JP2017052266A - Lamination apparatus and manufacturing method of laminated film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の膜をラミネートして積層膜を形成するためのラミネート装置及び積層膜の製造方法に関する。 The present invention relates to a laminating apparatus for laminating a plurality of films to form a laminated film and a method for producing the laminated film.
複数の膜をラミネートして積層膜の形成する場合、膜が溶融する温度の熱をかけつつ、膜を押圧する方法が一般的である。例えば、複数の膜をラミネートする装置としては、特許文献1に示すように、複数の膜を積層して回転駆動する一対の加熱ローラ間へ供給し、一対の加熱ローラが回転しながら基材を挟み込んでラミネートする装置が知られている。この装置は、ニップローラ方式のラミネート装置とも呼ばれる。 When a laminated film is formed by laminating a plurality of films, a method of pressing the film while applying heat at a temperature at which the film melts is generally used. For example, as an apparatus for laminating a plurality of films, as shown in Patent Document 1, a plurality of films are stacked and supplied between a pair of heating rollers that are rotationally driven. An apparatus for sandwiching and laminating is known. This apparatus is also called a nip roller type laminating apparatus.
特許文献1に代表されるニップローラ方式のラミネート装置では、熱をかけて押圧をする範囲が一対の加熱ローラ間の圧接面に限られる。このとき、円柱体である加熱ローラ同士の圧接面であるために圧接面の面積は極めて小さく、実際にラミネートする時間は短くなる。 In the nip roller type laminating apparatus represented by Patent Document 1, the range of pressing by applying heat is limited to the pressure contact surface between the pair of heating rollers. At this time, the area of the pressure contact surface is extremely small because it is a pressure contact surface between the heating rollers that are cylindrical bodies, and the actual lamination time is shortened.
そのため、例えば、ラミネートされる膜が多孔質膜のように圧力によって変形しやすい材料の場合、ニップローラ方式のラミネート装置ではラミネート時間が短いために制御性が悪く、膜の変形を抑制しつつ、膜同士を張り合わせることが難しい。 Therefore, for example, when the film to be laminated is a material that is easily deformed by pressure, such as a porous film, the nip roller type laminating apparatus has a short laminating time, so the controllability is poor and the film is prevented from being deformed. Difficult to stick together.
したがって、本発明の目的は、膜の変形を抑制しつつ、膜同士を張り合わせることができるラミネート装置および積層膜の製造方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a laminating apparatus and a method for producing a laminated film that can bond the films together while suppressing deformation of the films.
本発明にかかるラミネート装置は、第1の膜と、第2の膜とを熱圧着して、前記第1の膜によって形成される第1の層と、前記第2の膜によって形成される第2の層とを有する積層膜を形成するためのラミネート装置であって、表面を所定の温度に維持可能な第1の加熱ローラと、前記第1の膜に張力をかけるための第1の張力付加手段と、前記第2の膜に張力をかけるための第2の張力付加手段と、前記第1の膜と前記第2の膜とをラミネートした積層膜に張力をかけるための第3の張力付加手段とを有し、一つの前記加熱ローラに対し、前記第1の膜、および前記第2の膜がこの順で積層するように密着し、かつ、前記第1の膜、および前記第2の膜の巻き角が0°より大きくなるように構成されていることを特徴とする。 The laminating apparatus according to the present invention includes a first layer formed by the first film and the second film formed by thermocompression bonding the first film and the second film. A laminating apparatus for forming a laminated film having two layers, a first heating roller capable of maintaining a surface at a predetermined temperature, and a first tension for applying tension to the first film An adding means; a second tension applying means for applying tension to the second film; and a third tension for applying tension to the laminated film obtained by laminating the first film and the second film. And the first film and the second film are in close contact with each other on the one heating roller, and the first film and the second film are in close contact with each other. The winding angle of the film is configured to be larger than 0 °.
また、本発明にかかる別のラミネート装置は、第1の膜と、第2の膜とを熱圧着して、前記第1の膜によって形成される第1の層と、前記第2の膜によって形成される第2の層とを有する積層膜を形成するためのラミネート装置であって、表面を所定の温度に維持可能な加熱ローラと、前記第1の膜が巻き付けられる第1のローラと、前記第2の膜が巻き付けられる第2のローラと、前記積層膜が巻き付けられる第3のローラとを有し、前記第1のローラ、前記第3のローラ、および前記加熱ローラによって、前記第1の膜に張力がかけられ、前記第2のローラ、前記第3のローラ、および前記加熱ローラによって、前記第2の膜に張力がかけられ、一つの前記加熱ローラに対し、前記第1の膜、および前記第2の膜がこの順で積層するように密着し、かつ、前記第1の膜、および前記第2の膜の巻き角が0°より大きくなるように構成されていることを特徴とする。 Further, another laminating apparatus according to the present invention includes a first layer formed by the first film by thermocompression bonding the first film and the second film, and the second film. A laminating apparatus for forming a laminated film having a second layer to be formed, a heating roller capable of maintaining a surface at a predetermined temperature, a first roller around which the first film is wound, A second roller around which the second film is wound, and a third roller around which the laminated film is wound, and the first roller, the third roller, and the heating roller allow the first roller The film is tensioned, and the second film is tensioned by the second roller, the third roller, and the heating roller, and the first film is applied to one heating roller. And the second film are stacked in this order. Coherent, and is characterized by being configured such that the first film, and winding angle of the second layer is greater than 0 °.
また、本発明にかかる積層膜の製造方法は、第1の膜と、第2の膜とを熱圧着して、前記第1の膜によって形成される第1の層と、前記第2の膜によって形成される第2の層とを有する積層膜を形成する積層膜の製造方法であって、前記第1の膜を、表面を所定の温度に維持された加熱ローラに接触させる第1の接触工程と、前記第2の膜を、前記第1の膜を介して前記加熱ローラに接触させる第2の接触工程と、前記第2の膜に付加される張力により、前記第2の膜と前記第1の膜とを前記加熱ローラに密着させることで、前記第1の膜と前記第2の膜とを熱圧着する熱圧着工程と、を有することを特徴とする。 In addition, in the method for manufacturing a laminated film according to the present invention, the first film and the second film are thermocompression bonded, the first layer formed by the first film, and the second film A method for producing a laminated film having a second layer formed by the first contact, wherein the first film is brought into contact with a heating roller whose surface is maintained at a predetermined temperature. A second contact step in which the second film is brought into contact with the heating roller through the first film, and a tension applied to the second film, and the second film and the second film A thermocompression bonding step of thermocompression bonding the first film and the second film by bringing the first film into close contact with the heating roller.
また、本発明にかかる別の積層膜の製造方法は、第1の膜と、第2の膜と、第3の膜とを熱圧着して、前記第1の膜によって形成される第1の層と、前記第2の膜によって形成される第2の層と、前記第3の膜によって形成される第3の層と、を有する積層膜を形成する積層膜の製造方法であって、前記第1の膜を、表面を所定の温度に維持された加熱ローラに接触させる第1の接触工程と、前記第2の膜を、前記第1の膜を介して前記加熱ローラに接触させる第2の接触工程と、前記第3の膜を、前記第1の膜及び前記第2の膜を介して前記加熱ローラに接触させる第3の接触工程と、前記第3の膜に付加される張力により、前記第3の膜と前記第2の膜と前記第1の膜とを前記加熱ローラに密着させることで、前記第1の膜と前記第2の膜と前記第3の膜とを熱圧着する熱圧着工程と、を有することを特徴とする。 In another method for producing a laminated film according to the present invention, the first film, the second film, and the third film are thermocompression-bonded to form a first film formed by the first film. A method for producing a laminated film, comprising: a layer; a second layer formed by the second film; and a third layer formed by the third film, A first contact step of bringing the first film into contact with a heating roller whose surface is maintained at a predetermined temperature; and a second step of bringing the second film into contact with the heating roller through the first film. Contact step, a third contact step in which the third film is brought into contact with the heating roller via the first film and the second film, and a tension applied to the third film. The third film, the second film, and the first film are brought into close contact with the heating roller, whereby the first film and the second film And having a thermocompression bonding step of thermocompression bonding and said third film and.
本発明によれば、膜の変形を抑制しつつ、膜同士を張り合わせることができるラミネート装置および積層膜の製造方法を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the manufacturing method of the lamination apparatus and laminated film which can bond films | membranes together, suppressing a deformation | transformation of a film | membrane.
以下、本発明の実施形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments of the present invention.
なお、以下に示す本発明の実施形態では、積層される複数の膜がいずれも多孔質膜であり、かつ、前記複数の膜によって形成される積層膜が積層多孔質膜である場合について説明している。しかしながら、本発明は、積層される複数の膜が多孔質膜であるものに限定されるものではない。また、前記複数の膜によって形成される積層膜が積層多孔質膜であるものに限定されるものではない。 In the embodiment of the present invention described below, a case where a plurality of laminated films are all porous films and a laminated film formed by the plurality of films is a laminated porous film will be described. ing. However, the present invention is not limited to the case where the plurality of laminated films are porous films. Further, the laminated film formed by the plurality of films is not limited to a laminated porous film.
本発明の実施形態として、第1および第2の実施形態を以下に示すが、実施形態はこれらに限定されるものではない。なお、本発明において製造される積層多孔質膜は、被清掃面に付着した液体や固形物を精度よくふき取る部材として利用可能なものである。また、積層多孔質膜は、被記録体上に液体と色材とを含む画像を形成する画像形成ユニットを有するインクジェット記録装置に具備される液吸収部材としても利用可能なものである。この液吸収部材は、前記画像と接触し、前記画像から前記液体の少なくとも一部を吸収し、画像中の液体量を減少させることができる。ここで、液体成分の吸収を異なる視点で説明すれば、被記録体上に形成された画像を構成するインクを濃縮するとも表現することができる。インクを濃縮するとは、インクに含まれる液体成分が減少することによって、インクに含まれる色材や樹脂といった固形分の液体成分に対する含有割合が増加することを意味する。 As embodiments of the present invention, first and second embodiments will be described below, but the embodiments are not limited thereto. In addition, the laminated porous membrane manufactured in the present invention can be used as a member for wiping off the liquid and solid matter attached to the surface to be cleaned with high accuracy. The laminated porous film can also be used as a liquid absorbing member provided in an ink jet recording apparatus having an image forming unit that forms an image containing a liquid and a color material on a recording medium. The liquid absorbing member can contact the image, absorb at least a part of the liquid from the image, and reduce the amount of liquid in the image. Here, if the absorption of the liquid component is described from a different viewpoint, it can also be expressed as concentrating the ink constituting the image formed on the recording medium. Concentrating the ink means that the content ratio of the solid component such as a coloring material or resin contained in the ink increases as the liquid component contained in the ink decreases.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the first embodiment of the present invention.
[積層多孔質膜]
第1の実施形態において製造される積層膜である積層多孔質膜について、以下に説明する。
[Laminated porous membrane]
The laminated porous film that is a laminated film manufactured in the first embodiment will be described below.
積層多孔質膜は、第1の多孔質膜からなる第1の層と、第2の多孔質膜からなる第2の層を含む積層構造、すなわち積層多孔質膜としての構造を有する。これらの第1の層及び第2の層は、それぞれ、単層または複数層から構成することができる。なお、第2の層の上に、更に別の層を有していてもよい。また、各層間に別の層を有していてもよいが、少なくとも第1の層と第2の層とは隣り合う層であることが好ましい。
多孔質膜の積層構造を構成する全体の層数は特に限定されないが、2〜5の範囲から選択することができる。この積層構造を構成する各層は各層間で接合されており、積層多孔質膜としての強度を保持している。
The laminated porous film has a laminated structure including a first layer made of a first porous film and a second layer made of a second porous film, that is, a structure as a laminated porous film. Each of the first layer and the second layer can be composed of a single layer or a plurality of layers. Note that another layer may be provided on the second layer. Moreover, although you may have another layer between each layer, it is preferable that at least a 1st layer and a 2nd layer are adjacent layers.
The total number of layers constituting the laminated structure of the porous membrane is not particularly limited, but can be selected from a range of 2 to 5. Each layer constituting this laminated structure is bonded between the respective layers, and maintains the strength as a laminated porous film.
多孔質膜の多孔性は、その通気性によって評価することができる。通気性は、JIS P8117で規定されるガーレー試験機により測定されるガーレー値により規定することができる。本発明の製造方法により得られる多孔質膜全体としてのガーレー値は、10秒以下であることが好ましい。尚、ガーレー値が低いもの程、通気性が高いことを意味する。なお、ガーレー値の下限値は特に限定されないが、0.3秒程度に設定することができる。 The porosity of the porous membrane can be evaluated by its air permeability. The air permeability can be defined by a Gurley value measured by a Gurley tester defined in JIS P8117. The Gurley value of the entire porous membrane obtained by the production method of the present invention is preferably 10 seconds or less. A lower Gurley value means higher air permeability. The lower limit value of the Gurley value is not particularly limited, but can be set to about 0.3 seconds.
第1の実施形態では、第1の膜によって形成される第1の層と、第2の膜によって形成される第2の層とを有する積層多孔質膜を形成するためのラミネート装置及び積層膜の製造方法について説明する。 In the first embodiment, a laminating apparatus and a laminated film for forming a laminated porous film having a first layer formed by a first film and a second layer formed by a second film The manufacturing method will be described.
以下、ラミネート装置により得られる多孔質膜を構成する各層について、それぞれ説明する。 Hereinafter, each layer constituting the porous film obtained by the laminating apparatus will be described.
[第1の層]
第1の層は多孔質膜からなる。前記多孔質膜はフッ素樹脂を含むことが好ましい。フッ素樹脂に含まれるフッ素系ポリマーとしては、具体的に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA:パーフルオロ アルコキシアルカン(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、エチレン・四フッ化エチレン共重合体(ETFE)、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)等が挙げられる。これらの樹脂は、必要に応じて1種又はこれらの2種以上を混合して用いることができる。第1の多孔質膜を複数層で形成する場合は、この複数層に異なるフッ素樹脂を含む層の組合せが含まれていてもよい。
[First layer]
The first layer is made of a porous film. The porous film preferably contains a fluororesin. Specific examples of the fluoropolymer contained in the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), and perfluoroalkoxy fluorine. Resin (PFA: perfluoroalkoxyalkane (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) , Ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), etc. These resins can be used alone or as a mixture of two or more thereof as necessary. When forming multiple layers with different layers A combination of layers containing fluororesin may be included.
第1の層の厚さは、100μm以下であることが好ましい。なお、多孔質膜の厚さは、直進式のマイクロメーターOMV_25(ミツトヨ製)で任意の10点の層厚を測定し、その平均値を算出することによって得ることができる。また、第1の層の厚さの下限値は特に限定されず、多孔質膜の用途に応じて設定することができ、例えば1μm程度とすることができる。 The thickness of the first layer is preferably 100 μm or less. The thickness of the porous film can be obtained by measuring the layer thickness at any 10 points with a straight-forward micrometer OMV_25 (manufactured by Mitutoyo) and calculating the average value. Moreover, the lower limit of the thickness of the first layer is not particularly limited, and can be set according to the use of the porous membrane, and can be set to about 1 μm, for example.
[第2の層]
多孔質膜の第2の層は、第1の層とともに積層構造を構成することによって、液体や固形分等の良好な捕集力や十分な捕集容量を得るための層である。そのため、第2の層は、第1の層よりも通気性(平均孔径)が大きいことが好ましく、第1の層で捕集した物質を第2の層で収容し、より高い捕集容量を提供することが出来る。
[Second layer]
The second layer of the porous membrane is a layer for obtaining a good collection force such as liquid and solid content and a sufficient collection capacity by constituting a laminated structure together with the first layer. Therefore, it is preferable that the second layer has a larger air permeability (average pore diameter) than the first layer, and the substance collected in the first layer is accommodated in the second layer, so that a higher collection capacity can be obtained. Can be provided.
第2の層は、通気性を有し、かつ多孔質膜の支持体としての機能を有する層であることが好ましい。第2の層は、第1の層よりも高い通気性を有する、すなわち、第1の層よりも低いガーレー値を有するものであることが好ましい。第2の層の構成材料としては、例えば、不織布、織布及びメッシュ(網状ネット)等の繊維状部材、並びにその他の各種多孔質構造体を挙げることができる。これらの中でも、強度、通気性、柔軟性及び作業性等の観点から、繊維状部材が好ましく、更に不織布がより好ましい。第1の層形成用の多孔質膜よりもガーレー値が低い多孔質膜を第2の層形成用として用いることで、第1の層よりも通気性の高い第2の層を得ることができる。 The second layer is preferably a layer having air permeability and a function as a support for the porous membrane. The second layer preferably has higher air permeability than the first layer, that is, has a lower Gurley value than the first layer. Examples of the constituent material of the second layer include fibrous members such as nonwoven fabrics, woven fabrics, and meshes (network nets), and other various porous structures. Among these, from the viewpoints of strength, air permeability, flexibility, workability, and the like, a fibrous member is preferable, and a nonwoven fabric is more preferable. By using a porous film having a lower Gurley value than the first layer forming porous film for forming the second layer, a second layer having higher air permeability than the first layer can be obtained. .
第2の層形成用部材としての多孔質膜の形成材料としては、特に限定されないが、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)など)、ポリウレタン、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタラート(PET)など)、ポリスルフォン(PSF)、フッ素樹脂などを挙げることができる。フッ素樹脂としては、先に第1の層形成用として挙げたものを用いることができる。これらの樹脂の1種を単独で、あるいは2種を組み合わせた複合材料として、第2の層形成用の多孔質膜の製造に用いることができる。不織布等の繊維状部材を用いる場合には、単一材料の繊維からなる繊維状部材や、2種以上の異なる材料からなる繊維が混在する繊維状部材を用いることができる。 The material for forming the porous film as the second layer forming member is not particularly limited, but polyolefin (for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), etc.), polyurethane, nylon, polyamide, polyester (for example, polyethylene) And terephthalate (PET)), polysulfone (PSF), fluororesin, and the like. As the fluororesin, those mentioned above for forming the first layer can be used. One of these resins can be used alone or as a composite material in combination of two, for producing a porous film for forming the second layer. When using fibrous members, such as a nonwoven fabric, the fibrous member which consists of a fiber of a single material, and the fibrous member in which the fiber which consists of 2 or more types of different materials can be mixed can be used.
[第2の層の複数層構成]
多孔質膜の第2の層を複数層として形成することができる。第2の層を複数の層で形成する場合には、構成材料や形態が異なる層を組み合わせて用いてもよい。第2の層を複数層構成とする場合の各層の構成材料としては、上記で例示したものを用いることができる。第2の層を複数層構成とした場合においても、先に述べた通り、複数層構成全体の通気性が、第1の層よりも高いことが好ましい。
[Multi-layer configuration of second layer]
The second layer of the porous membrane can be formed as a plurality of layers. When the second layer is formed of a plurality of layers, layers having different constituent materials and forms may be used in combination. As the constituent material of each layer when the second layer has a multi-layer structure, those exemplified above can be used. Even when the second layer has a multi-layer structure, it is preferable that the air permeability of the entire multi-layer structure is higher than that of the first layer as described above.
[ラミネート装置]
本発明の第1の実施形態におけるラミネート装置について図1を用いて説明する。
[Laminating equipment]
A laminating apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第1の膜と、第2の膜とを熱圧着して積層膜を形成するラミネート装置1は、巻出ローラ21、22、加熱ローラ20、巻取ローラ23、ローラ31、32、33から構成される。巻出ローラ21(第1の張力付加手段、または、第1のローラ)には、エアクラッチ(不図示)が取り付けられ、セットされたロール11Rから第1の層形成用の多孔質膜11(第1の膜)を一定の張力で巻き出す。巻出ローラ22(第2の張力付加手段、または、第2のローラ)も同様にエアクラッチを用いて、セットされたロール12Rから第2の層形成用の多孔質膜12(第2の膜)を一定の張力で巻き出す。なお本実施形態では、巻出においてエアクラッチによる張力制御方式を採用しているが、制御方式はこれに限定されず、張力検出用センサーやダンサーローラを用いたフィードバック方式を用いても良い。
A laminating apparatus 1 that forms a laminated film by thermocompression bonding a first film and a second film includes unwinding
加熱ローラ20は、内部に熱源を備えており、金属で覆われた表面を所定の温度範囲に維持可能である。熱源の種類としては、特に限定されないが、電気加熱式、誘導発熱式などを用いれば良い。加熱ローラ20には、モーター(不図示)が取り付けられており、所定の速度で回転できる。
The
巻取ローラ23(第3の張力付加手段、または、第3のローラ)には、エアクラッチ(不図示)が取り付けられ、多孔質膜11と多孔質膜12とをラミネートすることによって得られる積層多孔質膜13をロール13Rへ一定の張力で巻き取る。なお本実施形態では、巻取においてエアクラッチによる張力制御方式を採用しているが、制御方式はこれに限定されず、張力検出用センサーやダンサーローラを用いたフィードバック方式を用いても良い。
An air clutch (not shown) is attached to the take-up roller 23 (third tension applying means or the third roller), and a laminate obtained by laminating the
また本実施形態では、多孔質膜を連続的に搬送するための駆動源であるモーターを加熱ローラ20に取り付けているが、これに限定されない。加熱ローラは無負荷の状態にした上で、加熱ローラの下流側において、積層多孔質膜13をニップして送り出す方式や、巻取りローラ23にモーターを取り付ける方式を用いても良い。
Moreover, in this embodiment, although the motor which is a drive source for conveying a porous membrane continuously is attached to the
本発明の特徴とするところの加熱ローラ20周辺の構成について、図2を用いて説明する。
The configuration around the
第1の膜である多孔質膜11と第2の膜である多孔質膜12は、加熱ローラ20に巻きつける経路になるよう搬送される。このとき、多孔質膜12が多孔質膜11を介して加熱ローラ20に接し始める点を始端、離れ始める点を終端とした巻き角をθとする。巻き角θが所定の角度になるようローラ32、33(図1)を配置する。前述のとおり、多孔質膜11、12、13にはそれぞれ張力がかかっており、巻き角θの範囲内では加熱ローラ20に密着している。この巻き角θは0°よりも大きい。
The
加熱ローラ20がモーター(不図示)によって回転することによって、加熱ローラ20と多孔質膜11との摩擦によって多孔質膜11は所定の速度で送られる。また、多孔質膜12は、巻き角θ間で多孔質膜11とラミネートされ、多孔質膜11との密着性によって送られる。
When the
[積層膜の製造方法]
本発明にかかる積層膜の製造方法について説明する。
[Laminated film manufacturing method]
The manufacturing method of the laminated film concerning this invention is demonstrated.
本発明にかかる積層膜の製造方法は、第1の膜と、第2の膜とを熱圧着して、前記第1の膜によって形成される第1の層と、前記第2の膜によって形成される第2の層とを有する積層膜を形成する。この積層膜の製造方法は、第1の接触工程と、第2の接触工程と、熱圧着工程とを有する。 In the method for manufacturing a laminated film according to the present invention, the first film and the second film are thermocompression-bonded to form the first layer formed by the first film and the second film. A laminated film having the second layer to be formed is formed. The manufacturing method of this laminated film has a 1st contact process, a 2nd contact process, and a thermocompression bonding process.
第1の接触工程は、前記第1の膜を、表面を所定の温度に維持された加熱ローラに接触させる工程である。また、第2の接触工程は、前記第2の膜を、前記第1の膜を介して前記加熱ローラに接触させる工程である。また、熱圧着工程は、前記第2の膜に付加される張力により、前記第2の膜と前記第1の膜とを前記加熱ローラに密着させることで、前記第1の膜と前記第2の膜とを熱圧着する工程である。 The first contact step is a step of bringing the first film into contact with a heating roller whose surface is maintained at a predetermined temperature. The second contact step is a step of bringing the second film into contact with the heating roller through the first film. In the thermocompression bonding step, the first film and the second film are brought into close contact with the heating roller by the tension applied to the second film. This is a step of thermocompression bonding with the film.
ここで、前記第1の接触工程と前記第2の接触工程が同時に行われることが好ましい。 Here, it is preferable that the first contact step and the second contact step are performed simultaneously.
ラミネート時の加熱温度及び付与される圧力は、各多孔質膜間での熱圧着が、各多孔質膜の物性や特性を損なうことなく、目的とする密着強度が得られるように選択される。ラミネート時の温度(加熱ローラの表面温度)としては、第2の層形成用の多孔質膜に含まれる樹脂材料(複数種の樹脂材料からなる場合は、複数種の樹脂材料の少なくとも1種)の軟化点以上であることが好ましい。また、ラミネート時の温度は、第1の層形成用の膜に含まれる樹脂材料の軟化点以下であることがより好ましく、第1の層形成用の膜に含まれる樹脂材料の軟化点よりも低いことが更に好ましい。そして、本実施形態における加熱ローラ20の表面温度は、第2の層の樹脂材料の軟化点よりも、10〜50℃高い温度、かつ第1の層の樹脂材料の軟化点以下の温度とすることが好ましい。
The heating temperature at the time of lamination and the applied pressure are selected so that thermocompression bonding between the porous films can obtain the desired adhesion strength without impairing the physical properties and characteristics of the porous films. As the temperature at the time of lamination (surface temperature of the heating roller), the resin material contained in the porous film for forming the second layer (in the case of a plurality of types of resin materials, at least one type of resin materials) It is preferable that it is more than the softening point. The temperature at the time of lamination is more preferably lower than or equal to the softening point of the resin material included in the first layer forming film, and is higher than the softening point of the resin material included in the first layer forming film. More preferably, it is low. And the surface temperature of the
なお、本発明において「軟化点」とは、融点を有する繊維(樹脂材料)の場合は融点を、融点を有さず、ガラス転移点を有する繊維(樹脂材料)の場合はガラス転移点を、それぞれ指すものとする。 In the present invention, the “softening point” means a melting point in the case of a fiber (resin material) having a melting point, a glass transition point in the case of a fiber (resin material) having a glass transition point without having a melting point, Each shall be indicated.
本実施形態において、ラミネート時に付与される圧力は多孔質膜12にかかる張力によって制御する。多孔質膜12に対して、巻出側と巻取側にかかる張力は等しく、これをTとする。また、多孔質膜11及び12の幅は等しく、これをWとする。そして、加熱ローラ20の半径をRとすると、多孔質膜12が多孔質膜11及び加熱ローラ20へ押しつけられる圧力Pは下記式(1)のように定義できる。
P=T/(W・R) (1)
式(1)のように圧力Pは巻き角θに関わらず一定であり、巻き角θの範囲内で圧力Pは多孔質膜12に均一に付与される。圧力Pが強すぎると、多孔質膜11に与える圧力が大きくなり、多孔質膜11は潰され、膜の物性や特性を劣化させる要因となる。圧力が弱すぎると、密着強度が小さくなり、多孔質膜11と12が剥がれやすくなる。多孔質膜12にかかる張力Tはこれらを加味して適切な値に設定する必要がある。用いる材料にもよるが、前記張力は、例えば圧力が0.01〜0.2kgf/cm2となるように設定することができる。
In the present embodiment, the pressure applied during lamination is controlled by the tension applied to the
P = T / (W ・ R) (1)
As shown in the equation (1), the pressure P is constant regardless of the winding angle θ, and the pressure P is uniformly applied to the
多孔質膜11にかける張力は、多孔質膜12にかける張力よりも大きいと、多孔質膜11そのものの変形が大きくなり、膜の物性や特性を劣化させる要因となる。また、ラミネート後の多孔質膜13において内部応力が残留しやすい。したがって、多孔質膜11にかける張力は、多孔質膜12にかける張力以下であることが好ましい。
If the tension applied to the
巻き角θは、ラミネート時の加熱温度及び圧力を付与する時間(以下、ラミネート時間)に影響する。設定した温度と圧力を鑑みて、必要なラミネート時間をtとする場合、巻き角θ、加熱ローラ20表面における線速V、加熱ローラ20の半径Rとの間には、下記式(2)の関係が成り立つ。
t=(R・θ)/V (2)
式(2)に基づいて必要なラミネート時間tを確保できるようラミネート装置を設計する必要がある。多孔質膜11及び12に用いる材料にもよるが、前記巻き角は、例えばラミネート時間が1〜30秒となるように設定することができる。後述する実施例の場合、加熱ローラ20の半径Rは50mm、線速Vは6.5mm/秒としており、巻き角は7.5〜224°の間で設定できる。
The winding angle θ affects the heating temperature and pressure application time (hereinafter referred to as lamination time) during lamination. In view of the set temperature and pressure, when the required laminating time is t, between the winding angle θ, the linear velocity V on the surface of the
t = (R · θ) / V (2)
It is necessary to design the laminating apparatus so as to ensure the necessary laminating time t based on the formula (2). Although depending on the material used for the
本発明のラミネート方法のプロセスについて、図2を用いて説明する。 The process of the laminating method of this invention is demonstrated using FIG.
張力をかけて送り出された多孔質膜11と多孔質膜12は、重ね合わせて積層し、多孔質膜の積層体を形成する。続いて、この積層体が第1の層形成用の多孔質膜11の露出面側から加熱ローラ20に圧接し、巻き角θの範囲を通過する間に積層体全体が所定の温度まで加熱される。これにより、第1の層形成用の多孔質膜11と第2の層形成用の多孔質膜12とが張力による加圧下で熱圧着される。このとき、多孔質膜11の熱収縮率が多孔質膜12よりも大きい場合には、図2に示すように多孔質膜11を先に加熱ローラ20へ接触させ、多孔質膜12よりも先に熱収縮を開始させる経路とすることも有効である。こうして得られた多孔質膜13は、巻取ローラ23に巻き取られて収納される。
The
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to a second embodiment of the present invention.
[積層多孔質膜]
第2の実施形態において製造される積層膜である積層多孔質膜について、以下に説明する。
[Laminated porous membrane]
The laminated porous film that is a laminated film manufactured in the second embodiment will be described below.
なお、以下に示す本発明の第2の実施形態では、積層多孔質膜として、被記録体上の液体と色材とを含む画像と接触する第1の層と、第2の繊維を含む第2の層と、第3の層とがこの順で積層された積層多孔質膜を得る。ここで第3の層は、第4の繊維を含む第4の層と、第5の繊維を含む第5の層の積層膜である。 In the second embodiment of the present invention described below, the laminated porous film includes a first layer in contact with an image including a liquid and a color material on a recording medium, and a second layer including a second fiber. A laminated porous membrane in which the second layer and the third layer are laminated in this order is obtained. Here, the third layer is a laminated film of the fourth layer including the fourth fibers and the fifth layer including the fifth fibers.
なお、この第2の実施形態で得られる積層多孔質膜は、前記画像と接触し、前記画像から前記第1の液体の少なくとも一部を吸収する液吸収部材である。この液吸収部材として用いられる積層多孔質膜は、以下の(1)から(5)の要件を満たすことが好ましい。
(1)前記第4の繊維の平均繊維径が、前記第5の繊維の平均繊維径よりも大きい。
(2)前記第2の繊維および前記第4の繊維が、中心軸を形成する芯構造と、前記芯構造を包む鞘構造と、を有する芯鞘構造を有している。
(3)前記第2の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点が、前記第2の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点および前記第1の層を形成する材料の軟化点よりも低い。
(4)前記第4の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点が、前記第4の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点および前記第5の繊維を形成する材料の軟化点よりも低い。
(5)前記第2の繊維の鞘構造の平均厚みが前記第1の層の厚みよりも小さい。
なお、上記(1)〜(5)を満たせば、第2の層と第4の層は同一の層であっても良い。
Note that the laminated porous film obtained in the second embodiment is a liquid absorbing member that contacts the image and absorbs at least a part of the first liquid from the image. The laminated porous membrane used as the liquid absorbing member preferably satisfies the following requirements (1) to (5).
(1) The average fiber diameter of the fourth fiber is larger than the average fiber diameter of the fifth fiber.
(2) The second fiber and the fourth fiber have a core-sheath structure having a core structure that forms a central axis and a sheath structure that wraps the core structure.
(3) The softening point of the material forming the sheath structure of the second fiber is greater than the softening point of the material forming the core structure of the second fiber and the softening point of the material forming the first layer. Low.
(4) The softening point of the material forming the sheath structure of the fourth fiber is greater than the softening point of the material forming the core structure of the fourth fiber and the softening point of the material forming the fifth fiber. Low.
(5) The average thickness of the sheath structure of the second fiber is smaller than the thickness of the first layer.
Note that the second layer and the fourth layer may be the same layer as long as the above (1) to (5) are satisfied.
本実施形態に係る多孔質膜の一例を図4に示す。図4に示される多孔質膜は、第1の層111と、第2の繊維を含む第2の層121と、第4の繊維を含む第4の層131と、第5の繊維144を含む第5の層141とを含む。第2の繊維は、中心軸を形成する芯構造122と、芯構造122を包む鞘構造123と、を有する芯鞘構造を有している。また、第4の繊維は、中心軸を形成する芯構造132と、芯構造132を包む鞘構造133と、を有する芯鞘構造を有している。第4の繊維の平均繊維径d2´は、第5の繊維144の平均繊維径d3よりも大きい。第2の繊維124の鞘構造123の平均厚みt2は、第1の層111の厚みt1よりも小さい。以下、ラミネート装置により得られる多孔質膜を構成する各層について、それぞれ説明する。
An example of the porous membrane according to this embodiment is shown in FIG. The porous membrane shown in FIG. 4 includes a
[第1の層]
第1の層は被記録体上に形成される液体と色材とを含む画像と接触する層であり、前記画像に直接触れて画像中の液体の少なくとも一部を吸収する多孔質層である。前記第1の層を形成する材料は特に限定されないが、色材付着抑制及びクリーニング性を高くする観点から、表面自由エネルギーの低いフッ素樹脂を含むことが好ましい。また、第1の層にフッ素樹脂が含まれることによって、後述する加熱ローラに対して第1の多孔質膜が滑りにくくなり、加熱ローラの回転とともに第1の多孔質膜およびそれに積層される第2〜第4の多孔質膜を送り出すことができる。フッ素樹脂としては、具体的に挙げられる材料は、第1の実施形態と同様である。
[First layer]
The first layer is a layer that is in contact with an image including a liquid and a color material formed on the recording medium, and is a porous layer that directly touches the image and absorbs at least a part of the liquid in the image. . The material for forming the first layer is not particularly limited, but it is preferable to include a fluororesin having a low surface free energy from the viewpoint of suppressing coloring material adhesion and improving the cleaning property. Further, since the first layer contains the fluororesin, the first porous film is less likely to slip with respect to the heating roller, which will be described later, and the first porous film and the first porous film laminated thereon are rotated with the rotation of the heating roller. 2nd-4th porous membranes can be sent out. Specific examples of the fluororesin are the same as those in the first embodiment.
前記第1の層を形成する材料の軟化点は、前記第2の繊維における鞘構造を形成する材料の軟化点よりも高くする観点から、170℃以上が好ましく、180℃以上がより好ましく、200℃以上がさらに好ましい。前記第1の層を形成する材料の軟化点の範囲の上限は特に限定されないが、例えば350℃以下とすることができる。なお、本発明において軟化点は、DSC(示差走査熱量測定)にて測定した値である。また、第1の層が複数の材料を含む場合には、複数の材料を含む状態での軟化点を示す。 From the viewpoint of making the softening point of the material forming the first layer higher than the softening point of the material forming the sheath structure in the second fiber, 170 ° C. or higher is preferable, 180 ° C. or higher is more preferable, and 200 More preferably, it is not lower than ° C. The upper limit of the softening point range of the material forming the first layer is not particularly limited, but can be set to 350 ° C. or lower, for example. In the present invention, the softening point is a value measured by DSC (differential scanning calorimetry). In addition, when the first layer includes a plurality of materials, the softening point in a state including the plurality of materials is shown.
前記第1の層の前記画像と接する側の面における平均孔径は、前記画像に圧接させた際の色材付着抑制の観点から、10.0μm以下であることが好ましく、1.0μm以下であることがより好ましく、0.2μm以下であることがさらに好ましい。特に、該平均孔径が0.2μm以下であることにより、濾過性が高まり、多孔質膜への色材付着が大幅に抑制される。なお、本発明において平均孔径は、電子顕微鏡で多孔質層の表面を観察し、該表面の孔部分の面積を円の面積とした場合の直径として、20点以上計測した平均値である。該平均孔径の範囲の下限は特に限定されないが、例えば0.02μm以上とすることができる。 The average pore diameter on the surface of the first layer in contact with the image is preferably 10.0 μm or less, and preferably 1.0 μm or less, from the viewpoint of suppressing coloring material adhesion when pressed to the image. It is more preferable that the thickness is 0.2 μm or less. In particular, when the average pore diameter is 0.2 μm or less, the filterability is improved, and the coloring material adhesion to the porous film is greatly suppressed. In the present invention, the average pore diameter is an average value obtained by observing the surface of the porous layer with an electron microscope and measuring 20 or more points as the diameter when the area of the pores on the surface is the area of a circle. The lower limit of the average pore diameter range is not particularly limited, but may be, for example, 0.02 μm or more.
前記第1の層の厚みは50μm以下であることが好ましく、30μm以下がより好ましく、10μm以下がさらに好ましく、5μm以下が特に好ましい。該厚みが50μm以下であることにより、流抵抗の増加を抑制でき、前記画像の液体の一部が押し流される不良(画像流れ)を抑制できる。該厚みの範囲の下限は特に限定されないが、例えば1μm以上とすることができる。なお、本発明において厚みは、直進式のマイクロメーター(商品名:OMV_25、ミツトヨ製)で任意の10点の厚さを測定し、その平均値を算出することで得られる値である。 The thickness of the first layer is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less, further preferably 10 μm or less, and particularly preferably 5 μm or less. When the thickness is 50 μm or less, an increase in flow resistance can be suppressed, and a defect (image flow) in which part of the liquid in the image is pushed away can be suppressed. Although the minimum of the range of this thickness is not specifically limited, For example, it can be set as 1 micrometer or more. In addition, in this invention, thickness is a value obtained by measuring thickness of arbitrary 10 points | pieces with a straight-ahead type micrometer (brand name: OMV_25, product made by Mitutoyo), and calculating the average value.
[第2の層]
第2の層は、前記第1の層と接着する多孔質層である。第2の層は第2の繊維を含み、第2の繊維からなってもよい。第2の層は不織布でも良く、織布でも良い。前記第2の繊維は、中心軸を形成する芯構造と、前記芯構造を包む鞘構造と、を有する芯鞘構造を有している。前記第2の繊維の、前記芯構造を形成する材料および前記鞘構造を形成する材料は、本実施形態における軟化点の関係を満たせば特に限定されず、第1の実施形態と同様の材料を挙げることができる。
[Second layer]
The second layer is a porous layer that adheres to the first layer. The second layer includes a second fiber and may consist of the second fiber. The second layer may be a nonwoven fabric or a woven fabric. The second fiber has a core-sheath structure having a core structure that forms a central axis and a sheath structure that wraps the core structure. The material forming the core structure and the material forming the sheath structure of the second fiber are not particularly limited as long as the softening point relationship in the present embodiment is satisfied, and the same material as that in the first embodiment is used. Can be mentioned.
前記第2の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点は、前記第2の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点および前記第1の層を形成する材料の軟化点よりも低い。これにより、第1の層と第2の層とを加熱により接着する際に、加熱温度を選択することで前記第2の繊維の鞘構造を形成する材料のみを軟化させることができ、前記第2の繊維の芯構造が溶融しない。したがって、前記第2の繊維の形状を維持することができ、第2の層の目潰れを防止できる。前記第2の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点は、前記第2の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点および前記第1の層を形成する材料の軟化点よりも5℃以上低いことが好ましく、10℃以上低いことがより好ましい。 The softening point of the material forming the sheath structure of the second fiber is lower than the softening point of the material forming the core structure of the second fiber and the softening point of the material forming the first layer. Thereby, when bonding the first layer and the second layer by heating, only the material forming the sheath structure of the second fiber can be softened by selecting the heating temperature, The core structure of 2 fibers does not melt. Therefore, the shape of the second fiber can be maintained, and crushing of the second layer can be prevented. The softening point of the material forming the sheath structure of the second fiber is 5 ° C. or higher than the softening point of the material forming the core structure of the second fiber and the softening point of the material forming the first layer. It is preferably low and more preferably 10 ° C. or higher.
前記第2の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点は、本実施形態における軟化点の関係を満たす観点から、140℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましい。前記第2の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点の範囲の上限は特に限定されないが、例えば180℃以下であることができる。また、前記第2の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点は、本実施形態における軟化点の関係を満たす観点から、140℃未満であることが好ましく、130℃以下であることがより好ましい。前記第2の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点の範囲の下限は特に限定されないが、例えば110℃以上であることができる。 The softening point of the material forming the core structure of the second fiber is preferably 140 ° C. or higher, and more preferably 150 ° C. or higher, from the viewpoint of satisfying the softening point relationship in the present embodiment. Although the upper limit of the range of the softening point of the material forming the core structure of the second fiber is not particularly limited, it can be, for example, 180 ° C. or lower. The softening point of the material forming the sheath structure of the second fiber is preferably less than 140 ° C., more preferably 130 ° C. or less, from the viewpoint of satisfying the softening point relationship in the present embodiment. . The lower limit of the softening point of the material forming the sheath structure of the second fiber is not particularly limited, and can be, for example, 110 ° C. or higher.
前記第2の繊維の鞘構造の平均厚みは、第1の層の目潰れによる画像流れ抑制の観点から、前記第1の層の厚みよりも小さい。前記第2の繊維の鞘構造の平均厚みは、前記第1の層の厚みよりも1.0μm以上小さいことが好ましく、2.0μm以上小さいことがより好ましい。前記第2の繊維の鞘構造の平均厚みは、前記関係を満たす観点から、0.5〜5.0μmが好ましく、1.0〜3.0μmがより好ましい。また、前記第2の繊維の芯構造の平均直径は、1.0〜10.0μmが好ましく、2.0〜8.0μmがより好ましい。 The average thickness of the sheath structure of the second fiber is smaller than the thickness of the first layer from the viewpoint of suppressing image flow due to the crushing of the first layer. The average thickness of the sheath structure of the second fibers is preferably 1.0 μm or more and more preferably 2.0 μm or less than the thickness of the first layer. The average thickness of the sheath structure of the second fiber is preferably 0.5 to 5.0 μm, more preferably 1.0 to 3.0 μm, from the viewpoint of satisfying the relationship. Moreover, 1.0-10.0 micrometers is preferable and, as for the average diameter of the core structure of a said 2nd fiber, 2.0-8.0 micrometers is more preferable.
前記第2の繊維の平均繊維径は、第2の層表面の凹凸を抑制する観点から、1〜10μmが好ましく、2〜8μmがより好ましい。前記第2の層の厚みは、搬送性の観点から、10〜500μmであることが好ましい。 The average fiber diameter of the second fibers is preferably 1 to 10 μm and more preferably 2 to 8 μm from the viewpoint of suppressing unevenness on the surface of the second layer. The thickness of the second layer is preferably 10 to 500 μm from the viewpoint of transportability.
[第3の層]
第3の層は、後述の第4の層と第5の層とを含む。第4の層および第5の層について以下に説明する。
[Third layer]
The third layer includes a fourth layer and a fifth layer which will be described later. The fourth layer and the fifth layer will be described below.
[第4の層]
第4の層は、前記第2の層側に配置され、前記第2の層と接着する多孔質層である。第4の層は第4の繊維を含み、第4の繊維からなってもよい。第4の層は不織布でも良く、織布でも良い。前記第4の繊維は、中心軸を形成する芯構造と、前記芯構造を包む鞘構造と、を有する芯鞘構造を有している。前記第4の繊維の、前記芯構造を形成する材料および前記鞘構造を形成する材料は、本実施形態における軟化点の関係を満たせば特に限定されず、前記第2の繊維と同様の材料を用いることができる。
[Fourth layer]
The fourth layer is a porous layer that is disposed on the second layer side and adheres to the second layer. The fourth layer includes a fourth fiber and may consist of the fourth fiber. The fourth layer may be a nonwoven fabric or a woven fabric. The fourth fiber has a core-sheath structure having a core structure that forms a central axis and a sheath structure that wraps the core structure. The material for forming the core structure and the material for forming the sheath structure of the fourth fiber is not particularly limited as long as the softening point relationship in the present embodiment is satisfied, and the same material as the second fiber is used. Can be used.
前記第4の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点は、前記第4の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点および前記第4の繊維を形成する材料の軟化点よりも低い。これにより、第4の層と第5の層とを加熱により接着する際に、加熱温度を選択することで前記第4の繊維の鞘構造を形成する材料のみを軟化させることができ、前記第4の繊維の芯構造が溶融しない。したがって、前記第4の繊維の形状を維持することができ、第4の層の目潰れを防止できる。前記第4の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点は、前記第4の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点および前記第5の層を形成する材料の軟化よりも5℃以上低いことが好ましく、10℃以上低いことがより好ましい。 The softening point of the material forming the sheath structure of the fourth fiber is lower than the softening point of the material forming the core structure of the fourth fiber and the softening point of the material forming the fourth fiber. Thereby, when the fourth layer and the fifth layer are bonded by heating, only the material forming the sheath structure of the fourth fiber can be softened by selecting the heating temperature, The fiber core structure of 4 does not melt. Therefore, the shape of the fourth fiber can be maintained, and crushing of the fourth layer can be prevented. The softening point of the material forming the sheath structure of the fourth fiber is lower by 5 ° C. than the softening point of the material forming the core structure of the fourth fiber and the softening of the material forming the fifth layer. It is preferable that the temperature is lower by 10 ° C. or more.
前記第4の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点は、本実施形態における軟化点の関係を満たす観点から、140℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましい。前記第4の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点の範囲の上限は特に限定されないが、例えば180℃以下であることができる。また、前記第4の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点は、本実施形態における軟化点の関係を満たす観点から、140℃未満であることが好ましく、130℃以下であることがより好ましい。前記第4の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点の範囲の下限は特に限定されないが、例えば110℃以上であることができる。 The softening point of the material forming the core structure of the fourth fiber is preferably 140 ° C. or higher, and more preferably 150 ° C. or higher, from the viewpoint of satisfying the softening point relationship in the present embodiment. The upper limit of the range of the softening point of the material forming the core structure of the fourth fiber is not particularly limited, and can be, for example, 180 ° C. or lower. The softening point of the material forming the sheath structure of the fourth fiber is preferably less than 140 ° C., more preferably 130 ° C. or less, from the viewpoint of satisfying the softening point relationship in the present embodiment. . The lower limit of the softening point range of the material forming the sheath structure of the fourth fiber is not particularly limited, and can be, for example, 110 ° C. or higher.
前記第4の繊維の鞘構造の平均厚みは、0.5〜5.0μmが好ましく、1.0〜4.0μmがより好ましい。また、前記第4の繊維の芯構造の平均直径は、1.0〜30.0μmが好ましく、5.0〜20.0μmがより好ましい。 The average thickness of the sheath structure of the fourth fiber is preferably 0.5 to 5.0 μm, and more preferably 1.0 to 4.0 μm. The average diameter of the fourth fiber core structure is preferably 1.0 to 30.0 μm, and more preferably 5.0 to 20.0 μm.
前記第4の繊維の平均繊維径は、前記第4の層と前記第5の層との接着強度向上の観点から、前記第5の繊維の平均繊維径よりも大きい。前記第4の繊維の平均繊維径は、第5の繊維の平均繊維径よりも1μm以上大きいことが好ましく、2μm以上大きいことがより好ましい。前記第4の繊維の平均繊維径は、前記関係を満たす観点から、10〜50μmが好ましく、15〜30μmがより好ましい。前記第4の層の厚みは、搬送性の観点から、10〜500μmであることが好ましい。 The average fiber diameter of the fourth fiber is larger than the average fiber diameter of the fifth fiber from the viewpoint of improving the adhesive strength between the fourth layer and the fifth layer. The average fiber diameter of the fourth fibers is preferably 1 μm or more and more preferably 2 μm or more larger than the average fiber diameter of the fifth fibers. The average fiber diameter of the fourth fibers is preferably 10 to 50 μm, more preferably 15 to 30 μm, from the viewpoint of satisfying the relationship. The thickness of the fourth layer is preferably 10 to 500 μm from the viewpoint of transportability.
[第5の層]
第5の層は、液吸収部材の剛性を高める多孔質層である。第5の層は第5の繊維を含み、第5の繊維からなってもよい。第5の層は不織布でも良く、織布でも良い。前記第5の繊維を形成する材料は、本発明における軟化点の関係を満たせば特に限定されないが、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)等が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。しかしながら、搬送強度を向上できる観点から、前記第5の繊維はポリフェニレンサルファイド(PPS)又はポリイミドを含むことが好ましい。
[Fifth layer]
The fifth layer is a porous layer that increases the rigidity of the liquid absorbing member. The fifth layer includes fifth fibers and may consist of fifth fibers. The fifth layer may be a nonwoven fabric or a woven fabric. The material forming the fifth fiber is not particularly limited as long as it satisfies the softening point relationship in the present invention, and examples thereof include polyphenylene sulfide (PPS), polyimide, and polyethylene terephthalate (PET). These may use 1 type and may use 2 or more types together. However, from the viewpoint of improving the transport strength, the fifth fiber preferably contains polyphenylene sulfide (PPS) or polyimide.
前記第5の繊維を形成する材料の軟化点は、本発明における軟化点の関係を満たす観点から、150℃以上であることが好ましく、170℃以上であることがより好ましく、200℃以上がさらに好ましい。前記第5の繊維を形成する材料の軟化点の範囲の上限は特に限定されないが、例えば350℃以下であることができる。 The softening point of the material forming the fifth fiber is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 170 ° C. or higher, and more preferably 200 ° C. or higher from the viewpoint of satisfying the softening point relationship in the present invention. preferable. Although the upper limit of the softening point range of the material forming the fifth fiber is not particularly limited, it can be, for example, 350 ° C. or lower.
前記第5の層の厚みは、搬送強度を高め、剛性を確保する観点から、50〜500μmであることが好ましく、100〜400μmであることがより好ましく、150〜300μmであることがさらに好ましい。前記第5の繊維の平均繊維径は、前記第4の繊維の平均繊維径よりも小さくする観点から、2〜15μmが好ましく、5〜10μmがより好ましい。 The thickness of the fifth layer is preferably 50 to 500 μm, more preferably 100 to 400 μm, and still more preferably 150 to 300 μm, from the viewpoint of increasing the conveyance strength and ensuring the rigidity. The average fiber diameter of the fifth fiber is preferably 2 to 15 μm and more preferably 5 to 10 μm from the viewpoint of making the average fiber diameter smaller than the average fiber diameter of the fourth fiber.
[ラミネート装置および積層膜の製造方法]
本発明の第2の実施形態におけるラミネート装置および積層膜の製造方法について説明する。
[Laminating apparatus and laminated film manufacturing method]
A laminating apparatus and a method for manufacturing a laminated film in the second embodiment of the present invention will be described.
第2の実施形態における多孔質膜を製造するには、2段階に分けてラミネートを行うことが好ましい。具体的には、1段階目のラミネートにおいては、第4の層形成用の多孔質膜231と第5の層形成用の多孔質膜241とを有する第3の層に対応する積層膜(第3の膜)をあらかじめ製造する。そして、2段階目のラミネートにおいては、1段階目のラミネートで得た積層膜(第3の膜)と第2の層形成用の多孔質膜221(第2の膜)と第1の層形成用の多孔質膜211(第1の膜)との積層膜を製造する。1段階目及び2段階目それぞれのラミネートにおいて用いられるラミネート装置および積層膜の製造方法について説明する。
In order to manufacture the porous film in the second embodiment, it is preferable to perform lamination in two stages. Specifically, in the first-stage lamination, a laminated film (first film) corresponding to a third layer having a fourth layer-forming
<1段階目のラミネート装置>
図5は、第4の層形成用の多孔質膜231と第5の層形成用の多孔質膜241とを熱圧着して積層膜(第3の膜)を形成するラミネート装置7の概略図である。ラミネート装置7は、一対の加熱ローラが回転しながら基材を挟みこんでラミネートする従来のニップローラ方式の装置である。
<First stage laminator>
FIG. 5 is a schematic view of a
ラミネート装置7は、巻出ローラ361、362、365、加熱ローラ360、364、巻取ローラ363、366、ローラ371〜376から構成される。巻出ローラ361には、エアクラッチ(不図示)が取り付けられ、セットされたロール161Rから保護シート161を一定の張力で巻き出す。巻出ローラ362には、エアクラッチ(不図示)が取り付けられ、セットされたロール231Rから第4の層形成用の多孔質膜231を一定の張力で巻き出す。さらに巻出ローラ365には、エアクラッチ(不図示)が取り付けられ、セットされたロール241Rから第5の層形成用の多孔質膜241を一定の張力で巻き出す。なお本実施形態では巻出においてエアクラッチによる張力制御方式を採用しているが、制御方式はこれに限定されず、張力検出用センサーやダンサーローラを用いたフィードバック方式を用いても良い。
The
加熱ローラ360は、内部に熱源を備えており、金属で覆われた表面を所定の温度範囲に維持可能である。また加熱ローラ364も内部に熱源を備えており、耐熱ゴムで覆われた表面を所定の温度範囲に維持可能である。それぞれの熱源の種類としては、特に限定されないが、電気加熱方式、誘電発熱式などを用いれば良い。加熱ローラ360、364にはそれぞれモーター(不図示)が取り付けられており、加熱ローラ360と364とが接線方向の速度が同一となるように同期して回転する。加熱ローラ364はエアシリンダによる上下機構を備えており、所定の圧力で加熱ローラ360に押し当てることができる。
The
巻取ローラ363には、エアクラッチが取り付けられ、第4の層と第5の層とをラミネートすることによって得られる第3の層に対応する2層多孔質膜151をロール151Rへ一定の張力で巻き取る。巻取ローラ366には、エアクラッチが取り付けられ、保護シート161を一定の張力で巻き取る。なお本実施形態では、巻取においてエアクラッチによる張力制御方式を採用しているが、制御方式はこれに限定されず、張力検出用センサーやダンサーローラを用いたフィードバック方式を用いても良い。
An air clutch is attached to the winding
<1段目の積層膜(第3の膜)の製造方法>
上記ラミネート装置7を用いて、積層膜である2層多孔質膜151を製造する方法について説明する。
<Method for Manufacturing First Layer Laminated Film (Third Film)>
A method of manufacturing the two-layer
ラミネート時の加熱温度及び付与される圧力は、各多孔質膜間での熱圧着が、各多孔質膜の物性や特性を損なうことなく、目的とする密着強度が得られるように選択される。 The heating temperature at the time of lamination and the applied pressure are selected so that thermocompression bonding between the porous films can obtain the desired adhesion strength without impairing the physical properties and characteristics of the porous films.
第4の層形成用の多孔質膜231と第5の層形成用の多孔質膜241をラミネートする際の加熱ローラ360、364の温度は、前記第4の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点以上とする。さらに、前記第4の繊維の前記芯構造を形成する材料の軟化点および前記第4の繊維を形成する材料の軟化点未満とする。これにより、前記鞘構造を形成する材料のみを軟化させることができ、芯構造を溶融しないため、第4の繊維の形状を維持することができる。したがって、第4の層全体が溶けつぶれないため、第4の層の目潰れを防止できる。前記加熱の温度は、用いる材料にもよるが、例えば100〜160℃とすることができる。
The temperature of the
加熱によって第4の層の鞘構造の材料が溶けた際に、その材料が加熱ローラに付着することを防止するために、保護シート161を用いる。保護シート161の材質としては、前記加熱温度に対して耐熱性があり、かつ熱伝導性が良く、第4の層の鞘構造の材料が付着しないものが望ましい。例えば、ポリイミドフィルム、PETフィルム、PPSフィルムを用いることができる。また、溶融した材料が加熱ローラに付着しないために、搬送方向に対して垂直方向の保護シート161の幅寸法は、第4の層形成用の多孔質膜231の幅寸法よりも広いことが好ましい。
When the material of the sheath structure of the fourth layer is melted by heating, the
第4の層形成用の多孔質膜231と第5の層形成用の多孔質膜241をラミネートする際の一対の加熱ローラ360、364のニップ圧力は、溶融した第4の層の鞘構造の材料が第5の層の繊維と接着する圧力以上であることが望ましい。またニップ圧力は、目潰れを防止するために第4の層の芯構造が変形しない圧力以下であることが望ましい。前記ニップ圧力は、用いる材料によるが、例えば0.5〜5kgf/cm2とすることができる。
The nip pressure of the pair of
以上説明したラミネート装置7とその製造方法によって、第4の層形成用の多孔質膜231と第5の層形成用の多孔質膜241をラミネートし、第4の層と第5の層から構成される第3の層に対応する2層多孔質膜151を製造できる。
By the
<2段階目のラミネート装置>
図6は、第1の層形成用の多孔質膜(第1の膜)211と、第2の層形成用の多孔質膜(第2の膜)221と、前記2層多孔質膜(第3の膜)151とを熱圧着して積層膜を形成するラミネート装置9の概略図である。
<Second stage laminator>
FIG. 6 shows a porous film (first film) 211 for forming a first layer, a porous film (second film) 221 for forming a second layer, and the two-layer porous film (first film). 3 is a schematic view of a
ラミネート装置9は、巻出ローラ321、322、325、加熱ローラ320、巻取ローラ323、ローラ331〜335から構成される。巻出ローラ321(第1の張力付加手段、または、第1のローラ)には、エアクラッチ(不図示)が取り付けられ、セットされたロール211Rから第1の層形成用の多孔質膜211を一定の張力で巻き出す。巻出ローラ322(第2の張力付加手段、または、第2のローラ)には、エアクラッチ(不図示)が取り付けられ、セットされたロール221Rから第2の層形成用の多孔質膜221を一定の張力で巻き出す。さらに巻出ローラ325(第4の張力付加手段、または、第4のローラ)には、エアクラッチ(不図示)が取り付けられ、セットされたロール151Rから2層多孔質膜151を一定の張力で巻き出す。なお本実施形態では巻出においてエアクラッチによる張力制御方式を採用しているが、制御方式はこれに限定されず、張力検出用センサーやダンサーローラを用いたフィードバック方式を用いても良い。
The
加熱ローラ320は、内部に熱源を備えており、金属で覆われた表面を所定の温度範囲に維持可能である。熱源の種類としては、特に限定されないが、電気加熱式、誘導発熱式などを用いれば良い。加熱ローラ320には、モーター(不図示)が取り付けられており、所定の速度で回転できる。
The
巻取ローラ323(第3の張力付加手段、または、第3のローラ)には、エアクラッチ(不図示)が取り付けられ、多孔質膜211、221と2層多孔質膜151をラミネートすることで得られる積層多孔質膜101をロール101Rへ一定の張力で巻き取る。なお本実施形態では、巻取においてエアクラッチによる張力制御方式を採用しているが、制御方式はこれに限定されず、張力検出用センサーやダンサーローラを用いたフィードバック方式を用いても良い。
An air clutch (not shown) is attached to the winding roller 323 (the third tension applying means or the third roller), and the
また本実施形態では、多孔質膜を連続的に搬送するための駆動源であるモーターを加熱ローラ320に取り付けているが、これに限定されない。加熱ローラは無負荷の状態にした上で、加熱ローラの下流側において、積層多孔質膜113をニップして送り出す方式や、巻取りローラ323にモーターを取り付ける方式を用いても良い。
In this embodiment, a motor, which is a driving source for continuously conveying the porous film, is attached to the
本発明の特徴とするところの加熱ローラ320周辺の構成について、図7を用いて説明する。
A configuration around the
図7(a)は、図6の加熱ローラ周辺の拡大図である。第1の膜である多孔質膜211と、第2の膜である多孔質膜221と、第3の膜である2層多孔質膜151は、加熱ローラ320に巻きつける経路になるように搬送される。このとき、2層多孔質膜151が多孔質膜211及び221を介して加熱ローラ320に接し始める点を始端、離れ始める点を終端とした巻き角をθとする。この巻き角θは0°よりも大きい。このとき、巻き角θが所定の角度になるようローラ333、335を配置する(図6参照)。前述のとおり、多孔質膜211、221、2層多孔質膜151にはそれぞれ張力がかかっており、巻き角θの範囲内では加熱ローラ320に密着している。
FIG. 7A is an enlarged view around the heating roller of FIG. The
加熱ローラ320がモーター(不図示)によって回転することによって、加熱ローラ320と多孔質膜211との摩擦によって多孔質膜211は所定の速度で送られる。また巻き角θ間で、多孔質膜211と多孔質膜221と2層多孔質膜151はラミネートされ、層間の密着によって送られる。
As the
上記ラミネート装置9を用いて、4層の積層多孔質膜101を製造する方法について説明する。ラミネート時の加熱温度及び付与される圧力は、各多孔質膜間での熱圧着が、各多孔質膜の物性や特性を損なうことなく、目的とする密着強度が得られるように選択される。
A method for producing a four-layer laminated
ラミネート時の加熱ローラの温度としては、前記第2の繊維および前記第4の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点以上とし、かつ、前記第2の繊維および前記第4の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点未満とする。そして、前記第1の繊維を形成する材料の軟化点未満であり、および前記第5の繊維を形成する材料の軟化点未満とする。これにより、前記鞘構造を形成する材料のみを軟化させることができ、芯構造を溶融しないため、第2の繊維および第4の繊維の形状を維持することができる。したがって、第2の層および第4の層全体が溶けつぶれないため、第2の層および第4の層の目潰れを防止できる。前記加熱の温度は、用いる材料にもよるが、例えば100〜160℃とすることができる。 The temperature of the heating roller at the time of lamination is not less than the softening point of the material forming the sheath structure of the second fiber and the fourth fiber, and the core structure of the second fiber and the fourth fiber. Less than the softening point of the material forming the. And it is below the softening point of the material which forms the said 1st fiber, and below the softening point of the material which forms the said 5th fiber. Thereby, since only the material which forms the said sheath structure can be softened and the core structure is not melted, the shapes of the second fiber and the fourth fiber can be maintained. Therefore, since the second layer and the entire fourth layer are not melted, it is possible to prevent the second layer and the fourth layer from being crushed. Although the temperature of the said heating is based also on the material to be used, it can be 100-160 degreeC, for example.
図7(b)は、図7(a)の領域Eの方向Y(すなわち、加熱ローラの周面に対して垂直方向)から見た断面図である。第1の層形成用の多孔質膜211を、加熱ローラ320と第2の層形成用の多孔質膜221との間に配置することで、加熱によって第2の層および第4の層の鞘構造の材料が溶けた際に、その材料が加熱ローラに付着することを防止できる。したがって、少なくとも加熱ローラ320における巻き角θの範囲内において、多孔質膜211の幅寸法w1は、第2の層形成用の多孔質膜221および第4の層形成用の多孔質膜231の幅寸法w2、w3よりも広いことが好ましい。なお、上記幅寸法の関係の実現が困難な場合、加熱ローラ320の表面に保護加工を施すことで、溶融した第2の層および第4の層の鞘構造の材料が付着することを防止できる。なお、幅寸法とは、加熱ローラの軸方向の寸法を意味する。
FIG. 7B is a cross-sectional view of the region E in FIG. 7A viewed from the direction Y (that is, the direction perpendicular to the peripheral surface of the heating roller). By disposing the
<2段目の積層膜の製造方法>
上記ラミネート装置9を用いて、積層多孔質膜101を製造する方法について説明する。
<Manufacturing method of second layer laminated film>
A method for manufacturing the laminated
ラミネート時に付与される圧力は2層多孔質膜151にかかる張力によって制御する。張力、多孔質膜の幅および加熱ローラの半径と、圧力との関係は、前記式(1)に示すとおりである。なお、本実施形態において多孔質膜の幅Wは、第1、2、4、5の多孔質膜のうち、最も幅の狭い膜の幅と定義する。圧力が強すぎると、多孔質膜211および多孔質膜221の目潰れが発生し、膜の物性や特性を劣化させる要因となる。圧力が弱すぎると、密着強度が小さくなり、多孔質211および多孔質膜221が2層多孔質膜151から剥がれやすくなる。多孔質膜151の張力はこれらを加味して適切な値に設定する必要がある。用いる材料にもよるが、前記張力は、例えば圧力が0.01〜0.2kgf/cm2となるように設定することができる。
The pressure applied during lamination is controlled by the tension applied to the two-layer
巻き角θは、適切なラミネート時間を確保できるよう設定する。巻き角、加熱ローラ表面における線速および加熱ローラの半径と、ラミネート時間との関係は、前記式(2)に示すとおりである。用いる材料にもよるが、前記巻き角は、例えばラミネート時間が1〜30秒となるように設定することができる。後述する実施例の場合、加熱ローラ20の半径Rは125mm、線速Vは8.2mm/秒としており、巻き角は4〜113°の間で設定できる。
The winding angle θ is set so as to ensure an appropriate laminating time. The relationship between the winding angle, the linear velocity on the surface of the heating roller, the radius of the heating roller, and the laminating time is as shown in the formula (2). Although depending on the material used, the winding angle can be set so that the laminating time is 1 to 30 seconds, for example. In the example described later, the radius R of the
以上説明したラミネート装置9とその製造方法によって、第1の層形成用の多孔質膜211と第2の層形成用の多孔質膜221と2層多孔質膜151をラミネートし、第1の層、第2の層、第4の層、第5の層から構成される積層多孔質膜101を製造できる。
なお、上記に示したラミネート装置7、9は、第1の層、第2の層、第4の層、第5の層から構成される4層の積層多孔質膜を製造する装置である。第2の層と第4の層とを同一の層(第2の層)とした構造の3層の積層多孔質膜を製造する場合には、ラミネート装置7および1を用いれば良い。その際には、まずラミネート装置7の巻出ローラ362に第2の層形成用の多孔質膜221をセットする。また、巻出ローラ365に第5の層形成用の多孔質膜241をセットする。そして、多孔質膜221と241とをラミネートすることによって得られる2層多孔質膜152を作成する。次にラミネート装置1において、巻出ローラ21に第1の層形成用の多孔質膜211を、巻出ローラ22に前記2層多孔質膜152をそれぞれセットして、多孔質膜221と2層多孔質膜152とをラミネートすることによって3層の積層多孔質膜を作成できる。
The first layer forming
The
本実施形態では2段階のラミネートをラミネート装置7および9の2台を用いて実施しているが、1つの装置を用いても良い。例えば、図8に示すようにラミネート装置7および9を統合させた構成を有するラミネート装置3が挙げられる。ラミネート装置3は、巻出ローラ421〜425、巻取ローラ451および452、ローラ401〜411、加熱ローラ460〜462、ダンサーローラ431および432、ニップローラ441および442、バッファローラ455から構成される。巻出ローラ421からは保護シート161、巻出ローラ422からは第4の層形成用の多孔質膜231、巻出ローラ423からは第5の層形成用の多孔質膜241を引き出す。また、巻出ローラ424からは第1の層形成用の多孔質膜211、巻出ローラ425からは第2層形成用の多孔質膜221をそれぞれ巻き出す。一対の加熱ローラ460、461において1段階目のラミネートを行い、加熱ローラ462において2段階目のラミネートを行う。加熱ローラ460の下流側および加熱ローラ462の上流側における2層多孔質膜151の張力制御として、ダンサーローラとサーボ駆動のニップローラを用いた方式を用いている。ニップローラ同士の搬送速度のズレに対応するために、ズレに従って上下に自由に移動可能なバッファローラを配置している。これらの構成を持つラミネート装置3を用いた積層多孔質膜の製造方法は、上記に示した実施形態と同様である。
In the present embodiment, the two-stage lamination is performed using the two
本実施形態では、1段階目のラミネートとして、従来のニップローラ方式によるラミネートを採用しているが、ラミネート方法はこれに限定されない。1段階目のラミネートにおいて、第4の層形成用の多孔質膜と第5の層形成用の多孔質膜とを積層するためには、下記(1)及び(2)を満たす必要がある。
(1)第4の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点以上、かつ第4の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点および第5の繊維を形成する材料の軟化点以下の温度を付与する。
(2)第4の繊維が目潰れする圧力以下、かつ溶融した第4の繊維の鞘構造の材料が第5の繊維に浸透する圧力以上の圧力を付与する。
In this embodiment, a conventional nip roller type laminate is adopted as the first-stage laminate, but the lamination method is not limited to this. In the first-stage lamination, in order to laminate the fourth layer forming porous film and the fifth layer forming porous film, it is necessary to satisfy the following (1) and (2).
(1) A temperature not lower than the softening point of the material forming the sheath structure of the fourth fiber and not higher than the softening point of the material forming the core structure of the fourth fiber and the softening point of the material forming the fifth fiber. Give.
(2) A pressure equal to or lower than a pressure at which the fourth fiber is crushed and a pressure equal to or higher than a pressure at which the melted sheath material of the fourth fiber penetrates the fifth fiber is applied.
これらの条件(1)及び(2)を満たせば、1段階目のラミネート方法として、本発明とする2段階目のラミネートと同様の方法を用いることもできるし、ホットプレートで挟み込む方式を用いることもできる。また、2段階目のラミネートにおいては、下記(3)(4)を満たす必要がある。 If these conditions (1) and (2) are satisfied, the same method as the second-stage lamination of the present invention can be used as the first-stage lamination method, or a method of sandwiching with a hot plate is used. You can also. In the second-stage laminate, the following (3) and (4) must be satisfied.
(3)第2の繊維および第4の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点以上、かつ第2の繊維および第4の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点、第1の繊維を形成する材料の軟化点、第5の繊維を形成する材料の軟化点以下の温度を付与する。
(4)第1の繊維、第2の繊維、第4の繊維が目潰れする圧力以下、かつ溶融した第2の繊維の鞘構造の材料が第1の繊維に浸透する圧力以上の圧力を付与する。
(3) The softening point of the material forming the sheath structure of the second fiber and the fourth fiber, the softening point of the material forming the core structure of the second fiber and the fourth fiber, and the first fiber A temperature equal to or lower than the softening point of the material to be formed and the softening point of the material to form the fifth fiber is applied.
(4) A pressure equal to or lower than a pressure at which the first fiber, the second fiber, and the fourth fiber are crushed and a pressure equal to or higher than a pressure at which a melted sheath material of the second fiber penetrates the first fiber is applied. To do.
これらの条件(3)及び(4)を満たせば、2段階目のラミネートも本発明の方法に限定はされない。しかし、本実施形態において、第1の繊維の材料として前述のとおりフッ素樹脂を含むことが好ましく、フッ素樹脂を含むことによって第1の繊維は変形しやすい。そのため、上記(3)における第1の繊維が目潰れする圧力は、第2の繊維や第4の繊維が目潰れする圧力よりもさらに低く、選定するフッ素樹脂にもよるが第1の繊維が目潰れしないためには例えば0.2kgf/cm2以下にすることが好ましい。従来のニップローラ方式において、この範囲で安定的に圧力を付与するためには、一対の加熱ロールの相対位置を高精度に制御する機構が必要であり、装置が複雑化する。対して、本発明のラミネート方法であれば、そのような機構無しに上記範囲での圧力付与を実現でき、装置コストの軽減、工程の安定化を実現できる。 If these conditions (3) and (4) are satisfied, the second-stage laminate is not limited to the method of the present invention. However, in this embodiment, it is preferable that the first fiber material includes a fluororesin as described above, and the first fiber is easily deformed by including the fluororesin. Therefore, the pressure at which the first fibers in the above (3) are crushed is lower than the pressure at which the second fibers and the fourth fibers are crushed. In order not to be crushed, for example, 0.2 kgf / cm 2 or less is preferable. In the conventional nip roller system, in order to stably apply pressure in this range, a mechanism for controlling the relative position of the pair of heating rolls with high accuracy is required, and the apparatus becomes complicated. On the other hand, with the laminating method of the present invention, it is possible to realize the application of pressure within the above range without such a mechanism, and it is possible to reduce the cost of the apparatus and stabilize the process.
以下、実施例及び比較例を用いて本発明の第1の実施形態を更に詳細に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in more detail using examples and comparative examples. The present invention is not limited in any way by the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.
(実施例1、2)
まず、第1の実施形態に対応する実施例1、2に用いる多孔質膜について説明する。
(Examples 1 and 2)
First, the porous film used in Examples 1 and 2 corresponding to the first embodiment will be described.
第1の層形成用の多孔質膜11は、材料がPTFE(軟化点320℃)、膜厚40μm、幅100mmである。第2の層形成用の多孔質膜12は材料がポリエチレン(軟化点150℃)、膜厚130μm、幅100mmである。なお、多孔質膜の各層の多孔質膜の厚さは、直進式のマイクロメーターOMV_25(ミツトヨ製)で任意の10点の層厚を測定し、その平均値を多孔質膜の厚さとして算出した。
The
次に本実施例1、2におけるラミネート装置の設計条件について説明する。基本構成は図1に示す通りであり、加熱ローラ20の半径Rは50mm、巻き角θを75°としている。加熱ローラ20の表面における線速Vは6.5mm/秒、即ちラミネート時間tを10秒とした。また、多孔質膜11にかかる張力は0.5Nに固定した。
Next, design conditions for the laminating apparatus in Examples 1 and 2 will be described. The basic configuration is as shown in FIG. 1. The
多孔質膜12にかかる張力T、加熱ローラ20の温度を変化させ、表1に示す条件でラミネートを実施した。
Lamination was performed under the conditions shown in Table 1 by changing the tension T applied to the
(比較例1)
また、比較例1では、表1に記載の通り、多孔質膜12にかかる張力を変更したこと以外、実施例1と同じ方法で、ラミネートを実施した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, as shown in Table 1, lamination was performed in the same manner as in Example 1 except that the tension applied to the
(比較例2、3)
比較例2、3として、図1に示すラミネート装置の代わりに、図3に示す従来のニップローラ方式を用いて、表2に示す条件でラミネートを実施したこと以外は、実施例1と同じ方法でラミネートを実施した。なお、図3に記載のラミネート装置5は、巻出ローラ61、62、加熱ローラ60、64、巻取ローラ63、ローラ71、72、73から構成される。また、51R、52R、53Rはロールであり、51は第1の多孔質膜であり、52は第2の多孔質膜であり、53は積層多孔質膜である。また、加熱ローラ64は加熱ローラ60に対して押圧している。
(Comparative Examples 2 and 3)
As Comparative Examples 2 and 3, using the conventional nip roller system shown in FIG. 3 instead of the laminating apparatus shown in FIG. Lamination was performed. 3 includes unwinding
[評価]
上記で得られた多孔質膜について、以下の評価方法により評価を行った。具体的には、多孔質膜の変形の有無を確認するために多孔質膜の通気性の評価を行い、また、膜同士の張り合わせの状態を確認するために多孔質膜の密着強度についての評価を行った。評価結果を表3に示す。
[Evaluation]
The porous film obtained above was evaluated by the following evaluation method. Specifically, the air permeability of the porous film is evaluated in order to confirm the presence or absence of deformation of the porous film, and the adhesion strength of the porous film is evaluated in order to confirm the state of bonding between the films. Went. The evaluation results are shown in Table 3.
<通気性>
通気性は、JIS P8117で規定されるガーレー試験機により測定されるガーレー値により規定することができる。本発明の製造方法により得られる多孔質膜全体としてのガーレー値は、10秒以下であることが好ましい。したがって、表3における評価基準は以下の通りである。
○:ガーレー値が10秒以下であった。
×:ガーレー値が10秒より大きかった。
<Breathability>
The air permeability can be defined by a Gurley value measured by a Gurley tester defined in JIS P8117. The Gurley value of the entire porous membrane obtained by the production method of the present invention is preferably 10 seconds or less. Therefore, the evaluation criteria in Table 3 are as follows.
○: Gurley value was 10 seconds or less.
X: Gurley value was greater than 10 seconds.
<密着強度>
JIS Z0237で規定される90度剥離試験法に規定される手法において、1N/20mmより大きい必要がある。したがって、表3における評価基準は以下の通りである。
A:密着強度が5N/20mm以上であった。
B:密着強度が1N/20mmより大きく、5N/20mm未満であった。
C:密着強度が1N/20mm以下であった。
<Adhesion strength>
In the method defined in the 90 degree peel test method defined in JIS Z0237, it is necessary to be larger than 1 N / 20 mm. Therefore, the evaluation criteria in Table 3 are as follows.
A: The adhesion strength was 5 N / 20 mm or more.
B: The adhesion strength was greater than 1 N / 20 mm and less than 5 N / 20 mm.
C: The adhesion strength was 1 N / 20 mm or less.
以下、実施例および比較例を用いて本発明の第2の実施形態を更に詳細に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described in more detail using examples and comparative examples. The present invention is not limited in any way by the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.
(実施例3、4)
本実施例3、4に用いる積層多孔質膜について説明する。第1の層形成用の多孔質膜211は、材料がPTFE(軟化点320℃)、膜厚2μm、幅1000mmである。第2の層形成用の多孔質膜221は、芯構造の材料がポリプロピレン(軟化点160℃)、鞘構造の材料がポリエチレン(軟化点130℃)、膜厚70μm、幅850mmである。第4の層形成用の多孔質膜231は、芯構造の材料がポリプロピレン(軟化点160℃)、鞘構造の材料がポリエチレン(軟化点130℃)、膜厚50μm、幅850mmである。第5の層形成用の多孔質膜241は、材料がポリフェニレンサルファイド(軟化点260℃)、膜厚210μm、幅1000mmである。なお、多孔質膜の各層の多孔質膜の厚さは、直進式のマイクロメーターOMV_25(ミツトヨ製)で任意の10点の層厚を測定し、その平均値を多孔質膜の厚さとして算出した。
(Examples 3 and 4)
The laminated porous membrane used in Examples 3 and 4 will be described. The
次に本実施例3、4におけるラミネート装置9の設定条件について説明する。基本構成は図6に示す通りであり、加熱ローラ320の半径Rは125mm、巻き角θを30°としている。加熱ローラ320の表面における線速Vは8.2mm/秒、即ちラミネート時間tを8秒とした。また、多孔質膜211にかかる張力は1.5N、多孔質膜221にかかる張力は15Nに固定した。
Next, setting conditions of the
多孔質膜151にかかる張力T、および加熱ローラ320の温度を変化させ、表4に示す条件でラミネートを実施した。
Lamination was performed under the conditions shown in Table 4 by changing the tension T applied to the
(比較例4)
比較例4では、表4に記載の通り、加熱ローラ320の温度を変更したこと以外、実施例3と同じ方法でラミネートした。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, as described in Table 4, lamination was performed in the same manner as in Example 3 except that the temperature of the
(比較例5、6)
2段階目のラミネートにおいても図5に示すニップローラ方式のラミネート装置7を用い、表5に示す条件でラミネートを実施したものを、比較例5、6とする。
(Comparative Examples 5 and 6)
Also in the second-stage lamination, comparative examples 5 and 6 are obtained by performing lamination under the conditions shown in Table 5 using the nip roller
[評価]
上記で得られた多孔質膜についての評価として、実施例1、2と同様に、通気性および密着強度の計測を実施した。評価方法および評価基準もまた実施例1、2と同様である。評価結果を表6に示す。
[Evaluation]
As an evaluation of the porous membrane obtained above, the breathability and adhesion strength were measured in the same manner as in Examples 1 and 2. The evaluation method and evaluation criteria are also the same as in Examples 1 and 2. The evaluation results are shown in Table 6.
1 ラミネート装置
11 第1の多孔質膜
12 第2の多孔質膜
13 積層多孔質膜
20 加熱ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (21)
表面を所定の温度に維持可能な加熱ローラと、
前記第1の膜に張力をかけるための第1の張力付加手段と、
前記第2の膜に張力をかけるための第2の張力付加手段と、
前記第1の膜と前記第2の膜とをラミネートした積層膜に張力をかけるための第3の張力付加手段とを有し、
一つの前記加熱ローラに対し、前記第1の膜、および前記第2の膜がこの順で積層するように密着し、かつ、前記第1の膜、および前記第2の膜の巻き角が0°より大きくなるように構成されていることを特徴とするラミネート装置。 A laminated film having a first layer formed by the first film and a second layer formed by the second film by thermocompression bonding the first film and the second film A laminating device for forming
A heating roller capable of maintaining the surface at a predetermined temperature;
First tension applying means for applying tension to the first film;
Second tension applying means for applying tension to the second film;
A third tension applying means for applying tension to the laminated film obtained by laminating the first film and the second film;
The first film and the second film are closely attached to one heating roller so as to be laminated in this order, and the winding angle of the first film and the second film is 0. A laminating apparatus configured to be larger than °.
前記第2の繊維が、中心軸を形成する芯構造と、前記芯構造を包む鞘構造と、を有する芯鞘構造を有しており、
前記第2の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点が、前記第2の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点よりも低いことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のラミネート装置。 The second film is a film formed by second fibers;
The second fiber has a core-sheath structure having a core structure that forms a central axis and a sheath structure that wraps the core structure;
The softening point of the material forming the sheath structure of the second fiber is lower than the softening point of the material forming the core structure of the second fiber. The laminating apparatus described in 1.
前記ラミネート装置は、更に前記第3の膜に張力をかけるための第4の張力付加手段を有し、
前記第3の張力付加手段は、前記第1の膜と、前記第2の膜と、前記第3の膜とをラミネートした積層膜に張力をかけるための張力手段であり、
一つの前記加熱ローラに対し、前記第1の膜、前記第2の膜、および前記第3の膜がこの順で積層されるように密着し、かつ、前記第1の膜、前記第2の膜、および前記第3の膜の巻き角が0°より大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のラミネート装置。 The laminated film further includes a third layer formed by a third film,
The laminating apparatus further includes a fourth tension applying unit for applying tension to the third film,
The third tension applying means is tension means for applying tension to a laminated film obtained by laminating the first film, the second film, and the third film,
The first film, the second film, and the third film are closely attached to one heating roller so as to be laminated in this order, and the first film, the second film, The laminating apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein a winding angle of the film and the third film is configured to be larger than 0 °.
表面を所定の温度に維持可能な加熱ローラと、
前記第1の膜が巻き付けられる第1のローラと、
前記第2の膜が巻き付けられる第2のローラと、
前記積層膜が巻き付けられる第3のローラとを有し、
前記第1のローラ、前記第3のローラ、および前記加熱ローラによって、前記第1の膜に張力がかけられ、
前記第2のローラ、前記第3のローラ、および前記加熱ローラによって、前記第2の膜に張力がかけられ、
一つの前記加熱ローラに対し、前記第1の膜、および前記第2の膜がこの順で積層するように密着し、かつ、前記第1の膜、および前記第2の膜の巻き角が0°より大きくなるように構成されていることを特徴とするラミネート装置。 A laminated film having a first layer formed by the first film and a second layer formed by the second film by thermocompression bonding the first film and the second film A laminating device for forming
A heating roller capable of maintaining the surface at a predetermined temperature;
A first roller around which the first film is wound;
A second roller around which the second film is wound;
A third roller around which the laminated film is wound,
Tension is applied to the first film by the first roller, the third roller, and the heating roller,
Tension is applied to the second film by the second roller, the third roller, and the heating roller,
The first film and the second film are closely attached to one heating roller so as to be laminated in this order, and the winding angle of the first film and the second film is 0. A laminating apparatus configured to be larger than °.
前記第1の膜を、表面を所定の温度に維持された加熱ローラに接触させる第1の接触工程と、
前記第2の膜を、前記第1の膜を介して前記加熱ローラに接触させる第2の接触工程と、
前記第2の膜に付加される張力により、前記第2の膜と前記第1の膜とを前記加熱ローラに密着させることで、前記第1の膜と前記第2の膜とを熱圧着する熱圧着工程と、
を有することを特徴とする積層膜の製造方法。 A laminated film having a first layer formed by the first film and a second layer formed by the second film by thermocompression bonding the first film and the second film A method for producing a laminated film for forming
A first contact step of bringing the first film into contact with a heating roller whose surface is maintained at a predetermined temperature;
A second contact step in which the second film is brought into contact with the heating roller via the first film;
The first film and the second film are thermocompression-bonded by bringing the second film and the first film into close contact with the heating roller by the tension applied to the second film. A thermocompression bonding process;
A method for producing a laminated film, comprising:
前記第2の繊維が、中心軸を形成する芯構造と、前記芯構造を包む鞘構造と、を有する芯鞘構造を有しており、
前記第2の繊維の鞘構造を形成する材料の軟化点が、前記第2の繊維の芯構造を形成する材料の軟化点よりも低いことを特徴とする請求項11〜16のいずれか一項に記載の積層膜の製造方法。 The second film is a film formed by second fibers;
The second fiber has a core-sheath structure having a core structure that forms a central axis and a sheath structure that wraps the core structure;
17. The softening point of the material forming the sheath structure of the second fiber is lower than the softening point of the material forming the core structure of the second fiber. The manufacturing method of laminated film as described in any one of.
前記第1の膜を、表面を所定の温度に維持された加熱ローラに接触させる第1の接触工程と、
前記第2の膜を、前記第1の膜を介して前記加熱ローラに接触させる第2の接触工程と、
前記第3の膜を、前記第1の膜及び前記第2の膜を介して前記加熱ローラに接触させる第3の接触工程と、
前記第3の膜に付加される張力により、前記第3の膜と前記第2の膜と前記第1の膜とを前記加熱ローラに密着させることで、前記第1の膜と前記第2の膜と前記第3の膜とを熱圧着する熱圧着工程と、
を有することを特徴とする積層膜の製造方法。 A first film formed by the first film and a second film formed by the second film are formed by thermocompression bonding the first film, the second film, and the third film. A method for producing a laminated film, comprising: forming a laminated film having a layer and a third layer formed by the third film,
A first contact step of bringing the first film into contact with a heating roller whose surface is maintained at a predetermined temperature;
A second contact step in which the second film is brought into contact with the heating roller via the first film;
A third contact step of bringing the third film into contact with the heating roller via the first film and the second film;
By bringing the third film, the second film, and the first film into close contact with the heating roller by the tension applied to the third film, the first film and the second film A thermocompression bonding step of thermocompression bonding the film and the third film;
A method for producing a laminated film, comprising:
21. The method of manufacturing a laminated film according to claim 20, wherein the third film has a fourth layer and a fifth layer.
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CN113874306A (en) * | 2019-07-11 | 2021-12-31 | 日本电气硝子株式会社 | Method and apparatus for manufacturing glass roll |
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