stopfens hergestellt wurde.
  • Mit einer hohen Schmelzviskosität zeigt der ultrahoch molekulargewichtige poröse Polyolefinfilm eine exzellente Formretention und Formbarkeit bei hoher Temperatur, insbesondere bei und über dem Schmelzpunkte. Daher kann das Laminat gemäß der Erfindung leicht in eine Reihe von Formen geformt werden, die nicht denen entsprechen, die in den vorgenannten Beispielen illustriert werden.
  • Gemäß der Erfindung hat ein poröser PTFE-Film, der mit einem ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm laminiert ist, eine exzellente Formbarkeit und dient bedingt durch seine Fähigkeit zur Staubansammlung und Durchlässigkeit für Verunreinigungen von außen als ein exzellentes Material zur Herstellung von Adsorptionsmittelbehältern. Das Laminat kann in eine vorgegebene Form geformt werden, um einen Behälter für ein Adsorptionsmittel bereit zu stellen. Der Behälter, der ein Adsorptionsmittel aufnimmt, ist besonders zur Verwendung in einem Festplattenlaufwerk geeignet.
  • Während die derzeitig bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Offenbarung nur für den Zweck der Illustration vorgesehen ist, und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargestellt wird.

Claims (7)

  1. Ein Laminat zur Bildung eines Zwischenraums, um ein Adsorptionsmittel aufzunehmen, das einen ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm und einen porösen Polytetrafluorethylenfilm umfasst, worin besagter ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyolefinfilm eine Struktur aufweist, in welcher ultrahoch molekulargewichtige Polyolefinpartikel miteinander verbunden sind, wodurch Poren zwischen diesen gebildet werden.
  2. Das Laminat gemäß Anspruch 1, worin besagter ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyolefinfilm ein ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyethylenfilm ist.
  3. Ein ein Adsorptionsmittel aufnehmender Behälter, wobei besagter Behälter aus einem Laminat hergestellt ist, das einen ultrahoch molekulargewichtigen porösen Polyolefinfilm und einen porösen Polytetrafluorethylenfilm umfasst.
  4. Der Behälter gemäß Anspruch 3, worin besagter ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyolefinfilm ein ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyethylenfilm ist.
  5. Der Behälter gemäß Anspruch 3 oder 4, worin besagter ultrahoch molekulargewichtiger poröser Polyolefinfilm eine Struktur aufweist, in welcher ultrahoch molekulargewichtige Polyolefinpartikel miteinander verbunden sind, wodurch Poren zwischen diesen gebildet werden.
  6. Der Behälter gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, worin mindestens zwei Laminate miteinander verbunden sind.
  7. Der Behälter gemäß Anspruch 6, worin mindestens ein Teil von besagtem Laminat in einer nicht-planaren Form ausgebildet ist.
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