JP2021084364A - Laminating device and manufacturing method of laminated film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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 and a method for producing a laminated film.
複数の膜を積層して積層膜を形成する装置として、ラミネート装置が知られている。ラミネート装置では、特許文献1に示すように、複数の膜を熱圧着することによって積層膜を形成することができる。
A laminating device is known as a device for laminating a plurality of films to form a laminated film. In the laminating apparatus, as shown in
しかしながら、ラミネート装置のように、膜を複数ローラ間で搬送して加工を行う場合、膜を巻き取る巻取ローラにおいて巻き締り圧力が加わる。この巻き締り圧力によって、膜にしわが生じることがある。そのため、巻取ローラにおける巻き締り圧力による膜への影響を低減するために、特許文献2に示すように膜の幅方向の端部にスペーサーとして粘着性のテープを設ける方法が知られている。これにより、膜の端部は相対的に厚くなり、巻き取り時に膜の中央部は接触しないため、膜の中央部での巻き締り圧力の影響を低減することができる。 However, when the film is conveyed between a plurality of rollers for processing as in a laminating device, a winding pressure is applied to the winding roller that winds the film. This tightening pressure can cause the film to wrinkle. Therefore, in order to reduce the influence of the winding pressure on the winding roller on the film, there is known a method of providing an adhesive tape as a spacer at the end portion of the film in the width direction as shown in Patent Document 2. As a result, the end portion of the film becomes relatively thick, and the central portion of the film does not come into contact during winding, so that the influence of the winding pressure at the central portion of the film can be reduced.
特許文献2に記載の方法をラミネート装置に適用することで、膜の端部を相対的に厚くして巻き締り圧力を低減できる。しかしながら、そのためには膜の端部を加工する工程がさらに必要となる。膜の端部を加工する工程を追加するためには新たな装置が必要となるため、コストアップにつながる。 By applying the method described in Patent Document 2 to the laminating apparatus, the end portion of the film can be made relatively thick to reduce the winding pressure. However, for that purpose, a step of processing the end portion of the film is further required. A new device is required to add a process for processing the end portion of the film, which leads to an increase in cost.
したがって、本発明の目的は、新たな装置を増やすことなく、巻き締り圧力を低減することができるラミネート装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、新たな工程を増やすことなく、巻き締り圧力を低減することができる積層膜の製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a laminating device capable of reducing the winding pressure without increasing the number of new devices. Another object of the present invention is to provide a method for producing a laminated film capable of reducing the winding pressure without increasing the number of new steps.
本発明に係るラミネート装置は、
複数の膜をそれぞれ供給する複数の巻出ローラと、
ニップ部を形成する一対の加熱ローラと、
前記積層膜を巻き取る巻取ローラと、
を有し、
前記複数の膜を前記ニップ部に通過させることで、前記複数の膜を熱圧着して積層膜を形成するラミネート装置であって、
前記ニップ部において、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する加熱温度が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する加熱温度よりも低い、及び、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する圧力が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する圧力よりも小さい、
の少なくともいずれかを満たすことを特徴とする。
The laminating apparatus according to the present invention is
With multiple unwinding rollers that supply multiple films, respectively.
A pair of heating rollers forming the nip,
A take-up roller that winds up the laminated film and
Have,
A laminating device for forming a laminated film by thermocompression bonding the plurality of films by passing the plurality of films through the nip portion.
In the nip part
The heating temperature for both ends in the width direction of the plurality of films is lower than the heating temperature for the center portion in the width direction of the plurality of films, and
The pressure on both ends in the width direction of the plurality of films is smaller than the pressure on the center portion in the width direction of the plurality of films.
It is characterized by satisfying at least one of.
また、本発明に係る別のラミネート装置は、
複数の膜をそれぞれ供給する複数の巻出ローラと、
前記複数の膜と接触する接触部を有する加熱ローラと、
前記積層膜を巻き取る巻取ローラと、
を有し、
前記巻出ローラ及び前記巻取ローラは、前記複数の膜及び前記積層膜に張力を付加する張力付加手段であり、
前記複数の膜を、前記張力付加手段によって前記複数の膜に張力を付加した状態で、前記接触部における巻き角が0°より大きくなるように前記加熱ローラに接触させることで、前記複数の膜を熱圧着して積層膜を形成するラミネート装置であって、
前記接触部において、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する加熱温度が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する加熱温度よりも低い、及び、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する圧力が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する圧力よりも小さい、
の少なくともいずれかを満たすことを特徴とする。
Further, another laminating device according to the present invention is
With multiple unwinding rollers that supply multiple films, respectively.
A heating roller having a contact portion in contact with the plurality of membranes,
A take-up roller that winds up the laminated film and
Have,
The unwinding roller and the winding roller are tension applying means for applying tension to the plurality of films and the laminated film.
The plurality of films are brought into contact with the heating roller so that the winding angle at the contact portion is larger than 0 ° in a state where tension is applied to the plurality of films by the tension applying means. Is a laminating device that forms a laminated film by thermocompression bonding.
At the contact part
The heating temperature for both ends in the width direction of the plurality of films is lower than the heating temperature for the center portion in the width direction of the plurality of films, and
The pressure on both ends in the width direction of the plurality of films is smaller than the pressure on the center portion in the width direction of the plurality of films.
It is characterized by satisfying at least one of.
また、本発明に係る積層膜の製造方法は、
複数の膜を熱圧着して積層膜を形成する熱圧着工程を有する積層膜の製造方法であって、
前記熱圧着工程において、
前記複数の膜の幅方向における両端部への加熱温度が、前記複数の膜の幅方向における中央部への加熱温度よりも低い、及び、
前記複数の膜の幅方向における両端部への圧力が、前記複数の膜の幅方向における中央部への圧力よりも小さい、
の少なくともいずれかを満たすことを特徴とする。
Further, the method for producing a laminated film according to the present invention is as follows.
A method for producing a laminated film, which comprises a thermocompression bonding step of forming a laminated film by thermocompression bonding a plurality of films.
In the thermocompression bonding step
The heating temperature to both ends in the width direction of the plurality of films is lower than the heating temperature to the center portion in the width direction of the plurality of films, and
The pressure on both ends in the width direction of the plurality of films is smaller than the pressure on the center portion in the width direction of the plurality of films.
It is characterized by satisfying at least one of.
本発明によれば、新たな装置を増やすことなく、巻き締り圧力を低減することができるラミネート装置を提供することができる。また、新たな工程を増やすことなく、巻き締り圧力を低減することができる積層膜の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a laminating device capable of reducing the winding pressure without increasing the number of new devices. Further, it is possible to provide a method for producing a laminated film capable of reducing the winding pressure without increasing the number of new steps.
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.
[積層膜]
本発明において、積層膜を構成する層の数は特に限定されないが、2〜5層の範囲から選択することが好ましい。この積層膜を構成する各層は各層間で結合されており、積層膜としての強度を保持している。
[Laminated film]
In the present invention, the number of layers constituting the laminated film is not particularly limited, but it is preferable to select from the range of 2 to 5 layers. Each layer constituting this laminated film is bonded between each layer, and retains the strength as a laminated film.
積層膜を構成する各層は、少なくとも1つ以上の接着層を含む。本発明において接着層とは、他の層の構成材料と比較して軟化点が低く、ラミネート時における加熱によって軟化させる層である。被接着層とは、接着層によって接着される層である。相対的に軟化点が高く、ラミネート時に軟化させない層とする。また、「軟化点」とは層を構成する材料が融点を有する場合は融点を、融点を有さずにガラス転移点を有する場合はガラス転移点を、それぞれ指すものとする。 Each layer constituting the laminated film includes at least one adhesive layer. In the present invention, the adhesive layer is a layer that has a lower softening point than the constituent materials of other layers and is softened by heating at the time of laminating. The layer to be adhered is a layer to be adhered by the adhesive layer. A layer that has a relatively high softening point and is not softened during laminating. Further, the "softening point" refers to the melting point when the material constituting the layer has a melting point, and refers to the glass transition point when the material having no melting point has a glass transition point.
また、積層膜の形成に用いられる複数の膜は多孔質膜であってもよい。液吸収部材として積層膜を用いる場合、複数の膜はいずれも多孔質膜であることが好ましい。 Further, the plurality of films used for forming the laminated film may be a porous film. When a laminated film is used as the liquid absorbing member, it is preferable that all of the plurality of films are porous films.
[ラミネート装置]
ラミネート装置としては、図1に記載のニップ方式のラミネート装置と、図2に記載のニップレス方式のラミネート装置が挙げられる。
[Laminating device]
Examples of the laminating device include the nip-type laminating device shown in FIG. 1 and the nipless-type laminating device shown in FIG.
以下に、ニップ方式のラミネート装置及びニップレス方式のラミネート装置についてそれぞれ説明する。 The nip type laminating device and the nipless type laminating device will be described below.
図1に記載のニップ方式のラミネート装置1は、第1の膜11、第2の膜12、及び第3の膜13の3つの膜を熱圧着によって積層して積層膜を形成するラミネート装置である。第1の膜11は積層膜における第1の層形成用の膜であり、第2の膜は積層膜における第2の層形成用の膜であり、第3の膜は積層膜における第3の層形成用の膜である。
The nip-
ラミネート装置1は、巻出ローラ21、22、及び23、一対の加熱ローラ41及び42、巻取ローラ24、ローラ31、32、33、及び34を有する。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)が取り付けられており、巻出ローラ21にセットされた第1の膜のロール11Rから第1の膜11を一定の張力で巻き出し、第1の膜が供給される。巻出ローラ22及び23(第2の張力付加手段及び第3の張力付加手段、または、第2のロール及び第3のロール)も同様にエアクラッチが取り付けられている。そして、巻出ローラ22及び23にセットされた第2の膜のロール12R及び第3の膜のロール13Rから、それぞれ第2の膜12及び第3の膜13を一定の張力で巻き出し、第2の膜及び第3の膜が供給される。なお、本実施形態では、巻出ローラ21、22、及び23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、張力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張力を制御してもよい。
The
一対の加熱ローラ41及び42は、それぞれ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41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。加熱ローラ42にはリニアアクチュエータ(不図示)が取り付けられており、加熱ローラ41と平行に可動であり、加熱ローラ41と加熱ローラ42との間のニップ圧を制御したり、加熱ローラ41から加熱ローラ42を離間させることができる。なお、本実施形態では、2つの加熱ローラの内部に熱源を具備しているが、一方の加熱ローラを、熱源を内部に具備しないローラに置き換えてもよい。
The pair of
巻取ローラ24(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、第1の膜11、第2の膜12、及び第3の膜13をラミネートすることによって得られた積層膜14を一定の張力で巻き取る。そして、積層膜のロール14Rを形成する。なお本実施形態では、巻取ローラ24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、張力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張力を制御してもよい。
An air clutch (not shown) is attached to the take-up roller 24 (fourth tension applying means or fourth roller), and the
また、本実施形態では、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41に取り付けているが、これに限定されない。例えば、加熱ローラはモーターを具備せずに、加熱ローラ41の積層膜14の搬送方向の下流側において、積層膜14をニップして送り出す方式や、巻取ローラ24にモーターを取り付ける方式を用いてもよい。
Further, in the present embodiment, a motor, which is a drive source for continuously transporting the film, is attached to the
次に、図2に記載のニップレス方式のラミネート装置2について説明する。 Next, the nipless type laminating apparatus 2 shown in FIG. 2 will be described.
図2に記載のニップレス方式のラミネート装置2では、図1に記載のニップ方式のラミネート装置1の一対の加熱ローラ41及び42の代わりに、1つの加熱ローラを用いている。そして、第1の膜、第2の膜、及び第3の膜からなる複数の膜を、張力付加手段である巻出ローラ21、22、23、及び、巻取ローラ24によって複数の膜に張力を付加する。その状態で、加熱ローラ51との接触部における巻き角が0°より大きくなるように加熱ローラ51に接触させることで、複数の膜を熱圧着して積層膜14を形成する。その他のニップレス方式のラミネート装置2は、ニップ方式のラミネート装置1と同様の構成とすることができる。
In the nipless type laminating device 2 shown in FIG. 2, one heating roller is used instead of the pair of
[積層膜の製造方法]
積層膜の製造方法について説明する。
[Manufacturing method of laminated film]
A method for manufacturing a laminated film will be described.
積層膜の製造方法は、複数の膜を熱圧着して積層膜を形成する熱圧着工程を有する。積層膜のうち、接着層は加熱ローラと直接接触しない位置に配置することが好ましい。 The method for producing a laminated film includes a thermocompression bonding step of forming a laminated film by thermocompression bonding a plurality of films. Of the laminated films, the adhesive layer is preferably arranged at a position where it does not come into direct contact with the heating roller.
図1及び図2におけるラミネート装置では、積層膜を構成する層を3つとしているが、本発明はこれに限定されない。加えて、ラミネートに用いる第1の膜、第2の膜、及び第3の膜はそれぞれ単層でも複数層構成でもよい。また、積層膜のうち、加熱ローラに最も近い1つまたは複数の膜を熱圧着する際の保護膜として使用し、熱圧着工程後に剥離して巻取ローラ24とは別のローラに巻き取ってもよい。
In the laminating apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the number of layers constituting the laminated film is three, but the present invention is not limited to this. In addition, the first film, the second film, and the third film used for laminating may each have a single layer or a multi-layer structure. Further, among the laminated films, one or more films closest to the heating roller are used as a protective film when thermocompression bonding is performed, and after the thermocompression bonding process, the film is peeled off and wound on a roller different from the winding
熱圧着工程における複数の膜に対する加熱温度及び付与される圧力は、各膜間での熱圧着が、各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 and the pressure applied to the plurality of films in the thermocompression bonding process are selected so that the thermocompression bonding between the films can obtain the desired adhesion strength without impairing the physical properties and characteristics of each film. ..
熱圧着工程における複数の膜に対する加熱温度(加熱ローラの表面温度)としては、接着層に含まれる材料の軟化点以上であることが好ましい。また、熱圧着工程における複数の膜に対する加熱温度は、被接着層に含まれる材料の軟化点よりも低いことが好ましい。そして、本実施形態における加熱ローラの表面温度は、接着層の材料の軟化点よりも、10〜50℃高い温度、かつ被接着層の材料の軟化点未満の温度とすることが好ましい。 The heating temperature (surface temperature of the heating roller) for the plurality of films in the thermocompression bonding step is preferably equal to or higher than the softening point of the material contained in the adhesive layer. Further, the heating temperature for the plurality of films in the thermocompression bonding step is preferably lower than the softening point of the material contained in the layer to be adhered. The surface temperature of the heating roller in the present embodiment is preferably 10 to 50 ° C. higher than the softening point of the material of the adhesive layer and lower than the softening point of the material of the adhesive layer.
熱圧着工程の際に複数の膜に付与される圧力は、図1のラミネート装置では一対の加熱ローラ41、42のニップ圧によって制御される。このニップ圧は、加熱ローラ42に取り付けられたリニアアクチュエータによって調整することが可能である。加熱ローラ41、42のニップ圧は、軟化した接着層の材料が被接着層の材料と接着する圧力以上であることが好ましい。また、図2のラミネート装置では加熱ローラ51の接触部における複数の膜の巻き角と張力付加手段の張力によって制御される。
The pressure applied to the plurality of films during the thermocompression bonding step is controlled by the nip pressures of the pair of
積層膜の製造方法のプロセスについて説明する。 The process of the manufacturing method of the laminated film will be described.
まず、張力をかけて送り出された複数の膜(第1の膜、第2の膜、第3の膜)は搬送経路上で重なり積層される。続いて、この接着前の積層した膜は加熱ローラ41と加熱ローラ42との間のニップ部を通過することによって加熱及び加圧され、第1の膜11、第2の膜12、及び第3の膜13が熱圧着した積層膜14を形成する。こうして得られた積層膜14は、巻取ローラに巻き取られて収納される。
First, a plurality of films (first film, second film, third film) sent out under tension are overlapped and laminated on the transport path. Subsequently, the laminated film before bonding is heated and pressurized by passing through the nip portion between the
また、図1のラミネート装置では、加熱ローラ42をリニアアクチュエータにより加熱ローラ41に押しつけながら熱圧着を行うニップ方式であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、図2に記載のように、加熱ローラ42を用いず、第1の膜11、第2の膜12、第3の膜13をそれらの膜に係る張力によって加熱ローラ41に押し付けることで、加熱及び加圧を行い、ラミネートを行うニップレス方式を用いてもよい。
Further, the laminating apparatus of FIG. 1 is a nip method in which the
ラミネート装置における加熱及び加圧によって、接着層は加熱により軟化した上で、加圧により変形する。また、軟化した接着層の一部は被接着層に浸透して密着するため、形成された積層膜の厚さは、第1の膜、第2の膜、及び第3の膜の厚さの総和よりも小さくなる。そして、その厚さの変化量は熱圧着の条件により調整することができる。例えば、積層膜の端部の厚さが積層膜の中央部の厚さよりも大きくなるように熱圧着の条件を変えることができる。これにより、新たな工程や新たな装置を増やすことなく、積層膜14が巻取ローラ24に巻き取られた際に、巻き締り圧力が積層膜の幅方向の両端部にかかり、積層膜の幅方向の中央部に巻き締りによる圧力を低減することができる。
By heating and pressurizing in the laminating apparatus, the adhesive layer is softened by heating and then deformed by pressurization. Further, since a part of the softened adhesive layer permeates and adheres to the adhesive layer, the thickness of the formed laminated film is the thickness of the first film, the second film, and the third film. It is smaller than the total. The amount of change in the thickness can be adjusted according to the conditions of thermocompression bonding. For example, the thermocompression bonding conditions can be changed so that the thickness of the edge portion of the laminated film is larger than the thickness of the central portion of the laminated film. As a result, when the
図3(a)に、巻取ローラ24と、両端部の厚さを厚くした積層膜14の幅方向の断面図を示す。また、図3(b)は図3(a)における領域Xの拡大図である。図3(b)に示されているように、積層膜14の端部が厚くなるように形成されているため、巻取ローラ24に巻き取られた積層膜14は中央部同士は接触していないため、巻き締り圧力は積層膜14の端部に集中する。また、巻取ローラ24の直径は大きいほど巻き回数が減り、巻き締り圧力も小さくなる。そのため、巻取ローラ24の直径は150mm〜200mmであることが好ましい。巻き取った際には積層膜同士の中央部が接触しないことが望ましいため、積層膜の両端部と中央部の厚さの差は、積層膜の自重による中央部のたわみ量以上であることが好ましい。
FIG. 3A shows a cross-sectional view of the take-up
以上の積層膜の製造方法であれば、工程を追加せずに積層膜の端部と中央部の厚さに差をつけて中央部の巻き締り圧力を低減できる。積層膜の端部と中央部での厚さの差をつけられる熱圧着の条件は複数の膜に対する加熱温度と圧力によるものであることから、加熱ローラが重要な役割を担う。以下に、第1〜4の実施形態における加熱ローラについて説明する。なお、第1〜4の実施形態におけるラミネート装置としては図1に記載の構成のものを用いた。 With the above method for manufacturing a laminated film, the winding pressure at the central portion can be reduced by making a difference in the thickness between the end portion and the central portion of the laminated film without adding a step. The heating roller plays an important role because the condition of thermocompression bonding that allows the difference in thickness between the edge and the center of the laminated film depends on the heating temperature and pressure for a plurality of films. The heating rollers according to the first to fourth embodiments will be described below. As the laminating apparatus according to the first to fourth embodiments, the one having the configuration shown in FIG. 1 was used.
(第1の実施形態)
図4を用いて、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First Embodiment)
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図4(a)は、第1の実施形態のラミネート装置における加熱ローラ41及び42、並びに積層膜の幅方向の断面図である。また、図4(b)は図4(a)の領域Xの拡大図である。この実施形態において加熱ローラ41及び42の幅は第1の膜、第2の膜、及び第3の膜の幅よりも狭い。これにより、各膜は加熱ローラの両端からはみ出た状態で熱圧着を行う。加熱ローラからはみ出た膜の端部においては加熱及び加圧が行われない。すなわち、複数の膜の幅方向における両端部に対する加熱温度は、複数の膜の幅方向における中央部に対する加熱温度よりも低く、複数の膜の幅方向における両端部に対する圧力は、複数の膜の幅方向における中央部に対する圧力よりも小さい状態となっている。そのため、積層膜の端部の厚さは中央部の厚さよりも大きくすることができる。
FIG. 4A is a cross-sectional view of the
(第2の実施形態)
図5を用いて、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図5(a)は、第2の実施形態のラミネート装置における加熱ローラ41及び42、並びに積層膜の幅方向の断面図である。また、図5(b)は図5(a)の領域Xの拡大図である。この実施形態において、加熱ローラは、長手方向の両端部の直径が長手方向の中央部の直径よりも小さく、テーパー形状部を有する。これにより、熱圧着時に各膜に加わる圧力は、中央部に比べて両端部の方が小さくなるため、積層膜の両端部の厚さを中央部の厚さよりも大きくすることができる。第2の実施形態においては、積層膜の両端部の厚さは中央部に比べて大きいため、中央部の巻き締り圧力を低減できる。また、両端部で膜同士が密着しているため、積層膜の表面及び裏面の膜が比較的柔らかい場合でも巻取時に積層膜の端部が中央部の側に織り込まれにくくすることができる。
FIG. 5A is a cross-sectional view of the
(第3の実施形態)
図6を用いて、本発明の第3の実施形態について説明する。
(Third Embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図6(a)は、第3の実施形態のラミネート装置における加熱ローラ41及び42、並びに積層膜の幅方向の断面図である。また、図6(b)は図6(a)の領域Xの拡大図である。この実施形態において、加熱ローラは、加熱ローラの両端部の熱伝達率が中央部の熱伝達率よりも小さくなるように、加熱ローラの中央部と両端部において熱伝達率の異なる材料で構成されている。これにより、熱圧着時に各膜に加わる温度は、中央部に比べて両端部の方が小さくなるため、積層膜の両端部の厚さを中央部の厚さよりも大きくすることができる。第3の実施形態においては、積層膜の両端部の厚さは中央部に比べて大きいため、中央部の巻き締り圧力を低減できる。また、両端部で膜同士が密着しているため、積層膜の表面及び裏面の膜が比較的柔らかい場合でも巻取時に積層膜の端部が中央部の側に織り込まれにくくすることができる。
FIG. 6A is a cross-sectional view of the
(第4の実施形態)
図7を用いて、本発明の第4の実施形態について説明する。
(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.
図7(a)は、第4の実施形態のラミネート装置における加熱ローラ41及び42、並びに積層膜の幅方向の断面図である。また、図7(b)は図7(a)の領域Xの拡大図である。この実施形態において、加熱ローラは、長手方向の両端部の直径が長手方向の中央部の直径よりも小さく、段付き形状を有している。これにより、第2の実施形態と同様に、熱圧着時に各膜に加わる圧力は、中央部に比べて両端部の方が小さくなるため、積層膜の両端部の厚さを中央部の厚さよりも大きくすることができる。第4の実施形態においては、積層膜の両端部の厚さは中央部に比べて大きいため、中央部の巻き締り圧力を低減できる。また、両端部で膜同士が密着しているため、積層膜の表面及び裏面の膜が比較的柔らかい場合でも巻取時に積層膜の端部が中央部の側に織り込まれにくくすることができる。さらに、第4の実施形態では加熱ローラの両端部と中央部の境界に段差があることにより、積層膜においても端部と中央部の境界が目視で分かりやすくなる。そのため、積層膜の端部を後工程でスリット加工により切り離す際の作業性が高まる。そのため、スリット加工をする場合には、第2及び第3の実施形態に比べて、第4の実施形態が適している。
FIG. 7A is a cross-sectional view of the
上記の4つの加熱ローラの実施形態は、単体で用いても、複数を組み合わせて用いてもよい。また、上記の4つの加熱ローラの実施形態は、加熱ローラ41及び42のうちのいずれか一方のみ適用してもよい。また、加熱ローラ41及び42の代わりに、図2に記載のニップレス方式のラミネート装置に用いられる加熱ローラ51を用いてもよい。
The above-mentioned four heating roller embodiments may be used alone or in combination of two or more. Further, the above four heating roller embodiments may be applied to only one of the
以下、実施例及び比較例を用いて本発明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、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to the following examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.
まず、実施例1〜4及び比較例1に用いる積層多孔質膜について説明する。 First, the laminated porous membrane used in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 will be described.
第1の層形成用の多孔質膜11は、ポリテトラフルオロエチレン(軟化点320℃)によって構成される膜であり、厚さ2μm、幅850mmである。第2の層形成用の多孔質膜12は、芯構造がポリプロピレン(軟化点160℃)、鞘構造がポリエチレン(軟化点130℃)である芯鞘構造を有する繊維によって構成される膜であり、厚さ70μm、幅850mmである。第3の層形成用の多孔質膜は、芯構造がポリプロピレン(軟化点160℃)、鞘構造がポリエチレン(軟化点130℃)である芯鞘構造を有する繊維によって構成される膜であり、厚さ50μm、幅850mmである。第4の層形成用の多孔質膜は、ポリフェニレンサルファイド(軟化点260℃)によって構成される膜であり、厚さ210μm、幅850mmである。
The first layer-forming
第3の層形成用の多孔質膜と第4の層形成用の多孔質膜はであらかじめ熱圧着し、この積層膜を多孔質膜13とした。多孔質膜13の厚さは250μmである。ラミネートの際には、上から順に、第1の層、第2の層、第3の層、第4の層となるように、多孔質膜11、多孔質膜12、多孔質膜13の順に配置し、図2に記載のラミネート装置を用いて積層多孔質膜を形成した。
The porous film for forming the third layer and the porous film for forming the fourth layer were thermocompression-bonded in advance, and this laminated film was designated as the
なお、各多孔質膜の厚さは、直進式のマイクロメーターOMV_25(ミツトヨ製)で任意の10点の膜厚を測定し、その平均値を多孔質膜の厚さとして算出した。また、軟化点は、DSC測定器(Q−1000(商品名)、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)を用いて得られた熱吸収量のピーク値より測定する、DSC(示差走査熱量測定)にて求めた値である。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記述している。 The thickness of each porous film was measured by measuring the film thickness at any 10 points with a straight-ahead micrometer OMV_25 (manufactured by Mitutoyo), and the average value was calculated as the thickness of the porous film. The softening point is measured from the peak value of the endothermic amount obtained by using a DSC measuring device (Q-1000 (trade name), manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.), DSC (differential difference). It is a value obtained by scanning calorimetry). When a plurality of materials are included, the softening points in the state where the plurality of materials are included are described.
実施例で用いたラミネート装置において、巻取ローラ24の直径は80mmであり、巻取張力は500Nとした。また、多孔質膜11に加わる張力は3N、多孔質膜12に加わる張力は30N、多孔質膜13に加わる張力は470Nとした。加熱ローラ51において、中央部の表面における線速は8.2mm/secとした。このときの熱圧着の時間は8秒間である。加熱ローラの中央部表面の温度は150℃、多孔質膜の加熱ローラ51との接触部における巻き角は30°とした。ここで巻き角とは、加熱ローラ41に対して最も遠い膜である多孔質膜13が加熱ローラ51に対して、多孔質膜11、12を介して接触して加熱されている領域の加熱ローラ51の回転軸に対する角度のことである。なお、本発明において加熱ローラの表面温度はアイ電子技研製の熱電対温度計TS−001及びセンサプローブT−004を用いて任意の10点の温度を測定し、その平均値を算出した値である。
In the laminating apparatus used in the examples, the diameter of the take-up
(実施例1)
ラミネート装置の加熱ローラ51として、半径が125mm、幅が750mmである円筒形状の鉄製の加熱ローラを用いた。この加熱ローラ51の幅は、各多孔質膜11、12、13の幅よりも狭い。そのため、各多孔質膜は加熱ローラの両端からはみ出た状態で熱圧着が行われた。
(Example 1)
As the
(実施例2)
ラミネート装置の加熱ローラ51として、両端部における半径が124mm、中央部における半径が125mm、幅が850mmであり、テーパー形状部を有する鉄製の加熱ローラを用いた。この加熱ローラは、長手方向の両端部の直径が長手方向の中央部の直径よりも小さく、テーパー形状部を有する。そのため、熱圧着時に各多孔質膜11、12、13に加わる圧力は、中央部に比べて両端部の方が小さくなった。
(Example 2)
As the
(実施例3)
ラミネート装置の加熱ローラ51として、半径が125mm、幅が850mmである円筒形状の銅製の加熱ローラを用いた。この加熱ローラの中央部の表面は鉄製とし、両端から50mmの端部の表面は銅より熱伝達率の低いニッケル製とした。加熱ローラ41の表面温度は、中央部が150℃、端部が130℃とした。加熱ローラは、加熱ローラの両端部の熱伝達率が中央部の熱伝達率よりも小さくなるように、加熱ローラの中央部と両端部において熱伝達率の異なる材料で構成されている。そのため、熱圧着時に各多孔質膜に加わる温度は、中央部に比べて両端部の方が小さくなった。
(Example 3)
As the
(実施例4)
ラミネート装置の加熱ローラ51として、両端部から50mmの範囲の半径が124mm、中央部における半径が125mm、幅が850mmであり、段付き形状部を有する鉄製の加熱ローラを用いた。この加熱ローラは、長手方向の両端部の直径が長手方向の中央部の直径よりも小さく、段付き形状を有する。そのため、熱圧着時に各多孔質膜11、12、13に加わる圧力は、中央部に比べて両端部の方が小さくなった。
(Example 4)
As the
(比較例1)
ラミネート装置の加熱ローラ51として、半径125mm、幅850mmである円筒形状の鉄製の加熱ローラを用いた。この加熱ローラの幅は、各多孔質膜11、12、13の幅と同じ長さである。そのため、熱圧着時の各多孔質膜11、12、13に対する加熱温度及び圧力は中央部と両端部において同じであった。
(Comparative Example 1)
As the
[評価]
上記実施例1〜4、及び、比較例1で得られた積層多孔質膜について、以下の方法により評価を行った。
[Evaluation]
The laminated porous membranes obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were evaluated by the following methods.
具体的には、ラミネート加工及び巻き取りを20m行い、一定期間保存した後の積層多孔質膜のロールを用い、ロールの最内側と最外側での通気性、端部の挟み込みの有無、端部と中央部の境界の有無についての評価を行った。この時、巻き締り圧力に関しての評価に通気性を用いたのは、多孔質膜は圧力の付加により通気性が低下するためである。 Specifically, using a roll of laminated porous membrane after laminating and winding for 20 m and storing for a certain period of time, breathability on the innermost and outermost sides of the roll, presence or absence of pinching at the end, and the end We evaluated the presence or absence of the boundary between the center and the center. At this time, the reason why the air permeability was used for the evaluation of the winding pressure is that the air permeability of the porous membrane decreases due to the application of pressure.
評価結果を表1に示す。 The evaluation results are shown in Table 1.
<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を用いて評価した。表1における評価基準は以下の通りである。
<Breathability>
Breathability was evaluated using the Garley value measured by the Garley testing machine specified in JIS P8117. The evaluation criteria in Table 1 are as follows.
×:積層多孔質膜のロールの最内側中央部と積層多孔質膜のロールの最外側中央部でのガーレー値の差異が1秒以上である。 X: The difference in the Garley value between the innermost central portion of the roll of the laminated porous membrane and the outermost central portion of the roll of the laminated porous membrane is 1 second or more.
○:積層多孔質膜のロールの最内側中央部と積層多孔質膜のロールの最外側中央部でのガーレー値の差異が1秒未満である。 ◯: The difference in the Garley value between the innermost central portion of the roll of the laminated porous membrane and the outermost central portion of the roll of the laminated porous membrane is less than 1 second.
<端部の挟み込み>
巻取後の積層多孔質膜の端部の巻き込みについて、目視により評価を行った。表1における評価基準は以下の通りである。
<Pinching the end>
The entrainment of the end portion of the laminated porous film after winding was visually evaluated. The evaluation criteria in Table 1 are as follows.
×:積層多孔質膜20mを巻き取った際に、端部材料の中央部への巻き込みが1か所以上ある。 X: When the laminated porous film 20 m is wound, there is one or more entanglements of the end material in the central portion.
○:積層多孔質膜20mを巻き取った際に、端部材料の中央部への巻き込みがない。 ◯: When the laminated porous film 20 m is wound, there is no entanglement of the end material in the central portion.
<端部と中央部の境界>
巻取後の積層多孔質膜の端部の巻き込みについて、目視により評価を行った。表1における評価基準は以下の通りである。
<Boundary between edge and center>
The entrainment of the end portion of the laminated porous film after winding was visually evaluated. The evaluation criteria in Table 1 are as follows.
×:端部と中央部の境界が目視で確認できない。 X: The boundary between the edge and the center cannot be visually confirmed.
○:端部と中央部の境界が目視で確認できる。 ◯: The boundary between the edge and the center can be visually confirmed.
なお、比較例1では、端部と中央部の境界についての評価は行わなかった。 In Comparative Example 1, the boundary between the edge and the center was not evaluated.
1 ラミネート装置
11 第1の膜
12 第2の膜
13 第3の膜
14 積層膜
21 第1の膜の巻出ローラ
22 第2の膜の巻出ローラ
23 第3の膜の巻出ローラ
24 巻取ローラ
41、42 加熱ローラ
1 Laminating
Claims (8)
ニップ部を形成する一対の加熱ローラと、
前記積層膜を巻き取る巻取ローラと、
を有し、
前記複数の膜を前記ニップ部に通過させることで、前記複数の膜を熱圧着して積層膜を形成するラミネート装置であって、
前記ニップ部において、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する加熱温度が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する加熱温度よりも低い、及び、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する圧力が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する圧力よりも小さい、
の少なくともいずれかを満たすことを特徴とするラミネート装置。 With multiple unwinding rollers that supply multiple films, respectively.
A pair of heating rollers forming the nip,
A take-up roller that winds up the laminated film and
Have,
A laminating device for forming a laminated film by thermocompression bonding the plurality of films by passing the plurality of films through the nip portion.
In the nip part
The heating temperature for both ends in the width direction of the plurality of films is lower than the heating temperature for the center portion in the width direction of the plurality of films, and
The pressure on both ends in the width direction of the plurality of films is smaller than the pressure on the center portion in the width direction of the plurality of films.
A laminating device characterized by satisfying at least one of the above.
前記複数の膜と接触する接触部を有する加熱ローラと、
前記積層膜を巻き取る巻取ローラと、
を有し、
前記巻出ローラ及び前記巻取ローラは、前記複数の膜及び前記積層膜に張力を付加する張力付加手段であり、
前記複数の膜を、前記張力付加手段によって前記複数の膜に張力を付加した状態で、前記接触部における巻き角が0°より大きくなるように前記加熱ローラに接触させることで、前記複数の膜を熱圧着して積層膜を形成するラミネート装置であって、
前記接触部において、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する加熱温度が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する加熱温度よりも低い、及び、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する圧力が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する圧力よりも小さい、
の少なくともいずれかを満たすことを特徴とするラミネート装置。 With multiple unwinding rollers that supply multiple films, respectively.
A heating roller having a contact portion in contact with the plurality of membranes,
A take-up roller that winds up the laminated film and
Have,
The unwinding roller and the winding roller are tension applying means for applying tension to the plurality of films and the laminated film.
The plurality of films are brought into contact with the heating roller so that the winding angle at the contact portion is larger than 0 ° in a state where tension is applied to the plurality of films by the tension applying means. Is a laminating device that forms a laminated film by thermocompression bonding.
At the contact part
The heating temperature for both ends in the width direction of the plurality of films is lower than the heating temperature for the center portion in the width direction of the plurality of films, and
The pressure on both ends in the width direction of the plurality of films is smaller than the pressure on the center portion in the width direction of the plurality of films.
A laminating device characterized by satisfying at least one of the above.
前記熱圧着工程において、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する加熱温度が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する加熱温度よりも低い、及び、
前記複数の膜の幅方向における両端部に対する圧力が、前記複数の膜の幅方向における中央部に対する圧力よりも小さい、
の少なくともいずれかを満たすことを特徴とする積層膜の製造方法。 A method for producing a laminated film, which comprises a thermocompression bonding step of forming a laminated film by thermocompression bonding a plurality of films.
In the thermocompression bonding step
The heating temperature for both ends in the width direction of the plurality of films is lower than the heating temperature for the center portion in the width direction of the plurality of films, and
The pressure on both ends in the width direction of the plurality of films is smaller than the pressure on the center portion in the width direction of the plurality of films.
A method for producing a laminated film, which comprises satisfying at least one of the above.
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