JP6273056B2

JP6273056B2 - シーム・シール型フィルタ及びその製造方法

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Publication number: JP6273056B2
Application number: JP2017019637A
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Inventors: リンレーマーレベッカ; エメットマイナースティーブ; ゼロスコット
Original assignee: WL Gore and Associates Inc
Current assignee: WL Gore and Associates Inc
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2017-02-06
Publication date: 2018-01-31
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Description

本発明は、工業用流体流からの粒子状不純物を濾過するのに適した耐久性シーム・シール型フィルタ、具体的にはフィルタ・バグに関する。フィルタ・バグは特に、セメント工場におけるバグハウス内で粒子状物質エミッション、ダスト粒子を濾過・捕集する際に使用するのに特に適している。

工業用流体流から粒子状物質を分離することは多くの場合、積層フィルタを使用して達成される。これらの布地ベースの積層フィルタは流体流から粒子を除去する。フィルタ上の粒子の蓄積に起因して、布地を通過する流れに対する抵抗又は圧力損失が顕著になってきたら、フィルタを清浄化して、粒子をフィルタから除去しなければならない。

工業用濾過市場では、清浄化方法によってフィルタ・バグのタイプを特徴づけるのが一般的である。最も一般的なタイプの清浄化技術はリバース・エア、シェーカ、及びパルス・ジェットである。リバース・エア技術及びシェーカ技術は低エネルギー清浄化技術と考えられる。

リバース・エア濾過技術の場合、粒子はバグ内部に集まる。清浄化中、穏やかな空気逆流がバグを圧潰し、ダスト・ケークを破砕してバグから取り除く。このダストはバグ底部からホッパ内に出る。

シェーカ・メカニズムもまた、バグの内側に集まるダスト・ケークを清浄化する。バグの頂部は振動アームに取り付けられている。振動アームはバグ内に正弦波を形成することによってダスト・ケークを取り除く。

パルス・ジェット濾過の場合、粒子はバグの外側で捕捉される。パルス・ジェット濾過技術は短パルスの圧縮空気を採用する。圧縮空気はフィルタ・バグ又はチューブの内側頂部から入る。この清浄化パルスのエネルギーはバグを拡張し、ダスト・ケークをはたき落とす。バグは典型的にはスナップ式にケージ支持体に戻り、粒子捕集作業にすぐに戻ることになる。

これらの３つの清浄化技術のうち、パルス・ジェットが濾材に対して最大の応力をもたらす。しかしながら近年、工業プロセス技術者は下記１〜３の理由から、集塵用途のためにパルス・ジェット・バグハウスをますます選択するようになっている：
１．（Ａ）体積空気流／布地面積の比が高い（濾材を通過する動作速度が高い）；そして
（Ｂ）オンライン清浄化はユニットが所期流量で設計されるのを可能にするので、オフライン清浄化を考慮に入れて付加的な濾材領域を設ける必要がない、という理由から、
ユニット・サイズが小さい（シェーカ及びリバース・エアのサイズの１／２又は１／４の大きさであることもある）こと。
２．運動部分の数が最小限であること。
３．交換すべきバグの数が少ないこと。

パルス・ジェット・バグハウスの場合、バグをバグハウス以内に挿入する。バグハウスは、バグが圧潰しないように内側に金属ケージを有している。ダストを含有する汚れた空気はバグハウスに入ってバグの外側に達する。この場所でダストは表面上に蓄積する。清浄化された空気はバグを通って移動し、バグハウスから出る。多量のダストがバグの外側に蓄積することにより、バグを通過する空気流量が減少すると、パルス・ジェット・バグハウスは高圧空気パルスをバグを通して逆方向に送る。蓄積されたダストは、高圧空気とバック・パルスによって引き起こされたバグ内の運動との組み合わせによって、バグハウスの下側部分内に捕集されるように、強制的にバグから引き離される。このような清浄化プロセスを１時間に複数回行うことによって、バグを通過する十分な空気流を維持することができる。

上記バグ内の運動は、バグに応力を加える高圧空気の結果である。このように応力が加えられることにより、バグは全ての方向に歪むことになる。シームに応力が加えられると、漏れ経路が生じ、これらの漏れ経路は時間とともに拡張し、ひいてはバグハウスからダストが逃げるのを許す。シームにステッチ穴が存在する場合、シームに応力が加えられると、ステッチ穴もまた漏れ経路になるおそれがあり、これらの漏れ経路も時間とともに拡張し、ひいてはバグハウスからダストが逃げるのを許すことがある。シーム自体は破断することなしに応力に耐えるのに十分な強度を有するかもしれないが、しかしダストがこれらの漏れ経路内に侵入するのを阻止するためにシームにシーム・テープを被着すると、シーム・テープは亀裂、剥離、又は破断をほとんど生じさせないままの望ましい状態であり続けることになるはずである。

シームに被着されるいずれのシーム・テープも、バグの全寿命（＞３年）にわたって、繰り返しバグ清浄化サイクル（＞５０，０００）を生き延びることが必要である。

しかしながら、フィルタ・バグのシームをシールするために使用される目下利用可能なシーム・テープは、フィルタ・バグの全寿命にわたって、多重パルス・ジェット清浄化サイクルの繰り返し応力に耐えることができない。シームの幾何学的形状、及びシーム・テープがシームにどのように被着されるかに起因して、横方向応力がシーム・テープ内部に集中する。これらの応力は時期尚早の亀裂を招き、フィルタ・バグの長さに沿ってシーム内のステッチ穴を露出させるおそれがある。これらの亀裂及び穴は漏れ経路であり、漏れ経路は結果としてダスト・エミッションを増大させることがある。

従って、フィルタ・バグのシームをシールするために使用されるシーム・テープは、粒子状物質がシームに侵入するのを許す亀裂又は剥離をほとんど生じさせることなしに、多重清浄化サイクル（＞５０，０００）に耐える必要がある。

ＥＰＡは、セメント工場からの粒子状物質エミッションをさらに低減することに関して、既存の粒状物質源及び新しい粒状物質源の両方に対する新たな、より厳しい規制を定めた。規制の遵守を保証するために、フィルタ・バグ製造業者は、バグハウス内のフィルタ・バグからのエミッションをさらに低減することを必要としている。

従って、フィルタ・バグの全寿命にわたって多重パルス・ジェット又はリバース・エア清浄化サイクルに耐え、そして有利にはＥＰＡ基準を満たすレベルまで粒子エミッションを制限することができるシーム・シール型フィルタ・バグ、及びフィルタ・バグのシームをシールするためのシーム・テープの必要性が依然として満たされないままである。

室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有する延伸フルオロポリマーから成るシーム・テープが、フィルタ・バグの全寿命にわたって繰り返し清浄化サイクル（＞５０，０００）に耐え得ることが、有利なことに今や見いだされた。模範的な延伸フルオロポリマーは延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）である。

従ってシーム・テープは、ダスト・エミッション捕集中に繰り返し清浄化サイクルを施されるフィルタ・バグのシームをシールしてその濾過完全性を維持するのに特に適しており、従って本発明のシーム・シール型フィルタ・バグの全寿命にわたるダスト・エミッションは、他のフィルタ・バグを用いて現在達成されるものよりも低減される。

本発明によって提供されるシーム・テープは驚くべきことに、上記の多重清浄化サイクルを施された後でも、目に見える穴、可視の亀裂、そして、ダスト・エミッション２．５μｍ以上が漏れ経路を通ってテープに侵入し得るような、２５００Ｘを上回る倍率の走査電子顕微鏡で見える漏れ経路をほとんど示さない。

ここで本発明の目的は、シーム・シール型フィルタであって：
（ａ）シームによって接合された少なくとも２つの隣接するエッジ部分を有する濾材；及び
（ｂ）延伸フルオロポリマー層と、シームに付着してシームをシールするための材料とを含むシーム・テープ
を含み、シーム・テープはシームを覆うように配置されており、テープはシームに対してほぼ平行な長さ方向と、シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有している、
シーム・シール型フィルタを提供することである。

別の実施態様では、シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約４，０００ｐｓｉを上回る。

より好ましい実施態様では、延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約８，０００ｐｓｉを上回る。

最も好ましい実施態様では、延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約１２，０００ｐｓｉを上回る。

別の実施態様では、シーム・テープの延伸フルオロポリマー成分のエンタルピー比が約０．４５未満である。

より好ましい実施態様では、延伸フルオロポリマーのエンタルピー比が約０．３未満である。

最も好ましい実施態様では、延伸フルオロポリマーのエンタルピー比が約０．２未満である。

本発明の別の実施態様では、フィルタのシームに付着してシームをシールするための材料の一例としては、連続的又は不連続的な接着剤層、或いは接着剤として作用し得る延伸フルオロポリマーが挙げられる。

従って、本発明の別の目的は、フィルタであって：
（ａ）シームによって接合された少なくとも２つの隣接するエッジ部分を有する濾材；及び
（ｂ）シームに付着してシームをシールするための接着剤として作用し得る延伸フルオロポリマーを含むシーム・テープ
を含み、シーム・テープはシームを覆うように配置されており、テープはシームに対してほぼ平行な長さ方向と、シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有している、
フィルタである。

本発明の模範的実施態様は、ダスト粒子を濾過して捕集するためのセメント・バグハウス内で使用するためのシーム・シール型フィルタ・バグである。

本発明の別の目的は、シーム・シール型フィルタを製造する方法であって、
（ａ）シームによって接合された少なくとも２つの隣接するエッジ部分を有する濾材を用意し；
（ｂ）延伸フルオロポリマー層と、シームに付着してシームをシールするための材料とを含むシーム・テープをシームに被着し、シーム・テープはシームを覆うように配置され、テープはシームに対してほぼ平行な長さ方向と、シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、シーム・テープの延伸フルオロポリマー成分は、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有しており；そして
（ｃ）シーム・シール型フィルタを形成するために、シーム・テープの付着材料でシームをシールする
ことを含む、シーム・シール型フィルタを製造する方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、延伸フルオロポリマー層と、シームに付着してシームをシールするための材料とを含むシーム・テープであって、シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有している、シーム・テープを提供することである。

シーム・テープに使用するための模範的な延伸フルオロポリマーは延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）である。

シーム・テープは、シームの完全性を損なうおそれのある繰り返し応力を被るシームをシールする際に使用するのに特に適している。

別の実施態様において、シーム・テープは、バグから静電気を散逸させるのに十分な導電性を有するように構成されてよい。静電散逸は清浄化によりダスト・ケークをバグから除去するのを補助することができる。静電散逸は、シーム・テープの抵抗率が１０¹³オーム−ｃｍ未満となるように、延伸フルオロポリマーに導電性カーボン、金属粒子を添加することにより達成することができる。

本発明を用いて、シールされたシームの構造的完全性をほぼ維持しながら、バグの全寿命（＞３年間）にわたって繰り返し清浄化サイクル（＞５０，０００）に耐えることができ、これにより、セメント工場におけるバグハウスからの粒子エミッションに関する新しい、より厳しいＥＰＡ排出基準を満たすことができるシーム・シール型フィルタ・バグ、及びフィルタ・バグのシームをシールするためのシーム・テープが提供される。

本発明の前述の、そしてその他の目的、特徴、及び利点は、下記詳細な説明を考察することにより、このあとでより完全になる。ただし、図面は例示を目的としたものであり、本発明の限界を定義するものとして解釈してはならないことが明示的に理解されるべきである。

特に添付の図面と併せて本発明の下記詳細な開示を考察すると、本発明の利点が明らかになる。

図１は、亀裂試験を実施するために利用される装置を示す概略図である。図２は、ｅＰＴＦＥの横方向マトリックス・モジュラスが＜１，９５０ｐｓｉである不合格シーム・テープのｅＰＴＦＥ部分のＳＥＭを示す図である。図３は、エンタルピー比が＞０．６である不合格シーム・テープのＳＥＭを示す図である。図４は、例の構造を示す概略図である。図５は、亀裂試験に合格したシーム・テープのＳＥＭを示す図である。

別段の定義がない限り、本明細書中に使用される全ての科学技術用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって共通に理解されているものと同じ意味を有する。公開済又は相応の米国又は外国特許出願、発行された米国又は外国特許、及び他の参考文献を含む、本明細書中に引用された全ての参考文献は、引用参考文献に提示されたあらゆるデータ、表、図面、及び本文を含めて、全体的に参照することによりそれぞれ本明細書中に組み込まれる。図面において、線、層、及び領域の厚さが明確さのために誇張されることがある。図面全体を通して見いだされる同じ数字は同様のエレメントを示す。本明細書中に用いられる「a」又は「an」という用語は、本発明のエレメント及び成分を記述するために用いられる。これは、本発明の全般的な意味を示すために便宜上行われるにすぎない。本明細書中の記述は１つ又は少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、単数形は、そうでないことが指示されるのでない限り、複数形をも含む。「ｅＰＴＦＥ」が本明細書中に使用される場合、延伸ＰＴＦＥ及びそのコポリマーを含むものとする。

明確にするために述べるならば、延伸フルオロポリマーは製造時の横断方向と長手方向とを有することになる。シーム・テープがフィルター材料に被着されると、シームに対して平行な方向を記述するために「長さ方向」が用いられるのに対して、シームに対して垂直な方向を記述するために「横方向」が用いられることになる。延伸フルオロポリマーのマトリックス・モジュラスに対して本発明の焦点となるのは横方向である。すなわち、製造時のシーム・テープは、延伸フルオロポリマーの長手方向がシームに対して垂直になるように被着することができ、この場合、長手方向マトリックス・モジュラスが横方向マトリックス・モジュラスとなる。同様に、製造時のシーム・テープが、その横断方向がシームに対して垂直になるように被着される場合には、横断方向マトリックス・モジュラスが横方向マトリックス・モジュラスとなる。従って、横方向マトリックス・モジュラスは、濾材への被着時にシームに対して垂直になる方向における、製造時のシーム・テープのマトリックス・モジュラスを意味する。

本発明は、シーム・シール型フィルタであって、フィルタのシームが、延伸フルオロポリマーから成るシーム・テープでシールされており、延伸フルオロポリマーが、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有している、シーム・シール型フィルタを提供する。本発明のシーム・シール型フィルタは、現行のエミッション基準を満たすように粒子エミッションを低減するのを助けることができる。

本発明はシーム・シール型フィルタ及びこのフィルタの製造方法に関する。本発明はフィルタであって、シームによって接合された少なくとも２つの隣接するエッジ部分を有する濾材；及び延伸フルオロポリマー層と、シームに付着してシームをシールするための材料とを含むシーム・テープを含み、前記シーム・テープはシームを覆うように配置されており、テープはシームに対してほぼ平行な長さ方向と、シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有している、フィルタを提供する。

本発明による模範的実施態様は、セメント・バグハウス内で使用するためのバグであるフィルタである。

別の実施態様では、シーム・テープの延伸フルオロポリマー成分の横方向マトリックス・モジュラスが約４，０００ｐｓｉを上回る。

別の実施態様では、延伸フルオロポリマーのエンタルピー比が約０．４５未満である。

シームを有するいかなるフィルタも本発明における使用に適している。パルス・ジェット又はリバース・エア清浄化作業において繰り返し応力を被るフィルタ、例えば気流から粒子エミッションを濾過して捕集するためにバグハウス内で使用するためのフィルタ・バグが、特に適している。模範的実施態様では、シームの構造的な濾過完全性を維持しながら、長い使用期間にわたって多重清浄化サイクルに耐えることができるシーム・シール型フィルタが提供される。特に模範的な実施態様では、本発明によるシーム・テープでシールされたシーム付きフィルタは、シールされたシームに亀裂又は剥離をほとんど生じさせることなしに、フィルタの全寿命（＞３年）にわたって、５０，０００を上回る清浄化サイクルを受けることができ、ひいては目下利用可能な他のフィルタと比較して、セメント・バグハウス内の作業中にフィルタのシームを通るダスト・エミッションの放出量を有利に低減することができる。

本発明により提供されるシーム・シールのためのシーム・テープは、さらに下述する「亀裂試験」に合格する。シーム・テープの目に見える亀裂がほとんどないとき、又は２．５μｍを上回るダストが漏れ経路を通って逃げ得るような、２５００Ｘの走査電子顕微鏡で見える漏れ経路がほとんどないときに、シーム・テープは亀裂試験に合格する。

フィルタの濾材は、特に本発明により提供されるシーム・テープを用いて縫合及び／又はヒート・シールすることができる任意のフィルタ・シート材料であってよい。

好適な濾材は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、繊維ガラス、アラミド、ポリイミド、ポリエステル、又はポリフェニレンスルフィドの織布、不織布、又はフェルトを含む。

本発明における使用に適したフィルタ・バグは、米国特許第４，９８３，４３４号、同第５，５４９，９６６号、同第５，６６７，６１１号、及び同第５，９２８，４１４号の各明細書に記載されたｅＰＴＦＥの濾材から成る。上記明細書は参照することによって本明細書中に組み込まれる。フィルタ・バグは濾材に加えて他の層、例えば不織布材料、例えばポリプロピレンから成るインナ・ライナ及びアウタ・ラップを含んでいてよい。

本発明における使用に特に適した他のフィルタ・バグは、繊維ガラスから成るフィルタ・バグ、特にｅＰＴＦＥ膜／耐酸性繊維ガラス・ファブリック・フィルタ・バグを含む。バグの全寿命（＞３年間）にわたって、シーム・テープに亀裂及び剥離を生じさせることなしに、繰り返し清浄化サイクル（＞５０，０００）に信頼性高く耐えることができるシーム・シール型繊維ガラス・フィルタ・バグは、現在に至るまで商業的に入手することはできない。

フィルタ・バグは１つ又は２つ以上の濾材シートから形成してよい。採用されるシートの数は、一つにはフィルタ・バグの最終形状及びその用途に依存する。大抵の事例では、フィルタ・バグは１つ又は２つの濾材シートだけで調製することができる。このことはシーム範囲を最小限にするので望ましい。フィルタ・バグが単一の濾材シートから構成され、シートのエッジを接合するシームが１つだけしか存在しないことが最も好ましい。

濾材シートを接合するシームはコンベンショナルな方法、例えば縫合又は熱溶着によって形成することができる。フィルタのシームを形成する際に濾材部分を接合するために使用される糸の材料、サイズ、及び性質は、濾材、及びフィルタを形成するために使用される他の材料、及びフィルタの最終用途に依存する。フィルタ・バグ上のシームが縫合される形式は種々様々であってよい。例えば、シーム縫合前に濾材エッジ間にバインダ・ストリップが挿入された状態で、シームに直線ステッチを施してよく、或いは、シームにオーバーステッチを施してもよい。好ましくは，シームは伏せ縫いシーム(felled seam)である。

フィルタのシームはシーム・テープでシールされ、このシーム・テープは、延伸フルオロポリマー層と、シームに付着してシームをシールするための材料とをを含み、シーム・テープの延伸フルオロポリマー成分は、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有している。

延伸フルオロポリマーの模範的実施態様は、ｅＰＴＦＥ及びそのコポリマーである。

最も好ましい実施態様では、シーム・テープの延伸フルオロポリマー成分のエンタルピー比が約０．２未満である。

シーム・テープに使用するｅＰＴＦＥは、米国特許第４，１８７，３９０号；同第４，１１０，３９２号；及び同第３，９５３，５６６号の各明細書の記載内容に従って調製することができる。上記明細書は上記明細書は参照することによって本明細書中に組み込まれる。

別の実施態様では、シーム・テープは、バグから静電気を排除するのに十分な導電性を有するように構成されてよい。静電散逸は清浄化によりダスト・ケークをバグから除去するのを補助することができる。静電散逸は、米国特許第５，５２７，５６９号明細書（参照することによって本明細書中に組み込まれる）に記載されているようにASTM D257-90によって測定してシーム・テープの抵抗率が１０¹³オーム−ｃｍ未満となるように、例えば導電性カーボン又は金属粒子のような物質を延伸フルオロポリマーに添加することで導電経路を付加することにより達成することができる。

室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満、好ましくは０．３未満、最も好ましくは０．２未満のエンタルピー比とを有する延伸フルオロポリマー、好ましくはｅＰＴＦＥを含むシーム・テープを、フィルタ・バグのシームをシールするために使用し得ることが、有利なことに今や見いだされた。本発明のシーム・テープは、繰り返し清浄化サイクル後に粒子がテープ及びシームに侵入するのを許すおそれのある亀裂及び穴をほとんど有さないままであり、ひいては粒子エミッションの放出量を低減する。

驚くべきことに、破損点伸び(elongation to failure)が高いいくつかのｅＰＴＦＥが亀裂試験に不合格であることが判った。当業者ならば、パルスによる歪みを生き延びる能力が破損点伸びに関連すると考えるはずである。さらにより驚くべきことに、所与の歪みにおける応力が高いことを意味する高モジュラスが合格した。特定の理論に縛られたくはないが、より高い室温伸びを有する試料は、高温での疲労時に亀裂を生じる傾向のある大型のノードを有する試料と関連した。しかし高モジュラスを有する試料は、おそらくはフィブリル再配向に起因して、予期せぬことに生き延びた。

フィブリル再配向は、シーム・テープがその構造を変化させることなしに伸長するのを可能にする。これらのテープは、横方向の配向成分を備えた多くのフィブリルを有している。これらのテープが横方向のパルス及び応力を加えられると、フィブリルはそれ自体がさらに横方向へ再配向することができ、テープが、構造を永久には変化させることなしに横方向に歪むのを可能にする。温度が２００℃を上回るパルス・ジェット用途の場合のように熱を加えると、その熱はフィブリルが元の配向に戻るのを可能にし、シーム・テープに弾性材料様の挙動を与える。バック・パルスの応力後には構造はほとんど無変化のままであるため、続いてバック・パルスが生じたときには、構造は、亀裂を招くおそれのある傷を形成することなしに、信頼性高く応力に耐え続けることができる。

この理論を念頭において、横方向に指向性成分を有するフィブリル量を定量化できると有用である。このために、横方向マトリックス・モジュラスを測定することができる。横方向のフィブリルが多ければ多いほど、シーム・テープは剛性になり、横方向のマトリックス・モジュラスを増大させる。

シーム・テープを比べる際には、マトリックス・モジュラスを提供する、完全密度ＰＴＦＥと比較したシーム・テープ試料の密度によってモジュラスを標準化することにより、テープの延伸量を考慮に入れる。

延伸フルオロポリマー、好ましくはｅＰＴＦＥの横方向マトリックス・モジュラスは、下記式：
によって定量的に割り出すことができる。
上記式中、Ｅ_CWは横方向モジュラスであり、
は横方向マトリックス・モジュラスであり、そしてρは密度である。ＰＴＦＥの場合、ρ_{Full_Density_Fluoropolymer}は２．２ｇ／ｃｍ³である。延伸フルオロポリマーがｅＰＴＦＥではない場合、他のフルオロポリマーの対応密度を使用しなければならない。横方向モジュラスを割り出すために、「試験法」に記載されているような引張り試験を実施することができる。

図５は、ｅＰＴＦＥ成分の横方向マトリックス・モジュラスが＜１，９５０ｐｓｉであることにより亀裂試験に不合格となった試料のＳＥＭを示している。

約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスを有するｅＰＴＦＥが、本発明によるシーム・テープにおける使用に適している。

約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスを有することに加えて、フィルタをシーム・シールするために用いられるシーム・テープにおける使用に適したｅＰＴＦＥは、アモルファス・ロッキング(amorphous locking)を示し、特徴的に低いエンタルピー比を有している。

延伸生成物をポリ（テトラフルオロエチレン）の最低結晶融点を上回る温度まで加熱すると、結晶子の幾何学的秩序に混乱が生じ始め、結晶化度が減少し、これとともにポリマーのアモルファス含量が典型的には１０％又はそれ以上まで増大する。結晶構造内部のこれらのアモルファス領域は、結晶子の結晶軸に沿った滑りを大幅に抑制すると考えられ、また応力下で滑りに抵抗するようにフィブリル及び結晶子をロックすると考えられる。従って、熱処理はアモルファス・ロッキング・プロセスと考えることができる。アモルファス・ロッキングの重要な特徴は、出発樹脂の結晶化度とは無関係に、アモルファス含量が増大することにある。説明がどのようなものであれ、３２７℃を上回る熱処理は強度を驚くほどに増大させ、しばしば熱処理されていない材料の強度の倍にする。

ポリ（テトラフルオロエチレン）ポリマー（重合時）の上側融解範囲は約３４５℃であるので、熱処理はこの温度を上回るとより効果的であると考えられるものの、曝露時間が十分に長ければ、より低い温度でも同等の効果がある。

本発明のシーム・テープに使用するためのｅＰＴＦＥ材料は、フィルタ・バグに使用される周知のテープよりも低いエンタルピー比を有している。従って、本発明のシーム・シール用テープはアモルファス・ロッキングされ、ひいては後述のように、０．６未満の低いエンタルピー比を有する。

特定の理論に縛られたくはないが、高いエンタルピー比（＞０．６）を有するｅＰＴＦＥシーム・テープがなぜ不合格となるのか、その理由の背景にある理論は、これが漏れ経路を発生させる方法に関連する。テープのエンタルピー比が高ければ高いほど、そのテープは、さらにフィブリル化され得るより多くの量のノードを有する。テープが横方向に多くのフィブリルを備えた高い横方向マトリックス・モジュラス（＞１，９５０ｐｓｉ）を有していても、これらのノードに応力が加えられると、ノードはフィブリル化し続け、このことは、最終的には粒子状物質がそれを通って逃れる長い開放孔をもたらすおそれがある。

比較すると、エンタルピー比が低いテープは、更なるフィブリル化に対する抵抗性がより高いノードを有することになる。このように、低いエンタルピー比を有すると、高マトリックス・モジュラス・テープが、ノードのフィブリル化によってではなく、フィブリル再配向によって繰り返し歪むのを可能にするので有利である。

延伸フルオロポリマー、好ましくはｅＰＴＦＥの融解エンタルピー比は下記式：
に従って計算することができる。
上記式中、エンタルピー（Ｈ）比は、「試験法」に記載されているように、示差走査熱量測定法によって測定して、ｅＰＴＦＥの全ての融解転移温度（３２７℃、３４５℃、及び３８０℃）からの吸熱量を積算することにより割り出される。いかなる理論にも縛られたくはないが、３４５℃における融解転移が、さらに延伸され得るノードを示すことが考えられる。３２７℃における融解転移は、さらに延伸されることのないノードを示し、そして３８０℃における融解転移はフィブリルを示す。

図３は、エンタルピー比が＞０．６であることに基づき亀裂試験に不合格となったシーム・テープのＳＥＭを示している。

図５は、亀裂試験に合格したシーム・テープを示している。図５に示されているように、２．５μｍを上回るダスト粒子が漏れ経路を通って逃げ得るような、２５００Ｘの走査電子顕微鏡で見える漏れ経路がほとんどない。

このように、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る、より好ましくは約４，０００ｐｓｉを上回る、そして最も好ましくは約１２，０００ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、約０．６未満、好ましくは約０．３未満、そして最も好ましくは約０．２未満のエンタルピー比とを有する延伸フルオロポリマーから成るシーム・テープが、本発明における使用に特に適していることが驚くべきことに見いだされた。

延伸フルオロポリマーの最も好ましい実施態様は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）のホモポリマーである。延伸フルオロポリマーの別の実施態様は、ＴＦＥと、ビニリデンジフルオリド（ＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、エチレン、ビニリデンフルオリド（ＶＦ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、ペルフルオロエーテル、及びトリフルオロエチレンから成る群から選択された１種又は２種以上のモノマーとのコポリマーである。

シーム・テープの付着材料に関しては、付着材料は、フィルタのシームに付着してこれをシールするための連続的又は不連続的な熱可塑性接着剤層であってよい。接着剤層は、シーム・テープを形成するために、延伸フルオロポリマー層に被着、貼付、又は添付することができる。不連続的な接着剤層、及びこれをどのように形成して延伸フルオロポリマーに被着するかについては米国特許第７，３０６，７２０号明細書に記載されている。上記明細書は参照することによって本明細書中に組み込まれる。

その融点が延伸フルオロポリマーの融点を下回る限り、いかなる熱可塑性接着剤を利用してもよい。好適な接着剤材料の一例としては、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／ビニリデンフルオリドコポリマー（ＴＨＶ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、又は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）及びエチレンフッ素化エチレンプロピレン（ＥＦＥＰ）から成る群から選択されたポリオレフィン、が挙げられる。

或いは、付着材料は、延伸構造自体に由来する接着特性を有する延伸フルオロポリマーであってもよい。

シーム・テープは下記のように構成することができる。延伸されていない又は僅かに延伸された（例えば２：１延伸）ＰＴＦＥ基体を、熱可塑性フルオロポリマー膜層、例えばWilmington, DE在、E.I.duPont and Companyから入手可能なFEP 100にラミネートすることによって複合体を形成する。ラミネーションは熱可塑性材料の融点を上回る温度で行われる。ラミネート体を次いで熱可塑材料の融点を上回る温度でさらに（例えば２：１〜１００：１以上の比で）延伸し、複合体を高強度材料にドローダウンする。このようにＰＴＦＥを処理するのに適した１つの処置は、米国特許第３，９５３，５６６号明細書(Gore)（参照することによって本明細書中に組み込まれる）に開示されている。これにより、延伸ＰＴＦＥ及びＦＥＰの極めて薄い層を有する高強度シーム・テープ複合体が製造される。

シーム・テープはフィルタの内面又は外面に被着されてよい。シーム・テープは、フィルタ・バグの外面のシームをカバーするように被着されることが好ましい。シーム・テープは、２つの隣接するエッジ部分のオーバーラップが、テープのエッジ間の中間にあるように位置決めされるのが好ましい。さらに、シーム・テープは、もしステッチ穴が存在するならば可能な場合にはステッチ穴の端部を超えて延びることが好ましい。

図４は、シーム付きフィルタの構造を、シーム・テープがフィルタのシームに被着された状態で示している。フィルタ７００の隣接縁部で伏せ縫いシーム７０１をステッチすることによって、フィルタ７００が形成されている。伏せ縫いシーム７０１は、３列のステッチ７０３から成る。伏せ縫いシーム７０１のエッジの中央に被さるようにシーム・テープ７０４をシーム７０１に被着して、シーム・テープが横方向のエッジから２．５”（インチ）のところに位置するようにする。シーム・テープの横断方向はフィルタ７００の横方向に対して平行であり、シーム・テープの長手方向はフィルタ７００の長さ方向に対して平行である。シーム・テープ７０４はシーム７０１に付着し、シーム７０１のステッチ穴７０５を通るダスト粒子の漏れ経路の形成を防止する。亀裂試験によって、５０，０００を上回るパルス・ジェット又はリバース・エア清浄化サイクルを施した後、本発明のシーム・テープ７０４は有利なことに、可視の亀裂がほとんどなく、又は粒子濾過作業中に例えばセメント・バグハウス内で２．５μｍを上回るダスト粒子が漏れ経路を通って逃げ得るような、２，５００Ｘの走査電子顕微鏡で見える漏れ経路がほとんどなく、ひいてはダスト・エミッションを有利に低減した。フィルタ７００の長さ方向及び横方向の寸法が図４に示されている。

シームをシールするために、シーム・テープは上記のようにフィルタのシームを覆うように配置することができ、テープはシームに対してほぼ平行な長さ方向と、シームに対してほぼ垂直な横方向とを有している。シーム・テープがシームを覆っているフィルタ（「試料」）を次いで、加熱されたプレス内に入れることができる。プレスは接着剤の融点を上回るが、しかし延伸フルオロポリマーの分解温度を下回る温度に設定する。テープをヒート・シールするために必要な熱及び圧力の量は一つには、フィルタに使用される特定の熱可塑性テープ及び濾材に依存する。加えられる熱及び圧力は、フィルタの完全性が損なわれるようなものであってはならない。高融点（プレスの温度よりも高い）ポリマー片を利用してプレスのプレートからシーム・テープを保護することができる。接着剤が濾材内へ移動するのに十分な熱及び圧力を加えることができる。次いでシーム・シール型フィルタをプレスから取り出し、冷却させておくことができる。或いは、延伸フルオロポリマーが接着剤として作用することもできる。

或いは、シーム・テープは、シーム・シール工業分野において周知の数多くの方法、例えばホットエア・シール機、超音波ボンディング、又はインパルス溶着機を用いてフィルタ・バグに被着されてもよい。

本発明によって、延伸フルオロポリマー層と接着剤層とから成るシーム・テープによってシールされたシームを有するフィルタ、特にフィルタ・バグであって、シーム・テープの延伸フルオロポリマー成分が室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有するものが、亀裂及び剥離を生じさせることなしに、繰り返し清浄化サイクル（＞５０，０００）に耐えることができ、ひいてはセメント・バグハウスから生じるダスト・エミッションが低いことが、驚くべきことに見いだされた。本発明により、新しい源及び既存の源の両方に対するＥＰＡ排出基準を有利に満たすシーム・シール型フィルタ・バグが提供される。

本発明により提供されるフィルタ・バグは、種々の好適な最終用途を有する。具体的には、フィルタ・バグは塗料、被覆剤、特に水性塗料及びプライマ、化学物質、石油化学製品、水、水性の溶液及び懸濁液などを濾過するために用いられてよい。本発明のフィルタ・バグは、鉱物、化学物質、金属、及びエネルギーの生成時に使用されてもよい。最も具体的には、本発明のシーム・シール型フィルタ・バグを使用して、セメント工場において使用されるバグハウス内の粒子ダスト・エミッションを濾過して捕集することができる。フィルタ・バグの実用性は、これらの用途に限定されることは決してなく、コンベンショナルなフィルタ・バグのほとんどの用途を含む。

本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［５３］に記載する。
［１］
フィルタであって：
（ａ）シームによって接合された少なくとも２つの隣接するエッジ部分を有する濾材；及び
（ｂ）延伸フルオロポリマー層と、該シームに付着して該シームをシールするための材料とを含むシーム・テープ
を含み、前記シーム・テープは該シームを覆うように配置されており、該テープは該シームに対してほぼ平行な長さ方向と、該シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、該シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有している、
フィルタ。
［２］
前記シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約４，０００ｐｓｉを上回る、項目１に記載のフィルタ。
［３］
前記シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約８，０００ｐｓｉを上回る、項目２に記載のフィルタ。
［４］
前記シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約１２，０００ｐｓｉを上回る、項目３に記載のフィルタ。
［５］
前記エンタルピー比が約０．４５未満である、項目１に記載のフィルタ。
［６］
前記エンタルピー比が約０．３未満である、項目５に記載のフィルタ。
［７］
前記エンタルピー比が約０．２未満である、項目６に記載のフィルタ。
［８］
前記延伸フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）を含むコポリマーである、項目１に記載のフィルタ。
［９］
前記延伸フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）と、ビニリデンジフルオリド（ＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、エチレン、ビニリデンフルオリド（ＶＦ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、ペルフルオロエーテル、及びトリフルオロエチレンから成る群から選択された１種又は２種以上のモノマーとから調製されたコポリマーである、項目９に記載のフィルタ。
［１０］
前記延伸フルオロポリマーがｅＰＴＦＥである、項目１に記載のフィルタ。
［１１］
前記シーム・テープが導電性である、項目１に記載のフィルタ。
［１２］
前記付着材料が、連続的又は不連続的な接着剤層である、項目１に記載のフィルタ。
［１３］
前記延伸フルオロポリマーが接着剤として作用することができる、項目１に記載のフィルタ。
［１４］
前記接着剤が、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／ビニリデンフルオリドコポリマー（ＴＨＶ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、並びに、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）及びエチレンフッ素化エチレンプロピレン（ＥＦＥＰ）から成る群から選択されたポリオレフィン、から成る群から選択される、項目１２に記載のフィルタ。
［１５］
前記接着剤がＦＥＰである、項目１４に記載のフィルタ。
［１６］
前記シームを覆うように配置されるシーム・テープは５０，０００以上のパルス・ジェット清浄化サイクルを２００℃で施され、亀裂試験に合格する、項目１に記載のフィルタ。
［１７］
前記濾材が、ｅＰＴＦＥ、繊維ガラス、アラミド、ポリイミド、ポリエステル、又はポリフェニレンスルフィドの織布、不織布、又はフェルトを含む、項目１に記載のフィルタ。
［１８］
前記フィルタがバグである、項目１に記載のフィルタ。
［１９］
シーム・シールされている、項目１に記載のフィルタ。
［２０］
シーム・シール型フィルタを製造する方法であって、
（ａ）延伸フルオロポリマーと、シームを有するフィルタに当該シーム・テープを付着させるための材料とを含むシーム・テープを被着し、前記シーム・テープは該シームに対してほぼ平行な長さ方向と、該シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、該シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有しており；そして
（ｂ）シーム・シール型フィルタを形成するために、該シーム・テープの付着材料で該シームをシールする
ことを含む、シーム・シール型フィルタを製造する方法。
［２１］
前記シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約４，０００ｐｓｉを上回る、項目２０に記載の方法。
［２２］
前記シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約８，０００ｐｓｉを上回る、項目２１に記載の方法。
［２３］
前記シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約１２，０００ｐｓｉを上回る、項目２２に記載の方法。
［２４］
前記エンタルピー比が約０．４５未満である、項目２０に記載の方法。
［２５］
前記エンタルピー比が約０．３未満である、項目２４に記載の方法。
［２６］
前記エンタルピー比が約０．２未満である、項目２５に記載の方法。
［２７］
前記延伸フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）と、ビニリデンジフルオリド（ＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、エチレン、ビニリデンフルオリド（ＶＦ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、ペルフルオロエーテル、又はトリフルオロエチレンから成る群から選択された１種又は２種以上のモノマーとから調製されたコポリマーである、項目２０に記載の方法。
［２８］
前記延伸フルオロポリマーがｅＰＴＦＥである、項目２０に記載の方法。
［２９］
前記シーム・テープが導電性である、項目２０に記載の方法。
［３０］
前記付着材料が、連続的又は不連続的な接着剤層である、項目２０に記載の方法。
［３１］
前記延伸フルオロポリマーが接着剤として作用することができる、項目２０に記載の方法。
［３２］
前記接着剤が、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／ビニリデンフルオリドコポリマー（ＴＨＶ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、並びに、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）及びエチレンフッ素化エチレンプロピレン（ＥＦＥＰ）から成る群から選択されたポリオレフィン、から成る群から選択される、項目３０に記載の方法。
［３３］
前記接着剤がＦＥＰである、項目３２に記載の方法。
［３４］
前記シームを覆うように配置されるシーム・テープは５０，０００以上のパルス・ジェット清浄化サイクルを２００℃で施され、亀裂試験に合格する、項目１８に記載の方法。
［３５］
前記濾材が、ｅＰＴＦＥ、繊維ガラス、アラミド、ポリイミド、ポリエステル、又はポリフェニレンスルフィドの織布、不織布、又はフェルトを含む、項目１８に記載の方法。
［３６］
前記フィルタがバグである、項目１８に記載の方法。
［３７］
延伸フルオロポリマー層と、シームに付着して該シームをシールするための材料とを含むシーム・テープであって、該シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有している、シーム・テープ。
［３８］
前記シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約４，０００ｐｓｉを上回る、項目３７に記載のシーム・テープ。
［３９］
前記シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約８，０００ｐｓｉを上回る、項目３８に記載のシーム・テープ。
［４０］
前記シーム・テープの延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスが約１２，０００ｐｓｉを上回る、項目３９に記載のシーム・テープ。
［４１］
前記エンタルピー比が約０．４５未満である、項目３７に記載のシーム・テープ。
［４２］
前記エンタルピー比が約０．３未満である、項目４１に記載のシーム・テープ。
［４３］
前記エンタルピー比が約０．２未満である、項目４２に記載のシーム・テープ。
［４４］
前記延伸フルオロポリマーが、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）と、ビニリデンジフルオリド（ＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、エチレン、ビニリデンフルオリド（ＶＦ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、ペルフルオロエーテル、又はトリフルオロエチレンから成る群から選択された１種又は２種以上のモノマーとから調製されたコポリマーである、項目３７に記載のシーム・テープ。
［４５］
前記延伸フルオロポリマーがｅＰＴＦＥである、項目３７に記載のシーム・テープ。
［４６］
前記シーム・テープが導電性である、項目３７に記載のシーム・テープ。
［４７］
前記付着材料が、連続的又は不連続的な接着剤層である、項目３７に記載のシーム・テープ。
［４８］
前記延伸フルオロポリマーが接着剤として作用することができる、項目３７に記載のシーム・テープ。
［４９］
前記接着剤が、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、ペルフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／ビニリデンフルオリドコポリマー（ＴＨＶ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、並びに、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）及びエチレンフッ素化エチレンプロピレン（ＥＦＥＰ）から成る群から選択されたポリオレフィン、から成る群から選択される、項目４７に記載のシーム・テープ。
［５０］
前記接着剤がＦＥＰ又はＰＦＡである、項目４９に記載のシーム・テープ。
［５１］
前記接着剤がＦＥＰである、項目５０に記載のシーム・テープ。
［５２］
５０，０００以上のパルス・ジェット清浄化サイクルを２００℃で施され、亀裂試験に合格することができる、項目３７に記載のシーム・テープ。
［５３］
フィルタであって：
（ａ）シームによって接合された少なくとも２つの隣接するエッジ部分を有する濾材；及び
（ｂ）該シームに付着して該シームをシールするための接着剤として作用し得る延伸フルオロポリマーを含むシーム・テープ
を含み、前記シーム・テープは該シームを覆うように配置されており、該テープは該シームに対してほぼ平行な長さ方向と、該シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、該シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で約１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有している、
フィルタ。

また、本願明細書中において、１ｐｓｉ＝６８９４．７６Ｐａとして換算される。

試験法
所定の方法及び設備を下述するが、いうまでもなく、当業者によって適宜に決められたものであればいかなる方法又は設備を利用してもよい。

亀裂試験
パルス・ジェット式バグハウスのバック・パルシング中に、フィルタ・バグのシーム内に加えられる応力にできる限り近似させるように、亀裂試験を設計した。パルス・ジェット式バグハウスは、フィルタ・バグ内部へ強制的に送り込まれる高圧の空気を利用して、バグ内に機械的運動を引き起こし、続いてバグの外側からダストを払い落とす。この試験は、多量の５バール空気でパルシングされる５．７２”直径の繊維ガラス・フィルタ・バグ内に加えられる応力を模倣するように作成された。

図１は、亀裂試験を実施するために利用される試験装置を示している。試験装置は、環境チャンバを有するテクスチャ・アナライザ（ＴＡ）Stable Micro Systems TA.XTplus内で使用されるように設計した。

試験装置は、テクスチャ・アナライザ（ＴＡ）（１５）のクロスヘッドにねじ結合されたプローブ（１）を含んでいる。プローブは半径２．８６０”に湾曲させることにより、フィルタ・バグの半径を模倣する。プローブの長さ方向部分は図示の試料の長さ方向に対して垂直に位置決めされるようになっている。ねじ（２）を保持バー（３）を通してベース（７）内に挿入することにより、試料（４）を試験装置に保持する。保持バー（３）は、試料（４）をその幅に沿って所定の位置に保持するように寸法設定される。４つの整列ピン（５）がベース（７）の固定区分（６）上に保持バーを適切に整列させる。

固定プレート（８）を使用してテクスチャ・アナライザ（１５）のベースに試験装置のベース（７）を固定する。これをテクスチャ・アナライザに固定することによって、ベースがプローブの下の正しい位置に留まることを保証する。ねじ（９）が固定プレートをベースに保持する。

シーム・テープ（２０）がプローブ（１）とは反対側を向く状態で、試料（４）を装置（６）にローディングする。シーム・テープの長さ方向を、試験装置のベース（７）のエッジに対して平行になるように整列させる。試料の中央だけが、ベースの固定区分（６）と保持バー（３）との間の区分となる。

亀裂試験は２００℃の環境チャンバ内で行われる。保持バー（３）にねじ（２）を締め付けることによって、繊維ガラス・フィルタ・バグ試料を試験装置内に固定する。プローブ（１）は、１ｋｇの力がバグ試料のシーム上に加えられるまで４０ｍｍ／ｓで移動する。プローブは次いでその元の位置へ４０ｍｍ／ｓで後退する。これを１サイクルとしてカウントする。プローブはこのサイクルをそれぞれの試験において５０，０００回繰り返す。

シーム・テープの目に見える亀裂がないとき、又は２．５μｍを上回るダストが漏れ経路を通って逃げ得るような、２５００Ｘの走査電子顕微鏡で見える漏れ経路がほとんどないときに、試料は亀裂試験に合格する。その反対に、シーム・テープの目に見える亀裂があるとき、又は２．５μｍを上回るダストが漏れ経路を通って逃げ得るような、２５００Ｘの走査電子顕微鏡で見える漏れ経路があるときに、試料は亀裂試験に不合格となる。

引張り試験
延伸フルオロポリマーテープ、例えばｅＰＴＦＥの試料を１”×６”の長方形にカットして、６”区分が横方向に対して平行になるようにした。試料にはカット時に皺はなかった。少なくとも３つの試料をそれぞれの被験テープからカットした。Mettler Toledo モデルAG204秤を使用して質量を割り出し、そして定置Heidenhain モデルMT 60Mゲージを使用して厚さを割り出すように試料を測定した。次いでそれぞれの試料を、Instronモデル5565グリップ・プレートを使用して引張り特性を割り出すように試験した。この場合、試料の各端部を１”（鉛直方向）×１．５”（水平方向）のグリップ・プレート間に保持するようにした。グリップ・プレートの一方の面は鋸歯状であり、他方の面はラバー面を有することにより、試料の滑り防止を助けた。グリップ間のゲージ長さを２．０インチに設定し、クロスヘッド速度を２０インチ／ｍｉｎに設定した。１１２ポンドの較正ロードセルを使用してこれらの測定を行い、データを１秒当たり２０回の割合で収集した。ラボラトリ温度は、同等の結果を保証するために６８°Ｆ〜７２°Ｆであった。少なくとも３つの試料を横方向で試験した。データ分析はBluehill 2ソフトウェア・データ分析パッケージによって実施した。延伸フルオロポリマーの横方向モジュラスを０．００５インチ〜０．１インチの歪み範囲の間で計算した。下記式を用いて密度を計算した：
ここで、ρ＝密度（ｇ／ｃｍ³）
ｍ＝質量（ｇ）
ｌ＝長さ（６ｃｍ）
ｗ＝幅（１ｃｍ）
ｔ＝厚さ（ｃｍ）
である。
次いで延伸フルオロポリマーの横方向マトリックス・モジュラスを下記式を用いて計算した：
Ｅ_CW＝横方向モジュラス（ＰＳＩ）
ρ_{Full_Density_Fluoropolymer}＝使用された完全密度フルオロポリマーの密度
ρ_sample＝使用された試料の密度
である。

試験された３つの試料の横方向マトリックス・モジュラスを平均することによって、最終横方向マトリックス・モジュラスを割り出した。

示差走査熱量測定
材料の融解転移を割り出すために、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行った。これらの測定を実施するために使用された設備は、液体窒素冷却システム(TA LNCS)が装着された、適宜の基準を用いて較正されたTA示差走査熱量計(Model #Q2000)であった。

総重量が約５〜１０ミリグラムになるように、ｅＰＴＦＥ試料層を４ｍｍ直径のパンチでカットすることによって試料調製を行った。試料を秤量するために使用された秤はSartorius MC210P Electronic Microbalanceであった。カットしたら、次いでTzeroアルミニウム試料パン(TA P/N 901683.901)内に試料を入れ、Tzero蓋（TA P/N 901671.901)をパンの上に置き、そして試料プレス(TA P/N 901600.901)を使用して蓋を所定の位置でクリンプした。次いで、分析のためにＤＳＣセルに移されるように試料をＤＳＣオートサンプラー内に入れた。この一連の測定のために使用される基準材料は空のTzeroアルミニウム試料パン及び蓋であった。

試料及び基準パンをセル内に挿入したら、試験チャンバ内及び試験チャンバの周りの雰囲気をヘリウムガスでパージした。試験サイクルは−５０℃で平衡し、次いで１分当たり１０℃で＋４２５℃まで傾斜するように設定した。試験の終わりに、エネルギープロット出力を作成し、測定された熱流量（ワット／グラム）（すなわち被験ｅＰＴＦＥの実際の質量に対して標準化された測定出力）と、走査中の温度との関係を示す。TA Instrumentsによるソフトウェア・プログラムUniversal Analysis 2000 (version 4.7A)を使用して、＋３１０℃と＋３９０℃との測定データ間に線を引くことによってベースラインを生成した。次いで、測定データとこのベースラインとの間の面積を積算することにより、エンタルピー値（ジュール／グラム）を提供する。次いで下記式を用いてエンタルピー比(Enthalpy ratio)を計算した：
上記式中、Ｈはエンタルピーである。

本発明を概ね説明してきたが、下記の具体例を参照することにより、更なる理解を得ることができる。下記例は説明を目的として提供されるにすぎず、他の指定がない限り包括的又は制限的であることが意図されるものではない。

例
例１
本発明に従って、ｅＰＴＦＥ／ＦＥＰ複合フィルムを製造するために、Wilmington, DE在、E.I.Dupont Companyから入手した、ペースト押し出し及び延伸に適したＰＴＦＥ微粉末を原材料として使用した。ＰＴＦＥ微粉末をIsopar K（Exxon Mobil Corp., Fairfax, Va）と０．２１８ｇ／微粉末ｇの比率でブレンドした。潤滑粉末をシリンダ内で圧縮することによってペレットを形成し、そしてペレットを４９℃に設定された炉内へ、ペレットをその温度にもたらすのに十分な滞留時間にわたって入れた。圧縮・加熱済ペレットを次いでラムで押し出すことによってテープを製造し、次いでその元の厚さのほぼ４０％までカレンダリングした。次いで潤滑剤を加熱によって駆逐した。次いでテープに１．４：１の比の長手方向延伸を施した。次いでテープに横断方向延伸（６：１）を施し、続いて、拘束したままテープを３８０℃で焼結した。結果として生じたエンタルピー比は０．１５であり、結果として生じた横断方向マトリックス・モジュラスは１７，８１９ｐｓｉであった。

結果として得られた膜の切片を１ミル厚のFEP 100（Wilmington, DE在、E.I.duPont and Companyから入手可能）と幅を一致させた。２種の材料を、ＦＥＰフィルムがｅＰＴＦＥ材料の上側に置かれた状態で合体させ、そして両方一緒に３２０℃の温度で横断方向比１．１０：１を与えた。次いで、結果として得られた複合体ロールを横断方向に約１”にスライスした。

次いで、提供された１”のスリットから３”長さの試料をカットした。その結果、横断方向において１”幅、そして長手方向において３”長さのシーム・テープ試料が得られた。PRISTYNE（登録商標）濾材（W.L. Gore & Associates, Elkton, MDから入手可能）の製織ＰＴＦＥ被覆繊維ガラス6250の２つのエッジを、図４に示された３列のステッチを備えた伏せ縫いシームを使用して縫合した。ステッチされた繊維ガラス・バグ試料の寸法は長さ方向において３”、そして横方向において６”であり、伏せ縫いシームのエッジは横方向のエッジから３”のところで生じた。伏せ縫いシームのエッジの中央に被さるようにシーム・テープ試料を配置して、シーム・テープ試料が図４に示されているように横方向のエッジから２．５”のところに位置するようにした。シーム・テープの横断方向は繊維ガラス試料の横方向に対して平行であり、シーム・テープの長手方向は繊維ガラス試料の長さ方向に対して平行であった。合体されたシーム・テープと繊維ガラスとの試料を薄いＰＴＦＥでカバーすることによって、シーム・テープがプレス・プラテンに粘着するのを防止した。合体されたシーム・テープと繊維ガラスとの試料を、シーム・テープの全域にわたって１０ｐｓｉの圧力で１０分間にわたって３００℃のプレス内に入れた。次いで試料をプレスから取り出し、薄いＰＴＦＥを取り外し、そして試料を５分以上の時間にわたって冷却させておいた。

次いで試料を「亀裂試験」に記載されたように試験した。

例２
例１に記載したものと同様にｅＰＴＦＥ／ＦＥＰ複合テープを調製した。Wilmington, DE在、E.I.DuPont Companyから入手した、ペースト押し出し及び延伸に適したＰＴＦＥ微粉末を原材料として使用した。ＰＴＦＥ微粉末をIsopar K（Exxon Mobil Corp., Fairfax, Va）と０．１９３ｇ／微粉末ｇの比率でブレンドした。潤滑粉末をシリンダ内で圧縮することによってペレットを形成し、そしてペレットを４９℃に設定された炉内へ、ペレットをその温度にもたらすのに十分な滞留時間にわたって入れた。圧縮・加熱済ペレットを次いでラムで押し出すことによってテープの形状にした。次いでテープを二つ折りにし、その元の合体厚さのほぼ３３％となる厚さまでカレンダリングした。次いで潤滑剤を加熱によって駆逐した。次いでテープに１．７３：１の比の長手方向延伸を施した。次いでテープに横断方向延伸（１１．７：１）を施し、続いて、拘束したままテープを３８０℃で焼結した。結果として生じたエンタルピー比は０．５６であり、結果として生じた横断方向マトリックス・モジュラスは２，２１１ｐｓｉであった。

結果として得られた膜の切片を１ミル厚のＦＥＰフィルムと幅を一致させた。２種の材料を、ＦＥＰフィルムがｅＰＴＦＥ材料の上側に置かれた状態で合体させ、そして両方一緒に３２０℃の温度で横断方向比１．１０：１を与えた。次いで、結果として得られた複合体ロールを横断方向に約１”にスライスした。

次いで例１に記載されたようにシーム・テープを調製し、そしてステッチされた繊維ガラス・バグ試料にこれを被着して試料をシールした。

次いで試料を「亀裂試験」に記載されたように試験した。

例３
例１に記載したものと同様にｅＰＴＦＥ／ＦＥＰ複合テープを調製した。Daiken Industriesから入手した、ペースト押し出し及び延伸に適したＰＴＦＥ微粉末を原材料として使用した。ＰＴＦＥ微粉末をIsopar K（Exxon Mobil Corp., Fairfax, Va）と０．１８４ｇ／微粉末ｇの比率でブレンドした。潤滑粉末をシリンダ内で圧縮することによってペレットを形成し、そしてペレットを４９℃に設定された炉内へ、ペレットをその温度にもたらすのに十分な滞留時間にわたって入れた。圧縮・加熱済ペレットを次いでラムで押し出すことによってテープの形状にした。次いで潤滑剤を加熱によって駆逐した。次いで、結果として得られた乾燥したテープに１０：１の比の長手方向延伸を施した。結果として得られた材料の横断方向マトリックス・モジュラスは１５，２３４ｐｓｉであった。次いでテープに，米国特許第５，５５４，２３６号明細書に記載されたものと同様のラミネーション・プロセスを施した。３１０℃に設定された温度及び長手方向比１．１０：１で、加熱された表面全体にわたってテープを０．５ミルFEP-100フィルムにラミネートした。次いで複合テープに３２０℃の温度設定点で、横断方向比５：１を与えた。次いで、拘束したままテープに３９０℃の設定点で焼結を施した。複合体の結果として得られたｅＰＴＦＥ部分の横断方向マトリックス・モジュラスは１５，２３４ｐｓｉであり、エンタルピー比は０．１８であった。次いで、結果として得られた複合体ロールを横断方向に約１”にスライスした。

次いで試料を「亀裂試験」に記載されたように試験した。

例４
例１に記載したものと同様にｅＰＴＦＥ／ＦＥＰ複合テープを調製した。Wilmington, DE在、E.I.DuPont Companyから入手した、ペースト押し出し及び延伸に適したＰＴＦＥ微粉末を原材料として使用した。ＰＴＦＥ微粉末をIsopar K（Exxon Mobil Corp., Fairfax, Va）と０．１６８ｇ／微粉末ｇの比率でブレンドした。潤滑粉末をシリンダ内で圧縮することによってペレットを形成し、そしてペレットを４９℃に設定された炉内へ、ペレットをその温度にもたらすのに十分な滞留時間にわたって入れた。圧縮・加熱済ペレットを次いでラムで押し出すことによって、約５４ミル厚のテープの形状にした。次いでテープをローラに２回通し、最初に２５ミルにし、再度通したときに８．５ミルの最終厚にした。次いで潤滑剤を加熱によって駆逐した。結果として生じた横断方向マトリックス・モジュラスは２９，０５０ｐｓｉであった。

次いでテープに，米国特許第５，５５４，２３６号明細書に記載されたものと同様のラミネーション・プロセスを施した。３１０℃に設定された温度及び長手方向比１．１０：１で、加熱された表面全体にわたってテープを５．０ミルFEP-100フィルムにラミネートした。次いで複合テープに３２０℃の温度設定点で、横断方向比５：１を与えた。次いで、拘束したまま材料に３９０℃の設定点で焼結を施した。この複合体のｅＰＴＦＥ部分のエンタルピー比は０．２３であった。次いで、結果として得られた複合体ロールを横断方向に約１”にスライスした。

次いで試料を「亀裂試験」に記載されたように試験した。

例５
本発明に従って、ｅＰＴＦＥ／ＦＥＰ複合フィルムを製造するために、Wilmington, DE在、E.I.Dupont Companyから入手した、ペースト押し出し及び延伸に適したＰＴＦＥ微粉末を原材料として使用した。ＰＴＦＥ微粉末をIsopar K（Exxon Mobil Corp., Fairfax, Va）と０．２１８ｇ／微粉末ｇの比率でブレンドした。潤滑粉末をシリンダ内で圧縮することによってペレットを形成し、そしてペレットを４９℃に設定された炉内へ、ペレットをその温度にもたらすのに十分な滞留時間にわたって入れた。圧縮・加熱済ペレットを次いでラムで押し出すことによって約２８ミル厚のテープを製造した。次いでこのテープをローラに通すことにより厚さを１１ミルにした。次いで潤滑剤を加熱によって駆逐した。次いでテープに１．４：１の比の長手方向延伸を施した。次いでテープに横断方向延伸（６：１）を施し、続いて、拘束したままテープを３８０℃で焼結した。結果として生じたエンタルピー比は０．１５であり、長手方向マトリックス・モジュラスは１５１，３５６ｐｓｉであった。

結果として得られた膜の切片を、例１に記載された１ミル厚のＦＥＰフィルムと幅を一致させた。次いで２種の材料を、ＦＥＰフィルムがｅＰＴＦＥ材料の上側に置かれた状態で合体させ、そして両方一緒に３２０℃の温度で横断方向比１．１０：１を与えた。次いで、結果として得られた複合体ロールを長手方向に約１”にスライスした。

次いで、提供された１”のスリットから３”長さの試料をカットした。その結果、長手方向において１”幅、そして横断方向において３”長さのシーム・テープ試料が得られた。PRISTYNE（登録商標）濾材（W.L. Gore & Associates, Elkton, MDから入手可能）の製織ＰＴＦＥ被覆繊維ガラス6250の２つのエッジを、図４に示された３列のステッチを備えた伏せ縫いシームを使用して縫合した。ステッチされた繊維ガラス・バグ試料の寸法は長さ方向において３”、そして横方向において６”であり、伏せ縫いシームのエッジは横方向のエッジから３”のところで生じた。伏せ縫いシームのエッジの中央に被さるようにシーム・テープ試料を配置して、シーム・テープ試料が図４に示されているように横方向のエッジから２．５”のところに位置するようにした。シーム・テープの長手方向は繊維ガラス試料の横方向に対して平行であり、シーム・テープの横断方向は繊維ガラス試料の長さ方向に対して平行であった。合体されたシーム・テープと繊維ガラスとの試料を薄いＰＴＦＥでカバーすることによって、シーム・テープがプレス・プラテンに粘着するのを防止した。合体されたシーム・テープと繊維ガラスとの試料を、シーム・テープの全域にわたって１０ｐｓｉの圧力で１０分間にわたって３００℃のプレス内に入れた。次いで試料をプレスから取り出し、薄いＰＴＦＥを取り外し、そして試料を５分以上の時間にわたって冷却させておいた。

次いで試料を「亀裂試験」に記載されたように試験した。

比較例１
例１に記載したものと同様にｅＰＴＦＥ／ＦＥＰ複合テープを調製した。Wilmington, DE在、E.I.DuPont Companyから入手した、ペースト押し出し及び延伸に適したＰＴＦＥ微粉末を原材料として使用した。ＰＴＦＥ微粉末をIsopar K（Exxon Mobil Corp., Fairfax, Va）と０．２１３ｇ／微粉末ｇの比率でブレンドした。潤滑粉末をシリンダ内で圧縮することによってペレットを形成し、そしてペレットを４９℃に設定された炉内へ、ペレットをその温度にもたらすのに十分な滞留時間にわたって入れた。圧縮・加熱済ペレットを次いでラムで押し出すことによって約２６ミル厚のテープを製造した。次いでこのテープをローラに通すことにより厚さを１１ミルにした。次いで潤滑剤を加熱によって駆逐した。次いでテープに１．６２：１の比の長手方向延伸を施した。次いでテープに横断方向延伸（１１．７：１）を施し、続いて、拘束したままテープを３８０℃で焼結した。結果として生じた材料のエンタルピー比は０．６２であり、横断方向マトリックス・モジュラスは５３，７５１ｐｓｉであった。

結果として得られた膜の切片を、例１に記載された１ミル厚のＦＥＰフィルムと幅を一致させた。次いで２種の材料を、ＦＥＰフィルムがｅＰＴＦＥ材料の上側に置かれた状態で合体させ、そして両方一緒に３２０℃の温度で横断方向比１．１０：１を与えた。次いで、結果として得られた複合体ロールを横断方向に約１”にスライスした。

次いで試料を「亀裂試験」に記載されたように試験した。

比較例２
例１に記載したものと同様にｅＰＴＦＥ／ＦＥＰ複合テープを調製した。Wilmington, DE在、E.I.DuPont Companyから入手した、ペースト押し出し及び延伸に適したＰＴＦＥ微粉末を原材料として使用した。ＰＴＦＥ微粉末をIsopar K（Exxon Mobil Corp., Fairfax, Va）と０．２１３ｇ／微粉末ｇの比率でブレンドした。潤滑粉末をシリンダ内で圧縮することによってペレットを形成し、そしてペレットを１６℃に設定された炉内へ、ペレットをその温度にもたらすのに十分な滞留時間にわたって入れた。圧縮・加熱済ペレットを次いでラムで押し出すことによって約２５ミル厚のテープを製造した。次いでこのテープをローラに通すことにより厚さを４ミルにした。次いで潤滑剤を加熱によって駆逐した。次いで米国特許第３，９５３，５６６号明細書に記載されているように、テープに２．３０：１の比の長手方向延伸を施した。材料にはまた米国特許第３，９５３，５６６号明細書に記載されているように、長手方向に１：１の比で拘束したまま３７５℃の焼結温度を施した。結果として生じた材料のエンタルピー比は０．１６であり、横断方向マトリックス・モジュラスは１８５８ｐｓｉであった。

次いでテープに，米国特許第５，５５４，２３６号明細書に記載されたものと同様のラミネーション・プロセスを施した。３１０℃に設定された温度及び長手方向比１．４３：１で、加熱された表面全体にわたってテープを０．５ミルFEP-100フィルムにラミネートした。次いで、結果として得られた複合体ロールを横断方向に約１”にスライスした。

次いで試料を「亀裂試験」に記載されたように試験した。

表１は、本発明の例１〜５の試料が亀裂試験に合格したこと、そして比較例１及び２の試料が不合格となったことを示している。

表１は、亀裂試験に合格又は不合格となったテープのｅＰＴＦＥ成分の横方向マトリックス・モジュラス及びエンタルピー比を示している。ｅＰＴＦＥ成分の横方向マトリックス・モジュラス及びエンタルピー比はＦＥＰとの合体前に測定した。表１は、１，９５０ｐｓｉを上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６０未満のエンタルピー比とを有するｅＰＴＦＥを含む本発明によるシーム・テープが、驚くべきことに、そして予期せぬことに亀裂試験に合格したことを明示している。１，９５０ｐｓｉ未満の横方向マトリックス・モジュラス、又は０．６０を上回るエンタルピー比を有するｅＰＴＦＥは、上記のように亀裂試験に不合格となった。

Claims

フィルタであって：
（ａ）シームによって接合された少なくとも２つの隣接するエッジ部分を有する濾材；及び
（ｂ）延伸フルオロポリマー層と、該シームに付着して該シームをシールするための材料とを含むシーム・テープ
を含み、前記シーム・テープは該シームを覆うように配置されており、該テープは該シームに対してほぼ平行な長さ方向と、該シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、該シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で１．３４４５×１０ ^７Ｐａ（１，９５０ｐｓｉ）を上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有しており、
前記フィルタがバグである、
フィルタ。
シーム・シール型フィルタを製造する方法であって、
（ａ）延伸フルオロポリマーと、シームを有するフィルタに当該シーム・テープを付着させるための材料とを含むシーム・テープを被着し、前記シーム・テープは該シームに対してほぼ平行な長さ方向と、該シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、該シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で１．３４４５×１０ ^７Ｐａ（１，９５０ｐｓｉ）を上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有しており；そして
（ｂ）シーム・シール型フィルタを形成するために、該シーム・テープの付着材料で該シームをシールする
ことを含み、
前記フィルタがバグである、
シーム・シール型フィルタを製造する方法。
フィルタであって：
（ａ）シームによって接合された少なくとも２つの隣接するエッジ部分を有する濾材；及び
（ｂ）該シームに付着して該シームをシールするための接着剤として作用し得る延伸フルオロポリマーを含むシーム・テープ
を含み、前記シーム・テープは該シームを覆うように配置されており、該テープは該シームに対してほぼ平行な長さ方向と、該シームに対してほぼ垂直な横方向とを有しており、該シーム・テープの延伸フルオロポリマーは、室温で１．３４４５×１０ ^７Ｐａ（１，９５０ｐｓｉ）を上回る横方向マトリックス・モジュラスと、０．６未満のエンタルピー比とを有しており、
前記フィルタがバグである、
フィルタ。