JP3549448B2 - 支持体とその支持体に溶接した膜とを備えた構成要素、特にストロー用プラグの製造方法並びに本方法で得られた膜−支持体アセンブリ - Google Patents

支持体とその支持体に溶接した膜とを備えた構成要素、特にストロー用プラグの製造方法並びに本方法で得られた膜−支持体アセンブリ Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、支持体とこの支持体に溶接された膜で構成された構成要素を製造する方法に関するものである。更に詳細には、本発明は、ほぼ同軸状のオリフィスを貫通せしめたほぼ円筒状の支持体と、その円筒状支持体の一端部に溶接された膜とを備えた構成要素を製造する方法に関するものである。本発明は又、本方法の実施中に得られる膜−支持体アセンブリに関するものである。
【０００２】
本発明の一実施態様は、更に詳細には、ほぼ同軸状のオリフィスを貫通せしめるほぼ円筒状の挿入体、および液体に対しては非透過性で気体に対しては透過性であるとともに円筒状支持体の一端部に溶接される微孔質の疎水性膜で構成される、ストロー用のプラグを製造する方法に関するものである。また、本方法の実施中に得られる微孔質の疎水性膜／挿入体アセンブリに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
特に生物学的物質、中でも特に生理学的液体といった少量の物質を保存するストローは「フレンチ・ストロー」として知られており、フランス特許第９９５ ８７８号に最初に開示されている。
ストローは、２つのストッパーで構成された３部品型プラグを備えていた。２つのストッパーは、それらの間において、液体と接触させて非透過性のゲル又は管の壁に付着するペーストの状態にして、シールされた１つのストッパーを作成するように適合させた粉体と繊維性物質で作成された。
本出願人の譲受人により開発され販売された３部品型ストッパーを有するストローは全く満足のいくものである。それにもかかわらず、このストロー内に保存された液体が極めて僅かに吸収されるのが認められた。
小型の３部品型ストッパーも存在しているが、この解決策では吸収の問題解決にはならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前掲の問題に対する１つの提案された解決策は、３部品型ストッパーを堅固なプラスチック材料又は金属製ボールと置換することである。この解決策は満足のいくものであることが証明されていない。その理由は、それによってストロー内に含まれる液体の吸収は無くなるが、容認出来ない新たな問題が生じたためである。すなわち、ストッパーには全く液体に対して不透過性がなくなってしまうことである。
【０００５】
本出願人の譲受人は、前掲の欠点の無い２部品型ストッパーを有するストローを開発した。当該譲受人のフランス特許出願第ＦＲ ９７ １４７２９号において、本出願人の譲受人は、少量の物質、特に生物学的物質を保存するためのストローであって、前記ストローは一端部内側に閉じ手段を有する管のセグメントから成り、前記閉じ手段が微孔質の疎水性膜とほぼ同軸状オリフィスを貫通せしめた挿入体とから成る２部品型ストッパーを含むことを特徴とするストローを説明している。前述した特許出願の１つの特徴によれば、この膜は、膜に溶接されたほぼ円筒状の挿入体の長手方向軸線に対してほぼ直交している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ほぼ同軸状のオリフィスを貫通せしめたほぼ円筒状の挿入体と、液体に対して非透過性であるが気体に対して透過性である、円筒状の一端部に溶接された微孔質の疎水性膜から成る前掲の種類のストッパーの製造方法を提案している。
更に一般的に、本発明はほぼ同軸状のオリフィスを貫通せしめたほぼ円筒状の支持体と、その円筒状支持体の一端部に溶接され、その支持体の長手方向軸線に対してほぼ直交する膜とを備えた構成要素を製造することに関するものである。
【０００７】
本発明は、ストローとフィルター素子用の２部品型ストッパーを製造する目的に使用可能である。
挿入体とこの挿入体に溶接された膜とを有するストッパーの場合、その膜の支持体は挿入体であり、その膜は微孔質でかつ疎水性があり、液体に対しては非透過性で気体に対しては透過性であり、フィルター素子の場合は、この支持体はリングであり、膜はフィルター媒体である。
【０００８】
本発明によれば、ほぼ面状の膜が支持体の長手方向軸線に対してほぼ直交して支持体に熱的に溶接され、この支持体はその膜の面に対してほぼ直交する方向に、その膜から取り外される。
熱溶接の際に、前記膜には切込みが形成され、バリを生じることなく膜から取り外せるようになる。例えば、バリの無い状態で膜が剥離されるように、膜に切込みを入れるような形状の加熱電極が使用される。
【０００９】
支持体を剥離するため、膜は所定位置に保持されるか、又は支持体はストリッパーにより拘束され、その膜の面に対してほぼ直交する方向に引っ張られる。この場合、ストリッパー・プレートは膜上に載せられている。支持体は、その膜の面に対してほぼ垂直に引っ張ることでペンチ又は保持工具によって剥離される。
ストリッパーの使用を回避する１つの解決策は、吸引プレート、即ち、真空ポンプに接続された複数個のオリフィスを有するプレートを使用することである。膜−支持体アセンブリがそのプレート上に設置され、吸引が行われる。上述と同じ条件下で剥離が行われる。
【００１０】
例えば、膜は一端部に電極を有する溶接アンビルにより支持体に対して溶接される。本発明の方法の一実施態様においては、この電極は１回転未満と数回転の間、例えば１／２回転だけ回転され、膜と支持体の間の破断の開始を促進することで剥離を容易にしている。
本発明による溶接と剥離の組み合わせにより、溶接後におけるパンチが不要となっている。
【００１１】
実際的には、まず、膜及び複数個の支持体を有するアセンブリが作成される。その膜の面は、前記支持体の長手方向軸線に対してほぼ直交している。
例えば、この膜はフィルター膜とすることが出来、又、疎水性とすることも出来る。
上述したように、ストロー用ストッパーの場合、この膜は微孔質で、疎水性であり、液体に対して非透過性で気体に対しては透過性である。
【００１２】
好適に用いられる微孔質の膜は、その孔径が約０．００１μｍ乃至約１０μｍの範囲内にあり、更に好ましくは０．２μｍ以下である。この膜は、ポリマー材料、例えば、高密度ポリエチレン（ＰＥ−ＨＤ）、ポリアミド、ニトロセルロース、ポリエステル、フェノールホルモル樹脂（ＰＦ樹脂）、ペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）及びフルオロカーボン樹脂から選択された材料で作成される。この膜のポリマー材料は、０．２μｍにおいて６×１０５Ｐａ（６ｂａｒ）を超えるバブルポイント（泡立ち点）Ｐを有する。
【００１３】
ストローに用いるストッパーを製造する場合、挿入体は通常エラストマー材料、熱可塑性材料及び熱可塑性エラストマー材料から選択した材料で作成される。この挿入体は、ポリエチレン製であることが好ましい。
本発明の一実施態様においては、この挿入体の材料は着色されている。これは、着色されたストローを使用することなく「カラー・コード」を提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ここで、非限定的な例としてフィルター膜に溶接された挿入体の形態になったストロー用の２部品型ストッパーの製造を示している添付図面を参照しながら、本発明について一層詳細に説明する。明瞭性のため、図面においては、膜の厚さを著しく誇張して描いてある。
【００１５】
膜１は、矢印Ｆ１の方向にシート又はロールから供給される。同軸状オリフィス２１が貫通して設けられた円筒の形状になっている挿入体２が、矢印Ｆ２で示されるように上方向から膜１上に設置され、電極４を支承している溶接アンビル３により膜に溶接される。
加熱電極の形状は、剥離を容易に開始出来るような弱化領域５を形成するために膜に切込みを形成する。
挿入体２が膜１に溶接された後、その組合せは、例えば、自然の又は強制の対流により冷却が可能とされる。
【００１６】
次に、ストリッパー６が挿入体２を拘束し、その膜１の面に対してほぼ垂直に引っ張る。矢印Ｆ３の方向に膜の面に対してほぼ垂直に引っ張ることにより、ペンチ（図示せず）を用いて支持体を取り外す。この弱化領域５は膜の一部分が挿入体２に溶接された状態で、挿入体２がバリの無い状態にて確実に膜１の残り部分から剥離されるようにしている。この膜の部分７は挿入体２に溶接され、ストッパー８は膜が溶接された状態の支持体から構成されている。
【００１７】
実際的には、膜−挿入体アセンブリ９を構成するために複数個の挿入体２が膜１に溶接される。吸引プレート（図示せず）がＰの箇所に設置され、矢印Ｆ４の方向に吸引が行われる。従前のように、矢印Ｆ３の方向にて剥離が行なわれる。膜を溶接した支持体で各々構成されているプラグを取り外した後、孔１０が膜１内に残る。
【００１８】
ストローに用いるストッパーを作成するため、膜は例えば１００℃乃至１３０℃の範囲内の温度において、約１秒を要して、挿入体に溶接される。接触力は、ほぼ２〜３ｇ乃至約１００ｇの範囲内である。当業者は、特にそのストローの直径に応じて要求される接触力を容易に決定することが出来る。
【００１９】
当業者は、本発明が特別の実施態様を例として説明され且つ図示されたこと、及び前掲の特許請求の範囲で定められた本発明の範囲に入る多数の改変例を予測し得ることは容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストローに対する２部品型ストッパーを製造する本発明の方法による一実施態様の各種段階を示す図で、挿入体と膜を別々に示す図である。
【図２】ストローに対する２部品型ストッパーを製造する本発明の方法による一実施態様の各種段階を示す図で、膜上の挿入体と挿入体を膜に溶接するために設置された溶接アンビルを示す図である。
【図３】ストローに対する２部品型ストッパーを製造する本発明の方法による一実施態様の各種段階を示す図で、挿入体を溶接した膜を示す図である。
【図４】ストローに対する２部品型ストッパーを製造する本発明の方法による一実施態様の各種段階を示す図で、膜上にストリッパーが設置された状態における、挿入体を溶接した膜を示す図である。
【図５】ストローに対する２部品型ストッパーを製造する本発明の方法による一実施態様の各種段階を示す図で、剥離後に膜に溶接された挿入体を示す図である。
【図６】膜の面に対してほぼ直交してほぼ面状の膜に溶接された１組の挿入体を示す図である。
【符号の説明】
１ 膜
２ 挿入体（支持体）
３ 溶接アンビル
４ 電極
５ 弱化領域
６ ストリッパー
７ 膜の部分
８ ストッパー
９ 膜−挿入体アセンブリ
１０ 孔
２１ 同軸状オリフィス
Ｆ１ 供給方向矢印
Ｆ２ 設置方向矢印
Ｆ３ 剥離方向矢印
Ｆ４ 吸引方向矢印
Ｐ 吸引プレート配置場所

Claims (12)

  1. 同軸状のオリフィスが貫通する円筒状の支持体と、その支持体の長手方向軸線に対して垂直に前記円筒状支持体の一端部に溶接された膜とを備えた構成要素の製造方法であって、
    前記支持体の前記長手方向軸線に対して直交して円筒状の支持体の一端部に面状の膜が熱溶接され、
    冷却後に、前記支持体は、その支持体の前記端部に対して対応する前記膜の一部分が前記支持体に溶接された状態にとどまるように、前記膜の面に対して直交する方向に前記膜が剥離され、
    前記膜には、前記支持体がバリなく取り外されるように、前記熱溶接時に切込みが形成される方法。
  2. 前記膜に切込みを形成するような形状を有する加熱電極を含む溶接アンビルにより前記熱溶接が行なわれる、請求項１記載の方法。
  3. 前記膜と前記支持体との間の破断の開始を促進することにより剥離を容易にするために、前記電極が前記膜の面に対して直交する軸線の周りで回転される、請求項２記載の方法。
  4. 前記回転が１回転未満から２ないし３回転の範囲にある、請求項３記載の方法。
  5. 前記回転が１／２回転になっている、請求項４記載の方法。
  6. 前記支持体がストリッパーにより拘束された後、前記支持体の長手方向軸線の方向に前記膜が引っ張られる、請求項１記載の方法。
  7. 支持体が前記膜に溶接された後、前記膜下側に吸引プレートが設置され、剥離を行う前に前記支持体の長手方向軸線の方向に吸引が行われる、請求項１記載の方法。
  8. 複数個の支持体が前記膜に溶接されていて、前記複数個の支持体を剥離する前に膜−支持体アセンブリを構成する、請求項１記載の方法。
  9. それぞれ同軸状のオリフィスが貫通し、その長手方向軸線が前記膜の面に対して直交するように一端部においてその面状の膜に溶接される、円筒状の複数個の支持体を備えている、請求項８記載の方法により作成された膜−支持体アセンブリ。
  10. 前記膜が微孔質で疎水性であり、液体に対して非透過性で気体に対して透過性であり、前記各支持体がエラストマー材料、熱可塑性材料及び熱可塑性エラストマー材料から選択された材料で作成されたストローストッパー用の挿入体である、請求項９記載のアセンブリ。
  11. 前記挿入体の前記材料がポリエチレンである、請求項１０記載のアセンブリ。
  12. 前記挿入体の前記材料が着色されている、請求項１０記載のアセンブリ。
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