JP4856240B2 - 構造化フィルムを製作する方法 - Google Patents

構造化フィルムを製作する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4856240B2
JP4856240B2 JP2009507973A JP2009507973A JP4856240B2 JP 4856240 B2 JP4856240 B2 JP 4856240B2 JP 2009507973 A JP2009507973 A JP 2009507973A JP 2009507973 A JP2009507973 A JP 2009507973A JP 4856240 B2 JP4856240 B2 JP 4856240B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protrusion
mold
film
extrudate
tubular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009507973A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009535240A5 (ja
JP2009535240A (ja
Inventor
エフ. スラマ,デイビッド
エイチ. アレクサンダー,ジョナサン
エム. クラーク,グラハム
アール. ハンセン,ブレント
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of JP2009535240A publication Critical patent/JP2009535240A/ja
Publication of JP2009535240A5 publication Critical patent/JP2009535240A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4856240B2 publication Critical patent/JP4856240B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B29C43/222Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length characterised by the shape of the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/12Articles with an irregular circumference when viewed in cross-section, e.g. window profiles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84Sound-absorbing elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84Sound-absorbing elements
    • E04B1/8409Sound-absorbing elements sheet-shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9135Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C48/914Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means cooling drums
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8457Solid slabs or blocks
    • E04B2001/8476Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling
    • E04B2001/848Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling the cavities opening onto the face of the element
    • E04B2001/8485Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling the cavities opening onto the face of the element the opening being restricted, e.g. forming Helmoltz resonators
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8457Solid slabs or blocks
    • E04B2001/8476Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling
    • E04B2001/848Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling the cavities opening onto the face of the element
    • E04B2001/8495Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling the cavities opening onto the face of the element the openings going through from one face to the other face of the element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

本発明は音響吸収性を有する構造化フィルム並びにその構造化フィルムの製造及び使用に関するものである。
音響吸収性を含む音響特性を付与する物品が当該技術では引き続き必要である。
本発明は、ある領域に音響吸収性を含む音響特性を付与する能力を持つ、構造化フィルムを製作する方法を目的とするものである。本発明の1つの代表的な実施形態によれば、構造化フィルムを製作する方法は、溶融した押出品のシートをダイから押し出す、押出工程と、この溶融した押出品を、溶融した押出品の一部分が金型の外表面に配置された複数個の孔に入るように、金型に接触するように持ち込むことにより、(i)金型の1つ以上の孔の中のより高い空気圧と、金型と反対側の溶融した押出品の外表面のより低い空気圧の間の空気圧の差、及び(ii)溶融した押出品の表面に沿った複数個の突起部の形成を結果として得られる、持ち込み工程と、(i)空気圧の差を減らすとともに(ii)複数個の突起部の1つ以上の中に突起部孔を形成するように、金型の1つ以上の孔の中の空気が金型と反対側の溶融した押出品の外表面の方向に流れることができるようにする工程と、第1と第2の主表面を有するほぼ平面のフィルム部分と少なくとも第1の主表面上から延びる複数個の管状突起部とを含む構造化フィルムを形成するために溶融した押出品を冷却する工程とを含む。
本発明のさらに代表的な実施形態では、構造化フィルムを製作する方法は、溶融した押出品をダイから回転ニップロール及び回転金型ロールの間に形成されるニップに押し出す工程と、溶融した押出品の一部分が回転金型ロールの外表面に配置された複数個の孔に入れることにより、(i)回転金型ロールの1つ以上の孔の中のより高い空気圧と、回転金型ロールと反対側の溶融した押出品の外表面のより低い空気圧の間の空気圧の差、及び(ii)溶融した押出品の外表面に沿った複数個の溶融した押出品の突起部の形成を結果として生じさせる工程と、ニップロール及び金型ロールを回転することによって複数個の溶融した押出品の突起部の1つ以上の中に突起部孔を形成するように、回転金型ロールの1つ以上の孔の中の空気が回転金型ロールと反対側の溶融した押出品の外表面の方向に流れることができるようにする工程と、溶融した押出品を溶融押出品の軟化温度より低い温度に冷却して第1と第2の主表面を有するほぼ平面のフィルム部分と少なくとも第1の主表面上から延びる複数個の管状突起部とを含む構造化フィルムを形成する、冷却工程とを含む。
従来の有孔フィルム或いはシートを形成する方法と異なり、本発明の構造化フィルムの製作方法は、フィルム形成後の突起部形成に適応する必要がない、構造化フィルムを形成する能力がある。言い換えれば、本発明の開示された方法は、フィルム成形工程に続く突起部成形工程を必要としない。本発明では、ほぼ平面のフィルム部分と、このほぼ平面的なフィルム部分の少なくとも第1の主表面から延びる複数個の管状突起部とを含む、構造化フィルムが、単一プロセスの工程で形成される。
本発明はさらに、構造化フィルムを含む多層物品を製作する方法を目的とする。1つの代表的な実施形態では、多層物品を製作する方法は、構造化フィルムを製作する上述の方法の1つによる、構造化フィルムを付与する工程、及び追加的な層を構造化フィルムに取り付ける工程を含む。
本発明はさらに、構造化フィルムとともに、構造化フィルムを含む多層物品を目的とする。本発明は、さらに構造化フィルム又は多層物品を多種多様の用途に使用する方法を目的とする。本発明の1つの代表的な実施形態では、構造化フィルム又は多層物品を使用する方法は、ある領域の音響を吸収する方法を含み、その方法は、その領域の少なくとも1つの部分を構造化フィルム又は構造化フィルムを含む多層物品で取り囲む工程を含む。
本発明の、これら及びその他の機能と利点は、以下に示す開示された実施形態の詳細な説明と添付の請求項を検討することにより明白となるであろう。
本発明は、エネルギー消失、エネルギー伝達の反響/方向付け、又はエネルギー変換(例えば、移動する粒子の運動エネルギーの摩擦による熱エネルギーへの変換)を含むが、これに限らない、音響的な特性を付与できる構造化フィルムを目的とするものである。本明細書で使用する時、「構造化」という用語はフィルムの局所的な特徴を示しており、すなわち、このフィルムのほぼ平面のフィルム部分の少なくとも1つの主要な外表面に沿った管状突起部の存在を示している。この「構造化」という言葉はこのフィルムの管状突起及びほぼ平面のフィルム部分を形成するために使用される材料の幾何学的配置を表現するために使用されるものではない。
この構造化フィルムは(1)特に優れた音響吸収性を有し、(2)多種多様な応用に使用できる構造的な特徴を有し、(3)費用対効果の優れた方法で生産できる。本発明はまた、構造化フィルムを製造する方法とともに、この構造化フィルムを音響吸収用を含む多種多様な応用方法に使用する方法を目的とするものである。
本発明の代表的な構造化フィルムが図1に示されている。図1の、代表的な構造化フィルム10は、ほぼ平面のフィルム部分11及びほぼ平面のフィルム部分11の第1の主表面13の上方に延びる複数個の管状突起部12を含む。以下にさらに詳細に述べるように、管状突起部12は、第1の主表面13の上方の第1の突起部の末端部16から延び、ほぼ平面のフィルム部分11の中を通る又は貫通する孔15、孔15の少なくとも一部を囲む突起部の側壁18、及び第1の突起部の末端部16から第1の主表面13の距離を延びる突起部長さLを含む。さらに、代表的な構造化フィルム10は以下に述べる追加的な層及び/又は要素を取り付けることが可能である。
I.3次元構造化フィルム
図1の代表的な構造化フィルム10に示すように、本発明による3次元構造化フィルムは、この構造化フィルムを多種多様な用途に使用できるようにする数々の要素を含む。例えば、一部の実施形態では、本発明の構造化フィルムは、ある基材及び/又は領域に特に優れた音響特性を付与する能力を持つ。本発明の構造化フィルムの使用できる要素、及び、結果として得られる構造化フィルムの特徴の説明を以下に示す。
A.構造化フィルム要素
本発明の構造化フィルムは、1つ以上の下記の要素を含んでいてもよい。
1.ほぼ平面のフィルム部分
本発明の構造化フィルムは、図1に示す代表的な構造化フィルム10のほぼ平面のフィルム部分11のような、ほぼ平面のフィルム部分を含む。ほぼ平面のフィルム部分は、第1の主表面、この第1の主表面の反対側にある第2の主表面、及び第1の主表面から第2の主表面へと延びる平均フィルム部分厚さtを有する。本明細書で使用する時、「ほぼ平面のフィルム部分」という用語は複数個の管状突起部を各々囲むとともに分離する、本発明の構造化フィルムの部分を示すために用いられる。図1〜図4に示すように、ほぼ平面のフィルム部分は、この構造化フィルムの、全幅w又は長さlより概ね小さな、平均フィルム部分厚さtの平面的なフィルム部分を有する。
本発明において、ほぼ平面のフィルム部分の「平均フィルム部分厚さ」(tで表される)は、隣接する管状突起部の間にある数多くの位置でほぼ平面のフィルム部分の厚さを測定し、結果としてフィルム部分厚さの総数xが得られ、x個のフィルム部分厚さの平均部分厚さを計算することによって決定される。典型的にはxは約3より大きく、望ましくは約3〜約10の範囲である。望ましくは、管状突起部による測定への何らかの影響を最小限とするために、各測定は隣接する管状突起部のほぼ真ん中の位置で行う。
この構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分は、この構造化フィルムの特定の最終用途によって異なる平均フィルム部分厚さを有する。典型的には、ほぼ平面のフィルム部分は、約508マイクロメーター(μm)(20mils.)未満の平均フィルム部分厚さである。一部の実施形態では、ほぼ平面のフィルム部分は、約50.8μm(2.0mils)〜約508μm(20mils.)の平均フィルム部分厚さを有する。別の実施形態では、ほぼ平面のフィルム部分は、約101.6μm(4.0mils)〜約254μm(10mils.)の平均フィルム部分厚さを有する。さらに他の実施形態では、ほぼ平面のフィルム部分は、約101.6μm(4.0mils.)〜約152.4μm(6.0mils.)の平均フィルム部分厚さを有する。
構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分は、1つ以上の高分子材料を含んでもよい。好適な高分子材料としては、ポリプロピレン及びポリエチレンなどのポリオレフィン、オレフィン共重合体(例えば、酢酸ビニルとの共重合体)、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリアミド(ナイロン−6及びナイロン−6,6)、ポリウレタン、ポリブテン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリスチレン、液晶ポリマー、ポリエチレン−コ−ビニルアセテート、ポリアクリロニトリル、環状ポリオレフィン、及びこれらの組合せを含むが、これらに限定されない。1つの代表的な実施形態では、ほぼ平面のフィルム部分は、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はこれらの混合物からなるポリオレフィンを含む。
ほぼ平面のフィルム部分は、さらに以下に説明する1つ以上の添加物を含んでいてもよい。存在する場合には、ほぼ平面のフィルム部分は典型的に、最高約25重量%までの1つ以上の添加物とともに、少なくとも75重量%の上述の高分子材料の1つを含む。望ましくは、ほぼ平面のフィルム部分は少なくとも80重量%、さらに望ましくは少なくとも85重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、及び100重量%の、上述の高分子材料のいずれか1つを含むが、全ての重量はほぼ平面のフィルム部分の総重量に基づく。
各種の添加物を、1つ以上の、上に示された重合体から形成された重合体溶融物に加え、押し出し加工して、添加物をほぼ平面のフィルム部分に組み込んでもよい。典型的に、添加物の量は構造化フィルムの総重量に基づいて、約25重量%未満であり、望ましくは約5.0重量%までである。好適な添加物には、充填剤、可塑剤、粘着付与剤、流動性調整剤、硬化速度遅延剤、接着促進剤(シラン、チタン酸塩など)、補助剤、衝撃改質剤、発泡性微小球、熱伝導性粒子、電気伝導性粒子、ケイ素、ガラス、粘土、タルク、顔料、着色剤、ガラスビーズ或いはバブル、酸化防止剤、蛍光増白剤、抗菌剤、界面活性剤、難燃剤、及びフッ素重合体が含まれるが、これらに限るものではない。1つ以上の上述の添加物を、重量及び/若しくは、結果として得られるほぼ平面のフィルム部分のコストを減少するため、粘度を調整するため、又は、ほぼ平面のフィルム部分の熱的特性を変更するため、又は、添加物の、電気的特性、光学的特性、密度に関連した特性、液体障壁若しくは接着剤の粘着性に関連した特性を含む物理的特性の活性に由来する物理的特性に幅を与えるために、使用してもよい。
本発明の1つの代表的な実施形態では、ほぼ平面のフィルム部分は、第1及び第2の主表面を形成するとともに上述の平均フィルム部分厚さを有する、熱成形可能な材料の単層を含み、この熱成形可能な材料は1つ以上の上述の重合体及び所望により添加物を含む。本発明のさらなる代表的な実施形態では、ほぼ平面のフィルム部分は、第1及び第2の主表面を形成するとともに上述の平均フィルム部分厚さを有する、熱成形可能な材料の単層を含み、第1と第2の主表面は露出して(例えば、被覆されていない)、望ましい基材に配置可能及び/又は取付可能になっている。
2.管状突起部
本発明の構造化フィルムはさらに、図1に示す代表的な構造化フィルム10の管状突起部12のような、ほぼ平面のフィルム部分の第1の主表面の上方に延びる複数個の管状突起部を含む。この管状突起部は望ましくは、上述のほぼ平面のフィルム部分を形成するのに使用されたのと同じ熱成形可能な組成物により形成される。1つの望ましい実施形態では、ほぼ平面のフィルム部分及び複数個の管状突起部は、1つ以上の上述の重合体及び所望による添加物を含む単一の熱成形可能な組成物から形成された、連続的な熱成形構造を含む。
別の望ましい実施形態では、ほぼ平面のフィルム部分及び複数個の管状突起部は、(i)単一の熱成形可能な組成物で形成された、連続的な熱成形構造を含むとともに、(ii)フィルム形成後の突起部形成に適応する必要がない。本明細書で使用する時、「フィルム形成後の突起部形成に適応」という用語は、突起部を及び/又はフィルムにある開口を形成するために使用される従来のプロセスを説明するために使用される。このような従来のプロセスには、前の工程で硬化したフィルム構造(例えば、溶融したフィルム押し出し品でないもの)に突起部を形成する熱成形工程、ニードルパンチング工程、又はその他のフィルム打ち抜き工程が含まれるが、これらに限定されない。
複数個の管状突起部は、ほぼ平面のフィルム部分の第1の主表面上に一様に分布されてもよく、又は、第1の主表面上に不規則に分布されてもよい。一部の実施形態では、複数個の管状突起部はほぼ平面のフィルム部分の第1の主表面(及び、所望により第2の主表面の対応する部分)上に一様に分布している。
1つの代表的な実施形態において、本発明の構造化フィルムは、ほぼ平面のフィルム部分から延びる複数個の管状突起部を含み、1つ以上の管状突起部は、(i)第1の主表面の上方の第1の突起部の末端部からほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通する孔と、(ii)その孔の少なくとも一部を囲む突起部の側壁であって、外側の突起部側壁表面、内側の突起部側壁表面、及び突起部側壁厚さを有する、突起部の側壁と、並びに(iii)平均フィルム部分厚さtに対する突起部長さLの割合が少なくとも約3.5である、第1の突起部の末端部から第1の主表面への距離だけ延びる突起部長さL、とを含む。別の実施形態においては、平均フィルム部分厚さtに対する突起部長さLの割合が少なくとも約4.0である。さらに別の実施形態においては、平均フィルム部分厚さtに対する突起部長さLの割合が約4.0〜約10.0である。
管状突起部は、その構造化フィルムの最終用途によりフィルムごとに異なるものの、ほぼ同様の突起部長さを有していてもよい。典型的に、管状突起部は、約25.4μm(1mil)〜約1.23cm(500mil)、より典型的には約50.8μm(2mil)〜約2.54mm(100mil)、さらに典型的には約508μm(20mil)〜約1.02mm(40mil)の範囲の突起部長さLを有する。
この管状突起部は、その突起部孔長さ、突起部孔直径、及び突起部側壁厚さに関してさらに説明され、これらの各部寸法はその構造化フィルムの最終用途により、異なっていてもよい。典型的に、管状突起部は約25.4μm(1mil)〜約1.32cm(520mil)、より典型的には、約50.8μm(2mil)〜約2.79mm(110mil)、さらに典型的には、約508μm(20mil)〜約1.14mm(45mil)の範囲の突起部孔長さを有し、約25.4μm(1mil)〜約6.35mm(250mil)、より典型的には、約25.4μm(1mil)〜約2.54mm(100mil)、さらに典型的には約25.4μm(1mil)〜約254μm(10mil)の範囲の突起部孔直径を有し、並びに、約25.4μm(1mil)〜約508μm(20mil)、より典型的には約25.4μm(1mil)〜約254μm(10mil)、さらに典型的には約25.4μm〜約127μm(5mil)の範囲の突起部側壁厚さを有する。
管状突起部は、さらに上述の平均フィルム部分厚さtに対する突起部側壁厚さの関係の点から説明してもよい。1つの代表的な実施形態では、管状突起部の少なくとも一部について、突起部の側壁厚さは、ほぼ平面のフィルム部分の平均フィルム部分厚さt以上である。
図2A〜図2Fに示すように、管状突起部は多種多様な形状及び断面構成を有していてもよい。一部の実施形態では、管状突起部は、ほぼ平面のフィルム部分の第2の主表面の下方に位置する、第2の突起部の末端部を有する。これらの実施形態において、本発明の構造化フィルムは、ほぼ平面のフィルム部分から延びる複数個の管状突起部を含み、1つ以上の管状突起部は、(i)第1の主表面の上方の第1の突起部の末端部からほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通する孔と、(ii)その孔の少なくとも一部を囲む突起部の側壁であって、外側の突起部側壁表面、内側の突起部側壁表面、及び突起部側壁厚さを有する、突起部の側壁と、(iii)第1の突起部の末端部から、第2の主表面の下方の第2の突起部の末端部までの距離だけ延びる末端部から末端部までの長さとを含む。例えば、図2A及び図2C〜図2Fに示すように、代表的な管状突起部12は、ほぼ平面のフィルム部分の第2の主表面14の下方に位置する第2の末端部17を含む。
1つ以上の管状突起部が構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分の第2の主表面の下方に第2の末端部を有する一部の実施形態では、1つ以上の管状突起部が望ましくは第1の突起部の末端部から第1の主表面までの距離だけ延びる上方の突起部長さを有し、平均フィルム部分厚さtに対する上方の突起部長さ(例えば、突起部長さL)が少なくとも約3.5である。さらに望ましくは、平均フィルム部分厚さtに対する上方突起部長さ(例えば、突起部長さL)の割合が約4.0〜約10.0である。
管状突起部は、突起部長さ(例えば、突起部長さL又は、末端部から末端部までの突起部長さなど)に沿って変化する突起部側壁厚さを有していてもよい。図2A〜図2Fに示すように、代表的な管状突起部12は、突起部長さに沿ってほぼ一定である突起部側壁厚さ(図2Bの例を参照)、又は突起部長さに沿って変化する突起部側壁厚さ(図2A及び図2C〜図2Fを参照)を含んでいてもよい。1つの代表的な実施形態では、1つ以上の管状突起部が、第1の主表面に隣接して位置する突起基部で第1の壁厚さを有し、第1の突起部の末端部において第2の壁厚さを有し、この突起基部とこの第1の突起部の末端部との間に位置する突起部中央部において第3の壁厚さを有し、第1の壁厚さと第2の壁厚さが第3の壁厚さよりも厚い(図2Fの例を参照)。別の代表的な実施形態では、1つ以上の管状突起部が、第1の主表面に隣接して位置する突起基部で第1の壁厚さを有し、第1の突起部の末端部において第2の壁厚さを有し、この突起基部と第1の突起部の末端部との間に位置する突起部中央部において第3の壁厚さを有し、第1の壁厚さと第2の壁厚さが第3の壁厚さよりも薄い(図2Eの例を参照)。
本発明のさらに代表的な実施例では、1つ以上の管状突起部が第1の断面積をほぼ平面のフィルム部分の第1の主表面の上方に有し、第2の断面積をほぼ平面のフィルム部分内に有し、第3の断面積をほぼ平面のフィルム部分の第2の主表面の下方に有し、第1の断面積は第2の断面積及び第3の断面積よりも小さい(図2Cの例を参照)。一部の実施形態では、1つ以上の管状突起部が、管状突起部を貫通して延びる孔(例えば、孔15など)とともに流体連通する気泡状部分(例えば、図2Cに示す気泡部19)を有する。これらの実施形態では、この気泡状部分は(i)ほぼ平面のフィルム部分内、(ii)第2の主表面の下方、又は(iii)(i)及び(ii)の両方に存在し得る(図2Cの例を参照)。一部の実施形態では、気泡状部分の下部を取り除いて、構造化フィルムを貫通して、第1の突起部の末端部から第2の突起部の末端部まで延びる開口部を付与することができる。例えば、図2Cに示す、管状突起部12の第2の末端部17に沿った気泡状部分19の一部を、図2Cに示す点線B−Bに沿って気泡状部分19を切断して取り除いてもよい。
管状突起部は、目的とする断面構成及び管状突起部を成形するのに使用される金型の型式により異なる、外側の突起部断面構成を有していてもよい。例えば、これらの管状突起部は、円、楕円、多角形、正方形、三角形、六角形、多葉形、又はこれらの任意の組合せからなる管状突起部外面の断面形状を有していてもよい。
本発明の別の代表的な実施形態では、1つ以上の管状突起部は、ほぼ平面のフィルム部分(上記のように管状突起部を取り除く必要がある、又はない)を完全に貫通して延びる孔(孔15など)を有する。図2A〜図2B及び図2D〜図2Fに示すように、代表的な管状突起部12は、第1の突起部の末端部16から第2の突起部の末端部17まで突起部長さに沿って延びる孔15を含む。図2A〜図2B及び図2D〜図2Fに示すように、孔15の断面積は、第1の突起部の末端部16から第2の突起部の末端部17まで突起部長さに沿って変化(図2A及び図2D〜図2Fの例を参照)しても、又はほぼ一定(図2Bの例を参照)でもよい。
1つの望ましい実施形態では、構造化フィルムは、ほぼ平面のフィルム部分から延びる複数個の管状突起部を含み、管状突起部の少なくとも一部は、(i)第1の主表面の上方の第1の突起部の末端部からほぼ平面のフィルム部分を貫通して第2の主表面の下方の第2の突起部の末端部まで延びて、構造化フィルムを貫通する開口を付与する孔と、(ii)少なくともその孔の一部を囲う突起部の側壁であって、外側の突起部の側壁表面と、内側の突起部の側壁表面と、突起部の側壁厚さと、を有する、突起部の側壁と、及び(iii)第1の突起部の末端部から第2の突起部の末端部までの距離だけ延びる末端部から末端部までの突起部長さ、とを含む。
典型的には、図2A〜図2Fに示すように、管状突起部はほぼ平面のフィルム部分に対してほぼ垂直に延びるが、他の管状突起部のほぼ平面のフィルム部分に対して別の方向も本発明の範囲内である。
管状突起部は、構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分の片方又は両方の主表面に沿って、望ましい管状突起部密度及び構造化フィルムの最終用途に応じて異なる管状突起部密度で存在していてもよい。1つの代表的な実施形態では、管状突起部は、構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分の片方又は両方の主表面に沿って、最高でほぼ平面のフィルム部分の外表面積に対し約1000個/cmの管状突起部密度で存在する。典型的には、管状突起部は、構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分の片方又は両方の主表面に沿って、ほぼ平面のフィルム部分の外表面積に対し約10個/cm〜約300個/cmの管状突起部密度で存在する。
3.所望による追加的な層
本発明の構造化フィルムは、上述の構造化フィルムの要素と組み合わせた、1つ以上の追加的な層を含んでいてもよい。1つ以上の追加的な層が、(i)構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分の第1の主表面の上方に延びる管状突起部の末端部(例えば、第1の突起部の末端部16)の上及び/又はこれに接触して、(ii)ほぼ平面のフィルム部分の第2の主表面の下方に延びる管状突起部の末端部(例えば、第2の突起部の末端部17)の上及び/又はこれに接触して、(iii)ほぼ平面のフィルム部分の第2の主表面(例えば、第2の主表面14)の上及び/又はこれに接触して、(iv)(i)及び(ii)の両方、又は(v)(i)及び(iii)の両方に存在してもよい。
好適な追加的な層には、布地の層(例えば、織布、不織布、及び編布)、紙層、色を含む層、(例えば、印刷層)、米国特許出願公開第60/728,230号に開示され、その主題となるものが全体を参考としてここに組み込まれるようなサブミクロン繊維層、発泡体層、粒子層、箔層、フィルム、装飾用布層、膜組織(すなわち、透析膜、逆浸透膜などの透過性を調整されたフィルム)、網目、メッシュ、ワイヤ及びチューブによる網状組織(すなわち、加熱ブランケットの電線の網状組織及び冷却ブランケット全体に通されている冷却材を流す配管の網状組織などの、電気を搬送するための電線若しくは各種の流体を搬送するための組になった配管/パイプの層)、又はこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
1つの代表的な実施形態では、第1の追加的な層が本発明の構造化フィルムの管状突起部の第1の突起部の末端部の上に位置付けられ、取り付けられている。このような複合物品が図3に示されている。図3に示されるように、第1の追加的な層20の下側の外表面21は、代表的な構造化フィルム10の第1の突起部の末端部16の上にあり、接触している。この代表的な実施形態では、第1の追加的な層20は、例えば、色を含む層、不織布、織布、編布、発泡体層、フィルム、紙層、粒子層、箔層、装飾用布層、膜組織、網目、メッシュ、ワイヤ或いはチューブによる網状組織、又はこれらの任意の組合せを含んでいてもよい。
さらに代表的な実施形態では、第2の追加的な層が、本発明の構造化フィルムの、第2の主表面又は管状突起部の第2の突起部の末端部の上に位置付けられ、取り付けられていてもよい。このような複合物品は図3〜図4に示される。図3に示されるように、第2の追加的な層30の上側の外表面31は、代表的な構造化フィルム10の第2の突起部の末端部17の上にあり、接触している。この代表的な実施形態では、第2の追加的な層は、例えば、色を含む層、不織布、織布、編布、発泡体層、フィルム、紙層、粒子層、箔層、装飾用布層、膜組織、網目、メッシュ、ワイヤ若しくはチューブによる網状組織、又はこれらの任意の組合せを含んでいてもよい。
図4に示すように、第1の追加的な層20の下側の外表面21は、代表的な構造化フィルム10の第1の突起部の末端部16の上にあり、接触しており、同時に第2の追加的な層30の上側の外表面31は、代表的な構造化フィルム10の第2の主平面の末端部14の上にあり、接触している。
4.取付手段
本発明の構造化フィルム(又は構造化フィルムを含む複合物品)は、この構造を有するフィルム(又は複合物品)を基材に取り付けるための1つ以上の取付手段をさらに含んでもよい。例えば、構造化フィルム(複合物品)をある基材に取り付けるために、接着剤を使用してもよい。好適な接着剤には、感圧性接着剤(PSA)、熱活性化可能な接着剤、又はこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。接着剤に加えて、その他の取付手段を使用してもよい。好適な取付手段には、ネジ、釘、クリップ、ステープル、ステッチ、ねじ切り、フック及びループ材料などの機械的なファスナが含まれるが、これらに限定されない。
構造化フィルム(又は複合物品)を各種の基材に取り付けるためには、1つ以上の取付手段を使用してもよい。代表的な基材には、自動車の構成要素、自動車の内装(すなわち、パッセンジャー・コンパートメント、エンジン・コンパートメント、トランクなど)、建物の壁面(すなわち、内装の壁面或いは外装の壁面)、建物の天井(すなわち、室内の天井面或いは屋外の天井面)、建物の壁或いは天井のための建設材料(天井タイル、木材要素、石膏ボードなど)、部屋の区切り、金属板、ガラス基材、ドア、窓、機械の構成要素、電気製品の構成要素(すなわち、室内用電気機器の表面或いは屋外用電気機器の表面)、パイプ若しくはホースの表面、コンピューター若しくは電気機器の表面、音響録音若しくは再生装置、電気製品、コンピューター等のハウジング若しくはケースが含まれるが、これらに限るものではない。
II.多層物品を製作する方法
本発明はさらに上述の構造化フィルム及びこれを含む複合物品を製作する方法を目的とする。本発明の1つの実施形態において、構造化フィルムを製作する方法は、溶融した押出品のシートをダイから押し出す、押出工程と、この溶融した押出品を金型と接するように持ち込み、溶融した押出品の一部分が金型の外表面に配置された複数個の孔に入るようにし、その結果(i)金型の1つ以上の孔の中のより高い空気圧と、溶融した押出品の金型と反対側である外表面の低い空気圧との間の空気圧の差、及び(ii)溶融した押出品の表面に沿って複数個の突起部の形成が得られる、持ち込み工程と、金型の1つ以上の孔の中の空気が、金型と反対側である溶融した押出品の外表面の方向に向かって移動できるようにして、(i)空気圧の差を減らし、(ii)複数個の突起部の1つ以上の中に突起部孔を形成する、移動できるようにする工程と、溶融した押出品及び複数個の突起部を冷却して、第1及び第2の主表面を有するほぼ平面のフィルム部分、並びに複数個の管状突起部を少なくとも第1の主表面上に含む、構造化フィルムを形成する工程、を含む。
上記の構造化フィルムを製作する代表的な方法において、持ち込み工程は、溶融した押出品を金型ロールを含む金型とニップロールの間で挟むことを含む。さらに、移動できるようにする工程は、ニップロールが溶融した押出品の金型と反対側である外表面の上に位置しないように、金型ロール及びニップロールを回転する工程を含んでもよい。構造化フィルムを製作する代表的な方法のいずれかにおいて、移動できるようにする工程の結果として、第1の突起部の末端部からほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通して延びる1つ以上の管状突起部内の突起孔が生じるように、1つ以上のプロセスパラメータを調整してもよい。調整されるプロセスパラメータには、押出品組成、押出品温度、金型温度、金型速度、金型孔深さ、溶融押出品シート厚さ、又はこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
構造化フィルムを製作する他の代表的な方法では、移動できるようにする工程の結果として、1つ以上の管状突起部の中の突起部孔が第1の突起部の末端部からほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通して延び、突起部孔に流体連通の気泡状部分を形成するように、1つ以上のプロセスパラメータを調整してもよい。これらの実施形態では、この気泡状部分は(i)ほぼ平面のフィルム部分内、(ii)第2の主表面の下方、又は(iii)(i)及び(ii)の両方、に位置してもよい。気泡状部分を形成するために調整できるプロセスパラメータには、押出品組成、押出品温度、金型温度、金型速度、金型孔深さ、溶融押出品シート厚さ、又はこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
気泡状部分が1つ以上の管状突起部で形成される一部の実施形態では、構造化フィルムを製作する方法には、さらに気泡状部分を開口して、1つ以上の管状突起部を完全に貫通して延びる開口を付与する工程が含まれる。気泡状部分を開口する工程は、気泡状部分の先端を除去する工程(例えば、気泡状部分の下表面の先端を切断する工程)、気泡状部分に孔を開ける工程(例えば、針などのとがった物体による)、突起孔を加圧する工程、気泡状部分の先端を加熱する工程、又は上述の開口工程の任意の組合せを含んでもよい。
構造化フィルムを製作する他の代表的な方法では、移動できるようにする工程の結果として、1つ以上の管状突起部の中の突起部孔が第1の突起部の末端部からほぼ平面のフィルム部分を通り又は貫通して延びて、1つ以上の管状突起部を貫通して延びる開口を付与するように、1つ以上のプロセスパラメータを調整してもよい(例えば、上述の開口工程が不要)。ここでも、1つ以上の管状突起部を完全に貫通して延びる開口を形成するために調整できるプロセスパラメータには、押出品組成、押出品温度、金型温度、金型速度、金型孔深さ、溶融押出品シート厚さ、又はこれらの組合せを含むが、これらに限定されない。
構造化フィルムを製作するさらに代表的な方法では、移動できるようにする工程の結果として、1つ以上の管状突起部が構造化フィルムの第1の主表面の上から構造化フィルムの第2の主表面の下まで延びるように1つ以上の上述のプロセスパラメータを調整してもよい。この実施形態では、この方法はさらに、冷却工程の後、必要に応じて、構造化フィルムの第2の外表面の下の熱成形された材料の少なくとも一部を取り除いて、構造化フィルムの1つ以上の管状突起部を第1の主表面の上方の第1の突起部の末端部から第2の主表面の下方の第2の突起部の末端部まで完全に貫通して延びる開口を付与する工程を含んでもよい。この実施形態では、この方法はさらに、構造化フィルムの第2の主表面の下に位置する、ほぼすべての熱成形された材料が取り除かれて、構造化フィルムは複数個の管状突起部を構造化フィルムの第1の主表面に沿ってのみ備えるようにする工程を所望により含むことができる。
1つの望ましい実施形態では、構造化フィルムを製作する方法は、溶融した押出品をダイから回転金型ロールと回転ニップロールの間に形成されるニップの中に押し出す工程と、溶融した押出品の一部が回転金型ロールに設置した複数個の孔の中に入るようにし、その結果(i)回転金型ロールの1つ以上の孔の中のより高い空気圧と、溶融した押出品の回転金型ロールと反対側にある外表面のより低い空気圧との間の空気圧の差、及び(ii)溶融した押出品の表面に沿って複数個の突起部の形成が得られる工程と、金型ロール及びニップロールを回転して、回転金型の1つ以上の孔の中の空気が、回転金型ロールと反対側である溶融した押出品の外表面の方向に向かって移動できるようにして、複数個の突起部の1つ以上の中に突起部孔を形成する工程と、溶融した押出品と複数個の突起部を、溶融した押出品と複数個の突起部の軟化温度以下まで冷却する工程とを含む。この代表的な方法は図5に示す代表的な装置50などの装置を使用して実行される。
図5に示すように、代表的な装置50は、溶融した押出品52が出てくるダイアセンブリ51を含む。溶融押出品52は、矢印Aで示された第1の方向に回転するニップロール53と、矢印Aで示された第2の方向に回転する金型ロール54の間の溶融した押出品52が通過する点Pへと進む。点Pでは、ニップロール53は溶融した押出品52の一部を金型ロール54の外表面59の中にある孔(図示せず)に入るようにする。ニップロール53の外表面58は典型的にはなめらかで、所望により剥離材料(例えば、シリコン又はPRFE)でコーティングされる。溶融した押出品52は金型ロール54の外表面59の孔(図示せず)をニップロール53の外表面58の力により充填し、個々の孔(図示せず)の中の空気圧が上昇して、個々の孔(図示せず)の中のより高い空気圧と溶融した押出品52の金型ロール54と反対側にある外表面のより低い空気圧との間の空気圧の差を形成する。
ニップロール53と金型ロール54が回転するにつれて、ニップロール53の外表面58は溶融した押出品52の外表面56からずれ、個々の孔(図示せず)の中の空気が、個々の孔(図示せず)の中を、溶融した押出品52の外表面56に向かって(すなわち、低い空気圧に向かって)溶融した押出品を貫通して移動できるようになる。点P付近では、金型ロール54の外表面59の個々の孔(図示せず)の中の溶融した押出品は、固化し始める。金型ロール54の外表面59に隣接する溶融した押出品及び個々の孔の側壁表面は、個々の孔の中央位置にある溶融した押出品の中心部よりも先に固化すると考えられている。溶融した押出品52が金型ロール54の外表面59に沿って点Pから点Pに移動するにつれて、上述した空気の動きにより、溶融した押出品の中に孔が生じ、溶融した押出品52の外表面56に向かって急速に移動する。上述のように、空気の動きの結果(i)溶融した押出品52のほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通して延びる孔、(ii)溶融した押出品52のほぼ平面のフィルム部分の中及び/又は下に形成される気泡、(iii)溶融した押出品52のほぼ平面のフィルム部分を完全に貫通して延びる孔、(iv)溶融した押出品52のほぼ平面のフィルム部分の第2の主表面の下方の第2の突起部の末端部、又は(v)(i)〜(iv)のいずれかの組合せが生じうる。
点P付近では、溶融した押出品52及びその中に形成される管状突起部12はほぼ固化している。その中に管状突起部12を有する溶融した押出品52が、金型ロール54の外表面59に沿って移動するにつれて、ほぼ固化した押出品52の外表面56は、矢印Aで示される方向に回転する、送り出しロール55の外表面60と接触するようになる。点Pでは、溶融した押出品52がほぼ固化したものは、金型ロール54の外表面59から分離し、送り出しロール55の外表面60に沿って矢印Aで示される方向に進み、結果として構造化フィルム57は管状突起部12をその上に有する。
本発明の構造化フィルムの製作について開示された代表的な方法は、上述の高分子材料及び所望により添加物を含む、構造化フィルムを形成するのに使用してもよい。典型的には、熱成形方法の工程には、約120℃〜約370℃の範囲の溶融押出温度での、熱成形可能なフィルム形成材料を溶融押出しする工程を伴う。
本発明の構造化フィルムについて開示した製作方法の、従来の有孔フィルムの製作方法に優る重要な利点は、薄いほぼ平面のフィルム部分を保ちながら、孔の深さと管状突起部の長さを比較的大きく有する、構造化フィルムを作る能力である。孔の深さと管状突起部の長さをほぼ平面のフィルム部分の厚さから分離可能にすることは、多様な用途のための構造化フィルムの新世代を作り出す能力を提供する。例えば、孔の深さを大きくすると、音波は孔を通って伝わるため、管状突起部を通す空気の質量及び摩擦抵抗の増加などの利点がもたらされる。孔の深さと管状突起部の長さをほぼ平面のフィルム部分の厚さから分離することは、フィルムの曲げ剛性とは独立した音響質量抵抗の増加により、さらに製品の開発に自由度を加える。
本発明の構造化フィルムについて開示された製作方法は、さらに本発明以前には安価な生産運転では達成し得なかった、比較的大きな、孔の深さ/孔の直径比を有する、構造化フィルムを製造する機会を与える。例えば、1つの代表的な実施形態では、開示された方法は、管状突起部の少なくとも一部は、突起部孔の長さの、突起部孔の直径に対する比が少なくとも1:1である、構造化フィルムを生産する能力を有する。別の代表的な実施例では、開示された方法は、管状突起部の少なくとも一部は、突起部孔の長さの、突起部孔の直径に対する比が少なくとも3:1であり、最高では5:1以上にも達する、構造化フィルムを生産する能力を持つ。
さらに、比較的薄いほぼ平面のフィルム部分を提供する能力により、坪量の低いフィルムを得ることができ、重量に気を使う用途に対して有用である可能性がある。本発明の構造化フィルムの坪量が低いものは、さらに原材料使用量が少ないこと及び製造費が安価であることにつながる。開示された方法は、構造化フィルムを生産する能力を持ち、管状突起部の少なくとも一部は突起部孔の長さの、平均フィルム部分厚さに対する比が少なくとも約1.1:1であり、一部の実施形態では、突起部孔の長さの、平均フィルム部分厚さに対する比が少なくとも約5:1であり、また一部の実施例では、突起部孔の長さの、平均フィルム部分厚さに対する比が少なくとも約10:1以上である。
本発明の構造化フィルムについて開示された製作方法は、金型を利用して、上述のように、突起部長さLを有する管状突起部を生産してもよい。例えば、好適な金型は、金型の外表面に複数個の孔を含んでもよく、この孔は1.5cm(588mil)までの平均金型孔深さを有する。別の実施形態においては、好適な金型は、平均金型孔深さが約27.9μm(1.1mil)〜約3.0mm(117mil)の孔を含んでもよく、別の実施形態では平均金型孔深さが約747μm(29.4mil)〜約1.5mm(58.8mil)の孔を含んでもよい。
さらに、好適な金型は孔を有してもよく、この孔は1つ以上の孔の断面形状を有して、望ましい断面形状を有する管状突起部を形成する。好適な孔の断面形状には、円、楕円、多角形、正方形、三角形、六角形、多葉形、又はこれらの任意の組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
これに加えて、好適な金型は、金型の外表面に沿う(例えば、金型ロール54の外表面59における)孔について望ましい任意の密度を有してもよい。例えば、ある金型は、金型の外表面積について約1000個/cmまでの孔の密度を有してもよい。典型的には、金型は、金型の外表面積について約10個/cm〜約300個/cmの孔の密度を有する。
構造化フィルムの開示された製作方法は、構造化フィルムへの1つ以上の追加的な層の取り付けをさらに含んでいてもよい。1つの代表的な実施形態において、構造化フィルムを製作する方法は、上述の冷却工程の前に、管状突起部の第1の突起部の末端部、管状突起部の第2の突起部の末端部、ほぼ平面のフィルム部分の第2の主表面、又はこれらの組合せを少なくとも1つの追加的な層に接触させる工程を含む。別の代表的な実施形態では、構造化フィルムの製作方法は、構造化フィルムを形成した後に、構造化フィルムに追加的な層を取り付けることを含む(例えば、熱ラミネーションプロセス工程の使用)。上述したように、追加的な層は、色を含む層、不織布、織布、編布、発泡体層、フィルム、紙層、粒子層、箔層、装飾用布層、膜組織、網目、メッシュ、ワイヤ若しくはチューブによる網状組織、又はこれらの組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
構造化フィルムを形成する上述の工程に加えて、構造化フィルムについて開示された製作方法は、以下の1つ以上のプロセス工程を含んでもよい。
(1)構造化フィルムをプロセス経路に沿ってその先のプロセス作業に向けて進める工程、
(2)1つ以上の追加的な層を構造化フィルムの外表面と接触するように持ち込む工程、
(3)構造化フィルムの第2の主表面の下方に延びる、1つ以上の管状突起部の一部を取り除いて、管状突起部の完全な長さだけ延びる開口を形成する工程、
(4)構造化フィルムの第2の主表面の下方に延びる1つ以上の管状突起部のいずれかの部分を取り除いて、管状突起部が構造化フィルムの第2の主表面の下方に延びないようにする工程、
(5)構造化フィルムの第1の主表面の上方へ延びる1つ以上の管状突起部の一部を取り除く工程、
(6)構造化フィルムを表面処理又は他の組成物(例えば、難燃剤、接着剤組成物、或いは印刷層)でコーティングする工程、
(7)構造化フィルムを厚紙又はプラスチックチューブに取り付ける工程、
(8)構造化フィルムをロールの形体に巻く工程、
(9)構造化フィルムにスリットを付けて、2つ以上のスリットのあるロールを形成する工程、
(10)存在する場合には、露出した感圧性接着剤の層の上に剥離ライナーを塗布する工程、或いは
(11)構造化フィルムを別の基材に接着剤又は他のいずれかの取付手段(クリップ、ブラケット、ボルト/ネジ、釘、若しくはストラップを含むがこれに限定されない)により取り付ける工程。
III.構造化フィルムを使用する方法
本発明の構造化フィルム(及び構造化フィルムを含む複合物品)は、多種多様な用途に使用することができる。構造化フィルムは、音響吸収及び音響障壁などへの応用のような、音響上の用途に特に有用である。1つの代表的な実施形態では、構造化フィルムを使用する方法はある領域の音響を吸収する方法を含み、この方法はその領域の少なくとも一部を構造化フィルムで取り囲む工程を含む。一部の実施形態では、ある領域の全体が構造フィルムのみ、又は上述の1つ以上の追加的な層で囲まれていてもよい。
ある領域を囲む工程は、その領域の少なくとも一部に構造化フィルムを位置付ける工程を含んでもよく、構造化フィルムは、上述の構造化フィルムのいずれかを単独で、又は1つ以上の追加的な層との組合せで含む。一部の実施形態では、この囲む工程は、少なくともその領域の一部に、構造化フィルム又は構造化フィルムを含む複合物品の位置決めを含んでもよい。囲む工程はさらに、構造化フィルム(又は構造化フィルムを含む複合物品)を基材に取り付ける工程を含んでもよい。構造化フィルム(又は構造化フィルムを含む複合物品)をある基材に取り付けるために、上述の取付手段のいずれかを使用してもよい。好適な基材には、建物の壁面、建物の天井、建物の壁若しくは天井を形成する建築材料、金属板、ガラス基材、ドア、窓、自動車の構成要素、機械の構成要素、電子機器(例えば、プリンター、ハードドライブなど)、又は電気製品の構成要素が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の実施形態では、構造化フィルムの使用方法は、音源物体とある領域との間に音響障壁を付与する方法を含む。この代表的な方法では、この方法は、構造化フィルム(又は構造化フィルムを含む複合物品)を音源物体とある領域との間に付与する工程を含んでもよい。音源物体は、自動車のエンジン、機械の一部、電気製品のモータ又はその他の電気製品の稼動する構成要素、テレビなどの電子機器、動物等を含む音響を発生するいずれの物体であってもよいがこれらに限るものではない。
上述のいずれかの代表的な、構造化フィルム(又は構造化フィルムを含む複合物品)の使用方法の領域は、音響が吸収され及び/又は制限されるいかなる領域であってもよい。好適な領域には、部屋の内装、自動車の内装、機械装置の一部、電気器具、事務室若しくは産業区域の分離された音響減少領域、音響録音或いは再生領域、劇場若しくは演奏会場の内装、音が有害であり得る無響室、分析室若しくは実験室又は無響チャンバー、分析チャンバー、若しくは実験チャンバー、或いは雑音から耳を隔離及び/又は保護する耳あて又は耳覆いが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の構造化フィルムはまた、カーペットの耐性膜層として使用してもよい。この実施形態では、1つ以上の繊維層が構造化フィルムの各側に取り付けられて、積層体を形成する。
本発明は上述され、さらに以下の実施例によって例示されているが、これらは決して、本開示の範囲を限定することを強制すると解釈すべきではない。むしろ、本明細書中の説明を読むことによって、本発明の精神及び/又は添付の請求項の範囲を逸脱することなく、当業者に示唆され得る様々な他の実施形態、修正、及びそれらの等価物を講じることができることが明確に分かるだろう。
(実施例1)
図2A〜図2Fに示す、代表的な管状突起部12と同様の管状突起部構成を有する、構造化フィルムが、以下の手順と、図5に示された代表的な装置50と同様の装置とを使用して用意された。重合体溶融物は6.35cm(2.5インチ)のデイビス−スタンダード(Davis-Standard)単スクリュー押出成形機(デイビス−スタンダード社(Davis-Standard, LLC)(コネチカット州パウカタック(Pawcatuck))製)を使用して押し出され、25.4cm(10インチ)PVCキャストフィルム押出ダイの中に、ダイの間隔508μm(20mils)で供給された。ドロップダイ構成物は水平の2つのロールニップに供給された。金型ロールは直径31.75cm(12.5インチ)で、バックアップのスチールロールは直径30.48cm(12インチ)であった。金型は、外表面に円筒状の止まり孔を孔あけしてある、外側のアルミニウム製シェルを有するロールから構成された。この孔の直径は398.8μm(15.7mils)で、孔の中心から中心の間隔が1.70mm(67mils)の正方配列であった。孔のパターンは幅20.3cm(8.0インチ)で、金型ロールの周囲全体にわたった。孔の深さは金型ロールの場所によって異なった。金型ロールの周囲は3つの区域に分けられた。第1の区域には深さ762μm(30mils)に孔あけされた孔があり、第2の区域には深さ635μm(25mils)に孔あけされた孔があり、第3の区域には深さ508μm(20mils)に孔あけされた孔があった。
2つの市販されているプロピレン/エチレン耐衝撃共重合体を使用して構造化フィルムを形成した:ハンツマン(Huntsman)PP AP5156−HA(MFI65)及びハンツマン(Huntsman)PP 14S50V(MFI50)(ハンツマン・ポリマーズ(Huntsman Polymers)社(テキサス州ウッドランド(Woodlands))から市販されている)。以下のプロセス条件が使用された。
Figure 0004856240
結果として得られた構造化フィルムのサンプルについて、各種構造的特徴のデジタル顕微鏡測定値を得た。参考として図2C〜図2Dを参照して、下記の表2に示すように、以下の測定値が得られた。「−1」サンプルと表示されたサンプルは、孔深さ762μm(30mils)で加工された。「−2」サンプルと表示されたサンプルは、孔深さ635μm(25mils)で加工された。「−3」サンプルと表示されたサンプルは、孔深さ508μm(20mils)で加工された。
Figure 0004856240
結果として得られた構造化フィルムは、構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分を貫通して延びる貫通孔を伴う中空の管状突起部を有した。孔の深さが762μm(30mils)のパターン#1は、最も一定した管状突起部形状、及び構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分を貫通して延びる貫通孔を付与した。他のパターンは時折貫通孔を作り出したが、より頻繁に気泡又はブリスターを構造化フィルムの第2の主表面上に作り出した。
このサンプルを用いて音響吸収試験が行われた。多種多様な周波数における吸収係数を決定するために、インピーダンス管試験器(ブリュエル・ケアー(Bruel & Kjaer)社(ジョージア州ノークロス(Norcross))、モデル6205、64mm管使用)が使用された。試験は、ASTM1050を使用し、各々の構造化フィルムの後方に25mmの空間をとって行われた。本発明にかかる代表的な構造化フィルム(サンプル1−1及び4−1)のインピーダンス管試験結果を図6に示す。
(実施例2)
図2A〜図2Fに示す、代表的な管状突起部12と同様の管状突起部構成を有する、構造化フィルムが、上記の実施例1に使用したのと同様の手順と装置を使用して用意された。構造化フィルムを形成するために、市販されているポリプロピレン熱可塑性樹脂が使用された:MFIが65のハンツマン(Huntsman)PP AP5165−HA。以下のプロセス条件が使用された。
Figure 0004856240
実施例1で説明したように、結果として得られた構造化フィルムのサンプルについて、各種構造的な特徴のデジタル顕微鏡測定値を得た。結果を下記の表4に示す。実施例1と同様に、「−1」サンプルと表示されたサンプルは、孔深さ762μm(30mils)で加工され、「−2」サンプルと表示されたサンプルは、孔深さ635μm(25mils)で加工され、「−3」サンプルと表示されたサンプルは、孔深さ508μm(20mils)で加工された。
Figure 0004856240
結果として得られる構造化フィルムは、構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分を貫通して延びる貫通孔を伴う中空の管状突起部を有した。#1、#2、及び#3パターンは各々、一定した管状突起部形状及び構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分を貫通して延びる貫通孔を付与した。
実施例1で説明されたサンプルに対して音響吸収試験が行われた。本発明の代表的な構造化フィルム(サンプル7−3、8−1及び9−3)のインピーダンス管試験結果を図6に示す。
(実施例3)
図2A〜図2Fに示す、代表的な管状突起部12と同様の管状突起部構成を有する、構造化フィルムが、図5に示された代表的な装置50と同様の以下の手順及び装置を使用して用意された。重合体溶融物は、6.35cm(2.5インチ)のデイビス−スタンダード(Davis-Standard)単スクリュー押出成形機(デイビス−スタンダード社(Davis-Standard, LLC)(コネチカット州パウカタック(Pawcatuck))製)を使用して押し出され、30.5cm(12インチ)キャストフィルム押出ダイの中に、ダイの間隔508μm(20mils)で供給された。ドロップダイ構成物は水平の2つのロールニップに供給された。金型ロールは直径31.75cm(12.5インチ)で、バックアップのスチールロールは直径30.48cm(12インチ)であった。金型は、外表面に円筒状の止まり孔を孔あけしてある、外側のアルミニウム製シェルを有するロールから構成された。この孔の直径は0.5mm(19.7mil)で、孔の中心から中心の間隔が1.70mm(67mils)の正方配列であった。孔のパターンは幅20.3cm(8.0インチ)で、金型ロールの周囲全体にわたった。孔の深さは金型ロールの場所によって異なった。金型ロールの周囲は4つの区域に分けられた。第1の区域には深さ1.143mm(45mils)に孔あけされた孔があり、第2の区域には深さ965μm(38mils)に孔あけされた孔があり、第3の区域には深さ787μm(31mils)に孔あけされた孔があり、第4の区域には深さ330μm(13mils)孔あけされた孔があった。
市販されているプロピレン/エチレン耐衝撃共重合体を使用して構造化フィルムを形成した:ハンツマン(Huntsman)PP AP5165−HA(MFI65)(ハンツマン・ポリマーズ(Huntsman Polymers)社(テキサス州ウッドランド(Woodlands)から市販されている)。以下のプロセス条件が使用された。
Figure 0004856240
表5に示したプロセス条件は、孔深さ965μm(38mils)で孔パターン2のための最適化した運転条件である。結果として得られた構造化フィルムのサンプルについて、各種構造的な特徴のデジタル顕微鏡測定値を得た。参考として図2C〜図2Dを参照して、下記の表6に示すように、以下の測定が行われた。
Figure 0004856240
結果として得られる構造化フィルムは、構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分を貫通して延びる貫通孔を伴う中空の管状突起部を有する。
このサンプルを用いて音響吸収試験が行われた。多種多様な周波数における吸収係数を決定するために、インピーダンス管試験器(ブリュエル・ケアー(Bruel & Kjaer)社(ジョージア州ノークロス(Norcross))、モデル6205、64mm管使用)が使用された。試験は、ASTM1050を使用し、各々の構造化フィルムの後方に25mmの空間をとって行われた。本発明の代表的な構造化フィルム(サンプルE060504−16)のインピーダンス管試験結果を図7に示す。
本出願では、以下の態様が提供される。
1. 溶融した押出品のシートをダイから押し出す、押出工程と、前記溶融した押出品を金型と接するように持ち込み、前記溶融した押出品の一部が前記金型の外表面の複数個の孔に入るようにし、その結果(i)前記金型の1つ以上の孔の中のより高い空気圧と前記溶融した押出品の前記金型と反対側である外表面のより低い空気圧との間の空気圧の差、及び(ii)前記溶融した押出品の表面に沿って複数個の突起部の形成が得られる、持ち込み工程と、前記金型の前記1つ以上の孔の中の空気が、前記溶融した押出品の前記金型と反対側である前記外表面の方向に向かって移動できるようにして、(i)前記空気圧の差を減らし、(ii)前記複数個の突起部の1つ以上の中に突起部孔を形成する、移動できるようにする工程と、前記溶融した押出品を冷却して、第1及び第2の主表面を有するほぼ平面のフィルム部分、並びに少なくとも前記第1の主表面から延びる複数個の管状突起部を有する、構造化フィルムを形成する工程と、を含む、構造化フィルムを製作する方法。
2. 前記押出工程が、ポリオレフィン、オレフィンを含む共重合体、又はこれらの任意の組合せを含む、1つ以上の熱成形可能な材料を押し出す工程を含む、態様1に記載の方法。
3. 前記押出工程が、ポリオレフィン、オレフィン共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリスチレン、液晶ポリマー、ポリエチレン−コ−ビニルアセテート、ポリアクリロニトリル、及び上記のものからの2つ以上の組合せから本質的になる群から選択される、1つ以上の高分子材料を押し出す工程を含む、態様1に記載の方法。
4. 前記持ち込み工程が、前記溶融した押出品を前記金型とニップロールとの間に挟む工程を含み、前記金型は金型ロールを含む、態様1に記載の方法。
5. 前記移動できるようにする工程が、前記金型ロール及び前記ニップロールを回転して、前記ニップロールが前記金型と反対側の前記溶融した押出品の前記外表面上に位置しないようにする工程を含む、態様4に記載の方法。
6. 1つ以上のプロセスパラメータを調整して、前記移動できるようにする工程の結果として、1つ以上の管状突起部の中の前記突起部孔が第1の突起部の末端部から前記ほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通して延びる工程をさらに含み、前記1つ以上のプロセスパラメータは、押出品組成、押出品温度、金型温度、金型速度、金型孔深さ、溶融押出品シート厚さ、及びこれらの任意の組合せを含む、態様1に記載の方法。
7. 1つ以上のプロセスパラメータを調整して、前記移動できるようにする工程の結果、1つ以上の前記管状突起部の中の前記突起部孔が、第1の突起部の末端部から前記ほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通して延び、それによって前記突起部孔に流体連通する気泡状部分を形成する工程をさらに含み、前記気泡状部分が(i)前記ほぼ平面のフィルム部分内にあるか、(ii)前記第2の主表面の下方にあるか、又は(iii)(i)及び(ii)の両方であり、前記1つ以上のプロセスパラメータが押出品組成、押出品温度、金型温度、金型速度、金型孔深さ、溶融押出品シート厚さ、及びこれらの任意の組合せを含む、態様1に記載の方法。
8. 前記気泡状部分を開口して、1つ以上の前記管状突起部を完全に貫通して延びる開口を付与する、開口する工程をさらに含む、態様7に記載の方法。
9. 前記開口する工程が、前記気泡状部分の先端を除去する工程を含む、態様8に記載の方法。
10. 前記開口する工程が、前記気泡状部分に孔を開ける工程を含む、態様8に記載の方法。
11. 前記開口する工程が、前記突起部孔を加圧する工程、及び所望により前記気泡状部分の先端を加熱する工程を含む、態様8に記載の方法。
12. 前記開口する工程が、前記気泡状部分の先端を加熱する工程を含む、態様8に記載の方法。
13. 1つ以上のプロセスパラメータを調整して、前記移動できるようにする工程の結果、1つ以上の前記管状突起部の中の前記突起部孔が第1の突起部の末端部から前記ほぼ平面のフィルム部分の中を貫通して延び、1つ以上の前記管状突起部を貫通して延びる開口を付与する工程をさらに含み、前記1つ以上のプロセスパラメータが押出品組成、押出品温度、金型温度、金型速度、金型孔深さ、溶融押出品シート厚さ、及びこれらの任意の組合せを含む、態様1に記載の方法。
14. 前記金型の外表面の前記複数個の孔が、約100μmまでの平均の金型孔深さを有する、態様1に記載の方法。
15. 前記金型の外表面の前記複数個の孔が、円、楕円、正方形、三角形、六角形、多角形、多葉形、又はこれらの任意の組合せを含む1つ以上の孔の断面形状を有する、態様1に記載の方法。
16. 前記複数個の孔が、前記金型の外表面積に対して約10個/cm 〜約300個/cm である孔密度で、前記金型の外表面に存在する、態様1に記載の方法。
17. 前記移動できるようにする工程の結果、1つ以上の管状突起部が前記第1の主表面の上方から前記第2の主表面の下方まで延びる、態様1に記載の方法。
18. 前記複数個の管状突起部の少なくとも一部の突起部孔の長さが、平均フィルム部分厚さに対する比で、少なくとも約1.1:1である、態様1に記載の方法。
19. 前記構造化フィルムの寸法が、平均フィルム部分厚さが約76.2μm(3mil)〜約508μm(20mil)の範囲で、突起部長さが約25.4μm(1mil)〜約1.27cm(500mil)の範囲で、突起部孔の長さが約101.6μm(4mil)〜約1.32cm(520mil)の範囲で、突起部孔の直径が約25.4μm(1mil)〜約6.35mm(250mil)の範囲で、及び突起部側壁厚さが約25.4μm(1mil)〜約508μm(20mil)の範囲である、態様1に記載の方法。
20. 前記管状突起部の少なくとも一部の突起部孔の長さが、突起部孔直径に対する比で少なくとも約1:1である、態様1に記載の方法。
21. 1つ以上の管状突起部が、(i)前記第1の主表面の上方にある第1の突起部の末端部から、前記ほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通して延びる孔と、(ii)前記孔の少なくとも一部を囲む突起部の側壁であって、突起部外側の側壁表面、突起部内側の側壁表面、及び突起部側壁厚さを有する、突起部の側壁と、(iii)前記第1の突起部の末端部から前記第1の主表面までの距離だけ延びる突起部長さであって、前記突起部長さの平均フィルム部分厚さに対する割合が少なくとも約3.5である突起部長さと、を含む、態様1に記載の方法。
22. 前記突起部長さの前記平均フィルム部分厚さに対する前記割合が、少なくとも約4.0である、態様21に記載の方法。
23. 前記突起部長さの前記平均フィルム部分厚さに対する前記割合が、約4.0〜約10.0である、態様22に記載の方法。
24. 態様1〜23のいずれか一項に記載の方法により形成される前記構造化フィルムを提供する工程、及び
前記構造化フィルムに追加的な層を取り付ける工程を含む、多層物品を製作する方法。
25. 前記追加的な層が、色を含む層、不織布、織布、編布、発泡体層、フィルム、紙層、粒子層、箔層、装飾用布層、膜組織、網目、メッシュ、ワイヤ若しくはチューブによる網状組織、又はこれらの組合せを含む、態様24に記載の方法。
26. 態様1〜25のいずれか一項に記載の方法により形成される前記構造化フィルム又は前記多層物品を、建物の壁面、建物の天井、建物の壁若しくは天井を形成する建築材料、金属板、ガラス基材、ドア、窓、自動車の構成要素、機械の構成要素、又は電気製品の構成要素を含む基材に取り付ける工程を含む、基材を覆う方法。
27. ある領域の少なくとも一部を、態様1〜24のいずれか一項に記載の方法により形成される、前記構造化フィルム又は前記多層物品で囲む工程を含む、ある領域内の吸音方法。
28. 溶融した押出品をダイから、回転ニップロールと回転金型ロールの間に形成されるニップの中に押し出す工程と、前記溶融した押出品の一部が前記回転金型ロールの外表面に設置した複数個の孔の中に入るようにし、その結果(i)前記回転金型ロールの1つ以上の孔の中のより高い空気圧と、前記溶融した押出品の前記回転金型ロールと反対側である外表面のより低い空気圧との間の空気圧の差、及び(ii)前記溶融した押出品の表面に沿って複数個の溶融した押出品の突起部の形成が得られる工程と、前記ニップロール及び前記金型ロールを回転して、前記回転金型ロールの前記1つ以上の孔の中の空気が、前記溶融した押出品の前記回転金型ロールと反対側である前記外表面の方向に向かって移動できるようにして、前記複数個の溶融した押出品の突起部の1つ以上の中に突起部孔を形成する工程と、前記溶融した押出品を前記溶融押出品の軟化温度より低い温度まで冷却して、第1及び第2の主表面を有するほぼ平面のフィルム部分、並びに少なくとも前記第1の主表面から延びる複数個の管状突起部を有する、構造化フィルムを形成する、冷却工程と、を含む、構造化フィルムの製作方法。
29. 前記冷却工程の後、熱成形された材料の少なくとも一部を前記構造化フィルムの第2の主表面の下方で除去して、前記構造化フィルムの1つ以上の管状突起部を貫通して延びる開口を付与する工程をさらに含む、態様28に記載の方法。
30. 前記構造化フィルムの前記第2の主表面の下方に位置するほぼすべての熱成形された材料が除去されて、前記構造化フィルムが、第1の主表面のみに沿った複数個の管状突起部を含む、態様28に記載の方法。
31. 前記冷却工程の後、前記構造化フィルムの前記第1の主表面の上方にある1つ以上の管状突起部の少なくとも一部を除去して、前記第1の主表面の上方にほぼ均一な突起部長さを有する管状突起部を付与する工程をさらに含む、態様28に記載の方法。
32. 前記冷却工程の前に、(i)前記ほぼ平面のフィルム部分の前記第1の主表面の上方にある1つ以上の管状突起部、(ii)前記ほぼ平面のフィルム部分の前記第2の主表面の下方にある1つ以上の管状突起部、(iii)前記ほぼ平面のフィルム部分の前記第2の主表面、(iv)(i)及び(ii)の両方、又は(v)(i)及び(iii)の両方、を接触する工程をさらに含む、態様28に記載の方法。
33. 前記構造化フィルムがフィルム形成後の突起部形成に適合する必要のない、態様1〜32のいずれか一項に記載の方法。
本明細書は、その特定の実施形態に関して詳細に説明されているが、上述の事項を理解することにより、当業者がこれらの実施形態に対する変更、その変形、及びそれらの相当物を容易に想起できることは明らかである。それゆえ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそのいかなる相当物も含むと評価される。
本発明は、添付の図を参照してさらに説明される。
本発明の代表的な構造化フィルムを示す図。 図1の線A−Aに沿った、代表的な構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分上の代表的な管状突起部の考えられる断面構成図。 図1の線A−Aに沿った、代表的な構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分上の代表的な管状突起部の考えられる断面構成図。 図1の線A−Aに沿った、代表的な構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分上の代表的な管状突起部の考えられる断面構成図。 図1の線A−Aに沿った、代表的な構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分上の代表的な管状突起部の考えられる断面構成図。 図1の線A−Aに沿った、代表的な構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分上の代表的な管状突起部の考えられる断面構成図。 図1の線A−Aに沿った、代表的な構造化フィルムのほぼ平面のフィルム部分上の代表的な管状突起部の考えられる断面構成図。 追加的な層を取り付けた、本発明の代表的な構造化フィルムの側面図。 追加的な層を取り付けた、本発明の別の代表的な構造化フィルムの側面図。 本発明の構造化フィルムを形成するのに好適な、代表的な装置の概略図。 本発明の代表的な構造化フィルムの周波数に対して音響吸収係数示すグラフ。 本発明の代表的な構造化フィルムのインピーダンス管試験データを示すグラフ。

Claims (8)

  1. 溶融した押出品のシートをダイから押し出す、押出工程と、
    前記溶融した押出品を金型と接するように持ち込み、前記溶融した押出品の一部が前記金型の外表面の複数個の孔に入るようにし、その結果(i)前記金型の1つ以上の孔の中のより高い空気圧と前記溶融した押出品の前記金型と反対側である外表面のより低い空気圧との間の空気圧の差、及び(ii)前記溶融した押出品の表面に沿って複数個の突起部の形成が得られる、持ち込み工程と、
    前記金型の前記1つ以上の孔の中の空気が、前記溶融した押出品の前記金型と反対側である前記外表面の方向に向かって移動できるようにして、(i)前記空気圧の差を減らし、(ii)前記複数個の突起部の1つ以上の中に突起部孔を形成する、移動できるようにする工程と、
    前記溶融した押出品を冷却して、第1及び第2の主表面を有するほぼ平面のフィルム部分、並びに少なくとも前記第1の主表面から延びる複数個の管状突起部を有する、構造化フィルムを形成する工程と、を含む、構造化フィルムを製作する方法。
  2. 前記持ち込み工程が、前記溶融した押出品を前記金型とニップロールとの間に挟む工程を含み、前記金型は金型ロールを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 1つ以上のプロセスパラメータを調整して、前記移動できるようにする工程の結果、1つ以上の前記管状突起部の中の前記突起部孔が、第1の突起部の末端部から前記ほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通して延び、それによって前記突起部孔に流体連通する気泡状部分を形成する工程をさらに含み、前記気泡状部分が(i)前記ほぼ平面のフィルム部分内にあるか、(ii)前記第2の主表面の下方にあるか、又は(iii)(i)及び(ii)の両方であり、前記1つ以上のプロセスパラメータが押出品組成、押出品温度、金型温度、金型速度、金型孔深さ、溶融押出品シート厚さ、及びこれらの任意の組合せを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記気泡状部分を開口して、1つ以上の前記管状突起部を完全に貫通して延びる開口を付与する、開口する工程をさらに含む、請求項に記載の方法。
  5. 前記複数個の管状突起部の少なくとも一部の突起部孔の長さが、平均フィルム部分厚さに対する比で、少なくとも約1.1:1である、請求項1に記載の方法。
  6. 前記管状突起部の少なくとも一部の突起部孔の長さが、突起部孔直径に対する比で少なくとも約1:1である、請求項1に記載の方法。
  7. 1つ以上の管状突起部が
    (i)前記第1の主表面の上方にある第1の突起部の末端部から、前記ほぼ平面のフィルム部分の中を通り又は貫通して延びる孔と、
    (ii)前記孔の少なくとも一部を囲む突起部の側壁であって、突起部外側の側壁表面、突起部内側の側壁表面、及び突起部側壁厚さを有する、突起部の側壁と、
    (iii)前記第1の突起部の末端部から前記第1の主表面までの距離だけ延びる突起部長さであって、前記突起部長さの平均フィルム部分厚さに対する割合が少なくとも約3.5である突起部長さと、を含む、請求項1に記載の方法。
  8. 溶融した押出品をダイから、回転ニップロールと回転金型ロールの間に形成されるニップの中に押し出す工程と、
    前記溶融した押出品の一部が前記回転金型ロールの外表面に設置した複数個の孔の中に入るようにし、その結果(i)前記回転金型ロールの1つ以上の孔の中のより高い空気圧と、前記溶融した押出品の前記回転金型ロールと反対側である外表面のより低い空気圧との間の空気圧の差、及び(ii)前記溶融した押出品の表面に沿って複数個の溶融した押出品の突起部の形成が得られる工程と、
    前記ニップロール及び前記金型ロールを回転して、前記回転金型ロールの前記1つ以上の孔の中の空気が、前記溶融した押出品の前記回転金型ロールと反対側である前記外表面の方向に向かって移動できるようにして、前記複数個の溶融した押出品の突起部の1つ以上の中に突起部孔を形成する工程と、
    前記溶融した押出品を前記溶融押出品の軟化温度より低い温度まで冷却して、第1及び第2の主表面を有するほぼ平面のフィルム部分、並びに少なくとも前記第1の主表面から延びる複数個の管状突起部を有する、構造化フィルムを形成する、冷却工程と、を含む、構造化フィルムの製作方法。
JP2009507973A 2006-04-27 2007-04-27 構造化フィルムを製作する方法 Expired - Fee Related JP4856240B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US74579506P 2006-04-27 2006-04-27
US60/745,795 2006-04-27
PCT/US2007/067578 WO2007127891A2 (en) 2006-04-27 2007-04-27 Methods of making structured films

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009535240A JP2009535240A (ja) 2009-10-01
JP2009535240A5 JP2009535240A5 (ja) 2010-06-17
JP4856240B2 true JP4856240B2 (ja) 2012-01-18

Family

ID=38606485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009507973A Expired - Fee Related JP4856240B2 (ja) 2006-04-27 2007-04-27 構造化フィルムを製作する方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090108504A1 (ja)
EP (1) EP2012993A2 (ja)
JP (1) JP4856240B2 (ja)
KR (1) KR101308300B1 (ja)
CN (1) CN101432116B (ja)
BR (1) BRPI0710929A2 (ja)
WO (1) WO2007127891A2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8381872B2 (en) * 2008-05-05 2013-02-26 3M Innovative Properties Company Acoustic composite
TWI506070B (zh) 2009-12-14 2015-11-01 3M Innovative Properties Co 微穿孔聚合物薄膜及其製造方法與用途
CN102235036A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 台力龙企业股份有限公司 一种防漏板及其制造方法
US20130309439A1 (en) 2012-05-21 2013-11-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fibrous Nonwoven Web with Uniform, Directionally-Oriented Projections and a Process and Apparatus for Making the Same
EP3896686B1 (en) 2016-02-04 2023-12-27 Mitsubishi Chemical Corporation Sound insulation structure using a sound insulation sheet member
KR101880399B1 (ko) * 2017-08-22 2018-07-20 김호칠 포장시트의 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09314661A (ja) * 1996-05-27 1997-12-09 Furukawa Electric Co Ltd:The エンボスシートの製造方法およびこれを用いたパイプカバー
JP2811344B2 (ja) * 1990-02-19 1998-10-15 チッソ株式会社 塩化ビニールシートの製造方法
JP2006511367A (ja) * 2002-12-20 2006-04-06 トレデガー フィルム プロダクツ コーポレイション 吸収性物品において使用するためのアパーチャ付き材料及びこのアパーチャ付き材料を形成する方法
WO2007127890A2 (en) * 2006-04-27 2007-11-08 3M Innovative Properties Company Structured films having acoustical absorbance properties

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3092439A (en) * 1961-03-21 1963-06-04 Grace W R & Co Method for producing a reinforced edge aperture in heat shrinkable material
US3231454A (en) * 1961-04-14 1966-01-25 Cadillac Products Cushioning material
US3649430A (en) * 1965-10-21 1972-03-14 American Cyanamid Co Vibration damping laminates
US3517410A (en) * 1967-02-17 1970-06-30 Paul Rapisarda Apparatus for producing reinforced apertures in plastic materials
US3917772A (en) * 1972-02-10 1975-11-04 Grace W R & Co Method for producing battery separator sheet
IL44790A (en) * 1973-05-29 1977-02-28 Ici Ltd A process for cold stretching of plastic sheets and products made by him
US3929135A (en) * 1974-12-20 1975-12-30 Procter & Gamble Absorptive structure having tapered capillaries
DE2806402C3 (de) * 1978-02-15 1980-11-27 Unilever N.V., Rotterdam (Niederlande) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer feuchtigkeitsdurchlässigen Folie aus thermoplastischem Kunststoff
US4794028A (en) * 1984-04-16 1988-12-27 Velcro Industries B.V. Method for continuously producing a multi-hook fastner member and product of the method
US4627819A (en) * 1985-01-23 1986-12-09 Price/Stern/Sloan Publishers, Inc. Teaching or amusement apparatus
US4591523A (en) * 1985-05-31 1986-05-27 The Procter & Gamble Company Apertured macroscopically expanded three-dimensional polymeric web exhibiting breatheability and resistance to fluid transmission
US4629643A (en) * 1985-05-31 1986-12-16 The Procter & Gamble Company Microapertured polymeric web exhibiting soft and silky tactile impression
US4669416A (en) * 1986-06-25 1987-06-02 Metoramic Sciences, Inc. Composite carrier plate
EP0294507A1 (de) * 1987-06-12 1988-12-14 AGRU ALOIS GRUBER & SOHN OHG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Noppenplatten, nach diesem Verfahren hergestellte Noppenplatte und deren Verwendung
DE3723404A1 (de) * 1987-07-15 1989-01-26 Aoe Plastic Gmbh Fluessigkeitsdurchlaessige folie, insbesondere als deckfolie fuer saugstoff, sowie verfahren zu deren herstellung
EP0409535B1 (en) * 1989-07-18 1994-03-23 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. A nonwoven fabric and a method of manufacturing the same
US5233767A (en) * 1990-02-09 1993-08-10 Hy Kramer Article of footwear having improved midsole
JP3065347B2 (ja) * 1990-02-20 2000-07-17 ザ、プロクター、エンド、ギャンブル、カンパニー 開放型毛管チャンネル構造、前記毛管チャンネルの製造法およびこの方法に使用される押出ダイス
BR9406750A (pt) * 1993-06-11 1996-02-27 Minnesota Mining & Mfg Processo para a fabricaçao de artigo ferramental mestre para replicaçao e artigo obtido
US5635275A (en) * 1994-08-05 1997-06-03 Tredegar Industries, Inc. Lamination of non-apertured three-dimensional films to apertured three-dimensional films and articles produced therefrom
US5614283A (en) * 1994-12-22 1997-03-25 Tredegar Industries Absorbent composite with three-dimensional film surface for use in absorbent disposable products
DE19646318A1 (de) * 1996-11-09 1998-05-14 Binder Gottlieb Gmbh & Co Rationelles Verfahren zur Herstellung eines Haftverschlußteils aus thermoplatischem Kunststoff
JPH10211232A (ja) * 1997-01-31 1998-08-11 Uni Charm Corp 使い捨て体液吸収性着用物品の表面シートおよびその製造方法
JP3119192B2 (ja) * 1997-03-07 2000-12-18 日産自動車株式会社 遮音板構造
DE19828856C1 (de) 1998-06-29 1999-10-07 Binder Gottlieb Gmbh & Co Verfahren zur Herstellung eines Haftverschlußteiles
US6617002B2 (en) * 1998-07-24 2003-09-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microperforated polymeric film for sound absorption and sound absorber using same
US6627791B1 (en) * 1999-04-01 2003-09-30 The Procter & Gamble Company Resilient, three dimensional polymeric film comprising open and closed capillaries, and absorbent article with improved backsheet comprising the film
AU3300900A (en) 2000-03-20 2001-10-03 Newmat, S.A. Flexible sheet fabrics for tensile structures, method for making same, tensile false ceilings comprising same
DE10038216C2 (de) * 2000-08-04 2002-11-14 Head Sport Ag Schuhinnensohle, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
JP4840895B2 (ja) * 2001-02-20 2011-12-21 株式会社日本吸収体技術研究所 液体分配ユニットとそれを備えた吸収体製品
US20020133132A1 (en) * 2001-02-21 2002-09-19 Copat Marcelo S. Absorbent article with a response surface
US6898901B2 (en) * 2001-02-22 2005-05-31 The Xlo Group Of Companies, Inc. Sound-absorbing composites and shield devices employing same
US7337875B2 (en) * 2004-06-28 2008-03-04 United Technologies Corporation High admittance acoustic liner

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2811344B2 (ja) * 1990-02-19 1998-10-15 チッソ株式会社 塩化ビニールシートの製造方法
JPH09314661A (ja) * 1996-05-27 1997-12-09 Furukawa Electric Co Ltd:The エンボスシートの製造方法およびこれを用いたパイプカバー
JP2006511367A (ja) * 2002-12-20 2006-04-06 トレデガー フィルム プロダクツ コーポレイション 吸収性物品において使用するためのアパーチャ付き材料及びこのアパーチャ付き材料を形成する方法
WO2007127890A2 (en) * 2006-04-27 2007-11-08 3M Innovative Properties Company Structured films having acoustical absorbance properties

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007127891A3 (en) 2007-12-21
US20090108504A1 (en) 2009-04-30
BRPI0710929A2 (pt) 2012-02-14
KR20090017489A (ko) 2009-02-18
WO2007127891A2 (en) 2007-11-08
EP2012993A2 (en) 2009-01-14
CN101432116B (zh) 2012-10-10
KR101308300B1 (ko) 2013-09-17
JP2009535240A (ja) 2009-10-01
CN101432116A (zh) 2009-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5623737B2 (ja) 音響吸収性を有する構造化膜
JP5872895B2 (ja) 音響複合体
JP4856240B2 (ja) 構造化フィルムを製作する方法
JP4565028B2 (ja) 中空構造板の製造方法及びその製造装置
US7757811B2 (en) Multilayer articles having acoustical absorbance properties and methods of making and using the same
JP6491184B2 (ja) ポリマー多層フィルム及びその製造方法
JP4381941B2 (ja) 自動車内装天井材用の積層部材
JP2019171874A (ja) 高分子多層フィルムの製造方法
JPWO2004091350A1 (ja) 吸音カーペットの製造方法及び製造装置
KR20160098316A (ko) 중합체 다층 필름 및 이를 제조하는 방법
CA3099686C (en) Nonwoven composite
US20210382529A1 (en) Acoustic panels and structures including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100426

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100426

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110921

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110927

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111027

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4856240

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees