(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）延伸された弾性基材上に膜の可逆的な接着が生じるように、延伸状態において弾性基材の上に多孔質膜をラミネートすること、及び
ｂ）上にラミネートされた膜を有する前記弾性基材を緩和させて、構造化又は圧縮多孔質膜を得ること、
ｃ）支持材料が取り付けられていない前記構造化又は圧縮膜が少なくとも部分的に脱構造化又は脱圧縮されることができるように、前記構造化又は圧縮膜の一部に支持材料をラミネートすることを含む、構造化又は圧縮多孔質膜を含むアセンブリの形成方法。
【請求項２】
前記支持材料が、安定化支持材料又は弾性支持材料である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｄ）前記構造化又は圧縮膜を少なくとも部分的に脱構造化又は脱圧縮することを更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記膜が、フルオロポリマー、ポリビニルアルコール、及び／又はポリウレタンを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記弾性基材が、ポリシロキサン、フルオロシリコーン、及び／又はゴムを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
工程ａ）において、前記弾性基材が少なくとも１つの方向において少なくとも１１０％のプロセス比ｐにより延伸され、ここでｐ（％）＝１００（Ｉ−Ｌ）／Ｌ＋１００（式中、Ｉは延伸状態における弾性基材の最終的な長さ又は幅であり、Ｌは延伸されていない緩和状態における弾性基材の初期の長さ又は幅である。）である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記弾性基材が、少なくとも１つの方向において最大１１００％のプロセス比ｐにより延伸され、ここでｐ（％）＝１００（Ｉ−Ｌ）／Ｌ＋１００（式中、Ｉは延伸状態における弾性基材の最終的な長さ又は幅であり、Ｌは延伸されていない緩和状態における弾性基材の初期の長さ又は幅である。）である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記弾性基材が、一軸又は二軸延伸される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記構造化又は圧縮膜を前記弾性基材から取り外すことを更に含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造化又は圧縮多孔質膜を含むアセンブリの形成方法、及びベント等の、前記アセンブリを含む物品に関する。
【０００２】
多孔質材料は、多くの際だった独特の特性を有することで一般的に知られている。例えば、膜又は膜アセンブリの形態における多孔質材料は、ガスに対して透過性であるが、水に対して透過性でない場合がある。したがって、多孔質材料は、メンブレン、バッテリーセパレータとして、また燃料電池での使用のみならず、浄水及び廃水処理等の水の処理、並びに吸着プロセスに関する種々の分野で利用されている。さらに、多孔質膜又は膜アセンブリには、通気及びろ過における応用が見出されている。
【０００３】
特に通気及びろ過応用に関して、多孔質膜又は膜アセンブリの特有の特性が要求される。例えば、多孔質膜又は膜アセンブリを通る空気及び／又は水分の高い流量は、その性能を増大させるように探索されている。
【０００４】
空気及び水分の流量を増加させることは別として、幾つかの応用は、膜の厚さ又は薄さ、膜内のより小さい、又はより大きい細孔径、膜のより高い、又はより低い密度、及びこれらの組み合わせ等の多孔質膜の他の特有の特性を要求する。膜の内部多孔質構造、すなわち内部膜構造、又はそのような膜の構造を変化させる能力は、係る特性を微調整することを可能にする。
【０００５】
例えば、ＵＳ５０２６５１３号は、迅速に回復可能なＰＴＦＥの製造方法を開示する。多孔質ＰＴＦＥ材料の微細構造は、フィブリルにより相互接続されたノードからなり、フィブリルの実質的に全ては屈曲又は波状の外観を有する。ＰＴＦＥは、伸ばすことによりまず延伸され、次いでフィブリルの方向に手作業で圧縮され、その後圧縮及び加熱状態で保持される。
【０００６】
ＵＳ２０１３／０１８３５１５号において、蛇行フィブリルを有する延伸フルオロポリマーメンブレンを含む物品が与えられる。この物品は、少なくとも１つの方向においてフルオロポリマーテープを延伸して延伸フルオロポリマーメンブレンを製造することにより形成される。その後、延伸メンブレンは、熱を適用することにより熱的に収縮し、又は溶媒を加えることにより収縮する。
【０００７】
二軸延伸ＰＴＦＥメンブレンの加熱チャンバ内での加熱による収縮は、ＵＳ２０１４／０１７２０６６号に開示される。
【０００８】
知られている方法が、ある程度まで多孔質膜の特性を改変ことを可能にする一方、改変された多孔質膜アセンブリ、特にベント又はバルブにおける応用に関する改変された多孔質膜アセンブリの製造を可能にする方法を提供することに対する必要が依然として存在する。
【０００９】
更に、多孔質膜の内部構造の制御された（再）構造化のための簡易で信頼性のある方法に対する必要が依然として存在する。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、多孔質膜の外部形状又は内部構造を調整し、又は微調整することを可能にする、多孔質膜を含むアセンブリの形成方法を提供することである。
【００１１】
加えて、方法は、信頼性があり、実施するのが簡易でコスト効率がよいのがよい。
【００１２】
更に、前記方法で製造されたアセンブリは、増加した空気流量等の改善された特性を有するベント及びバルブ等の改善された特性を有する物品の製造を可能にするのがよい。
【００１３】
驚くべきことに、これらの目的は、延伸された弾性基材の上への多孔質膜の適用、及び構造化又は圧縮膜を形成するように延伸された基材を緩和させること、及び構造化又は圧縮膜が部分的に解放可能であるように、構造化又は圧縮膜に支持材料を適用することを含む方法により達成することができることが見出された。
【００１４】
更に驚くべきことに、前記方法により取得可能なアセンブリを用いることにより、スペースをとらないだけでなく、例えば十分に増加した空気流量を有するベントを与えることができることが見出された。
【００１５】
本発明は、したがって
ａ）延伸された基材上に膜の可逆的接着が生じるように、延伸状態において弾性基材の上に多孔質膜を適用すること、及び
ｂ）上に適用された膜を有する基材を緩和させて、構造化又は圧縮多孔質膜を得ること、
ｃ）支持材料が取り付けられていない構造化又は圧縮膜が解放可能であるように、構造化又は圧縮膜の一部に支持材料を適用することを含む、構造化又は圧縮多孔質膜を含むアセンブリの形成方法を提供する。
【００１６】
本開示で用いられる用語「圧縮多孔質膜」は、密度を増加させた多孔質膜を意味し、本開示で用いられる「圧縮」は、多孔質膜の密度を増加させることを意味する。
【００１７】
圧縮中、すなわち、圧縮多孔質膜の製造中、多孔質膜の内部構造の改変が起こり、それは、次いで内部細孔体積の減少、したがってその密度の増加をもたらす。
【００１８】
初期の圧縮されていない膜に対する得られた圧縮膜の密度は、好ましくは少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも５０％、いっそう好ましくは少なくとも１００％、最も好ましくは少なくとも１５０％増加する。通常、初期の圧縮されていない膜に対する圧縮膜の密度は、最大で５０００％増加する。
【００１９】
圧縮は、例えば初期の圧縮されていない膜及び圧縮後の膜の断面積を測定することによっても決定することができる。初期の圧縮されていない膜と比較して、得られた圧縮膜は、少なくとも１つの方向において減少した断面積を有する。
【００２０】
軸であって、これに沿って圧縮が実施される軸を含む圧縮膜の任意の断面積は、面積が減少する。例えば、多孔質膜が、（軸ｘ、ｙ及びｚを有するデカルト座標系における）ｘｙ面において弾性基材に適用され、ｘ軸に沿って圧縮される（すなわち、弾性基材はｘ方向において緩和される）場合、ｘ軸を含む圧縮膜の任意の断面積は面積、たとえばｘｚ面における圧縮膜の断面積が減少する。
【００２１】
初期の圧縮されていない膜に対する得られた圧縮膜の前記少なくとも１つの方向における断面積の減少は、好ましくは少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも２５％、いっそう好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも６０％である。通常、断面積の減少は、最大でも９５％である。
【００２２】
言及されるように、圧縮すると、多孔質膜の内部構造は改変される。例えば、ｅＰＴＦＥ等の多孔質膜の内部微細構造は、フィブリルにより相互接続されたノードを含む。圧縮は、ノードを接続するフィブリルにおいてマイクロプリーツの形成、屈曲フィブリルの形成を生じさせ、圧縮後に、フィブリルが典型的に屈曲及び／又は波状の外観を有するようする。結果として、圧縮膜内のノード間の距離はより小さくなり、その結果として細孔体積は減少し、密度は増加する。
【００２３】
本開示に記載の圧縮プロセスは、均一に圧縮された多孔質膜をもたらす。すなわち、圧縮膜は、圧縮方向に沿った膜全体に亘る密度の均一な増加を示す。好ましくは、圧縮膜の密度の変動は２５％未満であり、より好ましくは１０％未満であり、最も好ましくは５％未満である。
【００２４】
圧縮多孔質膜の内部構造が上記のように変化するのに対して、圧縮多孔質膜の外部形状は、通常平坦なままである。すなわち、圧縮膜は、通常そのような膜のしわ又は折り畳み等の幾何学的な面外構造を示さない。圧縮膜は、したがって通常以下で規定される０．０／ｍｍ、又は最大０．２／ｍｍの構造密度を有する。
【００２５】
「構造化多孔質膜」により多孔質膜は示され、それは、しわ、折り畳み等のあらゆる幾何学的な面外構造を示す。構造化多孔質膜は、通常少なくとも１／ｍｍの構造密度を有する。
【００２６】
したがって、本開示で用いられる構造化は、しわ、折り畳み等のあらゆる幾何学的な面外構造を多孔質膜に付与することを意味する。これは、得られた構造化膜が、例えば、別の平坦な膜の全厚さの変更により、パターン化表面を示さないが、膜の外部形状は変化する、すなわち、「完全な」膜は折り畳まれ又はしわをつけられ、面外構造を示すことを意味する。膜厚さは通常、構造化されていない膜と本質的に同じままである。
【００２７】
圧縮多孔質膜は、幾つかの側面において構造化多孔質膜と区別される：
構造化は、膜の外部形状を変化させ、面外構造をもたらす。これに対して、圧縮は、膜の内部構造を変化させ、例えば多孔質ｅＰＴＦＥ膜のノードを接続するフィブリルの曲げ等の現象を生じさせ、密度の増加をもたらす。
【００２８】
初期の構造化されていない膜に対して、構造化膜の密度は通常増加しない。すなわち、構造化膜の密度は、初期の構造化されていない膜と本質的に同じである。これに対して、圧縮は、膜の密度の十分な増加をもたらす。
【００２９】
本発明の方法は、簡易に、構造化又は圧縮膜を含むアセンブリを形成することを可能にする。方法は、多孔質膜を「そのまま」、すなわち任意の物理的又は化学的改変の必要なく延伸された弾性基材の上に適用することができるため、簡易である。
【００３０】
驚くべきことに、延伸された基材／膜複合体を緩和させると、複合体又は膜は、例えば、膜及び基材の完全な剥離、又は膜の断裂により単純に破壊されないが、構造化又は圧縮が制御された方法で起こるように、膜は損傷を受けていないままである。
【００３１】
多孔質膜の構造化の場合において、膜は、繰り返しの方法において、弾性基材に少なくとも部分的に接着したままである。結果として、膜は、基材の緩和中に弾性基材から少なくとも部分的に剥離する。
【００３２】
多孔質膜を圧縮する場合において弾性基材を緩和させた際に、膜はかなりの程度まで、通常完全に弾性基材に接着したままである。すなわち、仮にあったとしても、剥離はわずかだけ生じる。
【００３３】
弾性基材に適用される多孔質膜の特性及び微細構造に応じて、圧縮又は構造化膜を得るために、弾性基材の上に特定の方向において多孔質膜を適用することが必要になる場合がある。
【００３４】
例えば、多孔質ｅＰＴＦＥの内部構造は、典型的には堅固なノード及び柔軟なフィブリル、例えば膜の横方向において堅固なノード、及び長手方向において柔軟なフィブリルを含む。堅固なノードは、横方向において緩和させた際、弾性基材からの膜の剥離を促進し、したがって構造化膜をもたらす。他方、膜／基材複合体が長手方向において緩和された際、フィブリルは、剥離が生じないように比較的容易に曲がるため、圧縮膜をもたらす。
【００３５】
理論により拘束されることは望まないが、この膜の異方性挙動は、膜の異方性剛性、すなわち、膜の面内の２つの垂直な方向において異なる剛性を有する膜に起因すると考えられる。
【００３６】
好ましくは、圧縮膜を得るために、多孔質膜は、膜の剛性が最も低い方向が基材の延伸方向に対応するように、弾性基材に適用される。このことは、よく制御された方法で一軸圧縮を起こすことを確実にする。
【００３７】
いずれの場合でも、簡易な試験により見つけることは非常に容易であり、そこでは多孔質膜の配向は、膜の構造化又は圧縮が得られるように、弾性基材に適用されなければならない。
【００３８】
その簡易性のために、本発明の方法は、コスト効率よく、連続又はバッチ式の両方で実施することができる。
【００３９】
本発明の方法において、多孔質膜は、基材に対する膜の「可逆的な接着」が生じるように、弾性基材に適用されるのがよい。これは、基材が延伸状態である場合に膜が基材に接着し、基材の緩和状態において、次いで得られた構造化又は圧縮膜が、構造化又は圧縮膜を破壊することなく基材から取り外すことができることを意味する。
【００４０】
本開示で用いられる用語「膜」は、概してあらゆる「薄い」材料、すなわち、例えば少なくとも１０倍、又は少なくとも１００倍又はそれより多く、残りの次元における広がりと比較して大きい、２次元における広がりを有する材料を指す。このような薄い材料は、「２Ｄ構造」としても示されることがある。好ましくは、膜はメンブレンである。
【００４１】
本開示で用いられる用語「多孔質」は、ある表面から別の表面へ相互接続された連続の空気経路を形成するボイドを内部構造に亘って有する材料を指す。
【００４２】
本開示で用いられる用語「多孔質膜」は、多孔質材料を含むか、又はこれからなる膜を指す。例えば、多孔質材料は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、及び／又は延伸フルオロポリマー処理された任意の他のペースト、及びこれらの組み合わせであることができる。
【００４３】
多孔質材料を含む多孔質膜は、以下に制限されないが、ポリマー状フィブリル、粉末コーティング、不織布コーティング、ライン、ドット、パターン等の部分コーティング等の前記多孔質材料の層にラミネートされたコーティング又は層を更に含むことができる。
【００４４】
多孔質膜は、少なくとも１つの層が多孔質材料を含むか、又はこれからなる多層構造を有することができる。多孔質膜は、したがって１つ、２つ、３つ、又はそれより多くの層を含むか、又はこれからなることができる。
【００４５】
例えば、多孔質膜は、モノリシック膜でコーティングされたｅＰＴＦＥの層を含むか、又はこれからなることができ、それは、その反対側にｅＰＴＦＥの第二の層を更に含むことができる。
【００４６】
多孔質膜は、織布又は不織布を含むか、又はこれからなることができる。例えば、多孔質膜は、電気スパン不織布材料を含むか、又はこれからなることができる。
【００４７】
「多孔質」は、細孔が空である多孔質材料を指すが、部分的に又は完全に吸収した多孔質材料、すなわち、細孔が、多孔質材料が、材料特性を支配することができる多孔質マトリックスのままである限り、基質により部分的に又は完全に充填された多孔質構造を有する材料も指す。例えば、係る吸収した多孔質材料は、細孔が、液体等の柔軟な材料又は未硬化の柔軟な基質により部分的に又は完全に充填された多孔質材料であることができる。
【００４８】
係る吸収した多孔質膜の剛性は、例えば温度により調整することができる。充填材料が、未硬化、液体など又は溶融材料等、柔軟である場合、多孔質膜のマトリックスは、材料を適切な場所に保持し、依然として膜特性を支配する。
【００４９】
膜は、化学組成の観点において均一であるか、又は不均一であることができる。膜は、ボイドを含む、すなわち、膜の断面が、横切断において材料を示さないことができ、又は好ましくはボイドを含まない、すなわち閉じていることができる。
【００５０】
本発明の方法において得られた構造化又は圧縮多孔質膜は、非破壊で弾性基材から取り外すことができる。
【００５１】
１つの実施態様において、本発明の方法は、室温、すなわち１８~２７℃、特に２０〜２５℃の温度にて実施される。しかし、多孔質膜が、本発明の方法に関して高すぎる剛性を有することが見出される場合、特に工程ｂ）を、膜の剛性が、その室温剛性と比較してより低い場合、例えば高温にて実施することもできる。
【００５２】
本発明の方法において、弾性基材は、一軸又は二軸延伸されることができる。
【００５３】
弾性基材の上に適用される多孔質膜は、好ましくはポリマーを含むか、又はこれからなり、より好ましくはフルオロポリマー、すなわちフッ素原子を含むポリマー、ポリビニルアルコール、ポリウレタン及び／又はポリオレフィンを含むか、又はこれからなる。
【００５４】
特に、ポリビニルアルコール及びポリウレタンは、これらの材料を含むか、又はこれからなる織布又は不織布繊維の多孔質膜の形態であることもできる。
【００５５】
１つの実施態様において、多孔質膜は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、改質ＰＴＦＥ、フルオロ熱可塑性物質、フルオロエラストマー、又はこれらの任意の組み合わせを含むか、又はこれからなる。
【００５６】
本開示で用いられる用語「改質ＰＴＦＥ」は、更に過フッ素化、フッ素化、又は非フッ素化コモノマー単位が存在するテトラフルオロエチレンコポリマーの種類を示すことが意図される。
【００５７】
１つの実施態様において、多孔質膜は、延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）を含むか、又はこれからなる。ＰＴＦＥを、１つ又はそれより多くの方向で延伸（すなわち引っ張る）してフルオロポリマー膜多孔性を製造することができる。ｅＰＴＦＥの製造方法は、例えばＵＳ３９５３５６６号又はＵＳ５８１４４０５号により、当分野でよく知られている。
【００５８】
好ましくは、多孔質膜の厚さは、少なくとも０．５μｍ、より好ましくは少なくとも１μｍ、いっそう好ましくは少なくとも１．５μｍ、最も好ましくは少なくとも２μｍである。
【００５９】
多孔質膜の厚さは、好ましくは最大で２５０μｍ、より好ましくは最大で２００μｍ、いっそう好ましくは最大で１７５μｍ、最も好ましくは最大で５０μｍである。
【００６０】
多孔質膜の面質量は、０．０１ｇ／ｍ2以上、より好ましくは０．１ｇ／ｍ2以上、いっそう好ましくは０．２ｇ／ｍ2以上であることができる。
【００６１】
多孔質膜の面質量は、１００ｇ／ｍ2以下、より好ましくは８０ｇ／ｍ2以下、いっそう好ましくは５０ｇ／ｍ2以下、いっそう好ましくは３０ｇ／ｍ2以下であることができる。
【００６２】
本発明の方法において用いられる弾性基材は、要求される伸縮性能を示し、適用される多孔質膜に十分な接着性を示す任意の弾性材料であることができる。
【００６３】
好ましくは、弾性基材は、シリコーンゴム、フルオロ及びパーフルオロエラストマーニトリルゴム、イソプレンゴム、エチレン／プロピレンゴム、ポリアクリルゴム、ポリクロロプレンゴム、ポリ塩化ビニルゴム、シリコーンゴム、天然ゴム、及び／又は熱可塑性ポリウレタンゴム等の熱可塑性ゴム等のエラストマーを含むか、又はこれからなる。
【００６４】
好ましい弾性基材は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含むか、又はこれからなる。
【００６５】
弾性基材の上への多孔質膜の適用の前に、基材は、少なくとも１つの方向において延伸される。延伸は、一軸（例えば機械方向において連続プロセスにおいて）又は二軸、すなわち２つの垂直な方向において（例えば機械方向及び幅方向において連続プロセスにおいて）実施することができる。
【００６６】
延伸の程度は、プロセス比ｐにより定義され、それは、本開示で用いられるように、
ｐ（％）＝１００（Ｉ−Ｌ）／Ｌ＋１００
（式中、Ｉは延伸状態における弾性基材の最終的な長さ又は幅であり、Ｌは弾性基材の初期、すなわち延伸されていない緩和状態における長さ又は幅である。）
として定義される。
【００６７】
例えば、２００％のプロセス因子は、延伸状態における最終的な長さＩが、基材の初期の、緩和状態の長さＬの２倍である、すなわちＩ＝２・Ｌであることを意味する。
【００６８】
好ましくは、工程ａ）における弾性基材は、少なくとも１つの方向において少なくとも１１０％のプロセス比、より好ましくは少なくとも１つの方向において少なくとも１５０％の比、最も好ましくは少なくとも１つの方向において少なくとも２００％の比で延伸される。
【００６９】
弾性基材は、好ましくは最大で１１００％のプロセス比、より好ましくは最大で８５０％の比、最も好ましくは最大で６００％の比で延伸される。
【００７０】
１つの実施態様において、弾性基材は一軸延伸される。一軸は、弾性基材が１つの方向においてのみ延伸されることを意味し、それは、プロセスが連続的に実施される場合、機械方向（ＭＤ）又は幅方向（ＴＤ）であることができる。
【００７１】
別の実施態様において、弾性基材は二軸延伸される。二軸は、弾性基材が２つの垂直な方向において延伸されることを意味し、それは、プロセスが連続的に実施される場合、機械方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）であることができる。
【００７２】
二軸延伸は、同時に又は逐次的に実施することができる。同時は、弾性基材が２つの垂直な方向、例えば機械方向及び幅方向において同時に延伸されることを意味する。逐次的は、初めに１つの方向において、その後他の垂直な方向において弾性基材が（完全に）延伸されることを意味する。
【００７３】
多孔質膜は、延伸された弾性基材上で膜の可逆的接着が生じるように、延伸状態において弾性基材の上に適用される。
【００７４】
通常、多孔質膜は延伸された基材の上に直接的に、すなわち中間層なしで適用される。しかし、適切な接着を得るのに必要な場合、係る中間層を用いることができる。
【００７５】
基材の上への多孔質膜の適用は、好ましくは延伸された弾性基材の上に多孔質膜を機械的に押しつけることにより実施される。押し付けることは、例えば、わずかな圧力においてゴムロールにより実施することができる。
【００７６】
本開示で用いられる「接着」は、多孔質膜が、弾性基材に物理的に接着することを意味する。理論により束縛されることは望まないが、膜は、ファン・デア・ワールス力により、弾性基材に物理的に接着すると考えられる。
【００７７】
「可逆的な接着」は、例えば膜を非破壊で基材から取り外すことができるように、コーティングが延伸状態における基材への化学気相堆積により基材に適用される場合のように、非固定の「結合」が、基材と膜との間で現れるはずであること意味する。
【００７８】
弾性基材の上への膜の適用及び接着は、特定のプロセス温度にて起こる。プロセス温度は室温であることができ、又は例えば膜剛性を調節するために、特に方法の工程ｂ）において高温であることができる。
【００７９】
延伸された弾性基材への膜の適用後、弾性基材は、本発明の方法の工程ｂ）において緩和される。本開示で用いられる緩和は、歪みが弾性基材から解放され、基材が初期の延伸されていない平坦な状態に戻ることを意味する。
【００８０】
第一の実施態様において、延伸された弾性基材の緩和は、接着した多孔質膜の圧縮を生じさせる。すなわち、圧縮膜を得るように、膜の少なくとも１つの方向における断面積が減少する。延伸された基材の緩和は、例えば多孔質膜のノード間のフィブリル屈曲及びしわを生じさせ、多孔質膜のノードを共により近くに移動させ、これによって内部膜構造を変化させる。延伸された弾性基材の緩和中、多孔質膜は、仮にあったとしても、大規模に弾性基材から剥離しない。
【００８１】
第二の実施態様において、延伸された弾性基材の緩和は、接着した自己支持型多孔質膜に例えばしわ又は折り畳みを生じさせ、これによって構造化膜が得られる。理論により束縛されることは望まないが、延伸された基材の緩和は、適用された膜と弾性基材との接着の部分的又は局所的な損失を生じさせると考えられる。接着の部分的な損失が生じる場所において、適用された膜においてしわが形成される可能性がある。
【００８２】
前記構造化膜の構造は、非構造化膜の厚さの少なくとも２倍の高さを有することができる。
【００８３】
少なくとも１つの方向における構造密度は、少なくとも１／ｍｍであることができる。
【００８４】
構造化多孔質膜の他の実施態様において、少なくとも１つの方向における構造密度は、少なくとも２／ｍｍ、又は少なくとも３／ｍｍ、又は少なくとも５／ｍｍである。
【００８５】
多孔質膜における構造の高さは、好ましくは２μｍ〜２０００μｍ、より好ましくは２０μｍ〜１０００μｍである。
【００８６】
１つの実施態様における構造化多孔質膜は、少なくとも１．８の理論又は測定面積増加因子、更なる実施態様において、少なくとも３．０の面積増加因子、更なる実施態様において、少なくとも５．０の面積増加因子を有するのがよい。
【００８７】
「面積増加因子」は、非構造化膜と比較した構造化膜の全表面積の増加を示し、それは、構造化、すなわち膜における面外構造の存在により引き起こされる。
【００８８】
それは、１つ又は複数のプロセス比を考慮することにより理論的に決定することができ、又はそれは、構造が解放されるように、例えば構造化膜からの支持材料の取り外し、及び膜の延伸により測定することができる。
【００８９】
例えば、２のプロセス比を有する基材の一軸延伸が適用されたプロセスにより得られた構造化膜は、２の（理論）面積増加因子を示す。各方向において２のプロセス比により基材の二軸延伸が適用されたプロセスにより得られた構造化膜は、４の（理論）面積増加因子を示す。
【００９０】
１つの実施態様において、方法は、弾性基材から構造化又は圧縮多孔質膜を取り外す工程を更に含み、それは、支持材料をすでに有している場合がある。取り外すことは、緩和された弾性基材から圧縮膜を機械的に外すことにより実施することができる。
【００９１】
弾性基材の緩和の後に、支持材料は、支持材料が取り付けられていない構造化又は圧縮膜が解放可能であるように、構造化又は圧縮膜の部分に適用される。
【００９２】
支持材料は、連続又は不連続の支持材料であることができる。連続の支持材料の例としては、膜、ラミネート等のモノリシック支持材料が挙げられる。係る連続支持材料は、構造化又は圧縮膜の１つ又は複数の部分に適用される。不連続の支持材料の例は、平行、非平行、又はこれらの組み合わせであることができるストリップ又はラインを含む実質的に線状の繊維等の繊維及び繊維の網目、例えばグリッド又はメッシュ、並びに繊維の織布網目及び繊維の不織布網目を含む。
【００９３】
好ましくは、支持材料は、安定化支持材料又は弾性支持材料である。
【００９４】
安定化支持材料は、恒久的に、それが適用された膜の部分の構造化又は圧縮状態を「凍結する」、すなわちそれは、膜の構造化若しくは圧縮又は膜の部分を安定化／固定し、したがってそれを恒久的にそのままにする。安定化支持材料は、通常、仮にあったとしてもわずかだけ伸縮可能である。
【００９５】
安定化支持材料は、構造化又は圧縮多孔質膜が緩和された弾性基材に依然として接着される場合に、それが「ない」側（弾性基材の反対側）に適用することができる。別の実施態様において、安定化支持材料は、膜が弾性基材から取り外された後に、構造化又は圧縮膜の任意の側に適用される。
【００９６】
安定化支持材料は、メッシュ、グリッドの形態、又は１つ若しくはそれより多くのストリップ若しくはラインの形態であることができる。これらのストリップ又はラインは、平行、非平行、又はこれらの組み合わせで並べることができる。安定化支持材料は、例えばポリエチレン不織布材料、ポリプロピレンニット材料、又は熱可塑性グリッドコーティングであることができる。
【００９７】
代替的に、安定化支持材料は、膜、特にポリアルキレン膜、例えばポリエチレン又はポリプロピレン膜等のポリマー膜等のモノリスの形態であることができる。モノリスは、例えば構造化又は圧縮膜の側の１つ又は複数の部分に、例えば別個に、すなわち分離した区別できる領域において適用することができる。好ましくは、係るモノリスはある表面から別の表面へのガスの相互接続された連続経路を提供する多孔質であるのがよい。
【００９８】
弾性支持材料は、弾性支持材料の構造が、可逆的な形状変化等の形状変化を受けることができることを意味する。弾性支持材料は、したがって通常伸縮可能である。好ましくは、弾性支持材料は、エラストマーを含むか、又はこれからなる。好ましくは、エラストマーは、ポリウレタン、ポリシロキサン、フルオロシリコーン、及び／又はゴムを含むか、又はこれからなる。
【００９９】
弾性支持材料は、ポリウレタン、ポリシロキサン、フルオロシリコーン、及び／又はゴム繊維等の弾性繊維を含むことができる。
【０１００】
弾性支持材料は、メッシュ、グリッドの形態、又は１つ若しくはそれより多くのストリップ若しくはラインの形態であることができる。これらのストリップ又はラインは、平行、非平行、又はこれらの組み合わせにおいて並べることができる。
【０１０１】
支持材料を構造化又は圧縮膜に結合するために、例えば、支持材料を膜に適用する前に、支持材料に接着層を与えることができる。
【０１０２】
加えて、ホットメルトウェブ接着剤等の接着剤を用いて支持材料を構造化又は圧縮膜に結合させることができ、それは、構造化又は圧縮材料に始めに適用される。
【０１０３】
工程ｃ）において、支持材料は、支持材料が取り付けられていない構造化又は圧縮膜が解放可能であるように、構造化又は圧縮膜に適用される。
【０１０４】
本開示で用いられる用語「解放」は、圧縮又は構造化プロセスにより生じた多孔質膜の変化が、少なくとも部分的又は完全に反転する、すなわち、「解放された」膜は、少なくとも部分的に脱圧縮又は脱構造化されることを意味する。
【０１０５】
したがって、圧縮膜の解放は、典型的には屈曲したフィブリルを少なくとも部分的に「まっすぐに」させる。結果として、解放された膜におけるノード間の距離は、圧縮膜と比較してより大きくなり、解放された部分における多孔質膜の密度は減少し、初期の圧縮されていない膜の低い密度まで到達する場合がある。
【０１０６】
構造化膜の解放は、典型的に、少なくとも部分的に膜の面外構造の折り畳みを開かせ、又はしわをとる。結果として、これらの構造の高さは減少し、及び／又は構造は、少なくとも部分的に又は完全に消失する。
【０１０７】
圧縮又は構造化膜の解放は、したがって２つの次元のうちの１つ、又は両方の次元において、膜の広がりの増加を生じさせ、それは寸法を維持している膜の広がりと比較して大きい。これは、膜の表面の増大として現れる。
【０１０８】
本開示で用いられる用語「解放可能」は、構造化若しくは圧縮膜若しくはその部分が、本発明の方法により製造されたアセンブリを破壊することなく、及び／又は多孔質膜を破壊することなく、上記の解放を受けることができることを意味する。
【０１０９】
例えば、圧縮又は構造化膜の解放は、アセンブリの膜の解放可能な部分が、実際に解放されるように、アセンブリの両側にガス差圧を適用することにより生じさせることができる。このような状況は、典型的にはベントにおいて用いられるアセンブリに与えられる。
【０１１０】
したがって、特に、用語「解放可能」は、アセンブリ及び／又は膜が破壊されることなくアセンブリの側にガス差圧を適用して圧縮又は構造化膜を解放できることを意味する。アセンブリの解放可能な部分の解放が生じる差圧閾値は、特にアセンブリを形成するのに用いられる特定の多孔質膜材料の性質、及びアセンブリを形成する条件に依存するため、変化し、アセンブリの適用に適合する可能性がある。
【０１１１】
構造化又は圧縮膜の解放は、例えば膜若しくは膜の１つ若しくは複数の部分に機械的な力を適用すること、又は熱を適用することによっても生じさせることができる。
【０１１２】
本発明のある実施太陽において、工程ｃ）は、構造化又は圧縮膜が部分的に解放可能であるように、構造化又は圧縮膜の部分に支持材料を適用することを含むことができる。本開示で用いられる用語「部分的に解放可能」は、構造化又は圧縮膜が、支持材料が取り付けられていない部分において解放可能であること、及び構造化又は圧縮膜が、支持材料が取り付けられている部分において解放可能でないことを意味する。
【０１１３】
本発明のある実施態様において、工程ｃ）は本発明の方法の工程ａ）の前又は本発明の方法の工程ｂ）の前に実施される。
【０１１４】
本発明は上記の実施態様のいずれかにおいて、方法により得ることができるアセンブリも提供する。
【０１１５】
本発明は、更に
ａ）構造化又は圧縮多孔質膜、
ｂ）支持材料が取り付けられていない構造化又は圧縮膜が解放可能であるように、構造化又は圧縮多孔質膜の部分に取り付けられた支持材料を含むアセンブリを提供する。
【０１１６】
本発明の方法に関して本開示で記載される全ての実施態様は、適用可能な本発明のアセンブリの好ましい実施態様でもある。特に、本開示に記載の構造化又は圧縮多孔質膜の全ての実施態様は、本発明のアセンブリの好ましい実施態様としても当てはまり、例えば膜は、ｅＰＴＦＥ等の圧縮又は構造化多孔質膜に関して本開示で記載される材料のいずれかを含むか、又はこれからなることができ、支持材料は、記載された実施態様のいずれかにおいて安定化支持材料又は弾性支持材料であることができる。
【０１１７】
好ましくは、本発明のアセンブリにおいて、構造化又は圧縮多孔質膜は、解放された区画を含む。解放された区画は、支持材料が取り付けられていない膜の区画であり、その区画は、実際に解放されている。解放は、上記のように、例えば延伸等の機械的な力を適用することにより実施される。このことは、少なくとも部分的に他の構造化膜の解放された区画が、折り畳みが開かれ、又はしわがとられることを意味する。他の圧縮膜の解放された区画において、屈曲フィブリルは、少なくとも部分的に「まっすぐに」される。
【０１１８】
好ましくは、支持材料は、解放された区画又は解放された区画の部分に取り付けられる。支持材料が安定化支持材料である場合において、この安定化支持材料の取り付けは、膜の解放された構造を恒久的に「凍結する」はずである。すなわち、構造の安定化又は固定は、それを恒久的にそのままにする。
【０１１９】
本発明は、本開示に記載のいずれかの実施態様における本発明のアセンブリを含む物品にも関する。
【０１２０】
好ましくは、物品は、ベント、バルブ、フィルター、通気性ハウジング、又は深絞りである。
【０１２１】
特に、ベント又はフィルターにおける応用において、構造化膜は、非構造化膜を超える十分な利点を示す。例えば、多孔質膜の構造化のために、通気又はろ過のための膜の有効表面積は、大きく増加する一方、ベント又はフィルターの要求される空間は、非構造化膜を含むベント又はフィルターと比較して変化しない。
【０１２２】
好ましくは、ベント又はバルブは、封止部材を含む。封止部材は、第一の閉じた状態においてベント又はバルブの開口部を覆うアセンブリの領域である。封止部材は、アセンブリ単独で形成されることができ、又はアセンブリの上にコーティングされた、若しくはアセンブリに取り付けられた接着された材料を更に含むことができる。封止部材は平坦な形状を有することができ、例えばディスク又はリング等の矩形又は円形であることができる。封止部材は、バルブの開口部を開閉するのに用いることができる。
【０１２３】
封止部材は、好ましくは弾性支持材料を含むか、又はこれからなる。好ましい実施態様において、封止部材は、ガス緊密性及び／又は水分緊密性である。
【０１２４】
好ましくは、バルブはチェックバルブである。チェックバルブの原理は、当分野でよく知られている。チェックバルブの１つの実施態様において、アセンブリは構造化又は圧縮多孔質膜と、構造化又は圧縮多孔質膜の部分に取り付けられた弾性支持材料と、封止部材とを含む。アセンブリは、封止部材が開口部を閉じるように開口部の上に配置される。バルブのこの閉じた状態において、アセンブリの弾性支持材料は緩和状態である。封止部材は、例えば弾性支持体及び構造化又は圧縮多孔質膜を通る内管内からの空気、水、水蒸気及びオイルの解放を防止する。クラック圧を超える開口部を出る空気又は水蒸気等のガスの入り口圧力の増加により、アセンブリの弾性支持材料は伸長し、シーリング部材は開口部から外れる。バルブは、この時点で開いた状態であり、弾性支持材料は延伸状態である。クラック圧は、弾性支持体の弾性率に依存する。より高い弾性率はより高いクラック圧を要求し、その逆もそうである。したがって、チェックバルブのクラック圧は、適切な弾性率を有する弾性支持材料の選択により調節することができる。入り口圧力と周囲圧力間の平衡に到達した場合、弾性支持材料はその緩和状態に戻り、シーリング部材が開口部の上に下がり、バルブが再び閉じる。
好ましくは、バルブは切り替え可能バルブである。切り替え可能バルブは、第一のバルブの状態と第二のバルブの状態との間で切り替わることができる。第一のバルブの状態では、第一の通気領域だけがガス及び／又は水分が出るようにアクセス可能である。第二のバルブの状態では、第一の通気領域に加えて、第二の通気領域が、ガス及び／又は水分が出るようにアクセス可能である。結果として、第二のバルブの状態において、アクセス可能な通気領域は、第一のバルブの状態より高い。通気領域は、弾性支持材料により覆われていない構造化又は圧縮膜の部分はであり、すなわち、これらの部分はガス及び／又は水分透過性である。第二のバルブの状態は、開口部を有する第二の通気領域も含むことができる。係る開口部は、チャンネルを通るバルブの内側から外側へのガス及び液体を含む流体の流れを可能にし、構造化又は圧縮多孔質膜を通るガスの通過を要求しない。例えば、第二のバルブの（すなわち開いた）状態において、弾性支持材料の広がりは、係る開口部を非封止にするか、又は係る開口部への自由なアクセスを生じさせることができる。
【０１２５】
したがって、ガス及び／又は水分の流量、又は通常リットル／分（ｌ／分）で表される体積流量は、第一のバルブの状態と比較して第二のバルブの状態においてより高い。
【０１２６】
この切り替え可能バルブの１つの実施態様において、アセンブリは構造化又は圧縮多孔質膜と、構造化又は圧縮多孔質膜の部分に取り付けられた弾性支持材料と、封止部材とを含む。この実施態様における封止部材は、リングの形態であり、ガス及び／又は水分緊密性である。アセンブリは、リングが開口部の端部と合致するように、円形開口部の上に置かれる。第一のバルブの状態において、封止部材リング内の弾性支持材料により覆われておらず、開口部の上に配置された構造化又は圧縮膜の部分だけが、ガス及び／又は水分透過性であり、第一の通気領域として働く。この第一のバルブの状態において、アセンブリの弾性支持材料は、緩和状態である。
【０１２７】
バルブの第二の状態において、封止部材は、例えば開口部を出るガス及び蒸気の入り口圧力を増加させて、アセンブリの弾性支持材料を延伸することにより、開口部から外れる。この第二の状態において、切り替え可能バルブは第二の通気領域を有する。この第二の通気領域は、上記の第一の通気領域を包含するのみならず、封止部材リングの外側の弾性支持材料により覆われていない構造化又は圧縮多孔質膜の残りの部分もアクセス可能である。弾性支持材料は、延伸状態である。入り口圧力が減少すると、弾性支持材料は緩和状態に戻り、封止部材リングが開口部の上に下がる。バルブは、次いで再び第一のバルブの状態になり、第一の通気領域だけがアクセス可能となる。
【０１２８】
切り替え可能バルブの別の実施態様において、アセンブリは、封止部材及び構造化又は圧縮多孔質膜の部分に取り付けられた弾性支持材料を含む構造化又は圧縮多孔質膜を含む。封止部材は、更なる材料が要求されないように、アセンブリの領域により形成されることができ、又は弾性支持材料等の更なる材料を含むことができる。
【０１２９】
更なる材料を含む封止部材は、ディスク又は環の形態であることができ、ガス及び／又は水分緊密性である。アセンブリは、封止環等の封止部材が第一の開口部の端部と合致するように、バルブ基材の第一の開口部の上に配置される。
【０１３０】
第一のバルブの状態において、封止部材環内のその部分等の弾性支持材料により覆われておらず、第一の開口部の上方に配置された構造化又は圧縮多孔質膜の部分だけが、又は封止部材が更なる材料を含まない場合は第一の開口部の上方に配置された部分だけが、ガス及び／又は水分透過性であり、第一の通気領域として働く。このバルブの第一の状態において、アセンブリの弾性支持材料は、緩和状態である。
【０１３１】
バルブの第二の状態において、封止部材は、例えば第一の開口部を出るガス、液体及び／又は蒸気の入り口圧力を増加させて、アセンブリの弾性支持材料を延伸することにより、第一の開口部から外れる。この第二の状態において、切り替え可能バルブは第二の通気領域を有する。この第二の通気領域は、上記の第一の通気領域のみならず、封止部材領域の外側の弾性支持材料により覆われていない構造化又は圧縮膜の残りの部分及びバルブ基材における１つ又はそれより多くの第二の開口部も包含する。これらの１つ又はそれより多くの第二の開口部は、第二の通気領域をバルブの外部に接続する。したがって、封止部材の外側の弾性支持材料により覆われていない構造化又は圧縮膜の残りの部分、及びバルブにおける１つ又はそれより多くの第二の開口部はアクセス可能となる。弾性支持材料は、延伸状態である。
【０１３２】
入り口圧力を減少させると、弾性支持材料はその緩和状態に戻り、封止部材が第一の開口部の上に下がる。バルブは、したがって再び第一のバルブの状態となり、第一の通気領域だけがアクセス可能となる。
【０１３３】
いくつかの実施態様において、第一の開口部は、バルブ基材の基部から突出していることができる。他の実施態様において、第一の開口部は、バルブ基材の基部におけるチャンネルであることができる。
【０１３４】
いくつかの実施態様において、１つ又はそれより多くの第二の開口部は、第二の通気領域内に配置されたバルブ基材の基部等、バルブ基材内にあることができる。他の実施態様において、１つ又はそれより多くの第二の開口部は、構造化及び圧縮多孔質膜とバルブ基材との間に形成されることができる。
【０１３５】
この切り替え可能バルブの他の実施態様において、封止部材は、封止部材が置かれる開口部の形態又は形状に応じて、矩形形態等の他の形態を有することができる。
【０１３６】
本開示に記載される任意の実施態様における本発明のアセンブリを含む物品は、好ましくは深絞りである。深絞りは、例えばアセンブリの熱成形により得ることができる。前記深絞りの利点は、適用された支持材料に起因するその機械的安定性だけでなく、構造化又は圧縮多孔質膜が、独特の固有の通気又はろ過特性を深絞りに同時に与えることである。例えば、深絞りは、増加した空気及び／又は水分流量を有することができる。
【０１３７】
本発明は、
ａ）延伸された基材上で膜の可逆的な接着が生じるように、延伸された状態において弾性基材の上に多孔質膜を適用すること、及び
ｂ）上に適用された膜を有する基材を緩和させて、圧縮多孔質膜を得ること
を含む、圧縮多孔質膜の形成方法を更に提供する。
【０１３８】
好ましくは、方法は、安定化支持材料又は弾性支持材料を、圧縮膜の一部又は全体に適用することを更に含む。
【０１３９】
上記の多孔質膜、弾性基材及び支持材料に関する全ての実施態様は、本発明のこの方法においても好ましい実施態様である。
【０１４０】
好ましくは、工程ａ）において、基材は、少なくとも１つの方向において少なくとも１０％のプロセス比により延伸される。
【０１４１】
好ましくは、弾性基材は、少なくとも１つの方向において、最大で１１００％のプロセス比により延伸される。
【０１４２】
好ましくは、基材は一軸又は二軸延伸される。
【０１４３】
好ましくは、方法は、弾性基材から圧縮膜を取り外すことを更に含む。
【０１４４】
本発明は、更に、上記の実施態様のいずれかにおける圧縮膜の形成方法により得ることができる圧縮膜に関する。
【０１４５】
本発明は、更に、ノードとノードを接続するフィブリルとを含む圧縮多孔質膜であって、圧縮の方向に沿ってノードを接続するフィブリルが屈曲しており、圧縮多孔質膜が、圧縮方向に沿った膜全体に亘る密度において均一な増加を有する、圧縮多孔質膜に関する。
【０１４６】
圧縮の方向に沿ったフィブリルの屈曲は、特に圧縮なしの対応する多孔質膜に対して、その方向における密度の均一な増加を与える。
【０１４７】
本発明の方法又はアセンブリに関して上記で記載された実施態様は、圧縮多孔質膜にも適用可能である。特に、これらの実施態様に関して記載された構造化又は圧縮多孔質膜の実施態様は、本発明の圧縮多孔質膜の好ましい実施態様としても当てはまり、例えば膜は、ｅＰＴＦＥ等の圧縮多孔質膜に関して本開示に記載された材料のいずれかを含むか、又はこれからなることができる。
【０１４８】
本発明は、更に、上記の実施態様のいずれかにおける圧縮膜を含む物品に関する。
【０１４９】
好ましくは、物品は、ベント、バルブ、フィルター、通気性ハウジング又は深絞りである。
【０１５０】
連続的に上記の構造化又は圧縮プロセスを実施する例示的なデバイスは、
ａ）弾性基材ベルトの少なくとも部分が、ベルトの移動中に延伸から緩和状態に移行するように配置された可動性弾性基材ベルト、及び
ｂ）延伸された基材上で膜の接着が生じるように、延伸状態の前記弾性基材ベルトの上に膜を適用する手段を含み、構造化膜は、適用された膜と共に、延伸状態から緩和状態へ弾性ベルトを移行させることにより得られる。
【０１５１】
デバイスの１つの実施態様において、弾性基材ベルトは、少なくとも２つの回転可能なロールを通る閉じたベルト又はチューブである。
【０１５２】
係る実施態様において、機械方向における延伸は、ベルトが走る第二のロールより高い表面速度でベルトが走る第一のロールを駆動することにより達成することができる。
【０１５３】
デバイスの更なる実施態様において、ベルトの移動方向に対して垂直な方向、すなわち幅方向における延伸は、その側面の各々においてベルトを保持するように、互いに対向して配置され、ベルトにより移動する１対のクランプにより達成され、対のクランプの距離は、ベルトの幅が延伸から緩和状態に変化するように変更される。
【０１５４】
クランプは、それがベルトと共にレールにおいて走るように配置されることができる。
【０１５５】
デバイスの更なる実施態様において、少なくとも一つの加圧ロールは、ベルトが延伸される位置において与えられ、それは、膜の基材への接着をもたらすように、延伸された基材ベルトの上に膜を押し付ける。
【０１５６】
更に、デバイスは、手段例えば、基材ベルトからの脱接着、すなわち取り外しの後に、構造化膜を巻き取るロールを含むことができる。
【０１５７】
更に、デバイスは、手段例えば構造化又は圧縮膜に支持材料を供給するロールを含むことができる。
【０１５８】
デバイスは、構造化又は圧縮膜との接触が生じる前に、支持材料を予熱するヒーターを更に含むことができる。
【０１５９】
本発明は、以下の図面を参照することにより記載される例により更に示される。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】図１は、非連続的に二軸延伸することを含む多孔質膜の構造化プロセスを実施する例示的なデバイスの概略図を示す。
【図２】図２は、連続的に一軸幅方向延伸することを含む多孔質膜の構造化又は圧縮プロセスを実施する更なる例示的なデバイスの概略図を示す。
【図３】図３は、連続的に一軸又は二軸延伸することを含む多孔質膜の構造化又は圧縮プロセスを実施する更なる例示的なデバイスの概略図を示す。
【図４】図４は、連続的に二軸延伸することを含む多孔質膜の構造化又は圧縮プロセスを実施する更なる例示的なデバイスの概略図を示す。
【図５】図５は、連続的に一軸延伸することを含む多孔質膜の構造化又は圧縮プロセスを実施する更なる例示的なデバイスの概略図を示す。
【図６】図６は、連続的に一軸延伸をすることを含む多孔質膜の構造化又は圧縮プロセスを実施する更なる例示的なデバイスの概略図を示す。
【図７】図７は、例１Ａの圧縮膜の上面図のＳＥＭ像を示す。
【図８】図８は、例１Ａで用いられる初期の処理されていない膜のＳＥＭ像（上面図）を示す。
【図９】図９は、例１Ｂのポリプロピレンニット上で安定化された成形膜アセンブリの図を示す。
【図１０】図１０は、図９で示された成形形状上で「まっすぐにされた」フィブリルを有する解放された部分のＳＥＭ像（上面図）である。
【図１１】図１１は、図９の膜の圧縮され、解放されていない部分のＳＥＭ像（上面図）である。
【図１２】図１２は、上面にＰＥ不織布を有する例１Ｃの圧縮膜の上面図を示すＳＥＭ像である。
【図１３】図１３は、異なる圧力におけるＡＴＥＱデバイスにより測定された空気流量値を示すグラフである（参照例及び例１Ｃ）。
【図１４】図１４は、第一の延伸サイクル後の弾性グリッドライン間で生じる構造化膜の解放された部分を示す（例２Ｂ１）。
【図１５】図１５は、低い空気圧を適用した際の平坦な状態におけるベントを示す（例２Ｂ１）。
【図１６】図１６は、中程度の空気圧を適用した際の図１５のベントを示す。
【図１７】図１７は、高い空気圧を適用した際の図１５のベントを示す。
【図１８】図１８は、グリッドコーティングの形態において弾性支持材料を有する例２Ｂ２の膜アセンブリの像である。膜アセンブリの中心において、封止部材として追加の円形弾性コーティングが見える。
【図１９】図１９は、チェックバルブの概略図である（例２Ｂ３）。
【図２０】図２０は、閉じた状態におけるチェックバルブの像である（例２Ｂ３）。
【図２１】図２１は、開いた状態におけるチェックバルブの像である（例２Ｂ３）。
【図２２】図２２は、例２Ｂ３のチェックバルブが開いた又は閉じた状態である差圧を示す図である。
【図２３】図２３は、例２Ｄ１の圧縮膜のＳＥＭ像（上面図）である。
【図２４】図２４は、第一の延伸サイクル前の弾性ラインコーティング（右側）及び第一の延伸サイクル後の周期的なしわを有する弾性ラインコーティング（左側）を有する例２Ｄ１の表面を示す像である。
【図２５】図２５は、得られたパターン化膜アセンブリの側面図（側面図）である（例３Ｂ１）。
【図２６】図２６は、例４Ａの参照膜の上面図を示すＳＥＭ像である。
【図２７】図２７は、例４Ｂの圧縮膜のＳＥＭ像（上面図）である。
【図２８】図２８は、例４Ｃの圧縮膜のＳＥＭ像（上面図）である。
【図２９】図２９において、例５の構造化膜の構造密度の決定が示される（左側の像）。右側の像において、膜の表面トポグラフィーが示される。
【図３０】図３０は、例２Ａ１の参照膜のＳＥＭ像（上面図）である。
【図３１】図３１は、例４Ｄの構造化膜のＳＥＭ像（上面図）である。
【図３２】図３２は、多孔質膜の圧縮原理を示す概略図である。
【図３３】図３３は、多孔質膜の構造化原理を示す概略図である。
【図３４】図３４Ａは、切り替え可能バルブの結合領域の概略図である（例２Ｂ４）。図３４Ｂは、閉じた状態における切り替え可能バルブの概略図である。図３４Ｃは、開いた状態における切り替え可能バルブの概略図である。
【図３５】図３５Ａは、別の切り替え可能バルブの結合領域の概略図である（例２Ｂ５）。図３５Ｂは、閉じた状態における切り替え可能バルブの概略図である。図３５Ｃは、開いた状態における切り替え可能バルブの概略図である。
【図３６】図３６は、開いた状態における例２Ｂ５の切り替え可能バルブの外観図の三次元表示の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０１６１】
測定方法
ａ）剛性測定
多孔質膜の剛性は、ＡＳＴＭ  Ｄ‐２９２３‐０８、手順Ｂに準拠して測定することができる。この方法はポリオレフィン膜に適切であることが示されているものの、他の材料で製造された膜に対しても用いることができる。
【０１６２】
剛性の測定に関して、ハンドル‐Ｏ‐メーター試験装置（Ｔｈｗｉｎｇ‐Ａｌｂｅｒｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ）を用いることができる。
【０１６３】
ｂ）ＡＴＥＱ空気流量
空気流量は、７０ｍＢａｒの圧力においてＡＴＥＱ空気流量計測器を用いて測定される。
【０１６４】
ｃ）ガーレー数
ガーレー数は、ＡＳＴＭ  Ｄ７２６‐５８に準拠してＧｕｒｌｅｙ  Ｄｅｎｓｏｍｅｔｅｒを用いて決定された。
【０１６５】
結果は、水の１．２１５ｋＮ／ｍ2の圧力降下において１００立方センチメートルの空気が６．５４ｃｍ2試験サンプルを通過する時間（秒）であるガーレー数で報告される。
【０１６６】
ｄ）構造高さ
トポグラフィー像は、面共焦点３ｄ測定システム「μｓｕｒｆ  ｅｘｐｌｏｒｅｒ」（Ｎａｎｏｆｏｃｕｓ  ＡＧ）により作り出された。係るトポグラフィー像は、例えば図２９の右側に与えられる。
【０１６７】
構造の高さは、像分析により評価された代表的なサンプルの高さピークと高さくぼみ（谷）との間の最大距離である。
【０１６８】
ｅ）構造密度
ｘ（例えば幅）方向及びｙ（例えば長手、又は機械）方向における構造密度を決定するために、３Ｄトポグラフィー又はＳＥＭ像が分析された。軸毎の多重測定が実施され、平均化されて垂直方向ｘ及びｙの構造密度が決定される。
【０１６９】
ｘ及びｙ方向の線が像の上に適用された。線が交差する全ての構造端部に印がつけられた。複数の測定が実施され、平均化された。この手順は、図２９の左側の図において例５の構造化膜に関して示される。
【０１７０】
以下の式：（２つの端部が１つの構造を規定するため、平均端部数は２で除される）
方向ｘにおける構造密度＝（端部の平均数ｘ／２）／評価されたサンプル幅ｘ
方向ｙにおける構造密度＝（端部の平均数ｙ／２）／評価されたサンプル幅ｙ
を用いて評価された構造密度。
【０１７１】
例えばこの手順は、図２９の左側に示されるように、例５の構造化膜に関して以下の構造密度を生成する。
方向ｘ：（１８＋１３＋１３）／３／２／４．２９ｍｍ＝１．５／ｍｍ
方向ｙ：（１０＋１２＋１６）／３／２／４．２８ｍｍ＝１．５ｍｍ
【０１７２】
ｆ）更なる特性
バブルポイント、水浸入圧力、細孔径、及び空隙率等の更なる特性は、別段の指摘がない限り、ＵＳ２００７／００１２６２４号に示されたように測定された。
【０１７３】
例
Ａ）デバイス
例Ｄ１：
図１は、不連続に構造化された膜を形成する典型的で簡易なデバイスであって、弾性担体ａ）を膨らませて弾性担体ａ）を延伸し、膜ｄ）を延伸状態で適用するデバイスを示す。内圧は、基材を緩和させるようにバルブを開くことにより低減され、これによって構造化膜（ｃ）が弾性担体（ａ）上に形成される。
【０１７４】
例Ｄ２：
図２は、連続処理方法の実施態様及び構造化又は圧縮膜を形成するデバイスであって、回転可能な弾性担体ベルト（ａ）が、円運動に沿ってシリコーン基材に対して横方向に延伸を誘導し、解放する２つの回転要素に固定されたデバイスの概略図を示す。膜ｄ）は、延伸された弾性担体ベルトａ）上の加圧ロール（ｈ）を介して適用される。膜は、延伸された弾性担体ベルト（ａ）上を進み、構造化又は圧縮膜（ｃ）は、弾性担体ベルト（ａ）の緩和中に形成される。任意選択的に、支持材料ｅ）は、例えばＩＲヒーター（ｇ）により予熱され、構造化又は圧縮膜（ｃ）に加圧ロール（ｂ）を介して適用されて、構造化又は圧縮膜（ｃ）と、支持材料（ｅ）とを含む複合体（ｆ）を形成する。
【０１７５】
例Ｄ３：
図３は、連続処理方法の更なる実施態様、及び構造化又は圧縮膜を形成するデバイスであって、回転可能弾性担体ベルト（ａ）が、表面速度比により２つのロール間を回転するデバイスの概略図を示す。
【０１７６】
弾性担体（ａ）において延伸を誘導するために、ロール２の表面速度は、ロール１の表面速度より小さい。この比は、弾性担体ベルト（ａ）が、回転中にその延伸状態を緩和から延伸に変化させる。弾性担体（ａ）は、一定幅で弾性担体（ａ）を維持しつつ、それが固定される弾性担体（ａ）における延伸比に応じてその距離を変化させることができるように、レール（ｇ）を走るクランプ（ｉ）により側面に固定される。
【０１７７】
このプロセスの別の型において、レール（ｇ）は、弾性担体ベルト（ａ）が長手方向の延伸に加えて、回転中に繰り返し可能な幅の変更により横方向において延伸されるように角度を形成する。
【０１７８】
膜ｄ）は、加圧ロール（ｂ）を介して延伸された弾性担体に適用される。
【０１７９】
構造化又は圧縮膜（ｃ）は、弾性担体（ａ）上に形成される。支持材料（ｅ）は、加圧ロール（ｈ）を介して弾性担体（ａ）上の構造化又は圧縮膜（ｃ）に与えられ、ラミネートされて構造化又は圧縮膜（ｃ）を含む複合材料（ｆ）を形成する。
【０１８０】
例Ｄ４：
図４は、連続処理方法の更なる実施態様、及び構造化又は圧縮膜を形成するデバイスであって、回転可能弾性担体ベルト（ａ）が、表面速度比により２つのロール間を回転するデバイスの概略図を示す。
【０１８１】
弾性担体（ａ）における延伸を誘導するために、ロール２の表面速度は、ロール１の表面速度より小さい。この比は、回転中に弾性担体ベルト（ａ）の延伸状態を緩和から延伸に変化させる。
【０１８２】
膜（ｄ）は、加圧ロール（ｂ）を介して延伸された弾性担体に適用される。
【０１８３】
構造化又は圧縮膜（ｃ）は、弾性担体（ａ）上に形成される。支持材料（ｅ）が与えられ、ＩＲヒーター（ｆ）により予熱されて接着成分が溶融し、加圧ロール（ｈ）を介して弾性担体（ａ）上に構造化又は圧縮膜（ｃ）がラミネートされて、構造化又は圧縮膜（ｃ）を含む複合材料（ｇ）を形成する。
【０１８４】
このプロセスにおける弾性担体（ａ）及びその結果の膜（ｄ）は、機械方向において収縮する一方、弾性担体材料のポワソン比に応じて幅方向において延伸力が働く。
【０１８５】
例Ｄ５：
図５は、連続処理方法の更なる実施態様、及び構造化又は圧縮膜を形成するデバイスであって、弾性担体材料（ａ）のロールが与えられたデバイスの概略図を示す。ロールは、膜（ｄ）が加圧ロール（ｂ）により適用される前に、少なくとも１つの方向において延伸される。この場合において、弾性担体は、側面にクランプ（ｅ）により保持され、クランプは、機械方向におけるその距離を増加させて弾性担体を延伸する。膜を適用した後に、延伸が解放される。構造化又は圧縮膜（ｃ）が、弾性担体上に形成される。クランプは、プロセスの終わりにおいて弾性担体を解放する。
【０１８６】
図示されるように、構造化又は圧縮膜を有する弾性担体は、ロールに巻き取られる。このロールは、次いで更なるプロセス、例えばコーティング工程に用いることができ、その後弾性担体は、コーティングされた構造化又はコーティングされた圧縮膜から取り外される。別の方法は、弾性担体がロールに巻き取られる前に、弾性担体から構造化又は圧縮膜を取り外すことである。
【０１８７】
例Ｄ６：
図６は、連続処理方法の更なる実施態様、及び本発明のデバイスであって、弾性担体材料（ａ）のロールが与えられたデバイスの概略図を示す。ロールは、膜が適用される前に機械方向において延伸される。ロール１及びロール２間の表面速度の比が、弾性担体（ａ）を延伸する。膜（ｄ）は、加圧ロール（ｂ）を介して延伸された弾性担体に適用される。延伸は、ロール２より小さい表面速度を有するロール３により解放され、構造化又は圧縮膜（ｃ）が形成される。通常、ロール１の表面速度は概ねロール１の表面速度に等しい。このプロセスにおける弾性担体（ａ）及びその結果の膜（ｄ）は、機械方向において収縮する一方、弾性担体材料のポワソン比に応じて、幅方向における延伸力が働く。
【０１８８】
Ｂ）プロセス／構造化及び圧縮多孔質膜
膜の圧縮又は構造化の原理がまず記載される。
【０１８９】
本発明による多孔質膜の圧縮の原理は、図３２に示される。ノードを接続するまっすぐなフィブリルを有する多孔質膜（２ａ）は、延伸された基材上で膜の可逆的な接着が生じるように、延伸された弾性基材（１ａ）に適用される（図３２の上部参照）。上に適用された膜を有する基材を一軸方向に緩和させると、膜のフィブリルの屈曲及び多孔質膜の密度が増大する。図３２の下部は、緩和状態における弾性基材（１ｂ）上のそのように得られた圧縮膜（２ｂ）を示す。
【０１９０】
本発明による多孔質膜の構造化の原理は、図３３に示される。多孔質膜（２ａ）は、延伸された基材上で膜の可逆的な接着が生じるように、延伸された弾性基材（１ａ）に適用される（図３３の上部参照）。上に適用された膜を有する基材を一軸方向に緩和させると、膜は基材から部分的に剥離し、面外構造が生じる。図３３の下部は、緩和状態における弾性基材（１ｂ）上のそのように得られた構造化膜（２ｂ）を示す。構造化膜（２ｂ）は、しわ及び折り畳みを示す。
【０１９１】
例１：
例１Ａ
ｅＰＴＦＥメンブレンは、当分野において知られているプロセス、例えばＵＳ３９５３５６６号のプロセスにより製造された。メンブレンは、１２０ｌ／ｈｒの平均ＡＴＥＱ空気流量（７０ｍｂａｒ試験圧）、１．７５ｂａｒのＷＥＰ（水浸入圧力）、８０μｍの厚さ、２５ｇ／ｍ2の質量／面積を有していた。
【０１９２】
例１Ａにおいて、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）シート（Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０、Ｗａｃｋｅｒ  ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ）が弾性基材として用いられた。メンブレンは、わずかな圧力により予め延伸されたＰＤＭＳシートに接着された。ＰＤＭＳシートは、接着した膜と共に２００％のプロセス比（２：１二軸、４：１面変化）にて二軸で緩和され、これによって圧縮膜が得られた。
【０１９３】
図７において見ることができるように、微細構造又は内部膜構造が変化した。比較として、ノードと「まっすぐな」フィブリルとを有する初期の処理されていないメンブレンが図８に示される。
【０１９４】
この膜は、二軸の緩和において最大約２５０％緩和させた際、弾性基材からそれが剥離しないほど低い密度を有し、かつ、非常に軟らかい。
【０１９５】
例１Ｂ
例１Ｂは、膜アセンブリの例である。例１Ａの膜複合体は、１０秒間、１６０ｍｍ×１６０ｍｍの加圧面積を有するＳＥＦＡミニヒートプレスを用いて、１８５℃の温度、４ｂａｒの圧力における熱プレスにおいて、定化支持材料として働くポリプロピレン押出しニット材料に結合された。プレスの加熱された側は、ポリプロピレンニット側に面していた。冷却後、弾性基材は、この複合材料から取り外された。
【０１９６】
圧縮膜の部分を解放するために、複合材料は１０ｍｍ直径の円形成形ツールに固定された。２００℃に設定されたホットエアガン及び低いファン速度を用いてポリプロピレン支持構造を溶融させた。下側から減圧が適用されて複合材料が成形され、球形状が形成された。
【０１９７】
図９は、ポリプロピレンニット上で安定化された成形された膜アセンブリを示す。図１０は、「まっすぐにされた」フィブリルを有するこの成形された形状の上面の解放された部分を示し、図１１は、成形されていない領域、すなわち膜の依然として圧縮されており、解放されていない部分を示す。
【０１９８】
例１Ｃ
例１Ｃは、本発明の膜アセンブリを含む成形されたベントの例である。ポリプエチレン不織布材料は、メンブレンに対して２ｂａｒにて２秒間、１３０℃の熱プレスにおいて適用された。
【０１９９】
ＰＥ不織布を有するメンブレンが、わずかな圧力により、予め延伸されたＰＤＭＳシート（Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０、Ｗａｃｋｅｒ  ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ）に接着された。不織布側は外側に面していた。弾性基材及び接着された膜は、弾性支持体の上方約１５ｃｍに配置されたＩＲヒーターにより約１３０℃に加熱された。ＰＤＭＳシートは、その上に接着された膜と共に、２００％のプロセス比（２：１二軸、４：１面変化）において二軸方向に緩和された。得られた圧縮膜の微細構造又は内部膜構造は変化した。不織布材料は膜上を流れ、冷却後に、それを弾性基材から取り外すことができるように、不織布は圧縮膜を安定化させた。図１２は、上面にＰＥ不織布を有する圧縮膜を示す。
【０２００】
複合材料は、円形に切断され、２ｍｍ直径の円形の穴を有するプラスチックディスクに結合された。ディスクは、成形ツール内に固定された。圧縮された膜の部分を解放するために、１６０℃に設定されたホットエアガン及び低いファン速度を用いて不織布材料を溶融させた。下側から減圧が適用されて複合材料が成形され、球状形状が形成された。
【０２０１】
参照例として、２ｍｍの円形の穴を有するプラスチックディスクに結合された処理されていないメンブレンが用いられた。
【０２０２】
水浸入圧力は両方のサンプルに関して１．７５ｂａｒであったため、圧縮及び成形が膜の細孔構造に損傷を与えなかったことを理解することができる。図１３に見ることができるように、空気流量が異なる圧力においてＡＴＥＱデバイスにより測定された。空気流量は、参照例（「平坦」）に比べて、本発明による膜アセンブリ（「３ｄ」）を用いた場合に最大５倍まで増加した。
【０２０３】
例２：
ｅＰＴＦＥメンブレンは、当分野において知られているプロセス、例えばＵＳ５８１４４０５号、又はＤＥ６９６１７７０７号のプロセスにより製造された。メンブレンは、５４ｌ／ｈｒの平均ＡＴＥＱ空気流量（１２ｍｂａｒ試験圧）、２８ｐｓｉ（１．９３ｂａｒ）のＷＥＰ（水浸入圧力）、８．２ｐｓｉ（０．５７ｂａｒ）のバブルポイント、２．８ガーレー秒の平均ガーレー数、及び１０ｇ／ｍ2の質量／面積を有していた。メンブレンは、ＡＳＴＭ  Ｄ２９２３‐０８方法Ｂに準拠して、２０℃においてハンドル‐Ｏ‐メーター試験デバイス（Ｔｈｗｉｎｇ‐Ａｌｂｅｒｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ）を用いて測定された、２９．７ｇ／ｍの平均幅方向剛性、及び９．８ｇ／ｍの平均機械方向剛性を有していた。
【０２０４】
例２Ｂ及び２Ｃは、構造化膜を含む膜アセンブリの例である。例２Ａ、２Ｂ及び２Ｃにおいて、複合コポリエステルスパンボンドが、支持材料として用いられた。支持材料をメンブレンサンプルに接着させるために、ポリウレタンホットメルトウェブ接着剤（商品番号：Ｄ６Ｃ８Ｆ  １０ｇ／ｍ2、会社：Ｐｒｏｔｅｃｈｎｉｃ（フランス））が用いられた。ウェブ接着剤は、１５秒間の継続時間において、１２０℃及び５ｐｓｉ（０．３４ｂａｒ）面圧における熱プレスにおいて支持材料に予め適用された。
【０２０５】
例２Ｂ及び２Ｃにおいて、示された異なるプロセスタイプが用いられた。
【０２０６】
例２Ｄ及び２Ｅは、圧縮膜を含む膜アセンブリの例である。例２Ｄ及び２Ｅにおいて、メンブレンはわずかな圧力により弾性基材に接着された。弾性基材は、異なる比において長手方向において緩和された。ｘ及びｙ方向の両方における０．０／ｍｍの構造密度から明らかなように、目に見える面外構造は生じず、フィブリルが折り畳まれただけであった。長手方向において緩和された際、弾性基材からの圧縮メンブレンの剥離は生じなかった。
【０２０７】
プロセス条件及び結果は、以下の表１に与えられる。
【０２０８】
【表１】
0006457666.tif 000002
【０２０９】
例２Ｂ１
例２Ｂの構造化膜は、膜アセンブリを形成する弾性支持材料によりコーティングされた。１００ミクロンの紙が、１００ミクロン幅及び約１ｍｍ距離のスロットでレーザーカットされた。Ｗａｃｋｅｒ  Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０シリコーン成分Ａ及びＢが９：１の質量比で混合され、材料は紙のスロットを通して加圧された。材料は、８０℃にて３分間オーブン内で硬化された。
【０２１０】
Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０による第二の同様のラインコーティングが第一のラインコーティングに対して直角に適用されてグリッドコーティングが形成された。コーティングの後、構造は再び３分間８０℃にて硬化された。
【０２１１】
図１４は、第一の延伸サイクル（解放）の後に、弾性グリッドライン間で生じる構造化膜の解放された区画を示す。構造化膜の解放された区画は、他の構造化膜に周期的な解放された構造を形成する。
【０２１２】
例２Ｂ１の膜は、円形空気ノズルの上に組み付けられ、ベントとして用いられた。図１５は、低い空気圧を適用した際の平坦な状態におけるベントを示す。中程度及び高い空気圧を適用することにより、図１６及び１７に示されるように、膜アセンブリに球状形状が付与される。
【０２１３】
例２Ｂ２
例２Ｂの構造化膜は、弾性支持材料によりコーティングされて膜アセンブリを形成した。１００ミクロンの紙は、１００ミクロン幅及び約１ｍｍ距離のスロットでレーザーカットされた。Ｗａｃｋｅｒ  Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０シリコーン成分Ａ及びＢは、９：１の質量比にて混合され、材料は紙のスロットを通して加圧された。材料は、８０℃にて３分間オーブン内で硬化された。
【０２１４】
Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０による第二の同様のラインコーティングが第一のラインコーティングに対して直角に適用されてグリッドコーティングが形成された。コーティングの後、構造は再び３分間８０℃にて硬化された。
【０２１５】
Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０による追加の円形弾性コーティングが、１００ミクロン厚みの紙上でレーザーカット円を通してサンプルに適用された。
【０２１６】
図１８は、グリッドコーティングの形態で弾性支持材料と、膜アセンブリの中心に封止部材として追加の円形弾性コーティングとを含む、得られた膜アセンブリを示す。
【０２１７】
例２Ｂ３
例２Ｂ２の膜アセンブリは円形に切断され、１０ｍｍの開口部と内管とを有するプラスチックディスクに結合された。膜アセンブリは、封止部材が内管の開口部と合致するように、プラスチックディスクの上に置かれ、これによってチェックバルブが形成された。このチェックバルブの概略図は、図１９に示される。
【０２１８】
バルブの閉じた状態は、図１９の左側に示される。弾性支持材料は緩和状態であり、封止部材は、図２０にも示されるように、管の開口部を閉じる。外側から内側にベントが閉じられた場合、例えば水、水蒸気、及びオイルの内部領域への浸入が防止された。内管に亘って封止部材を形成する弾性コーティングにより内側から外側にベントが閉じられる場合、例えば空気、水、水蒸気、及びオイルの内管内からの解放が防止される。これは、図１９の左側図に示されており、空気の流れ及び水分の移動を表す矢印は、膜アセンブリの封止部材部分を横断していない。内部ガス圧力を増加させることにより、膜アセンブリを延伸させる。内側から、所望の圧力が達成されると、封止部材は管の開口部から外れ、ベントが開いて圧力を釣り合わせる（図１９の右側参照）。図２２から理解することができるように、この例において内部及び外部圧力の差が２０ｍｂａｒより高い場合、ベントは開く。ベントの開いた状態は、図２１からも理解することができる。弾性支持材料は、次いで延伸された状態になる。空気及び／又は水分は、例えば封止部材に隣接する通気領域を通してバルブの内部から、封止部材により覆われていない膜アセンブリの部分を通って外部に流れることができる。圧力の平衡に到達した場合、弾性支持材料は緩和状態に戻り、封止部材は管の開口部の上に下がり、バルブは再び閉じられる。
【０２１９】
例２Ｂ４
例２Ｂ１の膜アセンブリは、円形に切断され、バルブ基材に結合されて、切り替え可能バルブを与えた。図３４Ａは、円形膜アセンブリの外周における結合領域３０を示し、それは、バルブ基材まで円形膜アセンブリの全体の外周の周りで連続であった。図３４Ｂ及びＣは、図３４Ａの面３２における切り替え可能バルブの断面を示す。
【０２２０】
図３４Ｂを参照して、膜アセンブリ１０は、結合領域３０においてバルブ基材２０の基部２８に取り付けられた。バルブ基材は、成形プラスチック等のプラスチック材料であることができる。結合領域３０は、バルブ基材２０の基部２８に対して膜アセンブリの弾性支持材料を取り付けた。弾性支持材料は、バルブ基材２０の内側に向かって隣接して方向付けられた膜アセンブリ１０の面上にあり、構造化又は圧縮膜は、バルブ基材から外側に面する反対側にあった。
【０２２１】
バルブ基材２０は、第一の開口部２２及び第二の開口部２４を有していた。第一の開口部２２は、バルブ基材に挿入された管により形成することができる。代替的に、バルブ基材２０は、図３４Ｂ及びＣにおいて示されるように、バルブ基材の基部２８から突き出した突起２６を通るチャンネルとして第一の開口部２２を与えるように成形することができる。膜アセンブリ１０は、膜アセンブリの部分が第一の開口部２２を取り囲む突起２６の表面と合致し、それを通って開口部２２が現れるように、バルブ基材２０の基部２８の上に結合され、これによって第一の開口部２２の上方に封止部材２５を形成して切り替え可能バルブ５を与えた。
【０２２２】
切り替え可能バルブの閉じた状態は、図３４Ｂに示される。弾性支持材料は緩和状態であり、膜アセンブリ１０は第一の開口部２２を閉じる突起３６に隣接して接触して配置された。外側から内側にベントが閉じられた際、例えば膜アセンブリ１０を通る、切り替え可能バルブの内部領域２９への液体水、水蒸気及びオイルの浸入は防止された。内側から外側に閉じられた場合、空気又は水蒸気等のガスは図示された矢印の方向において膜アセンブリ１０の封止部材２５を通って内部領域から出る場合がある。第一の流体圧力の増加により、膜アセンブリ１０が延伸される。
【０２２３】
代替的な実施態様において、例２Ｂ２の膜アセンブリを用いることができ、そこでは封止部材は追加の円形弾性コーティングを含む。係る実施態様において、外側から内側へベントが閉じられた際、例えば液体水、水蒸気及びオイルの膜アセンブリを通る切り替え可能バルブの内部領域への浸入は防止された。内側から外側へ閉じられた際、封止部材を通る空気又は水蒸気等のガスの通気は、封止部材を形成する弾性コーティングの存在のために、例２Ｂ１の膜アセンブリの実施態様と比較して低減される。弾性コーティングが封止部材を通る空気又は水等のガスの通過を防止するこれらの実施態様において、チェックバルブが得られる。
【０２２４】
切り替え可能バルブ５の内側から所望の圧力に到達した際、膜アセンブリ１０の封止部材２５部分は、第一の開口部２２から外れ、図３４Ｃに示されるように、第一の開口部２２及び第二の開口部２４間の流体連通を可能にする。第二の開口部は、切り替え可能バルブの外側、すなわち、切り替え可能バルブの内部領域に対して外側の領域と流体連通であった。これは、切り替え可能バルブの開いた状態を表す。
【０２２５】
第二の開口部２４は、バルブ基材の基部２８を通るチャンネルであった。第二の開口部２４は、第一の開口部２２を含む突起２６と第二の通気領域内の結合領域３０との間の基部２８上に配置された。図３４Ｂ及びＣに示されていない代替的な実施態様において、第二の開口部は、それが第二の通気領域内に存在し、封止部材を取り外した際に第一の開口部と流体連通することができる限り、バルブ基材上の他の場所に配置されることができる。例えば、第二の開口部は、膜アセンブリの外周を取り付けることができるバルブ基材の側壁（図示せず）内に配置されることができる。係る実施態様において、切り替え可能バルブの開いた状態では、第一の開口部を通過するストリームに対して垂直なストリームにおいて、流体が第二の開口部を通過する。これは、第二の開口部を通過する流体が、第一の開口部を介して内部領域に残る対向流である図３４Ｃに示された実施態様とは対照的である。
【０２２６】
図３４Ｃに戻って、開いた状態において、膜アセンブリ１０の延伸は、第一の開口部２２から封止部材２５を解放し、図示された矢印の方向において第二のベント領域の第二の開口部２４を通じて切り替え可能バルブの内部領域２９内の圧力の外側との平衡を保たせた。膜アセンブリ１０の弾性支持材料は、したがって延伸状態であった。空気、水分、及び液体水の１種又はそれより多く等のガス及び液体流体は、例えばバルブの内部領域２９から封止部材に隣接した第二のベント領域を通って第二の開口部２４を介してバルブの外側に流れることができる。切り替え可能バルブの内圧及び外圧間の平衡に到達した場合、弾性支持材料はその緩和状態に戻り、封止部材２５が第一の開口部２２の上に下がり、切り替え可能バルブを再び閉じる。
【０２２７】
例２Ｂ５
例２Ｂ１の膜アセンブリは、円形に切断され、バルブ基材に結合され、切り替え可能バルブを与えた。図３５Ａは、円形膜アセンブリの外周における結合領域３０を示し、それは、膜アセンブリの外周における膜アセンブリ及びバルブ基材間の非結合領域３４が存在するように、円形の膜アセンブリの外周の周りで不連続であった。図３５Ｂ及びＣは、図３５Ａの面３２における切り替え可能バルブの断面を示し、一方で図３６は、開いた状態における切り替え可能バルブの３つの断面図の描写を示す。
【０２２８】
図３５Ｂに戻って、膜アセンブリ１０は、バルブ基材２０の基部２８に取り付けられた。結合領域（図３５Ｂの断面において示されていない）は、バルブ基材２０の基部２８に膜アセンブリ１０の弾性支持材料を取り付けた。弾性支持材料は、バルブ基材２０に隣接して内部に向かって配向された膜アセンブリ１０の面上にあり、膜アセンブリ１０の構造化膜は、バルブ基材から外部に面する反対側にあった。
【０２２９】
バルブ基材２０は、第一の開口部２２を有していた。第一の開口部２２は、穴により形成され、内部領域２９にバルブ基材２０の基部２８を通るチャンネルを与えた。膜アセンブリ１０は、緩和状態において膜アセンブリが基部２８の表面（それを通って第一の開口部２２が現れる）と接触して合致するように、バルブ基材２０の基部２８の上に結合され、これによって第一の開口部２２の上方に封止部材２５を形成して切り替え可能バルブ５を与えた。
【０２３０】
図３５Ｂは、閉じた位置における切り替え可能ベントを示す。外側から内側に切り替え可能ベントが閉じられた際、例えば液体水、水蒸気及びオイルの膜アセンブリ１０を通じた切り替え可能バルブの第一の領域２９への浸入は防止された。内側から外側に閉じられた際、空気又は水蒸気等のガスは、図示された矢印の方向において膜アセンブリ１０を通って第一の領域２９を出ることができる。
【０２３１】
代替的な実施態様において、例２Ｂ２の膜アセンブリを用いることができ、そこでは封止部材は追加の円形の弾性コーティングを含む。係る実施態様において、外側から内側にベントが閉じられた際、例えば液体水、水蒸気及びオイルの膜アセンブリを通じた切り替え可能バルブの内部領域への浸入は防止された。封止部材を通る空気又は水蒸気等のガスの内側から外側への通気は、封止部材を形成する弾性コーティングの存在のために、例２Ｂ１の膜アセンブリの実施態様と比較して低減される。弾性コーティングが、封止部材を通る空気又は水等のガスの通過を防止するこれらの実施態様において、チェックバルブが得られる。
【０２３２】
第一の流体圧力の増加により、膜アセンブリ１０が延伸される。内側から所望の圧力に到達した際、膜アセンブリ１０の封止部材２５部分は第一の開口部２２から外れる。また、図３５Ｃに示されるように、膜アセンブリ１０は、外周の非結合領域において第二の開口部２４を形成するバルブ基材２０の基部２８から外れ、第二のベント領域を介して内部領域２９と切り替え可能バルブの外部との流体連通を基部２８及び膜アセンブリ１０間に形成する。開いた状態において、膜アセンブリの延伸は、第一の開口部２２から封止部材を解放することができ、図示された矢印の方向において、切り替え可能バルブ５の第一の領域２９内の圧力を外部と平衡にさせる。膜アセンブリの弾性支持材料は、したがって延伸状態である。
【０２３３】
図３６は、開いた状態における切り替え可能バルブ５の外部三次元図の描写を示す。円形の膜アセンブリの非結合領域において形成された第二の開口部２４が示される。第二の開口部２４は、切り替え可能バルブの外側、すなわち切り替え可能バルブの第一の領域に対して外部の環境と流体連通している。空気、水蒸気及び液体水の１種又はそれより多く等の流体は、例えばバルブの内部領域から膜アセンブリ１０及び基部２８間の第二のベント領域を通って、第二の開口部２４を介して外部に流れることができる。切り替え可能バルブの内圧及び外圧間の平衡が達成された場合、弾性支持材料はその緩和状態に戻り、封止部材は基部２８の上に下がり、第一の開口部及び第二の開口部２４を封止し、再びバルブを閉じる。
【０２３４】
例２Ｄ１
例２Ｄの得られた圧縮膜（図２３参照）は、弾性支持材料によりコーティングされて膜アセンブリを形成した。１００ミクロンの紙は、１００ミクロン幅及び約１ｍｍの距離のスロットでレーザーカットされた。Ｗａｃｋｅｒ  Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０シリコーン成分Ａ及びＢは、９：１の質量比にて混合され、材料は、紙のスロットを通して加圧された。材料は、８０℃にて３分間オーブン内で硬化された。
【０２３５】
図２４は、右側に弾性ラインコーティングを有する例２Ｄの圧縮膜を示す。左側において、膜アセンブリは第一の延伸サイクルの後に示される。周期的なしわのパターンが、弾性ライン間に生じる。
【０２３６】
例３
ｅＰＴＦＥメンブレンは、当分野で知られているプロセス、例えばＵＳ２０１４０１２０２８６Ａ１により製造された。メンブレンは、５００ｌ／時間の平均ＡＴＥＱ空気流量（７０ｍｂａｒ試験圧力）、２５μｍの厚さ及び６．５ｇ／ｍ2の質量／面積を有していた。
【０２３７】
メンブレンは、わずかな圧力により予め延伸されたＰＤＭＳ（Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０、Ｗａｃｋｅｒ  ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ）シートに取り付けられた。ＰＤＭＳシートは、以下の表２においてみることができるように、長手方向において緩和された。
【０２３８】
【表２】
0006457666.tif 000003
【０２３９】
例３Ｂ１
例３Ｂの膜は、５秒間１００℃及び３ｂａｒ圧力の熱プレスにおいて１２ｍｍのポリウレタンホットメルトグリッド材料（Ｐｒｏｔｅｃｈｎｉｃ、フランス）に結合された。冷却後、サンプルは基材から取り外されて圧縮された。除去において、折り畳まれていないグリッドと制御された３Ｄパターン化表面との間において、膜の圧縮された部分が得られた。グリッドに結合された圧縮膜の部分は、依然としてその圧縮状態である。
【０２４０】
図２５は、半球形状を有する解放された区画を有する得られた膜アセンブリの図を示す。
【０２４１】
例４
ｅＰＴＦＥメンブレンは、当分野において知られているプロセス、例えばＵＳ２００７／００１２６２４Ａ１のプロセスにより製造された。メンブレンは、０．５ｇ／ｍ2の平均質量／面積及び約０．６μｍの厚さを有していた。
【０２４２】
ＰＤＭＳ（Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０）が、弾性基材として用いられた。メンブレンは、上記例Ｄ２の回転可能な弾性担体ベルトを用いてわずかな圧力により予め延伸された状態において弾性基材に取り付けられた（図２も参照）。弾性基材は、回転した際、幅方向に緩和された。例４Ｄは、圧縮されるその潜在力を超えて圧縮され、弾性基材からの膜の周期的な剥離が生じた。例４Ｄの構造密度は、１２５／ｍｍである。
【０２４３】
例４Ａ、４Ｂ及び４ＣのＳＥＭ像が、図２６〜２８において示される。結果及びプロセス条件は、以下の表３に与えられる。
【０２４４】
【表３】
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【０２４５】
例５
例５は、上記の構造化多孔質膜を形成する例示的な方法により得られた構造化膜である。ｅＰＴＦＥメンブレンは、当分野において知られているプロセス、例えばＵＳ３９５３５６６号のプロセスにより製造された。メンブレンは、機械方向において１０Ｎ／ｍｍ2及び幅方向において２５Ｎ／ｍｍ2の平均マトリックス引張強度、８ガーレー秒の空気流量、１．５ｂａｒのバブルポイント、３５μｍの厚さ、１７ｇ／ｍ2の質量／面積、及び０．１８μｍの平均フロー細孔径を有していた。
【０２４６】
複合コポリエステルスパンボンドが、支持材料として用いられた。メンブレンサンプルに支持材料を接着させるために、ポリウレタンホットメルトウェブ接着剤（商品番号：Ｄ６Ｃ８Ｆ、１０ｇ／ｍ2；会社：Ｐｒｏｔｅｃｈｎｉｃ（フランス））が用いられた。ウェブ接着剤は、１５秒間の継続時間において、１２０℃及び５ｐｓｉ（０．３４ｂａｒ）面圧における熱プレスにおいて支持材料に予め適用された。予め接着された接着層を有する支持材料は、メンブレンの上面に配置され、接着層はメンブレンに向かって面していた。１０ｍｍ厚さ、１５０ｍｍ直径のシリコーンシート（Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０）が、１５０℃に到達するようにオーブン内で予熱された。上部シリコーンシートは、支持材料の上面に配置された。８０ｍｍの直径及び５ｋｇの質量を有するアルミニウムロッドが１０秒間上部シリコーンシートの上面に配置されて、メンブレンサンプル及び支持材料間の結合を作り出した。
【０２４７】
１０秒後、ロッド及び上部シリコーンシートは取り外され、サンプルは、下部シリコーンシート材料から取り外される前に、３分間冷却された。
【０２４８】
図１によるデバイスの弾性基材は、空気膨張により所望のプロセス比に延伸される。所望の延伸状態に到達した後、バルブは、常にプロセス比を維持するように閉じられる。膜サンプルは、延伸された弾性基材に適用され、力がゴムローラーにより適用されて、膜サンプルを弾性基材に接着させる。
【０２４９】
十分な接着が達成された後、空気バルブは開かれて、弾性基材を延伸する内圧を解放する。
【０２５０】
典型的なプロセス時間は、膨張したＥｌａｓｔｏｓｉｌ  ＲＴ６２０に関して２００％のプロセス比まで３秒間であった。弾性基材は、その元の延伸されていない平坦な形状に収縮する。接着された膜は、弾性基材と共に収縮するが、プロセス後に構造化される。
【０２５１】
プロセスの詳細及び結果は、以下の表４に与えられる。図２９は、膜の構造密度の剥離（左側）、及び膜の表面トポグラフィー（右側）を示す。
【０２５２】
【表１】
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（態様）
（態様１）
ａ）延伸された基材上に膜の可逆的な接着が生じるように、延伸状態において弾性基材の上に多孔質膜を適用すること、及び
ｂ）上に適用された膜を有する前記基材を緩和させて、構造化又は圧縮多孔質膜を得ること、
ｃ）支持材料が取り付けられていない前記構造化又は圧縮膜が解放可能であるように、前記構造化又は圧縮膜の部分に支持材料を適用することを含む、構造化又は圧縮多孔質膜を含むアセンブリの形成方法。
（態様２）
前記支持材料が、安定化支持材料又は弾性支持材料である、態様１に記載の方法。
（態様３）
ｄ）前記構造化又は圧縮膜を解放することを更に含む、態様１又は２に記載の方法。
（態様４）
前記膜が、フルオロポリマー、ポリビニルアルコール、及び／又はポリウレタンを含む、態様１〜３のいずれか１項に記載の方法。
（態様５）
前記基材が、ポリシロキサン、フルオロシリコーン、及び／又はゴムを含む、態様１〜４のいずれか１項に記載の方法。
（態様６）
工程ａ）において、前記基材が少なくとも１つの方向において少なくとも１１０％のプロセス比により延伸される、態様１〜５のいずれか１項に記載の方法。
（態様７）
前記弾性基材が、少なくとも１つの方向において最大１１００％のプロセス比により延伸される、態様１〜６のいずれか１項に記載の方法。
（態様８）
前記基材が、一軸又は二軸延伸される、態様１〜７のいずれか１項に記載の方法。
（態様９）
前記構造化又は圧縮膜を前記弾性基材から取り外すことを更に含む、態様１〜８のいずれか１項に記載の方法。
（態様１０）
態様１〜９のいずれか１項に記載の方法により得ることができるアセンブリ。
（態様１１）
ａ）構造化又は圧縮多孔質膜、
ｂ）支持材料が取り付けられていない前記構造化又は圧縮膜が解放可能であるように、前記構造化又は圧縮多孔質膜の部分に取り付けられた支持材料を含むアセンブリ。
（態様１２）
態様１１に記載のアセンブリを含む物品。
（態様１３）
前記物品が、ベント、バルブ、通気性ハウジング又は深絞りである、態様１２に記載の物品。
（態様１４）
前記物品が、封止部材を更に含むバルブである、態様１３に記載の物品。
（態様１５）
ａ）延伸された基材上に膜の可逆的な接着が生じるように、延伸状態において弾性基材の上に多孔質膜を適用すること、及び
ｂ）上に適用された膜を有する基材を緩和させて、圧縮多孔質膜を得ることを含む、圧縮多孔質膜の形成方法。
（態様１６）
前記圧縮膜に安定化支持材料又は弾性支持材料を適用することを更に含む、態様１５に記載の方法。
（態様１７）
前記膜が、フルオロポリマー、ポリビニルアルコール、及び／又はポリウレタンを含む、態様１５又は１６に記載の方法。
（態様１８）
前記基材が、ポリシロキサン、フルオロシリコーン、及び／又はゴムを含む、態様１５〜１７のいずれか１項に記載の方法。
（態様１９）
工程ａ）において、前記基材が少なくとも１つの方向において少なくとも１１０％のプロセス比により延伸される、態様１５〜１８のいずれか１項に記載の方法。
（態様２０）
前記弾性基材が、少なくとも１つの方向において最大１１００％のプロセス比により延伸される、態様１５〜１９のいずれか１項に記載の方法。
（態様２１）
前記基材が、一軸又は二軸延伸される、態様１５〜２０のいずれか１項に記載の方法。
（態様２２）
前記弾性基材から前記圧縮膜を取り外すことを更に含む、態様１５〜２１のいずれか１項に記載の方法。
（態様２３）
態様１５〜２２のいずれか１項に記載の方法により得ることができる圧縮膜。
（態様２４）
態様２３に記載の圧縮膜を含む物品。
（態様２５）
前記物品が、ベント、バルブ、通気性ハウジング又は深絞りである、態様２４に記載の物品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３４Ｃ】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３５Ｃ】
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【図３６】
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