JP2010030302A - 縁ラミネートロール物品 - Google Patents

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Abstract

【課題】ロール物品の流路面積に有害な影響を与えずに取扱い及び加工できる多層ロール物品の提供。
【解決手段】ラミネート物品２０は、第１の幅Ｗを有する第１の材料ウェブ４２を含む。第２の材料ウェブ４４は、第１の幅Ｗと実質的に等しい第２の幅を有する。第２のウェブ４４は、第１のウェブ４２と同じ範囲に延在する。第２のウェブ４４は、側部２２，２４で第１のウェブ４２に貼り合わされる。貼り合わせた側部２２，２４の横に透過性の非貼合せ部４６が延在している。貼り合わせた側部２２，２４の幅Ｅ１，Ｅ２は第１の幅Ｗの１／２未満である。
【選択図】図１

Description

本発明は、広義にはラミネートシート素材に関する。詳しくは、本発明は縁で貼り合わせたロール物品に関する。
ロール物品は公知である。ロール物品は、通例、それ自体で巻き取るか或いは円筒形の芯に巻き取った比較的長い材料シートとしてユーザに提供される。最終製品又は中間製品への加工中に、ロール物品のシート材料は巻き戻され、以降のプロセスで必要とされる長さに切断される。
かかる最終製品の一例は流体用のカートリッジフィルタである。カートリッジフィルタはプリーツフィルタ媒体エレメントを含むことがある。フィルタ媒体は、２以上の材料層のラミネートであることがある。材料層の１つは延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜で、これを布基材（不織布又は織布）に貼り合わせたものがある。ｅＰＴＦＥ膜は流体濾過用途で多くの利点をもたらし、かかる用途での使用に極めて望ましい。
ｅＰＴＦＥ膜は比較的脆く、取扱い及び加工が困難である。取扱い及び加工を容易にするため、一般にラミネートが必要とされる。しかし、貼合せによって利用可能な流路面積が通例減少してしまう。
そこで、ロール物品の流路面積に有害な影響を与えずに取扱い及び加工できる多層ロール物品を提供する必要性が存在する。
米国特許第４０６７７６３号明細書 米国特許第５５５８７３４号明細書 米国特許第５５８０４１８号明細書 米国特許第５８８２４６４号明細書 米国特許第５９１２１９７号明細書 米国特許第５９４２０６２号明細書 米国特許出願公開第２００４／００４３１６７号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２６１７５５号明細書
一態様に係るラミネート物品は、第１の幅を有する第１の材料ウェブを含む。第２の材料ウェブは第１の幅と実質的に等しい第２の幅を有する。第２のウェブは第１のウェブと同じ範囲に延在する。第２のウェブは、側部で第１のウェブに貼り合わされる。貼り合わせた側部の横に透過性の非貼合せ部が延在している。貼り合わせた側部の幅は第１の幅の１／２未満である。
あるラミネート物品は、第１の幅を有する延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）からなる第１の層を含む。メルトブローエチレンクロロトリフルオロエチレン布からなる第２の層は、第１の幅と実質的に等しい幅を有する。第１の層は第２の層と同じ範囲に延在する。第１の層は、両側の側部で第２の層に連続的に貼り合わされる。貼り合わせた側部の間には透過性の非貼合せ部が延在している。各々の貼り合わせた側部の幅は第１の幅の１／２未満である。
別の態様はシート材料のラミネート方法である。本方法は、第１の幅を有する第１の材料ウェブを用意する段階を含む。第１の幅と実質的に等しい第２の幅を有する第２の材料ウェブを用意する。第２の層を両側の側部で第１の層に連続的に貼り合わせる。貼り合わせた側部の間には透過性の非貼合せ部が延在している。貼り合わせた側部の幅は各々第１の幅の１／２未満である。
本発明の上記その他の特徴、態様及び利点については、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって理解を深めることができよう。
図１は、本発明の一態様に係るラミネート物品の平面図である。 図２は、一態様に係る図１のラミネート物品の断面図であって、図１の２−２矢視断面図である。 図３は、別の態様に係る、図２と同様なラミネート物品の断面図である。 図４は、さらに別の態様に係る、図２と同様なラミネート物品の断面図である。 図５は、本発明の一態様に係るラミネート法の概略側面図である。 図６は、図５に示すラミネート法で使用されるロールの立面図である。 図７は、図５に示すラミネート法で使用される別のロールの立面図である。 図８は、本発明の別の態様に係るラミネート物品の平面図である。 図９は、図８のラミネート物品の断面図であって、概して図８の９−９矢視断面図である。 図１０は、本発明のさらに別の態様に係るラミネート物品の平面図である。 図１１は、図１０のラミネート物品の断面図であって、概して図１０の１１−１１矢視断面図である。 図１２は、図１０のラミネート物品の断面図であって、概して図１０の１２−１２矢視断面図である。
濾過媒体は、大抵の場合、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜のような１以上の材料層を含んでいるが、これは比較的脆く、下流の加工プロセスでの取扱い及び加工が困難である。かかる濾過媒体を使用する製品の一例はカートリッジフィルタである。ｅＰＴＦＥ膜は、不織布又は織布基材に貼り合わされる。しかし、貼合せ法は濾過媒体の流体透過性を低下させてしまう。今回、下流プロセスで容易に取り扱うことができるラミネートの流体透過性を最大限にするため、少なくとも一方の外側縁を貼り合わせた多層ロール物品製品を開発した。ロール物品の残部は、その部分を通して最大流量又は流体透過性を得るために貼り合わせていない。
本発明の一態様では、少なくとも一方の縁２２又は２４、好ましくは最も外側の両縁２２及び２４で貼り合わせた多層ラミネート物品２０（図１）を提供する。かかるラミネート物品２０は、最も外側の両縁２２及び２４の間に位置する比較的大きな流路面積を有する濾過媒体としての容易に取扱い及び加工することができる。
ラミネート物品２０は、第１の幅Ｗを有する第１の材料層又はウェブ４２を含む。ラミネート物品２０は、第１の幅Ｗと実質的に等しい第２の幅を有する第２の材料層又はウェブ４４も含む。第１のウェブ４２は第２のウェブ４４上に位置し、第２のウェブと同じ範囲に延在する。第２のウェブ４４は、好ましくは両側の側部又は最も外側の縁２２及び２４で第１のウェブ４２に連続的に貼り合わされる。明らかであろうが、貼合せ縁部２２及び２４は非連続的な方法でも形成できる。貼り合わせた側部の間には透過性の非貼合せ部４６が延在している。２枚のウェブ４２及び４４のみで構成されたラミネート物品２０を図示したが、ラミネート物品に適宜任意の数のウェブ又は層を組み込むことができるのは自明であろう。
「ウェブ」、「ラミネート物品」及び「ロール物品」という用語は、幅Ｗと直角の方向に延びる長さＬを有するシート材料を意味する。長さＬは幅Ｗよりも実質的に長い。例えば、幅Ｗ１０．５〜２６インチ、長さＬ１００ヤード以上としてもよい。
ラミネート物品２０の第１のウェブ４２は、濾過基材に適した任意の材料（例えば、メルトブローエチレンクロロトリフルオロエチレン不織布）から製造される。使用できる他の好適な材料の例は、スパンボンド、スパンレース、ドライレイド又はサーマルボンド熱可塑性樹脂のような不織布、例えばメルトブロー法で得られるポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン又はナイロンなどである。ラミネート物品２０は、第１の材料ウェブ４２と第２の材料ウェブ４４をラミネート物品の全長Ｌにわたり両側縁部２２及び２４で貼り合わせたものである。貼合せ縁部２２及び２４は、好ましくは実質的にラミネート物品２０の全長Ｌにわたって連続的に延在している。
好ましくは貼合せは図２に示すように熱圧着法で行われるが、超音波、ＲＦ、レーザ及び接着剤のような任意の適当な貼合せ法を使用し得る。ラミネート物品２０は、第１の材料ウェブ４２と第２の材料ウェブ４４を、各貼合せウェブのそれぞれの最も外側の側縁で連続的に貼り合わせたものである。貼り合わせた側部２２及び２４のそれぞれの幅Ｅ１及びＥ２は第１の幅Ｗの１／２未満、好ましくは第１の幅の２５％未満であり、さらに好ましくは第１の幅の約１５％未満である。非貼合せ部４６は比較的高い流量又は透過性を有し、濾過媒体としての使用に非常に適している。非貼合せ部４６は、好適にはフィルタカートリッジ用のプリーツ濾過媒体に形成できる。
ラミネート物品２０の第２のウェブ４４は、好ましくはミクロ多孔質膜の形態である。ミクロ多孔質膜は、好ましくは延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）のような材料から製造される。第２のウェブ４４は、任意の適当な材料、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテル、アクリル系及びメタクリル系ポリマー、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフェニレンスルホン並びにこれらの混合物から製造し得る。
ｅＰＴＦＥ膜は、通例、公知のように複数のノードがフィブリルで相互に連結してミクロポーラスな格子型構造を形成している。ミクロ多孔質ｅＰＴＦＥ膜の細孔に関する好適な平均孔径は０．００１〜１０μｍ、好ましくは０．００５〜５．０μｍの範囲内にある。通例、ミクロ多孔質膜の多孔度（膜の体積に占める開放空間の百分率）は約５０〜約９８％である。大抵の場合、多くの濾過用途に適するラミネート物品２０のミクロ多孔質膜の多孔度は約７０〜約９５％、好ましくは約８０〜約９５％の範囲内にある。ミクロ多孔質膜は、「官能化」によって親水性とし、液体濾過用途に極めて適したものとすることができる。
一態様に係るラミネート物品２０を、メルトブロー基材からなる第１のウェブ４２とｅＰＴＦＥ膜からなる第２のウェブ４４から製造した。メルトブロー基材は、Ｍｏｎａｄｎｏｃｋ社からＨａｌａｒ（登録商標）という商品名で市販されている１００ｇ／ｃｍ2のエチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）不織布から製造した。第２のウェブ４４のｅＰＴＦＥ膜は０．２μｍの平均孔径を有していた。ラミネート物品２０は、液体フィルタカートリッジへと加工するのに非常に適している。
ラミネート物品２０は、所望の完成品サイズに応じて約１０．５〜約１２インチの幅Ｗを有し得る。貼合せ縁部２２及び２４の幅Ｅ１及びＥ２は、好ましくは約１／２インチ〜約１インチの範囲内にあるが、どのような適当な幅であってもよい。第２のウェブ４４のｅＰＴＦＥ膜は、縁部２２及び２４で第１のウェブ４２のメルトブロー基材に連続的に貼り合わされる。かくして、例えばラミネート物品をフィルタカートリッジ用のプリーツ濾過媒体へと加工する作業で加工できる構造を有しつつ、非貼合せ部４６を通してラミネート物品２０の最大流体透過性が得られる。
図３に示す態様では、ラミネート物品２０ａは第１のウェブ４２ａのメルトブロー基材を有する。第２のウェブ４４ａのｅＰＴＦＥ膜は、貼合せ縁部２２ａで第１のウェブ４２ａのメルトブロー基材に接着剤で連続的に貼り合わされる。最大流路面積を得るため、縁部２２ａの横方向内側にはやはり透過性の非貼合せ部４６ａが延在している。ラミネート物品２０ａの縁部２２ａのみが接着剤で貼り合わせているように図示されているが、縁部２４ａ（図示せず）も接着剤で貼合せできることは自明であろう。ラミネート物品２０ａは約１０．５〜約１２インチの幅Ｗを有し得る。貼合せ縁部２２ａ及び２４ａの幅Ｅ１及びＥ２は、好ましくは約１／２インチ〜１インチであるが、どのような適当な幅であってもよい。
図４に示す態様では、ラミネート物品２０ａは第１のウェブ４２ｂのメルトブロー基材を有する。第２のウェブ４４ｂのｅＰＴＦＥ膜は貼合せ縁部２２ｂで第１のウェブ４２ｂのメルトブロー基材に適当な手段で連続的に貼り合わされ、貼合せ縁部の横方向外側に比較的小さな非貼合せ外側部６２が存在する。最大流路面積を得るため、縁部２２ｂの横方向内側にはやはり透過性の非貼合せ部４６ｂが延在している。縁部２２ｂのみが貼り合わせているように図示されているが、縁部２４ｂ（図示せず）も比較的小さい非貼合せ外側部を横方向外側に設けながら貼合せできることは自明であろう。ラミネート物品２０ｂは約１０．５〜約１２インチの幅Ｗを有し得る。貼合せ縁部２２ｂ及び２４ｂの幅Ｅ１及びＥ２は、好ましくは約０．３７５〜約０．７５インチであるが、どのような適当な幅であってもよい。
図５に示す本発明の別の態様では、第１のウェブ４２及び第２のウェブ４４をロール８０及び８２で熱圧着することによってラミネート物品２０を製造する。下方のロール８０は非加熱ロール又はチルドロールでよく、ラミネート物品２０の貼合せ側縁部２２及び２４の幅とほぼ等しい幅をもつ隆起部１２０を有する。上方のロール８２は平滑な外面を有し、第１のウェブ４２を構成する材料の溶融温度又はガラス転移温度に応じた貼合せ温度（例えば、メルトブロー基材に対しては４６０°Ｆ）へと昇温させることができる。ロール８０及び８２は、第１のウェブ４２と第２のウェブ４４との適切なラミネーションを達成するのに十分なロール間滞留時間が担保される速度で、それらの長手方向中心軸を中心として回転可能である。
第１のウェブ４２は、ロール１０２からラミネートロール８０及び８２間の位置に供給される。第２のウェブ４４は、ロール１０４からラミネートロール８０及び８２間の同じ位置に供給される。下方のロール８０上の１対の隆起部１２０（図６）が第２のウェブ４４の１対の部分と係合して、それらを上方のロール８２で支持された第１のウェブ４２に押し付ける。第２のウェブ４４と係合する第１のウェブ４２の１対の部分は、上方の加熱ロール８２との緊密な接触により第２のウェブに融着して貼合せ縁部２２及び２４を形成する。貼合せ縁部２２及び２４の間には、透過性の非貼合せ部４６が横断している。次いで、ラミネート物品２０は、下流のプロセスで使用することのできるロール１０６として巻き取られる。
一態様に係る図６のロール８０は、金属製の中空円筒であり、例えば、耐熱ゴムコーティングが設けられた鋼製のものが挙げられる。ロール８０は、ロール８０の全周にわたって延在する１対の金属製隆起部１２０を有する。隆起部１２０の最も外側の縁端同士は、ラミネート物品２０の幅Ｗと実質的に等しい距離だけ離隔している。隆起部１２０は、ラミネート物品２０の貼合せ縁部２２及び２４の幅Ｅ１及びＥ２と実質的に等しいか或いはそれよりわずかに大きい幅も有している。
別の態様に係る図７のロール８０ａは、金属（例えば鋼）製の中空円筒である。ロール８０ａは、ロール８０ａの全周に耐熱テープ（例えば、ガラス繊維強化テープ）を巻き付けてできる１対の隆起部１２０ａを有する。ロール８０ａは、ロール８０ａの全周に耐熱材料（例えば、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）スパンレース）を巻き付けてできる１対の断熱材１２２も有している。断熱材１２２は、それぞれの隆起部１２０ａの軸方向に沿って外側に配設されている。隆起部１２０ａの最も外側の縁端同士は、ラミネート物品２０の幅Ｗと実質的に等しい距離だけ離隔している。隆起部１２０ａは、ラミネート物品２０の貼合せ縁部２２及び２４の幅Ｅ１及びＥ２と実質的に等しいか或いはそれよりわずかに大きいそれぞれの幅も有している。
別の態様に係るラミネート物品２０ｃを図８及び図９に示す。ラミネート物品２０ｃは、上述のラミネート物品２０に構造的に類似している。ラミネート物品２０ｃは、第１の幅Ｗを有する第１の材料ウェブ４２ｃを含む。ラミネート物品２０ｃは、第１の幅Ｗと実質的に等しい第２の幅を有する第２の材料ウェブ４４ｃも含んでいる。第１のウェブ４２ｃは第２のウェブ４４ｃ上に位置し、それと同じ範囲に延在する。第２のウェブ４４ｃは、両側の側部又は最も外側の縁２２ｃ及び２４ｃで第１のウェブ４２ｃに連続的に貼り合わされる。貼り合わせた側部の間には非貼合せ部４６ｃが延在している。
ラミネート物品２０ｃは、ラミネート物品の全長Ｌに延在して非貼合せ部４６ｃを分断又は分割する中間貼合せ部２６ｃも含んでいる。中間貼合せ部２６ｃは、好ましくは第１のウェブ４２ｃと第２のウェブ４４ｃとの間の連続的な貼合せ部である。中間貼合せ部２６ｃは、貼り合わせた側部２２ｃ及び２４ｃのそれぞれの幅Ｅ１及びＥ２より小さい幅Ｅ３を有し得る。
別の態様に係るラミネート物品２０ｄを図１０〜図１２に示す。ラミネート物品２０ｄは、上述のラミネート物品２０に構造的に類似している。ラミネート物品２０ｄは、第１の幅Ｗを有する第１の材料ウェブ４２ｄを含む。ラミネート物品２０ｄは、第１の幅Ｗと実質的に等しい第２の幅を有する第２の材料ウェブ４４ｄを含む。第１のウェブ４２ｄは第２のウェブ４４ｄ上に位置し、それと同じ範囲に延在する。第２のウェブ４４ｄは、両側の側部又は最も外側の縁２２ｄ及び２４ｄで第１のウェブ４２ｄに連続的に貼り合わされる。貼り合わせた側部の間には非貼合せ部４６ｄが延在している。
ラミネート物品２０ｄは、ラミネート物品の全長Ｌにわたって延在して非貼合せ部４６ｄを分断又は分割する中間貼合せ部２６ｄを含む。中間貼合せ部２６ｄは、好ましくは第１のウェブ４２ｄと第２のウェブ４４ｄとの間に非貼合せ部と貼合せ部とが交互に配列されている。中間貼合せ部２６ｄは、例えばスポット溶着又は不連続ストリップの形態の貼合せなど、適当な貼合せ法で形成できる。ラミネート物品２０ｄの中心線に対して追加の中間貼合せ部２６ｄを設けると、比較的幅広いロール物品を容易に取扱うことができるようになる。中間貼合せ部２６ｄはラミネート物品２０ｄの中心線に沿って配置できるが、これはラミネート物品をスリットするための位置決め用又は案内用インジケータとなり得るし、或いはラミネート物品のプロセス取扱い時の安定性を得るための増強結合機構としても役立ち得る。
本明細書を通して具体的な用語を用いている。かかる具体的な用語は例示及び説明のためのものにすぎず、限定を目的としたものではない。
以上、１以上の態様に関して本発明を説明してきた。本発明は開示された態様に限定されるべきでない。添付される特許請求の範囲内には修正例及びその他の態様も包含されるものとする。
２０ ラミネート物品
２２ 貼り合わせた側部
２４ 貼り合わせた側部
２６ 中間貼合せ部
４２ 第１のウェブ
４４ 第２のウェブ
４６ 非貼合せ部
Ｗ 第１の幅

Claims (9)

  1. 第１の幅（Ｗ）を有する第１の材料ウェブ（４２）と、
    第１の幅（Ｗ）と実質的に等しい幅を有しかつ第１のウェブ（４２）と同じ範囲に延在する第２の材料ウェブ（４４）であって、側部（２２，２４）で第１のウェブに貼り合わせた第２の材料ウェブ（４４）と、
    貼り合わせた側部（２２，２４）の横に延在する透過性の非貼合せ部（４６）と
    を含んでなり、貼り合わせた側部（２２，２４）の幅が第１の幅（Ｗ）の１／２未満である、ラミネート物品（２０）。
  2. 第２のウェブ（４４）が両側の側部（２２，２４）で第１のウェブ（４４）に貼り合わされており、貼り合わせた側部（２２，２４）の間に非貼合せ部（４６）が延在している、請求項１記載のラミネート物品（２０）。
  3. さらに、ラミネート物品の全長（Ｌ）にわたって延在する中間貼合せ部（２６）を貼り合わせた側部（２２，２４）の間に含み、中間貼合せ部は各々の貼り合わせた側部の幅よりも大きい幅を有するもの、各々の貼り合わせた側部の幅よりも小さい幅を有するもの、及び非貼合せ部と貼合せ部（２６）が交互に配列したものからなる群から選択される、請求項２記載のラミネート物品（２０）。
  4. 第１及び第２の材料ウェブの一方がミクロ多孔質膜である、請求項１記載のラミネート物品（２０）。
  5. 前記ミクロ多孔質膜が延伸ポリテトラフルオロエチレンからなる、請求項３記載のラミネート物品（２０）。
  6. 第１及び第２の材料ウェブが熱圧着されている、請求項１記載のラミネート物品（２０）。
  7. 第１及び第２の材料ウェブがラミネート物品のそれぞれの最も外側の側縁（２２，２４）で貼り合わされている、請求項１記載のラミネート物品（２０）。
  8. 第１及び第２の材料ウェブの一方がメルトブローエチレンクロロトリフルオロエチレンである、請求項１記載のラミネート物品（２０）。
  9. 各々の貼り合わせた側部（２２，２４）の幅が第１の幅（Ｗ）の１５％未満である、請求項１記載のラミネート物品（２０）。
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