JP5291406B2 - フィルムの積層体およびそれの製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
張力が相対的に極大に達した場合には、連続的延伸下に一定のままであるかまたは減少し、後者は破断が発生するまで再び増加し、張力の相対的極大は降伏張力であることを考慮される。サンプルはこの点で破断されてもよく、その時、降伏張力は極限抗張力に等しい。しかしながら張力が連続的延伸と共に増加し続けるが、百分率延伸当たりの張力において更に多く低減し、その時にひずみ/応力−曲線および特に直線になった後に、延伸のフックの法則部分を表す線と交差する様に後方に外挿される。2つの線の間での交差の時に張力が定義された降伏張力である。
請求項30に記載したフィルター材料は多くの潜在的用途、例えばジオテキスタイルとしての(請求項34および35)、また化学工業における水処理の場合および気相用マスクに用途がある。
層Aはローラー(8)のプロフィルに類似するプロフィルを持つ熱ローラーのトリップ上に位置する非常に狭い領域で縦方向に延伸する。冷却されている溝筋付き対ローラーはローラー(7)のプロフィルと同様なプロフィルを有している。
延伸された熱い“第二の薄くされた領域”をローラー(7)とプロフィルと同様なプロフィルを持つ溝筋付き冷たいローラーで冷却し、次いで“第一の薄くされた領域”を形成するために、層Aをこの冷たいローラーと、ローラー(8)のプロフィルに類似するプロフィルを持つ熱い溝筋付きローラとの間で縦方向延伸する。延伸はこのローラーのトリップの所に限定される。印刷技術での記録と同様にして第2段階は延伸された領域を場合によッ ては見つける装置を使用して第1段階と一緒に記録する。
溝を最初に、ローラー(10)のプロフィルと類似のプロフィルを持つ熱ローラーの溝筋で例えば圧縮空気を使用して形成し、そして溝筋中に例えば図13との関係で全て説明されている通りに減圧の使用下に保持しそして次いで層Aをこの溝筋付きローラーの波頭頂部と加熱されているゴム被覆された対ローラーとの間で層Bと積層される。層Bは予備加熱されている。
縦方向に配向した溝付き層Aと横方向に配向した溝なし層Bの2層積層体を図7および8に示す様な構造を持つパイロットプラントで製造するが、AおよびBの積層後に終結した。両方の層は、片側に95〜105℃の融点範囲を持つエチレンコポリマーよりなる薄い層を持つ、HDPEよりなる同時押出成形され冷間延伸された0.037mmの厚さのフィルムよりなる。これはプロセスにおいてラミネート層として使用する。冷間延伸はほぼ室温で約3:1の延伸比で実施しそして次いで熱安定化する(全て慣用の手段による)。しかしこのフィルムは平らなチューブ状形態を有している。このチューブを縦方向に切り、層Aを形成する。
────────────────────────────────────────
波頭頂部 ランド R= ランド R= ランド
(mm) 0.4 0.2 0.15 0.15 0.7
────────────────────────────────────────
温度(℃) 70 20 70 105 105
────────────────────────────────────────
ピッチ(mm) 1,0993 1,1000 1,0993 1,0988 1,0988
────────────────────────────────────────
勿論、溝筋から溝筋にそれぞれ見たピッチにおいてかゝる高い正確さを達成することは実質的に不可能であるが、ピッチのエラーが0.05mmよりも多きく累積しないことが重要である。これは、表面部分がセグメントから造られておりそして累積されたエラーがセグメント末端を精密研磨することによっておよび/または薄いシム(ホイル)をセグメント間に挿入することによって最も良好に達成される。実際のパイロット装置においては各ローラー表面の溝筋付き部分の長さは約450mmでありそして3つのセグメントで組み合わされている。工業的機械においてはローラーが約5mまでの長さで造ることができるが、その場合に末端から末端への正確さをレーザー測定でチェックしそして説明される様に調整することが評価される。
サンプル 波長(mm) 結合領域(mm) 溝の深さ(mm)
────────────────────────────────────────
I 1.0 0.4 0.4
────────────────────────────────────────
II 5.5 2.2 2.2
────────────────────────────────────────
IIの波長6.0mmは特許文献、すなわち米国特許(A)第41325821号明細書に記載された最小値よりも僅かに小さい。
同じフィルム(同時押出成形され配向したHDPE、0.037mmの厚さ)を溝が付けられていないものと交差積層する。
外観および手触り:
(II) は板材料の用に見えかつ感触があるが、曲げた時にまたは指の間で押した時に不安定である。
(I)および(II)を異なる直径の円筒体上で曲げ、そして溝を非弾性法で崩壊し始める前までにどのくらい小さい直径が可能か、すなわち、試験体が再び取り除かれた後で溝に印が残るかを試験する。
10cmの長さの試験体をサンプル(I)、(II)および(III)から切り取る。
驚くべきことにサンプル(I)および(II)は同じ剛性、すなわち1.6g/mmを示すが、サンプル(III)は0.13g/mmを示す。換言すれば本発明はこの方法によって測定される様に、剛性は一つの方向で約12倍に拡大される。
Claims (52)
- 層(A)を形成する少なくとも1枚のモノフィルムまたはマルチフィルムおよび層(B)を形成する他のモノフィルムまたはマルチフィルムよりなり、これら両者が主として熱可塑性ポリマー材料よりなり、そして少なくともAが冷間配向性材料よりなり、そしてAが波うった溝形状を有するがBは波うっておらずそしてBはその片側で接合域においてAの片側の波頭頂部に接着結合されている、積層体において、接着結合がラミネート層を通してもたらされており、そしてAが溝の方向に対して平行に延びる第一の中実状態の薄くなった領域を示し、各接合域が主として上記の第一の薄くなった域内に位置しており、そしてそれによって上記の第一の薄くなった各域が、厚みが第一の薄くなった域内のAの最も薄い厚みとそれに隣接する非接合域内のAの最も厚い厚みとの間の平均である位置によって境界を画すること及びAの第一の薄くなった領域が、延伸工程により配向しかつ該領域の最小の厚みが非接合域におけるAの最大厚みの75%より薄くなるように薄くなっていることを特徴とする、上記積層体。
- Aの第一の薄くなった領域が、該領域の最小の厚みが非接合域におけるAの最大厚みの50%より薄いように薄くなっている、請求項1に記載の積層体。
- Aの第一の薄くなった領域が、該領域の最小の厚みが非接合域におけるAの最大厚みの30%より薄いように薄くなっている、請求項1又は2に記載の積層体。
- 隣接する一つの接合域を含めた各溝の波長が溝内のAの最大の厚みの50倍より長くない、請求項1〜3のいずれか一つに記載の積層体。
- 各接合域の幅が波長の15%より狭くない、請求項1〜4のいずれか一つに記載の積層体。
- 2つの隣接接合域の間で測定しそしてそのカーブした面に沿って測定した時のAの非接合域の幅が相応する直線距離よりも10%より少なくない、請求項1〜5のいずれか一つに記載の積層体。
- 薄くなった各第一の領域が、接合部の相応する領域を超えてAの非接合域に延びている場合に、該薄くなった各領域が薄くなった第一の領域に属していない様な非接合域の幅の半分以上の幅に限定されており、その際にこの幅がカーブした面に沿って測定されている、請求項1〜6のいずれか一つに記載の積層体。
- 各対の隣接する薄くなった第一の域の間の第二の中実状態の薄くなった領域(以下、第二の薄くなった域と言う)、即ち第二の薄くなった域が第一の薄くなった域よりも狭くそしてAの波頭頂部に位置している、請求項7記載の積層体。
- 熱可塑性ポリマー材料の層Cを形成する、波うっていない別のモノフィルムまたはマルチフィルムを含み、その際に該層Cがラミネート層を介してAのもう一方の側でAの波頭頂部と接合されている、請求項1〜8のいずれか一つに記載の積層体。
- 層Dを形成する別のモノフィルムまたはマルチフィルムが熱可塑性の冷間配向性ポリマー材料よりなり、該層Dが波うった溝形状を有し、Dの片側の波頭頂部がラミネート層のBの第二の側に接合されている、請求項1〜9のいずれか一つに記載の積層体。
- 溝の少なくとも幾つかが間隔をおいて平たくなっておりそして平たくなった場所の全幅を横切って接合されて、該溝が狭く長く伸びた閉鎖されたポケットの列を形成している、請求項1〜7のいずれか一つに記載の積層体。
- A上の波頭頂部が、同時押出成形法で形成される選択された表面層を介して接合されている、請求項1〜10のいずれか一つに記載の積層体。
- 各層を形成するモノフィルムまたはマルチフィルムが主としてポリオレフィンよりなる、請求項1〜12のいずれか一つに記載の積層体。
- ポリマー材料の選択によってまたは充填物を含むことによって、非接合域内で溝方向に平行する方向において測定される層Aにおける弾性係数Eは非接合域にわたる平均として、700MPaより小さくなくい、請求項1〜13のいずれか一つに記載の積層体。
- 溝とそれに合わせる波うっていないフィルム材料とで形成される閉じてポケットとなり得る少なくとも幾つかのチャンネルが、粒子、繊維、フィラメントまたは液体状の充填材料を含有している、請求項1〜14のいずれか一つに記載の積層体。
- 上記材料が積層体によって包装するかまたは保護する意図の、物品保存剤、特に酸素捕捉剤またはエチレン捕捉剤、殺生物剤、腐食防止剤または消火剤であり、場合によっては上記の防腐効果を向上させるために溝または波うっていないフィルム材料に設けられる穿孔を有する、請求項15に記載の積層体。
- 上記充填材料が補強ヤーンまたは補強フィラメントよりなる、請求項15に記載の積層体。
- 上記充填材料がチャンネルまたはポケットを通過する液体から懸濁した粒子を捕捉することによってフィルター材料として作用するように変更されるかまたはかゝる液体中に溶解した成分を吸収または交換することのできる吸収剤またはイオン交換体であり、該充填物が場合によっては繊維に形成されていてもまたはヤーンに形成されており、そして満たされた各溝およびそれに合わさる波うちのないフィルム材料に穿孔の列が設けられており、それによって溝中の穿孔または穿孔群および合される波うちのないフィルム材料の穿孔または穿孔群が、懸濁した粒子を含有する液体を押し込むように相互に交換され、他方、積層体の片側からもう一方の側に通り、溝の縦方向に平行する方向にフィルター材料を通過する、請求項15に記載の積層体。
- 層(A)を形成するモノフィルムまたはマルチフィルムと層(B)を形成する他のモノフィルムまたはマルチフィルムとよりなり、これら両者が主として熱可塑性ポリマー材料よりなり、その際にAが波うった溝形状を有するがBは波うっておらずそしてBはその片側で接合域においてAの片側の波頭頂部に接着結合されており、更に波うった溝構造が溝筋付きローラーを使用して形成されそしてBとの上記結合が加熱および加圧のもとでおよび溝筋付きローラーの使用下に実施され、そして少なくともAが主として中実状態の配向性材料よりなる様に選択される、積層体の製造方法において、配向工程の後で又は接合工程の前の工程で、Aが狭い域に中実状態で延伸されて第一の薄くなった域を形成し、この域が選択された溝の方向に対して平行しており、該延伸が上記方向に対して一般に直角をなしそして積層加工のための溝筋付きローラーと相違する一セットの溝付きローターの間で実施され、そして積層加工のための溝筋付きローラーが、各接合域が第一の薄くなった域内に主として位置するように、延伸用溝筋付きローラーの上記セットと調和よく組み合わされていることを特徴とする、上記積層体の製造方法。
- 第一の薄くなった域を形成する前または後に、溝筋付きローラーの別のセットが、A中の他の一連の中実状態に配向した狭い域である第二の薄くなった域を形成し、この第二の薄くなった域は第一の薄くなった域と平行しておりかつ後者よりも狭く、そしてこの第二の薄くなった域を形成する溝筋付きローラーが第一の薄くなった域を形成する溝筋付きローラーと調和よく組み合わされており、その結果第二の薄くなった域が一般に隣接する2つの第二の薄くなった域の間の一般に真ん中にある、請求項19に記載の方法。
- BをAに結合させるのと同時にまたは続いて、熱可塑性ポリマー材料層Cを形成する別の波うっていないモノフィルムまたはマルチフィルムをAの第二の側でAの波頭頂部に接着結合する、請求項19又は20に記載の方法。
- Aの形成および適用と同様な方法で波うった溝形状を持つ層Dを形成する第二のモノフィルムまたはマルチフィルムを製造し、そしてDの一方の側の波頭頂部がBとAとの積層工程と同時にまたは後でBの第二の側に積層する、請求項19〜21のいずれか一つに記載の方法。
- 層を形成するモノ−またはマルチフィルムが主としてポリオレフィンよりなり、そして押出成形法を含めた方法によって製造される、請求項19〜22のいずれか一つに記載の方法。
- 層を構成するフィルムが同時押出成形によって製造され、その際にフィルムの主要部分を如何なる溶融もさせることなしに積層することを可能とする表面層−同時押出成形する請求項19〜23のいずれか一つに記載の方法。
- 上記積層工程の後で溝の少なくとも幾つかが間隔をおいて置かれた位置で、積層体中の全てのフィルムが互いに結合するのに十分な加熱および加圧のもとで平たくされており、その結果溝が隣接するフィルム材料と細く長く伸びたポケットを形成する、請求項19〜24のいずれか一つに記載の方法。
- 上記の平らにすることを、溝方向を横切りかつ沢山の溝を場合によっては積層体の全幅にわたって配置された縦方向を持つ棒状物または歯車の歯で実施する、請求項25に記載の方法。
- 第一の薄くなった域の適当に異なったストライプの形成を少なくとも一部において、ストライプを形成する意図で溝筋付き延伸ローラーで、他の溝筋付き延伸ローラー上の波頭頂部の温度よりも高い温度で波頭頂部を与えることによっておよび/または合わされる溝筋付き延伸ローラー上での波頭頂部の曲率半径よりも小さい曲率半径のストライプを形成する意図で溝筋付き延伸ローラー上で波頭頂部を与えることによって達成する、請求項19〜26のいずれか一つに記載の方法。
- 粒子、液体またはスレード/ヤーン形成材料を、Bに積層することによって封じられてチャンネルを形成するA中の溝の少なくとも幾つかに充填し、この充填を上記の積層の前または間に行う、請求項19〜27のいずれか一つに記載の方法。
- 充填の後に充填済みチャンネルを加圧および加熱によって間隔をおいて閉じて、充填済みポケットを形成する、請求項28に記載の方法。
- 充填段階の前に、充填と同時にまたは後で穿孔を少なくとも一方の側で積層体に形成して、充填材料またはそれの一部を周囲に分散させるのを助けるかまたは空気または液体が充填材料の包装体を通過することを可能とする、請求項28または29に記載の方法。
- 充填された各チャンネルのそれぞれの側に一列になった穿孔を設け、該各列が積層体を通過する空気または液体をチャンネルまたはポケットに沿って距離をおいて流すことを強制するために、該列の穿孔を相互に移動する(displace)、請求項30に記載の方法。
- 波うった溝構造を、Aが互いにかみ合って運転される溝筋付きローラーのセットを通過し、ローラーの溝筋が環状または螺旋状でありそしてローラー軸と少なくとも60°の角度を形成することによって一般に横配向工程のもとでAの長手配向において実質的にもたらされる、請求項19〜31のいずれか一つに記載の方法。
- Aが、それの出口からAの波付けを行う溝筋付き延伸ローラーの一つから溝筋付き積層ローラーへ直接的に通過し、これら2個の溝筋付きローラーが互いに直ぐ近くにありそしてそれぞれの運転温度で測定した時に同じピッチを有しそして軸方向で互いに調整される、請求項32に記載の方法。
- Aが、それの出口からAの波付けを行う溝筋付き延伸ローラーの一つから一つまたは一連の加熱された溝筋付き搬送ローラーを経て溝筋付き積層ローラーへ通過し、これらの溝筋付きローラーが溝筋付き延伸ローラーで出発しそして溝付き積層加工ローラーで終わる列においてそれの隣接または隣接群と互いに直ぐ近くにあり、それによってその列中の溝筋付きローラーが、それぞれの運転温度で測定した時に同じピッチを有しそして軸方向で互いに調整される、請求項32に記載の方法。
- AおよびA〜Bにおいて溝を形成するために使用される各溝筋付きローラーおよび請求項19に従う各第一の薄くなった域を形成する場合に該域を形成するために使用される各溝筋付きローラーおよび請求項20に従う第二の薄くなった域を形成する場合に、該域を形成するために用いる溝付きの各ローラーが、溝がローラー軸と実質的に平行にある溝筋付きローラーであり、そしてAの溝が形成されそして溝が形成される位置からAがBに結合される位置に通過する間にこれら溝が形成されそして接合されるローラー中の溝筋にAの溝を保持する手段を装備し、該保持手段を上記の通過の間にAの摩擦を回避するのに適合させる、請求項19〜31のいずれか一つに記載の方法。
- Aにおける溝を、形成ローラー上の溝筋中にAを導くエアージェットまたはエアージェットの横列を使用する、請求項35に記載の方法。
- 第一の薄くなった域が積層加工で使用される溝筋付きローラーと連携調整して作用する溝筋付きローラーによって形成される場合には、上記の調整がローラーの間の相対速度の自動的微細調整に本質がある請求項35または36に記載の方法。
- 第二の薄くなった域が、第一の薄くなった域を形成するために使用される溝筋付きローラーと連携調整して作用する溝筋付きローラーによって形成される場合には、上記の調整がローラーの間の相対速度の自動的微調整に本質がある請求項20に記載の方法。
- 接合がラミネート層によって達成される、請求項19に従う方法。
- 供給から積層状態までの熱可塑性材料で形成された層Bの連続ウエブを供給するための供給手段;熱可塑性材料の層上の波うった溝構造を押し付けるための溝筋付きの溝付けローラー;供給から溝筋付きの溝付けローラーまでの供給手段およびその層Bと向かい合った関係での積層状態まで、熱可塑性材料で形成された層Aの連続ウエッブを供給する手段;層Aと層Bとの接触面を接合するために層Aの溝の波頭頂部と層Bとの間の接合域に熱および圧力を供給して積層体製品を形成し得る溝筋付き積層加工用ローラーを含む積層場所を含む、積層体形成装置において、下記の直角方向で互いに分離された第一の薄くなったラインを形成するために、積層用ローラーの上流の溝に対して実質的に直角をなす方向に層Aを中実状態に延伸するための一対の噛み合わせ溝付け延伸ローラを含み、延伸ローラーの溝が積層用ローラーの溝と適合しそして一直線に合わさって相互の接合域が第一の薄くなった域内に主として位置する、上記装置。
- 装置が第一の薄くなった域を形成するために延伸用に前もって決められた別個の域において層Aを加熱するための加熱手段を有し、該手段が、対の溝筋付き延伸ローラーの上流の層Aと溝の加熱された先端が延伸ローラーの溝筋と一直線で接触することができるように位置した加熱された溝筋付きローラーを含む、請求項40に記載の装置。
- 少なくとも1つの延伸ローラーの溝筋の先端の曲率半径、全ての加熱手段、層Aの送り速度およびローラーの噛み合わせの程度が、元の厚さの75%より薄い、薄くなった域の層Aの厚さを薄くするために適応されている請求項40または41に記載の装置。
- 下記直角方向で互いに分離された第二の薄くなった域を形成するために、積層用ローラーの上流の溝に対して実質的に直角をなす方向に層Aを中実状態で延伸するための対の第二の噛み合わせ溝付き延伸ローラーを含み、第二の延伸ローラーの溝が積層ローラーの溝筋に相対的に適応されそして一直線に合わされており、その結果第二の薄くなった域が第一の薄くなった域相互の間に位置しており、それによって第二の薄くなった域が各隣接する対の第一の薄くなった域の間に位置する、請求項40〜42のいずれか一つに記載の装置。
- 溝付き積層ローラーが平らな対向ローラー、ゴム様表面に対して層A/Bに熱および圧力を付与する、請求項40〜43のいずれか一つに記載の装置。
- 溝付けローラーと積層用ローラーとの間に溝筋付き送りローラを含み、それによって層Aを上流の溝付けローラーから積層位置へ少なくとも1つの溝筋付きローラーの表面と接触したままにする、請求項40〜44のいずれか一つに記載の装置。
- 各溝筋付きローラーの溝筋が環状である、請求項40〜45のいずれか一つに記載の装置。
- 各溝筋付きローラーの溝筋がローラー軸に平行である、請求項40〜45のいずれか一つに記載の装置。
- 積層位置から下流のC層積層位置にA/B積層体を供給する手段;A/B積層体と向かい合った関係にありそしてAと接触させるために、熱可塑性材料で形成された実質的に滑らかな層Cの連続ウエブを供給位置から第二の積層位置に供給する手段を有すし、その際にAとCを接合するために、第二の積層位置が層CとA/B−積層体との間に圧力を付与するためのローラーを含む、請求項40〜47のいずれか一つに記載の装置。
- A/B−積層体のAの表面、および/またはC層積層位置で圧力を付与する前にまたは付与するのと同時にA/B−積層体と接触させたCの表面を加熱する手段を含む請求項48に記載の装置。
- 波うった溝構造を熱可塑性材料の層Dに押し付けるための溝付き層D溝付けローラー;熱可塑性材料で形成された層Dの連続ウエブを供給位置から溝付き層D溝付けローラーに供給しそしてその後に層Dの積層位置に供給する供給手段;層Aと面と向かって接触する位置と反対の層Bの側で層Bと層Dが面と向かって接触するために、層Dの積層位置に層Bを供給する手段を含み、その際に層D結合域において接触表面を結合させるために、層D積層位置が熱および圧力を層Dと層D結合域の層Dの波頭頂部との間に供給するための溝付き層D溝筋付きローラーを含む請求項40〜49のいずれか一つに記載の装置。
- 上記積層場所の下流の積層体の層Aおよび/または層Bに穿孔を付す穿孔形成手段、積層ローラーと一列にある穿孔形成手段を含み、それによって各層に接合域相互の間で穿孔を形成する、請求項40〜50のいずれか一つに記載の装置。
- 溝付けローラーと積層用ローラーとの間に、層Aと層Bとの間の溝に充填物を導入するために充填物の場所を含む、請求項40〜51のいずれか一つに記載の装置。
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