JP2000094509A

JP2000094509A - 樹脂製線材の製造方法

Info

Publication number: JP2000094509A
Application number: JP27002698A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sugawara; 宏菅原; Masanori Hirata; 昌徳平田; Takao Ito; 孝雄伊東; Norihiro Ishizaka; 憲弘石坂
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd; Sekisui Seikei Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd; Sekisui Seikei Ltd
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2000-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】結束テープや手芸用線材に好適に使用され、
捻った際の形状保持性に優れる樹脂のみの線材を生産性
良く製造することのできる、樹脂製線材の製造方法を提
供する。【解決手段】最も高い融点を有する第１の熱可塑性樹
脂１からなるフィルムが少なくとも表裏面を形成するよ
うに、融点の異なる２種以上の熱可塑性樹脂フィルム
１、２を複数枚積層して得られたシートを、第１の熱可
塑性樹脂１の融点以下で、且つ、最も低い融点を有する
第２の熱可塑性樹脂２の融点以上とされた、挿入口が縦
軸断面が長方形で、延伸方向に沿って断面形状が次第に
複数の多角形または円形へと変形された内部キャビティ
が７１、７２設けられている成形用金型７Ａ、７Ｂに挿
入しながら、引き抜き成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂製線材の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の部分や部材を結束するの
に、手で容易に捻ることにより結束し得る結束テープが
用いられている。この種の結束テープとしては、金属線
の外表面を塩化ビニル樹脂やポリエチレンテレフタレー
ト樹脂などで被覆したものが市販されている。この結束
テープは、金属線の形状保持性、すなわち手で曲げた際
に曲げられた形状をそのまま保持する性質を利用してい
る。また、ドライフラワー等の手芸用の芯材としても同
様の性質を利用するため金属線が用いられているが、そ
の線材径が大きくなると、手で容易に捻ることができな
くなるため、細い線材径のものが使用されている。

【０００３】しかしながら、上記金属線を主体とするも
のは、最終形態が紙や布あるいは合成樹脂との複合材と
なるため、廃棄し難いなどリサイクル性が低く、さら
に、結束テープは農場などで使用された場合には、家畜
が誤って結束テープを食べ、消化器障害などを引き起こ
すおそれがあった。

【０００４】他方、上述した金属線を用いた結束テープ
に代わるものとして、合成樹脂を主体とするものが提案
されている。例えば、特開平３−１２４５７３号公報に
は、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリア
ミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレ
フタレート等の１種または２種以上からなる結晶性熱可
塑性合成樹脂と、粒径が６０μｍ以下の微粒子ガラスビ
ーズとを混合してなる組成物により構成された無芯ツイ
ストタイが開示されている。ここでは、金属線に代え
て、上記微粒子ガラスビーズを用いることにより、手で
捻った際の捻り保持性が付与されている。

【０００５】しかしながら、ガラスビーズを用いている
ため、やはりリサイクル性に問題があり、かつ押出機か
ら押出成形する場合、スクリューがガラスビーズにより
摩耗するといった問題もあった。さらに、ガラスビース
を結晶性熱可塑性合成樹脂に加えて捻り保持性を与えて
いるが、捻り保持性は、金属線を用いた従来の結束テー
プに比べて必ずしも充分ではなかった。

【０００６】また、上記合成樹脂を主体とする結束テー
プとしては、実公平３−２０３０５号公報に開示されて
いるように、合成樹脂からなる直径０．６ｍｍの線材の
両面から可撓性テープを張り合わせて作られ、その線材
としては、もっぱら押出成形にて作られ、線材を成形し
た後に可撓性テープを張り合わせることにより作られ
る。よって高い生産性を得ようとすると、極めて高速で
成形しなければならないといったことが要求される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
解決し、結束テープや手芸用線材に好適に使用され、捻
った際の形状保持性に優れる樹脂のみの線材を生産性良
く製造することのできる、樹脂製線材の製造方法を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１記載の
発明）の樹脂製線材の製造方法は、最も高い融点を有す
る第１の熱可塑性樹脂からなるフィルムが少なくとも表
裏面を形成するように、融点の異なる２種以上の熱可塑
性樹脂フィルムを複数枚積層して得られたシートを、第
１の熱可塑性樹脂の融点以下で、且つ、最も低い融点を
有する第２の熱可塑性樹脂の融点以上とされた、挿入口
が縦軸断面が長方形で、延伸方向に沿って断面形状が次
第に複数の多角形または円形へと変形された内部キャビ
ティが設けられている成形用金型に挿入しながら、引き
抜き成形するものである。

【０００９】上記表裏両面を形成する第１の熱可塑性樹
脂からなるフィルムは、請求項２に示したように、その
延伸倍率が８〜４０倍であるのが好ましい。８倍未満で
あると、捻った状態を保持する形状保持性が低く、最終
的に得られる線材が、捻った状態を保持する形状保持性
が低く、戻ろうとする弾性が残った線材となり、４０倍
を超えると、フィルムの厚みが薄くなりすぎ、後の引抜
成形において、積層するシートの枚数が多くなり上述し
たように成形上好ましくない。

【００１０】本発明に使用される第１の熱可塑性樹脂と
しては、線材として成形した際に、形状保持性が得られ
るものであれば特に限定されず、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン等
の結晶性熱可塑性樹脂が用いられるが、請求項３に示し
たように、高密度ポリエチレンが強度、弾性率が高く、
形状保持性に優れ、低コストの点で好ましい。この場
合、低密度になると剛性が不足し、充分な形状保持性を
発揮できないので、密度が０．９４ｇ／ｃｍ³以上の高
密度ポリエチレンがさらに好ましい。

【００１１】また、第２の熱可塑性樹脂に用いられる樹
脂は、形状保持性自体は第１の熱可塑性樹脂により発現
するので、第１の熱可塑性樹脂よりも融点が低く、樹脂
同士の接着性が良好なものであれば特に限定されない
が、上記融点の差は小さすぎると第２の熱可塑性樹脂を
溶融する温度における第１の熱可塑性樹脂シート自体の
剛性低下が大きくなり、引抜成形時に成形が安定しない
ので５℃以上が好ましい。

【００１２】このような樹脂としては、第１の熱可塑性
樹脂として高密度ポリエチレンを用いた場合には、低密
度ポリエチレン、エチレンー酢酸ビニル共重合体、ポリ
酢酸ビニル等が好適に用いられる。なお、第１の熱可塑
性樹脂及び第２の熱可塑性樹脂には必要に応じて樹脂単
体以外にも、形状保持性や、成形性を改善するために、
各種配合剤が添加されてもよい。

【００１３】（作用）本発明の樹脂製線材の製造方法
は、最も高い融点を有する第１の熱可塑性樹脂からなる
フィルムが少なくとも表裏面を形成するように、融点の
異なる２種以上の熱可塑性樹脂フィルムを複数枚積層し
て得られたシートを、第１の熱可塑性樹脂の融点以下
で、且つ、最も低い融点を有する第２の熱可塑性樹脂の
融点以上とされた、挿入口が縦軸断面が長方形で、延伸
方向に沿って断面形状が次第に複数の多角形または円形
へと変形された内部キャビティが設けられている成形用
金型に挿入しながら、引き抜き成形するものであるか
ら、引抜成形をする際に、溶融した第２の熱可塑性樹脂
が流動することにより、引抜金型内部の断面積変化に対
応して積層されたシート全体を複数本の多角形或いは円
形断面に変形しながら引抜成形することができ、結束テ
ープや手芸用線材に好適に使用され、捻った際の形状保
持性に優れる樹脂のみの線材を生産性良く製造すること
ができる。

【００１４】本発明において表裏両面を形成する第１の
熱可塑性樹脂からなるフィルムが、延伸倍率が８〜４０
倍であると、捻った状態を保持する形状保持性が高く、
また、積層するフィルムの枚数が少なくて済む。

【００１５】また、上記第１の熱可塑性樹脂が高密度ポ
リエチレンであると強度、弾性率が高く、形状保持性に
優れ、低コストになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、一部図面
を参照しつつ、より具体的に説明する。なお、以下にお
いては、樹脂製線材の材料構成として、第１の熱可塑性
樹脂として高密度ポリエチレン、第２の熱可塑性樹脂と
して直鎖状低密度ポリエチレンを用いた場合を例にとり
説明する。

【００１７】先ず、高密度ポリエチレンを延伸成形する
ための原反シート、直鎖状低密度ポリエチレンシートを
成形する。成形には押出成形やロール成形、カレンダー
成形などが用いられるが、好適には押出成形である。押
出成形にはＴダイなどの押出金型が好適に用いられる。

【００１８】成形時の樹脂温度は低すぎるとポリエチレ
ンの溶融が不十分となり、押出機などの成形機に負担が
掛かることがある。また、高すぎるとポリエチレンが分
解し、変色したり、分子量低下に伴う強度低下などを招
く恐れがある。よって成形時の樹脂温度は１３０〜２５
０℃が好ましい。

【００１９】高密度ポリエチレンの原反シートの厚みは
特に限定されないが、薄すぎると延伸後の厚みが薄くな
りすぎ、後の引抜成形において、積層するシートの枚数
が多くなり、厚すぎると、延伸成形が困難となるので２
〜５ｍｍが好ましい。

【００２０】直鎖状低密度ポリエチレンフィルムも押出
成形によるのが好適であり、直鎖状低密度ポリエチレン
フィルムは、高密度ポリエチレンからなる複数枚のシー
ト又はフィルム同士を接着する役割と、引抜成形時に融
点以上に加熱されることにより、流動し、引抜成形時の
断面形状変化に対応する役割を担う。よって厚みが薄す
ぎると断面変化に対応できなくなり、厚すぎると線材と
しての剛性が低くなるので２０〜２００μｍが好まし
い。

【００２１】高密度ポリエチレンの延伸の方法として
は、従来公知の圧延成形や、縦一軸延伸成形及びそれら
の複合成形によって成形される。圧延成形は一対のピン
チロールのクリアランスを原反シートの厚みよりも狭く
し、該クリアランスに原反シートを挿入し、シートの厚
みを減少させると共に、長さ方向に伸張することにより
行われる。圧延に際しての原反シートの温度は低すぎる
と圧延に要するピンチ圧力が大きくなり、均一な圧延が
困難となることがあり、高すぎると原反シートが圧延成
形中に破断することがあるので、７０℃〜１２５℃が好
ましく、より好ましくは９０℃〜１２０℃である。

【００２２】縦一軸延伸成形は速度の異なる２対のピン
チロール間にシートを挟み、シートを加熱した状態でそ
の長さ方向に引っ張ることにより、一軸方向にのみ強く
配向させる延伸方法である。この場合引き取り側のロー
ルと繰り出し側のロールの回転速度比が延伸倍率とな
る。一軸延伸成形の場合、シートの温度は低すぎても高
すぎても延伸切れを起こしやすくなるので、７０℃〜１
２０℃の範囲とすることが好ましい。

【００２３】圧延成形に続いて一軸延伸成形を行う場合
には、圧延倍率と一軸延伸倍率の積が８〜４０倍の範囲
に入っていることが好ましい。なお、圧延倍率とは圧延
成形前後でシートの巾が同一であれば、次式で定義され
る値である。圧延倍率＝（原反シートの厚み）／（原反シートの圧延
後の厚み）

【００２４】図１は、本発明の樹脂製線材の製造方法に
使用される装置を示す略図的断面図である。図１に示す
ように、高密度ポリエチレンからなる延伸フィルム１
と、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム２を、少なくと
も表裏両面には延伸フィルム１が表面となるように図２
に示すように交互に積層し、バンドヒータ３によって、
高密度ポリエチレンの融点より低く、直鎖状低密度ポリ
エチレンの融点より高く加熱された押圧金型４Ａ、４Ｂ
間に導入し、エアーシリンダー５により押圧し積層一体
化する。

【００２５】次いで、バンドヒータ６によって、高密度
ポリエチレンの融点より低く、直鎖状低密度ポリエチレ
ンの融点より高く加熱された引抜金型７Ａ、７Ｂ間に導
入する。

【００２６】エアーシリンダー８により押圧される引抜
金型７Ａ、７Ｂは、Ａ−Ａ断面が図３に示すように長方
形とされ、積層一体化されたシートの厚み以上の厚みを
有する長方形断面を有したキャビティ７１が設けられ、
該キャビティは延伸方向に沿って断面形状が次第に複数
の円形に変形され、Ｂ−Ｂ断面が図４に示すようになっ
ている。なお、円形に変形されたキャビティ７２は、積
層一体化したシート（以下、「積層シート」という）の
断面積にほぼ等しい総断面積を有する。

【００２７】積層シートは金型４Ａ、４Ｂ、７Ａ、７Ｂ
からの加熱により、また必要に応じて、金型４Ａ、４Ｂ
に挿入される前に熱風や赤外線ヒーターなどの加熱手段
により高密度ポリエチレンの融点未満であって且つ直鎖
状低密度ポリエチレンの融点以上に加熱された後、引抜
金型内を進行することにより、断面変化に対応して、直
鎖状低密度ポリエチレンが流動し、断面形状の変化に追
従して引抜成形されることにより複数本の樹脂製線材１
０として成形される。また、引抜金型に導入する前段階
で、延伸フィルム１及び直鎖状低密度ポリエチレンフィ
ルム２を加熱し、積層一体化しておくことは、引抜成形
を安定化させる上で好適である。

【００２８】第１の熱可塑性樹脂として高密度ポリエチ
レン、第２の熱可塑性樹脂として直鎖状低密度ポリエチ
レンを用いた場合、加熱される温度は１２０℃〜１３０
℃が好適であり、更に好適には、それぞれの融点よりも
５℃以上温度の異なる範囲である１２３℃〜１２７℃が
好適である。１２０℃以下であると、直鎖状低密度ポリ
エチレンが流動し難く、大きな引取力が必要となり、積
層シートが破断する恐れがある。１３０℃を越えると高
密度ポリエチレンが溶融し、この場合も同様に積層シー
トが破断する。なお、この温度はあくまで、引抜金型内
で、積層シートが断面変化する際の樹脂温度であり、引
抜成形時の剪断発熱等を考慮してシートの加熱温度を設
定するのは言うまでもない。

【００２９】引抜金型７Ａ、７ＢのＢ−Ｂ断面形状は特
に限定されないが、特に結束テープ用の線材として用い
る場合には、６角形以上の多角形或いは円形が好まし
い。そして、引抜金型７Ａ、７Ｂから出た樹脂製線材１
０は引取機９により引き取られ、図５に示す断面形状に
成形される。

【００３０】

【実施例】本発明を、実施例をもってさらに詳しく説明
する。

【００３１】（実施例１）（実施例１）重量平均分子量３．３×１０⁵メルトイン
デックス（ＭＩ）１．０ｇ／１０分、融点１３５℃の高
密度ポリエチレン（日本ポリケム社製、品番「ＨＹ５４
０」）を，同方向２軸混練押出機（池貝社製、型式「Ｐ
ＣＭ３０」）を用いて樹脂温度約２００℃で溶融混練さ
せ、ロール温度を９０℃に制御したカレンダ成形機にて
巾７０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍのシートに成形し巻取った
後、１２５℃に加熱した熱ロール（小平製作所社製、ロ
ール直径６インチ）を用いて９倍に圧延した。

【００３２】次に，熱風加熱式二段延伸機を用いて，一
段目の延伸倍率を１．８倍，二段目の延伸倍率を１．６
倍で行った。なお，その時の延伸温度は９０℃で行っ
た。圧延と延伸を合わせた総延伸倍率はおよそ２６倍で
あり，延伸後のフィルム寸法は，巾３５ｍｍ，厚み２０
０μｍで平滑な表面性を有していた。このフィルムを巾
２８ｍにスリットして第１の熱可塑性樹脂フィルム１を
得た。

【００３３】第２の熱可塑性樹脂フィルム２としてはメ
ルトインデックス（ＭＩ）０．８ｇ／１０分融点１３５
℃の直鎖状低密度ポリエチレンを使用した厚み５０μ
ｍ、巾２８ｍｍのフィルム（大倉工業社製）を使用し１
／２／１／２／１の順に積層し、押圧金型４Ａ、４Ｂに
供給した。以下、押圧金型４Ａ、４Ｂでは温度１２７
℃、圧力３ｋｇ／ｃｍ²にて、フィルム同士を積層一体
化して積層シートを得、引抜金型２供給した。この引抜
金型２のキャビティ７１のＡ−Ａ断面は巾２８ｍｍ、厚
み０．９５ｍｍの長方形であり、キャビティ７２のＢ−
Ｂ断面は直径０．９ｍｍの穴が横一列に３１個並んだ形
状をしている。上記引抜金型２で１２７℃、５０／ｃｍ
²にて押圧し、３１本の線材を得た。引取機７により連
続的に５ｍ／分で引き取り、樹脂製線材１０を得た。

【００３４】（実施例２）引抜金型２の挿入口のキャビ
ティ７１のＡ−Ａ断面７１の形状が、巾２８ｍｍ厚み
１．２ｍｍの長方形であり、キャビティ７２のＢ−Ｂ断
面は直径１．２ｍｍの穴が横一列に２３個並んだ形状と
し、高密度ポリエチレン１と、直鎖状低密度ポリエチレ
ン２を１／２／１／２／１／２／１の順に積層し、押
圧）を４枚、及び押圧金型４、４の押圧条件を面圧７０
ｋｇ／ｃｍ²としたこと以外は実施例１と同様にして樹
脂製線材１０を得た。

【００３５】（実施例３）第２の熱可塑性樹脂２として
酸変成ポリエチレンフィルム（厚み５０μｍ、巾２８ｍ
ｍ、三井石油化学製：品番「ＮＦ５５０」）を使用した
こと以外は実施例２と同様にして樹脂製線材１０を成形
した。

【００３６】（実施例４）第１の熱可塑性樹脂１として
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートシート（厚み１９
６μｍ、巾２８ｍｍ、帝人社製）、第２の熱可塑性樹脂
１２してスチレンーエチレンーブタジエンースチレン共
重合体フィルム（厚み５０μｍ、巾２８ｍｍ、中部積水
社製）を使用して、引抜金型７、７’の温度を１３０℃
としたこと以外は実施例２と同様にして樹脂製線材１０
を成形した。

【００３７】（実施例５）高密度ポリエチレンシート１
の圧延倍率を４倍、一軸延伸成形における延伸倍率を
１．５倍とし、総延伸倍率を６倍としたこと以外は、実
施例１と同様にして樹脂製線材１０を成形した。

【００３８】評価上記のようにして得た実施例１〜５の各樹脂製線材１０
につき以下の要領で捻り性の評価を行った。

【００３９】捻り性樹脂製線材１０を直角平面を有する冶具に押し当てて直
角に折り曲げ、しかる後に力を開放した。次に、折り曲
げられた線材の内角θを測定した。捻り性が良い場合、
すなわち弾性による戻りが無い場合には、内角θは９０
゜に近くなると考えられ、逆に弾性による戻りが強い場
合には、内角θは１８０゜に近くなると考えられる。結
果を以下に示した。

【００４０】

【００４１】上記の結果から明らかなように捻った形状
をそのまま保持する性質を有した樹脂製線材１０が成形
できるが、実施例１と実施例５を比較すると、表裏両面
を形成する第１の熱可塑性樹脂からなるフィルムが、延
伸倍率が８倍未満であると、捻った状態を保持する形状
保持性が低下する。

【００４２】また、本実施例においては、巾２８ｍｍの
引抜金型を用いたが、この引抜金型の挿入口の巾、すな
わち、もっと広幅のシートを用いることにより、更に多
数本の樹脂製線材１０を一度に成形することができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明は上述の如き構成となされている
ので、捻った際の形状保持性に優れた、樹脂のみの線材
を生産性良く製造することができ、得られた樹脂製線材
は、結束テープや手芸用線材に好適に使用され

【００４４】また、本発明において表裏両面を形成する
第１の熱可塑性樹脂からなるフィルムが、延伸倍率が８
〜４０倍であると、捻った状態を保持する形状保持性が
高く、また、積層するフィルムの枚数が少なくて済む。

【００４５】さらに、上記第１の熱可塑性樹脂が高密度
ポリエチレンであると強度、弾性率が高く、形状保持性
に優れ、低コストになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂製線材を成形するプロセスの一例を示す模
式断面図である。

【図２】押圧金型に供給される際の積層シートを示す断
面図である。

【図３】引抜金型のＡ−Ａ断面図である。

【図４】引抜金型のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】引抜金型出口の樹脂製線材の断面図である。

【符号の説明】

１第１の熱可塑性樹脂２第２の熱可塑性樹脂７Ａ、７Ｂ引抜金型１０樹脂製線材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平田昌徳京都市南区上鳥羽上調子町２−２積水化学工業株式会社内 (72)発明者伊東孝雄大阪市北区堂島浜２−１−９積水成型工業株式会社内 (72)発明者石坂憲弘大阪市北区堂島浜２−１−９積水成型工業株式会社内Ｆターム(参考） 4F210 AA04J AA05A AA08 AA24 AA46 AE01 AG03 AG14 QA04 QA09 QC02 QD13 QG01 QG15 QG18 QT03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】最も高い融点を有する第１の熱可塑性樹
脂からなるフィルムが少なくとも表裏面を形成するよう
に、融点の異なる２種以上の熱可塑性樹脂フィルムを複
数枚積層して得られたシートを、第１の熱可塑性樹脂の
融点以下で、且つ、最も低い融点を有する第２の熱可塑
性樹脂の融点以上とされた、挿入口が縦軸断面が長方形
で、延伸方向に沿って断面形状が次第に複数の多角形ま
たは円形へと変形された内部キャビティが設けられてい
る成形用金型に挿入しながら、引き抜き成形することを
特徴とする樹脂製線材の製造方法。
【請求項２】表裏両面を形成する第１の熱可塑性樹脂
からなるフィルムが、が８〜４０倍に延伸されたもので
あることを特徴とする請求項１記載の樹脂製線材の製造
方法。
【請求項３】上記第１の熱可塑性樹脂が高密度ポリエ
チレンであることを特徴とする請求項１又は２記載の樹
脂製線材の製造方法。