(57)【要約】  プラスチック配管に対する接着剤として有用なフィルム複合体が記述される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー接着剤層である第１層と、第２層とを含む少なくとも二層を備える多層パッチであって、
該第２層は、熱の付与時に該第１ポリマー接着剤層と密接に合体されるポリマー支持フィルムである、多層パッチ。
【請求項２】
前記ポリマー接着剤層は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン又はポリスチレンと溶媒との組み合わせである、請求項１記載の多層パッチ。
【請求項３】
前記溶媒は、デカリン、テトラリン、テトラクロロエチレン、テトラクロロエタン又はキシレンである、請求項２記載のポリマー接着剤層。
【請求項４】
前記ポリエチレンは、低密度、中密度、高密度又は超高分子量ポリエチレンである、請求項２記載のポリマー接着剤層。
【請求項５】
前記ポリエチレンは、前記ポリマー接着剤層の約２〜約６０重量％で存在する、請求項４記載のポリマー接着剤層。
【請求項６】
前記第２フィルム層は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン又はポリスチレンである、請求項１記載の多層パッチ。
【請求項７】
第３層を更に備え、
該第３層は、前記ポリマー接着剤層と接触し、
該第３層は、熱の付与時に前記ポリマー接着剤層と密接に合体される、請求項１記載の多層パッチ。
【請求項８】
前記第３層は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン又はポリスチレンから成るフィルムである、請求項７記載の多層パッチ。
【請求項９】
前記第３層は、剥離材料又はバリヤ層である、請求項７記載の多層パッチ。
【請求項１０】
補強材料を含有するポリマー・ゲルであるか又は膨潤ポリマー・フィルムである第１層と、第２層とを含む少なくとも二層を備える多層パッチであって、
該第２層は、熱の付与時に該第１のポリマー・ゲル接着剤層又は膨潤ポリマー・フィルムと密接に合体される支持フィルムである、多層パッチ。
【請求項１１】
前記補強材料は、繊維、メッシュ、マット、布地又はワイヤ・メッシュを含む、請求項１０記載の多層パッチ。
【請求項１２】
前記ポリマー・ゲル又は膨潤ポリマー・フィルムは、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン又はポリスチレンと溶媒との組み合わせである、請求項１０記載の多層パッチ。
【請求項１３】
前記溶媒は、デカリン、テトラリン、テトラクロロエチレン、テトラクロロエタン又はキシレンである、請求項１０記載の多層パッチ。
【請求項１４】
前記ポリエチレンは、低密度、中密度、高密度ポリエチレン、又は、超高分子量ポリエチレンである、請求項１２記載の多層パッチ。
【請求項１５】
前記ポリエチレンは、前記ポリマー・ゲル又は膨潤ポリマー・フィルムの約２〜約６０重量％で存在する、請求項１４記載の多層パッチ。
【請求項１６】
前記第２フィルム層は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン又はポリスチレンである、請求項１０記載の多層パッチ。
【請求項１７】
当該多層パッチは、前記ポリマー・ゲル又は膨潤ポリマー・フィルムと接触する第３層を更に備え、
該第３層は、熱の付与時に前記ポリマー・ゲル層又は膨潤ポリマー・フィルムと密接に合体される、請求項１０記載の多層パッチ。
【請求項１８】
前記第３層は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン又はポリスチレンから成るフィルムである、請求項１７記載の多層パッチ。
【請求項１９】
前記第３層は、剥離材料又はバリヤ層である、請求項１８記載の多層パッチ。
【請求項２０】
前記繊維は、ポリエチレン、ナイロン又はポリアラミドである、請求項１０記載の多層パッチ。
【請求項２１】
前記第２及び第３層は、一体的にシールされて外被を形成する、請求項９記載の多層パッチ。
【請求項２２】
前記第２及び第３層は、一体的にシールされて外被を形成する、請求項１７記載の多層パッチ。
【請求項２３】
支持層と、該支持層が当該ワイヤ・メッシュの回りで溶融する様に加熱され得るワイヤ・メッシュとを備える、多層パッチ。
【請求項２４】
前記支持層は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン又はポリスチレン材料から成る、請求項２３記載の多層パッチ。
【請求項２５】
前記支持層と接触する第３層を更に備えて成る、請求項２４記載の多層パッチ。
【請求項２６】
前記第３層は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン又はポリスチレンから成るフィルムである、請求項２５記載の多層パッチ。
【請求項２７】
前記第３層は、剥離材料又はバリヤ層である、請求項２６記載の多層パッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２００５年１月３１日に出願された“ポリエチレンパイプをパッチ当てするシステム及び方法”という表題の米国仮出願第６０／６４８，５７３号の利益を主張するものであり、その内容は全体が本明細書中に含まれる。
【背景技術】
【０００２】
種々の状況により、プラスチック製の、すなわちポリエチレン製の配管の補修が必要とされる。補修又は接続は、接着剤又は複合体をパイプの亀裂に対して直接的に適用することにより行われ得る。代替的に、欠陥部又はパイプ接続部上に多重スリーブが載置され、該部分の回りにシールされ得る。パイプが損傷したときの更に別の代替策は、損傷した領域を切り離し、それを新たな配管の区画により置き換えることである。更に別の代替策は、業界公知のプラスチック配管を一体的に“スポット溶接”することである。
【０００３】
上述の方法には、幾つかの不都合がある。たとえば、亀裂に対して接着剤又は複合体を適用しても、均一なシールは提供されない傾向がある。同様に、かかる適用には“硬化”時間が伴い、その間にパイプ内に及ぼされる圧力により適用材料が亀裂から押し出され得る。
【０００４】
損傷領域に対する多重スリーブの適用に関し、これを行うためには、損傷領域の回りに上記スリーブが載置され得る様にパイプの回りの領域を掘込むために相当の労力を伴うことが多い。
【０００５】
また、補修を行うべくパイプを切断することは、特に該パイプが油もしくは水のような液体、又は、可燃ガスなどを含む場合、望ましくないことが多い。操作者は、上記液体又はガスを遮断してパイプを浄化することで、上記液体による汚染又はガス爆発を回避する必要がある。このことは概略的に、殆どの用途に対して容認されない。更に、上述されたように、交換されるべき区画の回りにおける掘込みが必要とされる。これは、時間ならびに他の経済的資源の両方に関して非常にコストがかかることは明らかである。
【０００６】
スポット溶接などの溶接もまた問題であり得る。もしパイプが可燃物質を含んでいる又は含んでいたなら、溶接に対して典型的に伴うアーク、火花、直火及び／又は比較的高温により、上記物質が引火し得る。ここでも、補修部位に対してアクセスするためには大寸領域の回りの掘込みが必要とされることがあり、コスト高となりうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
故に、プラスチック配管を補修する改良されたシステム及び方法の提供に対する要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、現在の当業界における不都合のひとつ以上を克服すべくプラスチック配管、保持タンク、隔壁、プラスチック容器などの要素を補修及び／又は接続する新規な複合体、及び、該複合体を使用する新規な方法を提供する。
【０００９】
一実施例において本発明は、少なくとも第１及び第２層を含む多層パッチ（ＭＬＰ）を提供する。上記第１層はポリマー接着剤であり、これは、溶解されたポリマーから形成されたゲル、又は、溶媒により膨潤されたポリマー・フィルムを含む。上記第２層は、熱の付与時に上記第１ポリマー接着剤層と密接に合体される支持フィルム又は裏当て層である。
【００１０】
いくつかの実施例において本発明は、外被包装形態が所望されたとき、３層、又は、選択的に４層から成る複合体を提供する。たとえば、補修されるべきパイプと接触する底部最外側層であるひとつの層は、硬化の後で上記ポリマー接着剤層内に且つ最終的には結合部内に密接に合体される適切なフィルムから成り得る。たとえば、頂部最外側層である別の層は、上記底部最外側層と組み合わされたときにパッチ当てアセンブリに対する保護外被を形成する（たとえばフィルムなどの）適切な材料から成り得る。
【００１１】
いくつかの実施例においては、硬化の間において上記頂部最外側層及び底部最外側層の両方がポリマー接着剤層と合体し、最終的には結合部の一部となる。いくつかの実施例においては、上記底部層のみがポリマー接着剤層に合体し、頂部層は、硬化プロセスの後で該頂部層がポリマー接着剤層に対して完全には合体せずに実際には結合された基材となるような材料又は厚みである。いくつかの実施例において、上記頂部層は補強プラスチックとされ得る。上記頂部層に含まれる上記補強材料は、たとえば、Ｓｐｅｃｔｒａ（登録商標）のような超高分子量ポリエチレン、ナイロン、もしくは、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）のようなポリアラミド繊維、又は、任意の他の適切な補強材料とされ得る。いくつかの実施例において上記ポリマー接着剤層は適切な補強材料を含むことが可能であり、これらの材料は、無作為に配列された個別繊維、連続的な繊維の層（すなわちシート）、繊維メッシュとされ得るか、又は、それらは、連続的繊維もしくは織成もしくは不織繊維、又は、金属のワイヤもしくはメッシュのいずれかから成る別個の層から成り得る。
【００１２】
概略的に上記ポリマー接着剤層は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、又は、ポリ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン）（ＡＢＳ）と溶媒との組み合わせである。本発明の範囲内においては、上記ポリマー接着剤の種々の分子量が企図される。適切な溶媒としては、ゲル中に上記ポリマーが約２〜約６０重量％で存在するように、上記ポリマーの一部を溶解する溶媒が挙げられる。他の適切な溶媒としては、膨潤フィルム内に上記ポリマーが約１５〜約６０重量％で存在するように上記ポリマーを膨潤させる溶媒が挙げられる。
【００１３】
概略的に上記第２支持フィルム層は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ＰＶＣ又はＡＢＳである。本発明の範囲内においては、種々の分子量の支持フィルム・ポリマー層が企図される。
【００１４】
上記ＭＬＰは、上記ポリマー接着剤層と接触するバリヤ又は剥離フィルムとして作用する第３層を更に含み得る。ひとつの様相において上記第３層は、熱の付与時に上記第１ポリマー接着剤層に密接に合体され得る種類である。適切なフィルムとしては、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ＰＶＣ及びＡＢＳが挙げられる。本発明の範囲内においては、上記フィルムに対して種々の分子量のポリマーが企図される。別の様相において上記第３層は剥離材料であり、且つ、フィルム、被覆又は粉末とされ得る。
【００１５】
本発明の上記ＭＬＰは、プラスチック配管における端部間の接続、又は、破断部、孔、亀裂、割れ目などの補修を促進すべく該配管に対して適用され得る。
【００１６】
本発明の上記ＭＬＰは、プラスチック配管に対する現在の補修／接着剤技術との比較においてある利点をもたらす。たとえば、本発明の上記複合体によれば均一なシールが達成される。上記材料は、たとえば亀裂内に浸透せず且つ経時的に強度を喪失しないために十分な一体性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、当業界における現在の不都合のひとつ以上を克服すべくプラスチック配管を接続、補修又は補強する新規なＭＬＰ及び該新規なＭＬＰを使用する方法を提供する。
【００１８】
図１、図１Ａ及び図１Ｂは、選択的な第３及び／又は第４層７と共に少なくとも第１層３及び第２層５を含むＭＬＰ１を提供する本発明のひとつの様相を示している。第１層３は、ポリマー接着剤層である。第２層５は、熱の付与時に上記第１ポリマー接着剤層に対して表面が密接に合体されるという支持フィルム又は厚寸基材（裏当て層）である。選択的な第３及び／又は第４層７は、剥離フィルム又は外被バリヤ・フィルムのいずれかとされ得る。
【００１９】
“密接に合体される”という表現は、（不図示の）パイプに当接させて第１層３及び第２層５を加熱するような物理力の付与時に、第１ポリマー接着剤層３に残存する溶媒により支持フィルム５が他の単一もしくは複数の層と均一もしくは不均一に合体されることを意味することが意図される。理論により縛られるべきではなく、２つの層に対して有効に応力付加すると、それらの層は単一層となる。これを達成するために使用される典型的な温度は、当該プラスチックの軟化点又は融点より約２０〜３０℃だけ低い。たとえば、超高分子量のポリエチレン・ポリマー接着剤系ＭＬＰ１は、ポリエチレン配管を接続又は補修するときに約１００〜約１３０℃に加熱される。いくつかの実施例において上記ポリマー接着剤層及び／又はフィルム層は、接着プロセスが完了したときに、（パイプ表面の他に）結合層へと合体される。
【００２０】
概略的にポリマー接着剤層３は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ＰＶＣ又はＡＢＳ、及び溶媒の組み合わせである。本発明の範囲内においては、種々の分子量のポリマー接着剤層が企図される。付加的に上記ポリマーは、低密度（ＬＤＰＥ）、中密度（ＭＤＰＥ）、高密度（ＨＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）のような低密度、中密度又は高密度を有し得る。
【００２１】
適切な溶媒としては、ポリマー接着剤層３に約２〜約６０重量％のポリマーが存在するような重量百分率のポリマーを溶解する溶媒が挙げられる。たとえば、ポリエチレンを部分的に溶解又は膨潤するために有用な溶媒としては、デカリン、テトラリン、テトラクロロエチレン、テトラクロロエタン、キシレン、及び同様の溶媒が挙げられる。
【００２２】
ゲル形成プロセスにおいては、所定量のポリマー（粉末、顆粒、ペレットなど）が典型的に溶媒内に載置されると共に、ある形態の攪拌と共に約３０分〜１２時間に亙り加熱される。ポリエチレンの場合に上記溶液は、約１００℃〜約１４５℃で数時間に亙り加熱される。結果的な溶液は冷却され、ゲルになる。冷却プロセスの前に又はその間に、上記粘性溶液は非付着性の表面上に注がれると共に、約０．５〜約６ｍｍの厚みのゲルが形成する様に平坦に加圧される。
【００２３】
別の実施例においては、層３として膨潤したポリマー・フィルムが使用され得る。ポリマー・フィルム片が所望のサイズに切断される（上記フィルムは各方向において約４０〜６０％だけ膨潤する）。ポリエチレンの場合、該ポリエチレンは低密度（ＬＤＰＥ）、中密度（ＭＤＰＥ）、高密度（ＨＤＰＥ）又は超高分子量（ＵＨＭＷＰＥ）とされ得る。上記ポリマー・フィルムは約９５〜約１１５℃の高温溶媒浴内に載置されると共に、所望時間に亙り膨潤（することで１５〜６０重量％（質量％）の膨潤ポリマー・フィルムを達成）することが許容される。膨潤フィルムは次に取出され、冷却され、且つ、後時の使用のために保存される。
【００２４】
概略的に支持フィルム層５は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレン、ＰＶＣ又はＡＢＳである。本発明の範囲内においては、この支持フィルム（裏当て層）に対する種々の分子量のポリマーが企図される。いくつかの実施例において支持フィルム層５は、繊維強化プラスチックとされ得る。典型的に支持フィルム層５は、ポリマー接着剤層３に対し、及び／又は、該層が適用されるプラスチック配管に対して該支持フィルム層が適合する様に選択される。
【００２５】
ひとつの様相において第３層７は、剥離材料であり、且つ、当業界で公知であるようなフィルム、被覆又は粉末である。もし剥離被覆又は粉末が使用されるなら、その量は最小限であり、ポリマー接着剤層３の物理的特性に対して実質的に影響しない。
【００２６】
別の様相において第３層７は保護用の外被バリヤ・フィルムであり、該フィルムは、上記ポリマー接着剤層に当接させて単一的に、又は、接着剤／支持フィルム複合体の全体を囲繞すべく使用され得る。上記外被バリヤ・フィルムはまた、一側において開かれ得るパケット、バッグ又は小袋とも見做され得る。最終的なＭＬＰ／パイプ結合部には、ＭＬＰの他のポリマーとパイプとに対して適合する薄寸の外被バリヤ・フィルムが合体され得る。
【００２７】
図２は、少なくとも二層を含むＭＬＰ９に対して本発明が関連する実施例を示している。第１層は、繊維、布メッシュ、金属メッシュ、ポリマー・メッシュ、又はワイヤ格子のような補強材料１１を含むポリマー接着剤層３である。一実施例において１１は、加熱要素として使用されるワイヤ・メッシュとされ得る。図１におけるのと同様に第２層５は、熱の付与時に第１ポリマー接着剤層３が密接に合体され得る支持フィルム又は裏当て層である。ＭＬＰ９は、選択的な第３及び第４層７も含み得る。第２層５、第３層７及び第４層７は、図１において記述されているものである。便宜的に図２は、上記補強ポリマー接着剤層を、３つの別体的部分すなわち２つの部分３及びひとつの部分１１を含むものとして示している。これは限定的では無く単に例示的と解釈されるべきであり、補強材料１１はまた、単一（又は複数）のポリマー接着剤層３内に取り入れられ得る。
【００２８】
ポリマー接着剤層３に含まれ得る適切な補強繊維は、ポリエチレン、ナイロン、又は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）のようなポリアラミド繊維とされ得る。補強材料１１の選択は、当該材料がポリマー接着剤層３に溶解しないようなものである。たとえば高弾性率のポリエチレン繊維が使用され得ると共に米国のハネウェル社（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ）から市販されており、且つ、Ｓｐｅｃｔｒａ（登録商標）繊維として知られている。ある実施例において上記繊維は、マット、メッシュ又は布地を形成する。またある実施例において上記補強材料１１は、金属製のワイヤ又はメッシュから成る。
【００２９】
補強材料１１は、たとえば粘性のゲル材料が冷却などで硬化する間に、そのゲルに対して該補強材料１１を加えることにより、ポリマー接着剤３に対して取り入れられ得る。
【００３０】
図３は、少なくとも、第１の電気加熱層１７と、選択的な第３又は第４層７を備える第２層５とを含むＭＬＰ１５を提供する本発明の別の様相を示している。いくつかの実施例において電気加熱層１７は、補強材料及び熱源の組み合わせとして使用され得る。ひとつのかかる実施例は、支持フィルム／裏当て層５をパイプに対して溶着する加熱グリッドとして使用され得る金属ワイヤ・メッシュ１７である。ワイヤ・メッシュ１７の両端部が電力源に接続されたときに該メッシュ１７は抵抗加熱グリッドとして使用可能である一方、該グリッドは、支持フィルムもしくは裏当て層５とパイプとの間の界面を両者の溶融温度までもたらすべく使用され得る。溶融された表面同士と適用された挟持力との組み合わせによれば、２つの材料は結合してひとつの連続的な層を形成し、金属メッシュ１７はこの結合部内に埋設される。この加熱方法は、（不図示の）単一もしくは複数のポリマー接着剤層３と共に又は共にせず使用され得る。
【００３１】
代替的に、内部的に加熱されるＭＬＰ１５の実施例はワイヤ・メッシュ１７を備えた膨潤フィルムを使用することもあり、その場合に該ワイヤ・メッシュは膨潤フィルムを加熱することで、支持フィルム５とパイプとの結合界面を硬化すべく使用され得る。これらの抵抗ワイヤはフィルム製造プロセスにおいて、たとえば縫い合わせにより上記フィルムの表面に取付けられ得るか、又は、フィルム層内へと型成形され得る。ポリマー・フィルムの選択肢は結合されつつある各材料に依存し、たとえば、ポリエチレンパイプの接続又は補修は、低密度（ＬＤＰＥ）、中密度（ＭＤＰＥ）、高密度（ＨＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）のような適切なポリマー・フィルムと組み合わされる。別の選択肢は、同一形式の抵抗ワイヤと共に、非膨潤フィルムを使用して、支持フィルム５、フィルム１７及びパイプ材料を融合することである。
【００３２】
図１、図１Ａ、図１Ｂ、図２及び図３のＭＬＰ１、９又は１５は、２００４年８月２５日にケネス・エイチ・グリーン（Ｋｅｎｎｅｔｈ  Ｈ．  Ｇｒｅｅｎ）により出願された“クランプ及び補修用工具”という表題の米国特許出願第１０／９２６，３６６号に記述されたようなクランプ及び補修用工具によりプラスチック・パイプに対して適用され得るが、該出願の内容は参照によりその全てが本明細書中に援用される。たとえばＭＬＰ１又は９は、クランプの把持部同士の間に載置されると共に、プラスチック・パイプの表面に対して接触される。上記クランプからは圧力及び熱が付与され、接続又は補修が達成される。
【００３３】
代替的な適用方法においては米国特許出願第１０／９２６，３６６号に記述されたようなクランプ及び補修用工具が使用されることで、硬化プロセスの間において上述の電気加熱されたＭＬＰ１５を保持して圧力を付与し得る。
【００３４】
ＭＬＰ１、９又は１５は、他の接着システムとの比較において利点をもたらす。第１に、それらは取り扱いが容易である、と言うのも、自由に流動する溶媒が存在しないからである。第２に、もしＭＬＰ１又は９が第３及び第４層７を含むなら、得られたバリヤ・フィルム外被は、溶媒のガス抜けがそれほどでない様に密封シールされ得る。第３にＭＬＰ１５は、適切な結合界面温度を提供する上で表面加熱は適切でないという低温条件の間において接続又は補修が行われることを許容する。
【００３５】
例示的な調製方法：ゲル
６質量％、８質量％又は１０質量％（％ポリマー）のゲルを作製するためにポリエチレンが計量される。一度に５０ｍＬのゲルが作製されることから、３、４又は５グラムのポリエチレンが計量され、それぞれが１００ｍＬの丸底フラスコ内に載置される。ポリエチレンは、低密度（ＬＤＰＥ）、中密度（ＭＤＰＥ）、高密度（ＨＤＰＥ）、又は、超高分子量（ＵＨＭＷＰＥ）とされ得る。
【００３６】
上記フラスコに対してはデカリンが加えられることで、合計で５０グラムのゲルが作製される。これは、ポリエチレン及びデカリンが組み合わされた重量である。
【００３７】
油浴が１４５℃まで加熱して維持される。該油浴は攪拌プレートの頂部上に着座している。上記丸底フラスコ内に攪拌バーが載置され、当該プロセスの間に攪拌が行われる。
【００３８】
上記デカリン／ポリエチレン混合物は１４５℃にて２時間維持されてから、冷やされる。
【００３９】
上記ゲルはラベル付けされ、ゲル・フィルムを作成する時期まで保存される。
【００４０】
ゲル・フィルムを作成する時期となれば、５０ｍＬの丸底フラスコ内に少量のゲルが載置されて１４５℃まで加熱される。
【００４１】
上記ゲルが上記温度に到達したなら、それは成形型上に注入されて平坦に加圧される。結果的なゲル・フィルムは、約２０分に亙り冷やされる。
【００４２】
外被として使用されるべきポリエチレン・フィルムが、作業領域上に平坦に載置される。以下に要約される各試験において使用されたフィルムは、食料雑貨品店において購入され得る市販のＬＤＰＥ“プラスチック・ラップ”である。他の密度のポリエチレンが使用され得る。上記フィルム片は、事前形成されたゲル層の頂部及び底部を完全に覆うに十分であるほど大寸であると共に、各縁部がシールされることを許容するほどに十分な余白部を有すべきである。
【００４３】
事前形成されたポリエチレン・ゲルは上記成形型から上記プラスチック・ラップ上へと摺動される。上記プラスチック・ラップは折畳まれることから、上記ゲルは一層のプラスチック・ラップにより完全に覆われる。結果的なバリヤ・フィルム外被は単一層のＬＤＰＥフィルムから成り、該フィルム上にはゲルの層が着座し、ＬＤＰＥフィルムの別の層がゲルの頂部を覆う。上記ＬＤＰＥフィルムは、三方の開放縁部の回りで緊密に圧着される。
【００４４】
例示的なゲルの引張り剪断試験方法及び結果
調製されたゲルは、接着されるべき二層のポリエチレン基材間に載置される。上記基材の“挟持物”はフレーム内に載置されることで、硬化プロセスの間における適切な整列が提供される。
【００４５】
上記フレーム及び引張り剪断サンプルは、予熱されたプレス機内に載置される。例示的な試験温度は約１０５〜約１２０℃であった。付与された圧力の範囲は約５〜約５０ｐｓｉであった。設定温度において結合部形成プロセスは、最小限で約２０分を要する。引張り剪断サンプルは、試験の前に室温まで冷まされる。代表的な例は、表１に提供される。
【００４６】
概略的にＨＤＰＥ基材同士は、加熱プラテンを備えたカーバー・プレス機（Ｃａｒｖｅｒ  ｐｒｅｓｓ）において試験サンプルの厚み、圧力及び温度を変えてゲル接着剤を用いて結合された。各サンプルは、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１６３、Ｄ３１６５及びＤ５８６８の修正版を用いて調製された。表１に示された結果に対し、修正パラメータは：重なり合い＝３．２ｃｍ2（０．５平方インチ）（１インチ幅×０．５インチ長）、引張速度＝１．３ｃｍ（０．５インチ）／分、基材厚み＝０．４８ｃｍ（（３／１６）インチ）、また、ＡＳＴＭ規格により規定されたように０．４８ｃｍ（（３／１６）インチ）の裏張りが上記基材の背面に対して接着されることで、剪断されるサンプルを保持する。上記基材薄寸体は切断され、ＡＳＴＭ規格に従う重ね剪断試験のための試験片とされた。引張り剪断試験に対して使用された基材片は１１．４ｃｍ（４．５インチ）×２．５ｃｍ（１インチ）×０．４８ｃｍ（（３／１６）インチ）であった。スペーサは、１０．２ｃｍ（４インチ）×２．５ｃｍ（１インチ）×０．４８ｃｍ（（３／１６）インチ）であり、重ね板は、８．９ｃｍ（３．５インチ）×２．５ｃｍ（１インチ）×０．４８ｃｍ（（３／１６）インチ）であった。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
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【００４９】
ＨＤＰＥ＝高密度ポリエチレン（たとえばマックマスター・カー社（ＭｃＭａｓｔｅｒ  Ｃａｒｒ）による０．４８ｃｍ（（３／１６）インチ）ＨＤＰＥシート）
ＬＤＰＥ＝低密度ポリエチレン（例えば、フレッドマイヤー・ブランドのラップ）
硬化温度は℃の単位である。
硬化時間は時間単位である。
圧力は、使用の間におけるカーバー・プレス機上のゲージ圧力を指している。
“破壊モード”は、接着科学において認められた２つの基本的な破壊モードを包含することが意図される：破壊は接着剤と基材との間の境界部において生ずることを意味する接着破壊、及び、破壊は完全に基材内で又は完全に接着剤内で生ずることを意味する凝集破壊。破壊は、（十分なゲルを備えずに破壊は凝集及び接着の両方であったというひとつのサンプルを除き）完全に接着剤において生じた。
剪断応力は、ＡＳＴＭ  Ｄ３１６３、Ｄ３１６５及びＤ５８６８のひとつを用いて決定された。
【００５０】
例示的な調製方法：ポリエチレン膨潤フィルム
デカリンを含むガラス容器が、油浴の保持ラック内に挿入される。油浴の温度は１０１〜１０５℃に設定され（温度はポリエチレン・フィルム材料により変更され）、且つ、該油浴は約１時間に亙り放置して平衡化される。もし油浴が既に高温であるがデカリン容器がそうでなければ、これらの容器内でデカリンは油浴の設定点温度に到達すべく少なくとも３０分に亙り放置される。各容器内の高温のデカリンの温度は、フィルム・サンプルの各バッチの開始に先立ち測定される。
【００５１】
所望サイズのフィルム片が切断される（フィルム・サンプルは全方向において約５０〜６０％膨潤する）。ポリエチレンは、低密度（ＬＤＰＥ）、中密度（ＭＤＰＥ）、高密度（ＨＤＰＥ）、又は、超高分子量（ＵＨＭＷＰＥ）とされ得る。
【００５２】
フィルムはデカリンに対する高温のガラス容器内に載置されることで、該フィルムが高温デカリン内に完全に浸漬されることが確かとされる。フィルム・サンプルの各バッチの開始に先立ち、各容器内の高温デカリンの温度が測定して記録される。
【００５３】
上記フィルムは所望の期間に亙り膨潤が許容される（０．０５０ｃｍ（０．０２０インチ）のＵＨＭＷＰＥフィルムを用いた２０質量％に対しては４０分のベースライン）。重量百分率は、ポリマー含有量に基づく。
【００５４】
所望の膨潤時間に達したなら、上記フィルムは高温デカリンからピンセットにより取出されると共に、冷凍庫内に保持されていた清浄デカリンのボトル内へと直接的に投入される。（サンプルと共に）冷凍庫用ボトルは少なくとも５分に亙り冷凍庫に戻される。
【００５５】
ピンセットを用い、冷却されたフィルム・サンプルが冷凍庫用ボトルから取出され、密閉可能なガラス容器内へと載置され、又は、ＬＤＰＥもしくはアルミニウムの箔外被内へと折畳まれ、ラベル付けされる。
【００５６】
例示的なポリエチレン膨潤フィルム剪断試験方法及び結果
調製された膨潤フィルムは、接着されるべき二層のポリエチレン基材の間に載置される。上記基材の“挟持物”はフレーム内に載置されることで、硬化プロセスの間における適切な整列が提供される。
【００５７】
上記フレーム及び引張り剪断サンプルは、予熱されたプレス機内に載置される。現場条件をシミュレートするために、プレス機のプラテンを予熱せずに幾つかの引張り剪断サンプルが作成される。例示的な試験温度は１１０〜１２０℃であった。付与された圧力の範囲は０．０３〜０．３ＭＰａ（５〜５０ｐｓｉ）であった。設定温度において結合部形成プロセスは、最小限で約２０分を要する。引張り剪断サンプルは、試験の前に室温まで冷まされる。代表的な例は、表２に提供される。
【００５８】
概略的にＨＤＰＥ基材は、加熱プラテンを備えたカーバー・プレス機（Ｃａｒｖｅｒ  ｐｒｅｓｓ）において試験サンプルの厚み、圧力及び温度を変えて膨潤フィルム接着剤を用いて結合された。各サンプルは、ＡＳＴＭ規格Ｄ３１６３、Ｄ３１６５及びＤ５８６８の修正版を用いて調製された。表２に示された結果に対し、修正パラメータは：重なり合い＝３．２ｃｍ（０．５平方インチ）（２．５ｃｍ（１インチ）幅×１．３ｃｍ（０．５インチ）長）、引張速度＝２．５ｃｍ（１インチ）／分、基材厚み＝０．９５ｃｍ（（３／８）インチ）。上記基材薄寸体は切断され、ＡＳＴＭ規格に従う重ね剪断試験のための試験片とされた。引張り剪断試験に対して使用された基材片は１０．２ｃｍ（４インチ）×２．５ｃｍ（１インチ）×０．９５ｃｍ（（３／８）インチ）であった。
【００５９】
【表２】
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【００６０】
本発明は好適実施例に従い記述されたが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに形態及び詳細における変更が為され得ることを理解し得よう。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１、図１Ａ、図１Ｂは、図選択的な剥離もしくは外被バリヤ・フィルムを備えた又は備えない本発明のＭＬＰのひとつの様相を示す図である。
【図２】繊維又は金属により補強されたＭＬＰを包含する本発明の別の様相を示す図である。
【図３】内部的に電気加熱されたＭＬＰを包含する本発明の別の様相を示す図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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