JPH02502269A - ポリマーシート材料の圧縮横軸延伸方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリマーシート材料の圧縮横軸延伸方法および装置本発明は、互いに噛み合った 溝付ローラを通過させることによって横軸延伸並びに材料の圧縮の両方を行うポ リマーシート材料を延伸する方法および装置に関するものである。

４０年来、多溝が各ローラの回りに略螺旋状または円形に延び、底部、両側にお ける頂部および該底部と頂部の間に延びる側壁からなる互いに噛み合った溝付ロ ーラの間を通過させることによって横幅出しを達成することが知られている０間 隙においてローラが集まった際に、頂部の噛み合わせにより材料を略縦方向に延 びた襞に横軸延伸する。溝が円形または螺旋状であるかによって、襞は、対角線 上にまたは実質的に正確に縦軸に沿って延びる。

上記の全ての方法において、フィルムは、最大噛み合わせの地点において頂部の 間に比較的に自由に懸架さられる。頂部がフィルムの厚さに比較して狭い場合に 、頂部の影響は、主に頂部上に延伸をもたらすが、頂部が比較的に広い場合、延 伸は、頂部の間に不均一に生じる。

従って、このプロセスは、通常数回繰り返されるが、得られるのは異形物であり 、この異形は、不均一である。

数例のプロセスにおいて、溝の側壁は、外側に向かって傾斜している０例えば、 特公昭第４．８２９．３８６号において、頂部高さが１０８、隣接頂部の距離も 約１０１１Ｉ１１である装置を示している。多溝において、フィルムは、相当す る溝の底部と頂部との間（４ｍの曲率の半径を有する）に絞り出されるが、フィ ルムは、溝内の他の位置において明らかに圧縮状態でない、従って、側壁の間に 絞り出されていない、二輪延伸がシート材料を溝が軸線方向に延びる互いに噛み 合った溝付ローラを通過させることによる全プロセス（および特公昭第４．８２ ９，３８６号におけるプロセス）において達成されるので、この段階の主な目的 は、−軸延伸であるようだ。側壁が外側に向かって傾斜した溝付ローラを噛み合 わせることによる横軸延伸は、Ｓｃｈ賀ａｒｔｚの米国特許第４，１１６．８９ ２号にも記載されている。

延伸の全ては、頂部によって生じ、また外側に延びた側壁は、プロセスに実質的 に参加しない、一般により充分である設計は、軸線方向の側壁を有しており、そ れにより互いに噛み合った頂部の間のフィルムの自由な動きに充分な量の空間を 離脱する。このような装置は、英国特許第１，５２６．７２２号、同第１．５２ ６．７２３号および特に同第１．５２６．７２４号に記載されている。

残念なことに、このような装置において、頂部距離は、非常に小さく、例えば、 ２閤未満であり、その他、頂部に対する損傷の実際的な危険性がある。また、頂 部が互いに近接する際に、例えば、２ｍｌ以下の場合に、比較的に薄いポリマー シートしか取り扱うことができない。

頂部に対する損傷の危険性を減少し、且つより均一な　　　　”外観を得ること ができおよび／またはより重い材料を延伸できるとか望ましい、また、従来得ら れたものよりシングルパスにおいてシート材料に対してより均一な影響を達成す ることも望ましい。これらの諸口的は、シングルシート材料の延伸だけでなく、 好適なシート材料の繊維形成およびラミネートの接着に望ましいものである。

本発明において、連続ポリマーシート材料を、多溝が各ローラの回りに略螺旋状 または円形に延び、底部、両側における頂部および底部と頂部の間に延びる外側 に斜いた側壁からなる互いに噛み合った溝付ローラの間を通過させることによっ て横幅出しし、それによって上記シート材料を略縦軸方向に延びる皺に横軸延伸 することからなるプロセスによって延伸する方法において、互いに隣接する頂部 間の距離を約３Ｗ未満とし、互いに噛み合った溝の側壁が互いに略平行である部 分を有し、ローラを互いに力をかけあうことによりシート材料を略合ての対の略 平行な上記側壁部分の間に圧縮して幅出し並びに圧縮の組合せにより延伸を行う ことによって横軸延伸を達成する。

本発明による装置は、隣接頂部の距離が約３臆未満であり、且つ互いに噛み合っ た溝が互いに略平行である部分を有し、該装置が略合ての対の略平行な側壁部分 の間に絞り出される様に該ローラが互いに力をかけあう手段を有する限定された 互いに噛み合った溝付ローラからなるものである。

本発明によって、延伸パターンの驚くべき改良並びに強度特性の増加（特に、引 き裂き強度および破壊強度並びに衝撃強度）を得ることができる。薄いフィルム 、具体的には、その厚さが従来のプロセスでは充分に加工することのできなかっ た厚さのフィルムを、本発明において加工して、いずれの型彫も均一であり、そ れ故に、適用可能である生成物を与えることができ、一方、より薄いフィルムを 加工して略均−な非型彫フィルムを与えることができる。

プロセスの際にフィルムを繊維形成する場合（例えば、プロセスに先立って破壊 することによるかまたはフィルムにおける発泡または顆粒の存在を信頼すること による）、微細で、より均一な繊維形成パターンが達成される。

二つのシートを、延伸の際に接着する場合は、しばしば接着が改良される。頂部 に対する損傷の危険性は、減少する。

本発明の横軸延伸は、横軸カレンダープロセスとして記載することができ、従来 プロセスが延伸のみを含むのに対して、本発明の横軸延伸は、延伸およびカレン ダーの両方を含むものである。この延伸は、フィルムがローラの間の間隙に入る 際に、およびしばしば間隙中において生じる。圧縮は、二つのローラが加圧状態 である地点において生じる０本発明の利点が３＋ａ未満より大きい頂部距離では 得られないので、頂部距離（ローラの軸線に沿って測定される）が小さく３１ｍ 未満であることが必須である。実際、最良の結果が２１１Ｉ１１未満の値で得ら れ、この結果は、この距離が増加するにつれて悪化するので、通常、この距離は 、約２■以下である０例えば、２．５腸は、しばしば殆どのプロセスおよび材料 に対する好適な上限である。このような小さい頂部距離において、各側壁の長さ も、必然的に小さく（一般に、約２閣未満）、このことは、重要である。略平行 な表面の間の圧縮下におけるシート材料の冷流は、非常に短い距離においてしか 生じない、側壁が約２閣より長すぎると、均一なフィルム構造が得られない、頂 部距離および側壁の長さは、一般に１から２閣である。

各頂部が半径が具体的には０．１乃至０．５　ｗａ、　Ｌ／ばしば０．２乃至０ ．４腫である略円筒形部分断面を有することが好ましい、好ましくは、この頂部 半径は、フィルムの厚さと同一のオーダーである０例えば、頂部半径が約０．２ 鵬であり、フィルムが厚さ約２００μ−である場合、良好な結果が得られるが、 充分な結果は、厚さ例えば５００μ−であっても得ることができる。

頂部および底部は、一般に断面において略平らであり、具体的には該頂部と該底 部との距離の約２５乃至７５％に渡って延びる側壁の部分と一体化する。互いに 噛み合った溝の部分と平行な部分は、一般に、この平らな部分である。一般に、 フィルムは、できるだけ側壁の多くに渡って圧縮状態にあることが望ましいが、 満足いく結果は、この部分が側壁の高さのほんの少部分を延長する場合も得るこ とができる。側壁は、一般に、頂部において側壁によって定められる角度が約４ ０乃至９０°、好ましくは、５０乃至６０＠となるように軸に対して約４５乃至 ７０°の角度で延びている。

多溝の底部は、フィルムが頂部と関連底部との間の圧縮下にならないように、例 えば、添付の第３図に示すように頂部において延伸されたフィルムと底部との間 の小さい容器を離れるように成形されるのが好ましい。

溝は、真円または略円形または螺旋状である。溝の真円に対する角度は（および 、従って、縦軸方向）は、この角度が大きすぎると、充分な噛み合わせが不可能 であるので、−ｉには約２０°以上であり、１５°未満が好ましい、従って、溝 は、垂直軸に対してＴＯ”より大きいことが好ましい、ローラの互いに噛み合っ た溝は、該溝が絡まる（ｆｏｕｌｉｇ）ことなく噛み合うために正確に整合しな ければならない、二〇ローラは、鋼または他の硬質材料製であるべきであり、好 ましくは、硬化鋼製である。

特定のポリマーシート材料に関する横軸延伸の程度は、溶融配向の程度および角 度、ローラ間の圧力、シートの厚さおよびシート材料がローラを通過する速度に ある程度依存する。一般に、ローラは、軸線方向長さｌに対して少なくとも１７ ｋｇの圧力で互いに作用しあっている。このことは、例えば、５または１０メ一 トルノ分において、を効な横軸延伸、例えば、少なくとも、１０％またはその二 倍以上をを与える。好ましくは、互いに噛み合ったローラの間のシングルパスに おける延伸の量は、少なくとも、１５％、例えば、５０％以上までである。延伸 の量は、横軸延伸前の材料の直線の幅と融状の材料の中央線との相違である。

側壁の略合ての対の間隔がフィルムをローラに沿った゛　　　各部分において実 質的に等しい圧力を与えるためにローラの全長に沿って略等しいことが必要であ る。多対の間隔が±５ミクロン以内であることが好ましく、またはせいぜい１０ 乃至１５ミクロンである。残念なことに、例えば、ローラ長５０ｃｍを越える精 度を確実にすることは難しく、また、均一な分離が達せられないならば、それ故 に不充分な性質のフィルムを製造することに加えて、頂部の破壊の危険性がある 。長ローラが充分に正確に機械加工するとしても、ローラ間のまたはローラの長 さ方向に沿った低い非本質的な温度がローラの特異な熱膨張を引き起こす、歪み により、非常に長いローラに均一に圧力をかけることも難しい、ポリマー材料に おける重なりおよび汚れは、力を小さい領域に集中し、頂部を破壊するであろう 。

好ましくは、少なくともローラの一つが長ローラまたはメインローラに付勢され た複数のローラから構成されている。特に、ローラの一つが長いローラからなり 、他のローラは、軸線長さ口に対して等圧で長ローラに実質的に別個に付勢され た複数のローラであって、複数のローラがお互いにその全長に渡って長いローラ に噛み合うように軸線方向に設けられた複数のローラから構成される。所望によ り、軸線方向に１以上の長ローラを設けてシート材料の全幅を構成することがで きるが、一般には、所望のシート材料幅の単一ローラおよび複数の短ローラであ る。これは、たとえフィルム厚さおよびそれ故に長ローラが２ｍ以上、例えば、 ５ｍ以上であっても、本発明の結果を達成することができることを意味する。

−ａに、３以上の短ローラがあり、各々長さ５００１以下であり、フィルムの部 分のみに延伸するのに応答性であり、短いローラは、フィルムの全てが延伸され るように配置されており、必要により、延伸された部分を多少オーバーラツプす る。しばしば、出来る限り短い短ローラに必要なベアリングを与えることが好ま しく、底部は、これが幅の広いフィルムにおいて且つ高圧下にプロセスの実行を 促進するので長さ、例えば４乃至１５Ｃ１であってもよい０時折、短いローラが 例えば、略巴形の溝のほんの１または２の長さであることが好ましい、各々の短 いローラは、所望の力、例えば、バネの作用によって、好ましくは、液圧または 空圧手段によって長いローラに別個に付勢される。フィルムの不存在における互 いに噛み合ったローラの直接の接触は、避けるべきであり、機械が異なる幅のフ ィルムを用いる場合に、または側端のピストンが変移した場合、例えば液圧また は空圧手段の入力または出力によって接触をフィルムの一端または両端で着脱す ることが容易である。

短ローラは、長手軸方向のローラ上の異なる周方向位置に互い違いに列をずらし て配置され、この互い違いは、短ローラがお互いに長ローラの全長を略被覆し、 必要により多少オーバーラツプする。好ましくは、短ローラは、長ローラ上の略 直径方向に対峙する位置における互い違いに二列ずらして設けられる。この方法 で短ローラを配置することによって、長ローラの歪みが極小化される。

ローラ同士の重なりあう部分に相当する各短ローラの末端付近において、短ロー ラは、延伸の影響を弱めるために若干テーパーされている。

機械操作を促進するために、長ローラ自身は、軸線方向にお互いに固く接続され た複数のローラセグメントを形成する。各ローラセグメントは、各短ローラに略 調和することが好ましい、接続部分において、各セグメントは、溝部分または好 ましくは、頂部部分のいずれかで終了する。セグメントが装着される場合に極め て精巧であるという必要性を避けるため、またセグメントの末端を強化するため に、接続部分溝または部分頂部の多対を、例えば、各々、溝または頂部のより０ ．１乃至０．５　ｍ広く作製することができる。得られる光学的および他の特性 における若干の不整は、シート材料の殆どの使用に適する。

溝が螺旋状である場合、両方の互いに噛み合ったローラ（例えば、長ローラおよ び全短ローラ）を駆動する必要があるが、溝が円形である場合は、互いに噛み合 ったローラの一つのみを駆動すれば充分である。次いで、短ローラを、アイドラ ーローラとすることができる。各短ローラの軸線長さを減少するために、各ロー ラに対する一つ以上のベアリングが該ローラの中にあり、短ローラがフォークま たは他の好適な底部の上に乗せられた固定シャフトの回りを回転することが好ま しい、短ローラを駆動する必要がある場合に、ローラは、お互いにフレキシブル に連結され、そして、ベアリングが軸線外側方向にある必要がある０例えば、指 または他の噛み合わせ部材を存し、お互いに圧縮することができるが、少半径お よび軸線距離を別個に移動することができる一対のプレートからなる各隣接対の ローラ間の連結による一連のフレキシブルに連結された短ローラのフレキシブル 軸線に沿って、動力を伝達するすることができる。

別のシステムにおいて、短ローラは、各短ローラとコアとの間におけるフレキシ ブル連結を用いて共通の長ローラ上に配置される。連結は、バネ、ゴムおよび短 ロ−ラによって伝達される他の好適なフレキシブル手段からなる。好ましくは、 フレキシブル連結は、軸線および半径方向のみを認めるがコアに対して短ローラ のタンジェント方向の移動を認めないガイドも設けられる０例えば、スチール製 の円筒形溝付断面を、ゴム被覆コアの回りに装着してもよい、この装置は、隣接 ローラの異なる延伸領域間の境界におけるシートのマーキングを極小化するが、 高い一定の圧力を達成するのが困難であるという欠点を生じる。

互いに噛み合ったローラの少なくとも一つがその軸線に沿って充分に摺動可能に 支持してローラの歯車を自己　。

調整させるべきである０例えば、長および短ローラがある場合、長ローラを、固 く取付け、短ローラを軸線方向に沿った垂直移動により自己調整させるように取 り付けてもよい。

上記プロセスにより得られる融状のシート材料を、種々の後処理に供してもよい 、好ましくは、材料は、略すぐに、従って予め皺の排除することなしに、皺を排 除するに略充分な延伸比で継軸延伸される。これは、非常に均一な延伸を導き、 しばしば、略および好ましくは室温以下の低温で延伸を行うという利点がある。

この方法は、通常シート材料の引き裂は性を減少する。

最初の横軸延伸をし、−ｉに続いて継軸延伸をすることは、微視的開始（ｉｎｉ ｔｉａｔｉｏｎ）または延伸領域を創造し、また、これらは、さらなる処理する 必要のないような充分満足いく性質を付与する。しかしながら、得られる縦軸延 伸材料を、続いて横軸延伸することが好ましい。従って、本発明の定義されたプ ロセスを、厚さの極小変位で二輪延伸シートを得るように、好ましくは５０℃以 下で繰り返すことができる。他に、通常の溝付の互いに噛み合わせたら一う、す なわち、多溝が各ローラの回りに略螺旋状にまたは円形に延び、一対の頂部およ び側壁並びにシート材料が隣接した側壁の間に実質的に合併されない各頂部の回 りに延びたローラによって横軸延伸するのに充分である。微視的延伸領域が引き 続きの延伸の開始地点として作用するので、延伸温度が５０℃未満の場合に、比 較的に荒い溝付ローラ、例えば、約４０または５０隠までの頂部距離を有するロ ーラによって、満足行く結果が得られる。

本発明の最初の横軸延伸の後のシート材料の幅（即ち、側端の横軸直線距離）が 最初の幅の約１００乃至１３０χであることが好ましく、より好ましくは、約１ ００乃至１１０χであり、また縦軸延伸後には、最初の幅の約７０乃至１００χ であることが好ましく、最も好ましくは、１００χであり、互いに噛み合ったロ ーラを用いたさらなる横延伸後には、継軸延伸後の幅の約１１０乃至２００χで あることが好ましく、より好ましくは、約１２０乃至１８０χである。従って、 横方向の幅は、第１の横軸延伸および縦軸延伸プロセス後に実質的に変化しない ことが好ましいが、最終横軸延伸後には、増加してもよい。

シート材料は、通常１１１１１未満、一般には、６００ミクロン以下、好ましく は、５００　ミクロン以下であるか或いは重量で、好ましくは、６００ｇ／ボ、 最も好ましくは、５００ｇ／ボである初期ゲージを有する。そのゲージは、−ｇ に、一般に、約２００ｇ／　ｒｒｒおよびより薄く、例えば、１００　ミクロン まで下げることができるが、約２００または３００　ミクロンである。ポリマー シートは、ポリアルキレンポリマー、望ましくはエチレンまたはプロピレンホモ ボリマーまたはコポリマーからなることが好ましく、特に、これはアイソタチイ クまたはシンジオタチックポリプロピレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（ Ｌばしば高分子量）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低ｄ度ポリエチレ ン（ＬＬＤＰＥ）　、およびこれらの混合物または供押出物であってもよい。

シート材料は、複数の層から構成されてもよ（、該複数の層は、プロセス前に接 着されていてもいなくてもよい、好ましい一つの態様において、シート材料は、 二つの接着可能なシート材料の未接着ラミネートからなり、該ラミネートを、プ ロセスによって接着する。特に、本発明の横軸延伸、引き続いて上記の縦軸延伸 をすることによって公知の溝付ローラプロセスより高い結合力を導くことができ る。好ましくは、接着すべき二つのシート材料のうのち少な（とも一つは、対の 他のシート材料に面する接着表面層を有する供押出物である。最適な物性および 他の強度特性は、−ｉに、全延伸段階がラミネートの接触表面が簡単な接触によ り接着する温度より実質的に低い温度で行われた場合に得られる。

本発明に用いられるシート材料は、その配向の方向がお互いに横方向である一軸 延伸シート材料のサンドインチから構成してもよい、従って、プロセスは、横サ ンドインチフィルムの二軸延伸になり得る。このフィルムは、管状フィルムを溶 融配向し、斜角延伸シートを製造するような配向の方向に対する角度で螺旋状に 切断し、そして同様にして製造された配向シート材料で横方向ラミネートするこ とによって製造することができる０次いで、二輪延伸を、上記の如く層の接着と 併用することができる。得られたシート材料が英国特許第１．５２６．７２２号 に記載されたようなラミネートフィルムであることが好ましい０本発明は、従来 使用可能であったものより剛性のポリマー組成物を処理して従来得られたものよ り均一な厚さの最終シートを得ることができる。

一般に、ポリマーシートができる限り平滑である少なくとも一つの表面を有する ことが好ましい。このプロセスで得られる延伸シート材料が二種類以上の分離可 能なシート材料からなり、該分離可能なシート材料を、プロセスの後に、剥がし た場合、片面において驚くべき平滑性を得ることが可能である０次いで、分離可 能なシート材料の互いに向かい合った層は、非常に高い表面性質および平滑とな る０例えば、この表面は、光沢が増し、摩擦係数が増加し、印刷した際の印刷性 能が改良され、熱および超音波封止性が改良される。これは、走査型電子顕微鏡 によって測定した際の微細構造特徴の実質的に完全な欠如を表す０分離を促進す るために、各分離可能な対の少なくとも一枚のシート材料がこの対の他のシート 材料と互いに向かい合う剥離表面層を有することが好ましい、この剥離表面層は 、剥離を促進する如何なる材料であってもよい、剥離されたシート材料に所望の 表面性質、例えば、摩擦性または熱封止を容易にする性質を付与する為に選択さ れる０例えば、剥離によって曝された平滑な内部表面（良好な密封を与える）お よび段付けされた外部表面（！！が溝に回収されるので、段積み安定性を与える ）を有する熱封止性袋を、製造することができる。他に、光沢外部表面により印 刷性を提供される。

二枚以上のシート材料を本発明のプロセスの後に剥がすことができるように選択 するのと同時に、二以上の層が上記の方法によりお互いに接着するように選択す ることも可能である。従って、多数のＮ（いくつかは供押出成形されたフィルム 状である）を、本発明のプロセスに供して２または３組以上の層の接着を隣接ラ ミネートを剥離性を認めながらラミネートする。例えば、各剥離性のラミネート を、各々表面層、少な（とも一つの強化層およびお互いに向かい合った表面接着 層の状態の表面接着層からなる供押出フィルムを横軸延伸および縦軸延伸の隙に 互いに接着することによって提供することができ、剥離性は、ラミネートの最内 部層を好適に選択することによっであるいは供押出層の二組の間に分離剥離層を 設けることによって提供することができる。

このようなプロセスにおいてよく生じることであるが、互いに噛み合ったローラ の間を通過したシート材料の厚さがやや厚い場合に、皺は、やや深くなり、そし て少なくともその横軸方向に収縮させながら、融状のシート材料を加熱処理させ る。互いに噛み合ったローラ間の通過の際に、過剰な延伸により比較的に薄い領 域が形成さるる場合は、これらは、好適な温度に加熱された際に接触する傾向が 著しく、そのため縦軸収縮を生じ、縦軸延伸材料の厚さのばらつきを加熱により 減少または殆ど排除することができる。加熱により横軸方向に少なくとも７χ収 縮することが好ましく、しばしば少なくとも１２％収縮する。一般に、収縮は、 ３０％未満である。加熱を、オーブン中で行ってもよいが、材料を横軸延伸に対 する安定効果を有する加熱ローラに接触させることが好ましい。

加熱は、シート材料が該加熱ローラに接触している間に均一な収縮を認めるよう な該シート材料が縦軸方向皺付けされている間に行うことが好ましい、参考文献 は、有効に処理を行うことができる好適な加熱処理およびラミネートに対する補 足的な情報に関して米国特許第４．６２９．５２５号に成されている。

本発明において製造されるラミネートシートに使用するのに特に好適な主層は、 高分子量高密度ポリエチレンと著しく低い分子量の低密度ポリエチレンとのブレ ンドから形成され、後者は、高分子量高密度ポリエチレンとして同一または高い 破断点延びを有しく遅い延伸下に室温にて試験）、別個に分離することができ、 一方、成分の溶融均一ブレンドの冷却時に高分子量ポリエチレンから別個のマイ クロ相を形成するコポリマーおよび／または分校ポリエチレン類から選ばれる。

ポリエチレンのブレンド比は、２５ニア５乃至７５：２５であることが好ましい 。

高分子量ポリエチレンより著しく低分子量のボリブロビレンの含有は、ポリプロ ピレンと両ポリエチレンの合計量に対して０乃至７０％の量にて有効である。

本明細書において、高分子量高密度ポリエチレン（ＨＭ）ＩＤＰＥ）は、ＡＳＴ ＭＤ１２３８条件Ｅによるメルトフローインデックス約０．２以下であることが 好ましく、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、線状低密度ポリエチレン（ＬＬ ＤＰＥ）であることが好ましい。

延伸シート材料が二種類以上の分離可能なシート材料のラミネートからなり、該 分離可能なシート材料がプロセスの後に、剥離される本発明のこの態様のさらな る目的は、片面が主に比較的に硬質なポリマー材料からなり、他方の面が主に比 較的に軟質なポリマー材料からなる改良されたシート材料を提供することにある 。主に比較的に硬質なポリマー材料からなる面は、耐摩耗性および破壊性を著し く改良することができる。

硬質ポリマー材料の層の存在は、シート材料が溝付ローラの間で延伸された際に 、常に深い型彫を与える傾向があるが、溝付ローラ延伸の下にシートのコアにお ける与えられた材料が一方または両方の表面における同様な材料よりも温かに小 さい型彫を与えることを本発明の実験において見出した。

従って、延伸の際にシートの中央または中央付近において硬質ポリマーの層を配 置し、また上記の剥離プロセスによって表面を中央または中央付近に近づけると いう利点がある。

片面上の比較的に軟質なポリマー材料としては、ポリエチレン組成物、好ましく は、上記の如きＨＭ）ＩＤＰＥおよびＬＬＤＰＥの組成物であり、また他方の面 上の比較的に硬質なポリマー材料としては、平坦または略平坦なＨＭＨＤＰＥで あり、あるいは別に主としてポリプロピレンであってもよい。

以下に、本発明を、添付図面に基づいて説明する。

第１図は、略２０倍の倍率で英国特許第１．５２６．７２４号に記載された溝付 ローラシステムの噛み合わせ表面を示し；第２図は、同一の倍率で本発明による 溝付ローラシステムの噛み合わせ表面を示し； 第３図は、本発明による溝付ローラおよび縦軸延伸ローラの両方を含む本発明に よる装置の末端模式図であり；第４図は、第３図の頂部のみを示す側面図であり ；第５図は、継手および他の全ての部品は省略した第３図の互いに噛み合ったロ ーラの平面図であり；また第６〜８図は、種々のシート材料断面図の顕微鏡写真 から作成した図面である−但し、第８図は、比較例である。

従来のフィルム４の縦軸延伸用の互いに噛み合ったローラＡおよびＢは、第１図 に示された、底部３ａｓ　３ｂｓ側壁２ａ、　２ｂ並びに頂部１ａ、　ｌｂから 構成された円形または螺旋状の溝を有する。上記頂部は、幅約５００　ミクロン であり、約２＋＋ａｍの距離がある。上記頂部の半径が小さく（一般に、フィル ムの厚さと同様なオーダーを有する）、上記頂部が比較的弛緩状態にある場合に 、上記フィルムは、各頂部の回りの４゛で延伸される。上記頂部の半径がフィル ムの厚さより蟲かに大きい場合は、延伸は、主に頂部の間で生じる。

本発明に使用するローラは、第２図に示される如く溝を有する。多溝は、底部６ ａまたは６ｂ、外側に傾斜した側壁５ａまたは５ｂおよび頂部７ａまたは７ｂが 設けられている。

対峙するローラの上記側壁５ａおよび５ｂは、その長さ方向に対して平行である 。各底部６ａおよび６ｂは、側壁５ａおよび５ｂの間において圧縮状態であって もフィルムが頂部と底部との間において圧縮状態でないような寸法であることが 好ましい。例えば、各底部は、フィルムと底部との間の小空間８を与えるように 成形されてもよい、上記頂部７ａは、約２ｍｍ未満で分離されるのが好ましい。

第３〜５図の装置は、長ローラ９および上記長ローラ９の両側上の短い溝付ロー ラ１０および１１が互い違い列で設けられている。ローラの各々は、第２図に示 される如く溝状の型彫を有する。上記ローラ１０および１１は、各々、枠１４で 旋回し、上記ローラ１０および１１が選択された力でローラ９に対して押圧する ことができるように液圧または空圧手段によって始動されるアーム１２および１ ３によって支持される。実際は、ローラ９は、駆動され（手段は示さず）、また ローラ１０および１１は、シート４を通じてローラ９によって駆動することがで きる。しかしながら、所望により、上記ローラ１０および１１を、フレキシブル 継手１６によりお互いに駆動することもできる。

上記の装置は、第３図において、所望の延伸を与えるような速度で駆動される４ 本の平滑なローラ１７．１８．１９および２０から構成される縦軸方向延伸ユニ ットを含み、上記装置は、更に一対の互いに噛み合った溝付ローラ２１および２ ２をも含む、これらは、所望の目的により、第１図または第２図のいずれかに示 される設計である。第１図と同様な従来設計を選択する場合、上記の頂部距離は 、充分に大きく（例えば、４０ｍ）、そして、頂部の幅は、約１．８：１以上に までの延伸比がローラ表面を損傷するという実際上の危険性なしで延伸段階にお いて得られるような大きさであり得る。ローラ表面パターンが非常に荒ければ、 使用不能結果が前プロセスにおいて得られる。

第一段階において形成された微小領域のため、良好な結果は、本発明において得 られる。しかしながら、上記の頂部は、先端において半円筒形半径約０．１乃至 ０．４　ｍでテーパーを付けられる。

溝付ローラ９．１０および１１（および存在する場合は、２１および２２）は、 硬質材料、一般には、硬質スチールで作成しなければならない、具体的には、ロ ーラ全ては、直径５０乃至２５０　ｍ、一般に、７５乃至２００ｍの範囲である 。

例えば、長ローラは、直径約１５０　ｍであり、短ローラは、直径約１００乃至 １５０ｍであり得る。

ローラ１０および１１の僅かな軸線方向の移動が認められて、正確な噛み合わせ を改良する０表面５ａと５ｂとの間の距離は、ローラ９の長さにに沿って±５ミ クロンの範囲内であるべきである０代表的な装置において、各ローラは、長さ約 １２ｃｍであり、頂部距離１．４Ｍであり、各頂部の半径０．２　ｗｍであり、 且つ頂部における側壁によって定めらる角度５５１である。シート４は、予め加 熱された、例えば、３５〜５５℃に加熱された装置に入ってもよく、長ローラ９ を、略同温度に予め加熱してもよい０通常、ローラ１７〜２０も、加熱されるが 、上記温度より低温である。

ローラ９と１１との間隙から出てくるシートは、第６図に示す如く緬方向皺状構 造（圧縮下にある部分における厚さ２４０　ミクロンの４一層クロスラミネート ）を存する。

第７図に示されるクロスラミネートは、実施例１において作成された２一層ラミ ネートである。各層は、延伸前に９０ｇ／ｒｒｌおよび幅３００ＩＩＩＩｌであ り、第２図に示すとおりの表面形態を有するローラ９．１０および１１の間を通 過させることによって第６図と同様な構造が与えられており、縦軸延伸されて、 実質的に皺構造を除き、頂部距離１．８１を有する第１図に示される通りの溝付 ローラ間を４回通過させることによって延伸され、続いて最終縦軸延伸される。

第８図のフィルムは、実施例２の如く、第１図の型の溝付ローうであって頂部距 離１．８１を有する溝付ローラを第２図の溝付ローラの代わりに用いた以外は、 第７図のフィルムと同一シート材料から形成され、同一プロセス段階を施される 。両方の場合のフィルム（第７および８図）は、その波状形状を維持しつつ、通 常の溝付ローラ延伸段階の各々の間自由に拡がる。拡がりは、最終通常溝付ロー ラ段階および最終縦軸延伸の間は認めることは出来ない、Ｆｊ延伸比は、各方向 において約１．４：１であり、最終ゲージは、９０ｇ／ｉｆである０本発明によ って作成されたフィルム（第７図）は、従来の溝付ローラを用いて作成されたフ ィルム（第８図）より遥かに均一な厚さである。

１隻阻工 二枚の供押出されたフィルムを頂部距離１．４　ｒｍ、先端半径０．２　ｍおよ び直径約１０Ｏｒｍｓを有する第３図におけるローラ９および１０．１０および １１の間隙に通過させた。各短ローラは、長さ１２０　ｔｍである。溝付ローラ ２０．２１は、頂部距離１．８　ｍ、先端半径０．２５ｍｍを有する。各フィル ムは、三層から構成された。即ち、熱封止層が厚さの１５％を占め、ＬＬＤＰＥ から形成され、ラミネート層が厚さの１０％を占め、ＬＬＤＰＥ８０χおよびＥ ＰＤＮ２０％から形成され、フィルムの７５％を占める中央層は、ＨＭＨＤＰＥ ５０％およびＬＬＤＰＥ５０χから構成される。このフィルムは、接触状態でラ ミネート層とともに配置される。このフィルムは、１：１未満の比率で管状フィ ルムとして２４０°Ｃにて押出すことによって作成され、垂直断面に対して４５ °で螺旋状に切断される。各フィルムは、９０ｇ／ｒｒｒ（約厚さ１００ミクロ ン）とした、二枚のフィルムを各１２０ｍ溝付ローラ上１．４６ト、の液圧で（ 軸線ｌＣｌ６あたり約１２０ｋｇ）、溝付ローラ９および１０／ｉｌＯ間を通過 させた。装置の入口における速度は、１０ｍ／分とし、周囲および各ローラの温 度は、約３５℃であった。ここで、フィルムを、横軸延伸して、一般に、第６図 に示す通りの踵状形態となった。ｌ！を除くための横軸延伸することなしに、こ れを、次いで、縦軸延伸して、そして、第７図に関して上記に記載された通りに ４段階で横軸延伸し、最後に更に縦軸延伸した。ここで、第７図に示される形態 を与えた。　９０ｇ／ｒｒｒに対するその落球（１ｋｇアルミナ）衝撃強度は、 １５０ｏであったが、第８図の比較においては、８７ｇ／ｒｒｌの従来フィルム は、９０１の値を示した。

裏施阻ｌ 最初の横軸延伸の後に停止し、処理後の強度比が各１２１上の異なる液圧におい て記録した以外は、実施例１のプロセスを繰り返した。これらの比の全てにおい て、測定値は、延伸後に測定された融状のフィルムによる中央線の長さとフィル ムの直線の長さとの比である０強度比は、ローラ上の力を１７ｋｇ／　ｃｍ程度 にしても２０％または１．２であった。以下に値を、記録する。

実】１１１ この実施例は、シートを延伸し、二倍の厚さの間のラミネートを、該プロセスの 終了時に剥離する技術を用いた工業的プロセスで高強度クロスラミネートを製造 に関するものである。各層は、供押出フィルムであり、（１）製造プロセスにお いて剥離層として作用し、同時に熱封止性を改良する一方の層（以下、剥離／封 止層という）および （２）ラミネートの層を互いに接着（閉塞）するのを促進する他方の層 を含む。

層の強度が必須的にある中央における主層、並びに上記の剥離およびラミネート からなる管状のフィルムを押し出す。

この三層は、各々全フィルムの７５％、１５％および１０％を形成する。押出フ ィルムのゲージは、７０ｇ／　ｒｒｆとする。

主層は、Ｈｏ５ｔａｌｅｎ　９２５５の商品名の高分子量高密度ポリエチレン（ ＨＭＨＤＰＥ）　５０％およびメルトフローインデックス１．０のＤｏｓｅｌｅ ｘ　２０５４の商品名の線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）　５０ｚの非常 に均質なブレンド組成物から構成する。

剥離／封止層は同一のＬＬＤＰＥ１００％から構成した。

ラミネーション層は同一のＬＬＤＰＥ　７０％プラスＮｏｒｄｅ１１５００の商 品名のＥＰＤＭ３０χから構成した。

押出温度は、２４０℃であり、環状押出孔の直径は３８５腸であり、ブロー比は 、１：１．２とした。各々の管状フィルムは、４５°の角度で螺旋状に切断され 、各々幅約１００１の四枚のこのフィルムをラミネートし、次の順序で互いに向 かい合った層で延伸した。

（１）ラミネーション層とラミネーション層、（２）剥離／封止層と剥離／封止 層、および（３）ラミネーション層とラミネーション層。

最初に、未だ互いに接着していない四枚のこのフィルムの集成体を、一対のロー ラ状で４０℃にまで予備加熱し、第３図および実施例１に示される装置に供給し た。長ローラ９は、各長さ１２０簡の硬質スチール類の、各々１０ローラからな り、硬質スチール類であり、互いにセグメントを整合する２０のセグメントから 構成された。各セグメントは、ローラの集成において不正確さを認めるように他 の溝の半溝より約０．２肋幅広い半溝における各末端において接続される。セグ メントは、共通コアにおいて軸線方向に互いに固く螺合される。セグメントおよ び短ローラは、直径１５０　ｍを有する。ローラ圧は、液圧により短ローラ一本 につき１．４６）、に設定される。ローラに入るフィルム速度は、約２５−７分 である。溝付ローラ９は、４０℃に加熱される。

引き続きの縦軸延伸は、３０℃のローラで行い、弛緩状態において測定した延伸 比的１．３：１を与える。２１および２２のような二対の通常のローラは、３０ °Ｃで縦軸延伸比的１．４：１を与える。これらのローラは、頂部距離４−１お よび半円頂部半径１ｍを有する。第一組通過後（第二組通過前に）、踵状フィル ムは、バナナローラによって引き延ばされる。溝付ローラ間で延伸される際に、 フィルムは、低縦軸張力下にあり、最終横軸延伸装置１．２５：１に溝付ローラ 間でフィルムを縦軸収縮させる０次いで、これらは、皺が消えるまで通常の延伸 ローラを用いて３０°Ｃで更に縦軸延伸される。

縦軸延伸後に、ラミネートは、実質的に張力のない状態で（ダンシングローラに よって張力を規制）、先ず上記の通常のローラ間で３０℃にて縦軸延伸し、次い で、直ちに均一の皺形態のままで８０’Ｃ熱ローラに移し、さらにここから二つ の別の８０゛Ｃ熱ローラにに移す皺取り熱処理ユニットに供給する。収縮により 、皺は、消えるが、これらは、均一収縮を確保する役割を果たす。熱ローラから 、ラミネートは、略張力なしのままで水冷ローラに移される。最終的に、これを 、−組の間隙ローラに通過させ、各々強固に積そうした２、５部分に剥ぐ、この 剥離に先立って、全四枚のフィルムは、内部相の略合ての地点で互いに接着され る。剥離は、二組の間隙ローラによって低い引張張力下に行われる。最終的に、 二枚の二層ラミネートをボビン上に巻く、溝付ローラの噛み合わせおよび縦軸延 伸比を、調節して両方向において最終延伸比１４：１を与える。

最終二層クロスラミネートのゲージは、約７０ｇ／ｒｄである。

製造不均一の場合も、如何に安全に四層ラミネートを２．５部分に膜層するか研 究するために、異なる不均一な形状の穴を、最終横軸延伸装置と縦軸延伸ユニッ トとの間でフィルムに切断した。しかしながら、穴の回りの材料が延伸により不 均一に変形しても、四層ラミネートは、剥離プロセスによってきれいに二つに分 離する。

延伸操作の際に均一接触し、続いて他から分離された二層ラミネートは、以下Ａ 表面と呼び、一方、最終ラミネートの残りを８表面と呼ぶ。

これらの表面の目視検査は、光線を上記の表面に導いた際に、Ａ表面がより光沢 があることを示す。互いに接触した二つのＡ表面間の静摩擦係数は、８表面間の 静摩擦係数の約２．５倍である。（下記の表を参照のこと）。

これは、順に封止性を決定する表面平滑性についての表示である。

走査型電子顕微鏡下の本発明のラミネートの検査は、Ａ表面が８表面より著しく 少ない微視的不均一性を示すことを示す、これは、微視的表面キャビティーに隣 接して設けられる材料が上記キャビティーの切欠き効果のため過剰延伸される傾 向にあり、一方、微く微細の突起が延伸されない傾向に有ることによるものだと 確信する。

これらの相違は、一方のフィルムの表面が本発明におけるローラ圧力下に溝付ロ ーラ間で横軸延伸することによって達成されるような延伸の際に他方のフィルム の表面と均一に接触する際に著しく減少される。

静摩擦係数： Ａ対Ａ　　　　　　Ｂ対Ｂ 縦方向　　　　１．２　　　　　　　０．４２横方向　　　　１．２　　　　　 　　０．４０横方向につながれる最適化された熱封止における静剥離強度： Ａ対Ａ：５．５ｋｇ／インチ（２，２ｋｇ／ｃｍ）Ｂ対Ｂ　：４．８ｋｇ／イン チ（１，９ｋｇ／ａｍ）Ａおよび８表面が完全に同一のＬＬＤＰＥタイプからな ることを記載する。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 平成１年７月１４日

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．連続ポリマーシート材料（４）を、各溝が各ローラの回りに略螺旋状または 円形に延び、底部（６）、両側における頂部（７）および底部と頂部の間に延び る外測に斜いた側壁（５）からなる互いに噛み合った溝付ローラ（９および１０ 、１１）の間を通過させることによって横幅出しし、それによって上記シート材 料を略縦軸方向に延びる皺に横軸延伸することからなるプロセスによって延伸す る方法において、 互いに隣接する頂部間の距離を約３ｍｍ未満とし、互いに噛み合った溝の側壁が 互いに略平行である部分を有し、ローラを互いに力をかけあうことによりシート 材料を略全ての対の略平行な上記側壁部分の間に圧縮して幅出し並びに圧縮の組 合せにより延伸を行うことを特徴とする延伸方法。
2. ２．上記ローラが上記ローラの軸線長さ方向に少なくとも１７ｋｇ／ｃｍの圧力 で互いに力をかけあい、互いに隣接する頂部間の距離が約２ｍｍ以下である請求 の範囲第１項に記載の方法。
3. ３．略全ての溝の底部と頂部との間の距離が約２ｍｍ以下であり、互いに隣接す る頂部間の距離が約２ｍｍ以下である請求の請求の範囲第１項に記載の方法。
4. ４．ローラの一つがその軸線に沿って充分に摺動可能に支持されて、互いに噛み 合った溝を自己調整できる請求の範囲第１項に記載の方法。
5. ５．ローラの一方が縦方向ローラからなり、且つ他方が１ｃｍの軸線長さに対し て略等圧で縦方向ローラにバイアスされ、且つシート材料の略全長に渡って縦方 向ローうと互いに噛み合うように垂直軸方向に配置された複数の短ローラによっ て構成される請求の範囲第１項に記載の方法。
6. ６．短ローラが長ローラに略独立してバイアスされ、且つ縦方向ローラ上の異な る周方向位置において互い違いにずらして配置される請求の範囲第５項に記載の 方法。
7. ７．短ローラが縦方向ローラ上の略直径方向に対峙する位置に互い違いに二列ず らされて配置される請求の範囲第５項に記載の方法。
8. ８．短ローラがシャフト上に設けられ、短ローラ用のベアリングが短ローラ内で ある請求の範囲第５項乃至第７項のいずれかに記載の方法。
9. ９．ローラがローラと共に回転させるためおよびローラを長ローラに押圧するた めに短ローラがコアと各ローラの間の撓み継手を置いて共通のローラの上に配置 する請求の範囲第５項に記載の方法。
10. １０．各短ローラが１つまたは２つの略円形の溝を担持する請求の範囲第５項乃 至第７項のいずれかに記載の方法。
11. １１．皺付シート材料を皺を排除するのに略充分な延伸比で略直ちに縦軸延伸す る請求の請求の範囲第１項に記載の方法。
12. １２．縦軸延伸されたシート材料を次いで各溝が各ローラの回りに略螺旋状また は円形に延び、且つ一対の頂部と側壁とによって定められた互いに噛み合った溝 付ローラの間を通過させることによって横軸延伸し、それによってシート材料を 互いに隣接する側壁の間に圧搾されること殆どなしに横軸延伸する請求の範囲第 １１項に記載の方法。
13. １３．縦軸延伸されたシート材料を次いで請求の範囲第１項乃至第７項のいずれ かの横軸延伸方法を繰り返すことによって横軸延伸する請求の範囲第１１項に記 載の方法。
14. １４．シート材料が二枚の接着可能なシート材料の未接着ラミネートからなり、 上記ラミネートがこの方法によって接着される請求の範囲第１項に記載の方法。
15. １５．二枚のシート材料のうち少なくとも一枚がこのシート材料対の他のシート 材料に面する接着表面層を有する共押出されたラミネートである請求の範囲第１ １項に記載の方法。
16. １６．延伸段階の全てをシートの表面を簡単な接触でお互いに接着させる温度よ り低い温度で行う請求の範囲第１４項に記載の方法。
17. １７．シート材料が各々延伸の主要配向方向を有し且つ互いに横切る材料の主要 配向方向を有する溶融配向されたシート材料のサンドイッチからなる請求の範囲 第１４項に記載の方法。
18. １８．延伸されたシート材料が２枚以上の剥離可能なシート材料のラミネートか らなり、上記剥離可能なシート材料をこの方法の後に剥がす請求の範囲第１項に 記載の方法。
19. １９．各剥離可能な対のうちの１枚のシート材料がこのシート材料対の他のシー ト材料と向かい合う剥離表面層を有する共押出されたラミネートである請求の範 囲第１項に記載の方法。
20. ２０．シート材料が高分子量高密度ポリエチレンと低分子量低密度ポリエチレン とのブレンドから形成された主層からなる請求の範囲第１項に記載の方法。
21. ２１．連続ポリマーシート材料の横軸延伸に好適な装置であって、且つ各溝が各 ローラの回りに略螺旋状または円形に延び、底部（６）、両側における頂部（７ ）および底部と頂部の間に延びる外側に斜いた側壁（５）からなる互いに噛み合 った溝付ローラ（９および１０、１１）が設けられた装置において、 隣接頂部間の距離が約３ｍｍ未満であり、互いに噛み合った溝の側壁が互いに略 平行である部分を有し、シート材料を該ローラを互いに力をかけあうことにより 略全ての対の略平行な側壁部分の間に圧縮して搾り出す手段があることを特徴と する、上記の装置。
22. ２２．隣接頂部間の距離が約２ｍｍ以下である請求の請求の範囲第２１項に記載 の装置。
23. ２３．ローラの一方が長ローラからなり、且つ他方が１ｃｍの軸線長さに対して 略等圧で長ローラにバイアスされ、且つシート材料の略全長に渡って長ローラと 互いに噛み合うように軸線方向に配置された複数の短ローラによって構成される 請求の請求の範囲第２１項に記載の装置。
24. ２４．短ローラが長ローラに略独立してバイアスされ、且つ縦方向ローラ上の異 なる周方向位置において互い違いにずらして配置される請求の範囲第２１項に記 載の方法。
25. ２５．短ローラが縦方向ローラ上の略直径方向に対峙する位置に互い違いに二列 ずらされて配置される請求の範囲第２３項に記載の装置。
26. ２６．ローラがローラと共に回転させるためおよびローラを長ローラに押圧する ために短ローラがコアと各ローラの間の撓み継手を置いて共通のローラの上に配 置する請求の範囲第２３項に記載の方法。
27. ２７．一連のローラが互いに噛み合ったローラからシート材料を受け、且つシー ト材料を縦軸延伸するように配置される請求の範囲第２１項に記載の装置。
28. ２８．一対の噛み合う溝付ローラが一連のローラからシート材料を受けるように 配置され、且つ互いに噛み合ったローラ上の各溝が相当するローラの回りに略螺 旋状または円形に廷びる請求の範囲第２７項に記載の装置。
29. ２９．延伸に先立って数層を互いにサンドイッチ状の未接着シート材料にする手 段および延伸されたシートを剥離することにより２枚以上のシートに剥離する手 段を設けてなる請求の範囲第２１項に記載の装置。