JPH03182321A - 同時２軸延伸フィルムの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、同時２軸延伸フィルムの製造方法、更に詳し
くは、環状フィルムを任意の延伸倍率で２軸方向へ同時
に延伸させることによって同時２軸延伸フィルムを製造
する方法に関する。

〔従来の技術〕

フィルムまたはシート（以下「フィルム」で代表する）
の２軸延伸の代表的な方法としては、従来からフラット
法及びチュウブラー法（以下「マンドレル法」を含む）
がある。

フラット法とチェウブラー法にはそれぞれ一長一短があ
り（「２軸延伸の比較」桐村俊一部：Ｐ１ａｃｔｉｃｓ
　Ａｇｅ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ第４３２頁プラス
チックエージ社刊（１９７１）　）、フィルムの材料に
応じていずれかの方法が適宜採用されている。

而して、フラット法は、クリップ等によりフィルムの両
側部を把持してクリップ等の移動経路に従ってフィルム
の延伸を行うもので、この方法によれば、同時に２軸延
伸を行う場合にも品質的に優れた延伸フィルムを得るこ
とができるという利点がある反面、設備費が高価なこと
に加え、延伸条件の変更に対する融通性に劣るという課
題があリ、ごく限られた原料についてのみ適用されてい
るに過ぎない（ｒ樹脂別の常用２軸延伸法」高分子学会
編ニブラスチック加工の基礎、第３１９頁（１９８２〉
）。

また、チュウブラー法は、ヂュウブ内に注入するエアー
の封入圧力を利用してインフレーション法による環状の
原反フィルムを延伸する方法であり、縦横強度にバラン
スのとれたフィルムが得られる反面、均一な厚さのフィ
ルムが得難く、また、縦横の延伸倍率に強い相互関係が
あるため縦横の延伸倍率が任意の倍率に設定し難いとい
う課題があった。

一方、従来から環状フィルムを２軸延伸する上記チュウ
ブラー法について種々の改良技術が提案されており、そ
の具体的なものとしては、特公昭６０−２６００９号公
報、特開昭５５−１０１４２４号公報、特公昭３Ｂ−２
１４８７号公報及び実開昭４８−８７３６０号公報等に
記載のものがある。

特公昭６０−２６００９号公報に記載のものは、無機充
填剤を１０〜８５重量％含有する熱可塑性樹脂の筒状シ
ートあるいはフィルムを、該シートあるいはフィルムの
縦（長さ）方向に１．３〜４．０倍にｌ軸延伸し、次い
でチュウブラー延伸法により横方向および縦方向に２軸
延伸して、面積延伸倍率が３０倍以下となる如く延伸し
た後、速やかに冷却することを特徴とする熱可塑性樹脂
の筒状２軸延伸シートあるいはフィルムの製造方法で、
予めｌ軸延伸した後、チュウブラー法によって２軸延伸
することによって均一な厚さのフィルムを得るようにし
たものである。

また、特開昭５５−１０１４２４号公報に記載のものは
、管状成形繊維素材に内接して左右対称位置に、背面を
案内プリーに支えられて末拡り軌道をとって循環するベ
ルトを配備し、該ベルトの外側に繊維素材を挟んで圧押
把持する回転体を設置して、ベルト軌道に順して適温加
熱下に把持部を縦（長さ）方向に切開いて延伸緯ウェブ
として引取ることを特徴とする管状成形繊維素材からの
延伸緯ウェブの製造法で、末拡がりベルトによって横方
向の延伸を行うようにしたものである。

また、特公昭３Ｂ−２１４８７号公報、実開昭４８−８
７３６０号公報それぞれに記載のものは、共にエンドレ
スヘルドによりフィルムを把持して逐次２軸延伸を行う
ようにしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記各公報に記載の延伸技術にはそれぞ
れ次のような課題があった。

即ち、特公昭６０−２６００９号公報に記載の延伸方法
は、延伸力としてマンドレルを通過する際の抵抗力を利
用したフィルムの引っ張り力のみによってフィルムの縦
方向への延伸を伴いつつマンドレルの表面に沿って横方
向への延伸を行うようになしであるため縦横の延伸倍率
を任意に設定することができず、また、特開昭５５−１
０１４２４号公報に記載の延伸方法は、ベルトによる縦
方向へのフィルム搬送速度が常に一定であるため、逐次
２軸延伸の横延伸を行うことになり、同時２軸延伸をす
ることができない。

また、特公昭３Ｂ−２１４８７号公報、実開昭４Ｂ−８
７３６０号公報それぞれに記載の延伸技術においても、
特開昭５５−１０１４２４号公報に記載の延伸方法と同
様、同時２軸延伸をすることができない。

いずれにしても、上記各公報に記載の延伸方法では、同
時２軸延伸を行うことができず、また、同時２軸延伸を
行い得ても依然として縦横の延伸倍率を自由に設定でき
ないという課題があった。

従って、本発明の目的は、フィルムの縦横の延伸倍率を
比較的容易に設定できると共に、簡単且つ容易に同時に
２軸延伸を行って縦横強度にバランスのあるフィルムを
製造することができる同時２軸延伸フィルムの製造方法
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、環状フィルムの移動経路に沿って、該環状フ
ィルムの両側をそれぞれ把持しつつ移動させる一対の把
持具を、該一対の把持具間を漸次拡幅させて複数組配設
し、各対の把持具は、上記環状フィルムを上記移動経路
に沿って順次速い速度で移動させるようになしてある延
伸装置を用いて同時２軸延伸フィルムを製造する方法で
あって、上記複数組の把持具によって」二記円環状フィ
ルムの両側を順次把持しつつ移動させると共に、この移
動に伴って上記環状フィルムを上記多対の把持具によっ
て順次速い速度で移動させて横方向及び縦方向へ同時に
２軸延伸させることを特徴とする同時２軸延伸フィルム
の製造方法を提供することにより上記目的を達成したも
のである。

〔作用〕

本発明によれば、複数組の把持具で環状フィルムを漸次
拡幅させて移動させる間に横方向への延伸を行うと共に
環状フィルムを移動経路に沿って多対の把持具によって
順次速い速度で移動させて環状フィルムの縦方向への延
伸を横方向への延伸と同時に行うことによって同時２軸
延伸フィルムを製造することができる。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第３図に示す２軸延伸装置を用いた本
発明の同時２軸延伸フィルムの製造方法について説明す
る。尚、各図中、第１図は本発明の２軸延伸フィルムの
製造方法を実施する際に好適に用いられる２軸延伸装置
の一例の要部を示す正面図、第２図は第１図における■
−■線断面図、第３図は本発明の同時２軸延伸フィルム
の製造方法に用いられる円環状フィルムの一例を示す断
面図である。

先ず、本発明の同時２軸延伸フィルムの製造方法を実施
する際に好適に用いられる２軸延伸装置の一例について
第１図を参照しながら説明する。

本実施例に用いられる延伸装置は、第１図に示す如く、
環状フィルム１の移動経路に沿って、該環状フィルムｌ
の両側をそれぞれ把持しつつ移動させる一対の把持具２
．２を、該一対の把持具２．２間を漸次拡幅させて複数
組（本実施例では５組）配設して構成されている。更に
本実施例に用いられる２軸延伸装置は、拡幅した上記把
持具２．２の移動端に上記移動経路に沿って一定幅を保
持する一対の把持具２．２が連設されている。

また、上記２軸延伸装置には、第２図に示す如く、上記
各把持具２．２によって移動される環状フィルムｌの内
面に接触し、内面側から加熱して該環状フィルム１の延
伸を促進する加熱体３を備えている。該加熱体３は、第
２図に示す如く、上記移動経路に沿って配設された一対
の加熱単体３１．３１からなり、上記移動経路に直交す
る方向の断面が略半円状を呈し、これら一対の加熱単体
３１．３１が隙間を介して並設されることによって断面
が略円形を呈し、概ね全体として円錐台部と該円錐台部
に連続する円柱部とから形成されている。そして、その
表面の均一な温度分布によって上記環状フィルム１全周
面を延伸に好適な温度となるように均一に加熱するよう
に構成されている。

次に、上記把持具２について更に詳述する。

上記把持具２は、第１図、第２図に示す如く、上記加熱
体３の表面に密着した状態で移動する環状フィルム１を
上記隙間の側縁部で把持するように上記加熱単体３１．
３１間に形成される隙間の両側縁に沿って漸次拡幅させ
て配設されたもので、該環状フィルムｌを把持する無端
ベルト２１と上記隙間の一側端に沿って直列に配置され
た複数のフリーロールからなるフリーロール群２２とを
備えている。該無端ベルト２１は、上記隙間の一例縁に
沿って環状フィルム１の外側に配設され、上記フリーロ
ール群２２に対峙する複数のフリーロールからなる押圧
ロール群２３によってフリーロール群２２に対して押圧
されて該フリーロール群２２とで環状フィルムｌを把持
するように構成されている。しかも、該無端ベル）２１
は、押圧ロール群２３と、該押圧ロール群２３の更に外
側に位置させて配設されたブ、−リ−２４とに掛は回さ
れ、該プーリー２４の回転駆動によって上記環状フィル
ムｌを上記加熱体３に沿って移動させるように構成され
ている。このように、無端ベルト２１、フリーロール群
２２、押圧ロール群２３及びプーリー２４によって構成
された把持具２は、」二記加熱単体３１．３１で形成す
る上記隙間の両側縁部に沿って対をなして前述の如＜５
＆［ｌ連設されている。そして、始めの４組の把持具２
．２が漸次拡幅するように連設され、最後の１組が一定
の幅を保持して連設されている。

また、上記各把持具２．２におけるプーリー２４．２４
は、上記環状フィルム１の移動が進むに従ってそれぞれ
回転速度が順次速くなるように構成されており、その移
動方向（縦軸方向）に環状フィルムｌを延伸するよう構
成されている。そして、該一対の把持具２．２の各プー
リー２４．２４は、それぞれマルチプロセッシングユニ
ット（ＭＰＵ）によってシステム制御されたＡＣサーボ
モータ（図示せず）に連結されて、それぞれの設定速度
で回転するようになされている。

次に、上記２軸延伸装置を用いた本発明の同時２軸延伸
フィルムの製造方法の好ましい一実施態様について以下
に説明する。

まず、前工程で、例えば、インフレーション成形装置に
より酸形された環状フィルムｌが、加熱体３に差し掛か
ると、一対の把持具２．２が該環状フィルム１を把持し
て加熱体３の表面を被覆した状態で移動させる。移動す
る間に該環状フィルムｌが加熱体３によって適温に加熱
される一方、把持具２．２によって横方向に漸次延伸さ
れる。

横方向に延伸された環状フィルム１が次の一対の把持具
２．２に引き渡されると、該一対の把持具２．２は前の
把持具２．２よりも環状フィルムｌを高速度で移動させ
るため、前の把持具２．２と後の把持具２．２との間で
環状フィルム１が縦軸方向と横軸方向とに同時に延伸さ
れる。引占続き、後の把持具２．２が該環状フィルムｌ
を移動させる間に、該環状フィルムｌが、上述の如く横
方向に延伸され、更に次の把持具２．２に引き渡される
際に同時に２輪延伸される。そして、最後の把持具２．
２へ引き出される際に、該環状フィルムｌが縦軸方向に
延伸されて一連の２軸延伸を終え、次の工程（図示せず
）へ引き渡される。

即ち、次工程では、延伸された環状フィルムが刃物によ
って２枚のフィルムに切断されて下流側のニップロール
によってそれぞれ引き取られて熱処理ロールに至るが、
ニップロールと熱処理ロール間の刃物によって延伸フィ
ルムの両端部が切断除去されて中寸法の調整がなされる
。熱処理を受けた延伸フィルムは更に冷却ロールによっ
て冷却された後、巻取装置によって最終製品の同時２軸
延伸フィルムとして巻き取られる。

以上説明した知く、発明方法の一実施態様によれば、フ
ィルムの縦横の延伸倍率を比較的容易に設定できると共
にＭ単且つ容易に同時に２軸延伸を行って縦横強度にバ
ランスのあるフィルムを製造することができる。また、
縦横の延伸倍率を変更する場合には、各組の把持具２．
２による環状フィルム１を移動させる速度を、ＭＰＵの
制御下でそれぞれのＡＣサーボモータの回転速度を適宜
変更したり、各組の把持具２．２のプーリー２４．２４
の径を適宜変更したりすることによって、あるいは一対
の把持具２．２に対して１つの無段変速機を用い、且つ
各無段変速機間の変速比を比率制御盤によって適宜変更
したりすることによって縦の延伸倍率を比較的容易に設
定制御することができ、また、横の延伸倍率は一対の把
持具の拡幅を変化させることによって適宜変えることが
できる結果、比較的任意の倍率で２軸（縦横）方向に同
時に延伸することができる。

また、各把持具２．２におけるフリーロール群２２、押
圧ロール群２３それぞれのロールの数を少なくして把持
具２．２の組数を増加させることによって環状フィルム
ｌの移動方向の速度変化を微小な範囲で制御することに
よって縦横の延伸倍率をきめ細かく制御することができ
る。

また、上記２軸延伸装置を用いた本発明の同時２軸延伸
フィルムの製造方法を実施する際には、相対向する２個
所に厚肉部分ＩＡ、ＩＡを有する環状フィルム１（第３
図参照）を用いることによってより好ましい同時２軸延
伸をすることができる。即ち、このように環状フィルム
１の相対向する２個所に厚肉部分ＩＡ、ＩＡを有するこ
とによって縦方向、つまり環状フィルム１の流れ方向へ
の引取力を厚肉部分ＩＡ、ｌＡで受けることが可能にな
り、これによって横方向の分力を大きくして横延伸を一
層大きくすることができる。この際、上記厚肉部分ＬＡ
は、通常の厚さを有するフィルム部分ＩＢの平均厚さの
少なくとも１２０％以上、好ましくは１２５〜３５０％
の厚さを有し、且っ厚肉部分ＩＡから通常厚さのフィル
ム部分ＩＢへと遷移する境界部分は生産性を阻害しない
範囲で緩やかに形成されていることが好ましい、尚、環
状フィルムｌに設ける厚肉部分ＬＡは少なくとも１個所
にあれば良い、しかし、２個所に設けたものであれば、
厚肉部分ＩＡ、ｆＡによって引っ張り強度が強く製造上
好ましい。勿論、特公昭６０２６００９号公報における
ような予備１軸延伸処理を施した環状原反フィルムであ
っても本願発明方法を適用することができる。

また、本発明の同時２軸延伸フィルムの製造方法に用い
られる他の２軸延伸装置としては、第４図に示すものが
ある。尚、第４図は本発明の同時２軸延伸フィルムの製
造方法に用いられる２軸延伸装置の他の例を示す第２図
に相当する断面図である。

第４図に示す２軸延伸装置は、前記実施例の環状フィル
ムの２軸延伸装置における加熱体３を省略して構成され
たもので、その他は上記実施例と同様に構成されている
。該２軸延伸装置は、環状フィルム１を偏平形状に移動
させる間に、上記実施例と同様に同時２軸延伸を行うも
のである。

而して、本発明の同時２軸延伸フィルムの製造方法に用
いられる環状フィルムを成形するには、熱可塑性樹脂が
用いられ、該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレ
フィン系の樹脂が挙げられ、該ポリオレフィン系の樹脂
は、エチレン、プロピレン、ブテン、スチレン等のモノ
オレフィン重合体及び共重合体を主成分とするものが好
ましく、例えば、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリ
エチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重
合体、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミ
ド及びこれらの混合物などが挙げられ、従来の２軸延伸
のように環状フィルムの材料が制限されることがない。

また、本発明の同時２軸延伸フィルムの製造方法を用い
て、使い捨てオムツ等の衛生用品に用いられる多孔性フ
ィルムを製造する場合には、熱可塑性樹脂原料に充填剤
が添加され、また、−船釣には更にそのフィルムに柔軟
性等の機能を付与する第３成分が添加される。

好ましい充填剤としては、無機及び有機の充填剤が用い
られ、無機充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸バリ
ウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシ
ウム、石膏、タルク、タレ、カオリン、シリカ、珪藻土
、酸化亜鉛、酸化チタン、アル旦す、マイカ、ゼオライ
ト、カーボンブラック等が使用され、有機充填剤として
は、木粉、バルブ粉や、ベースとして使用する上記で示
したポリオレフィン樹脂原料より融点の高い樹脂パウダ
ー、例えば、線状低密度ポリエチレンをヘース樹脂とす
る場合には、ポリエチレンテレフタレートのパウダー等
が使用される。これらは単独でまたは混合して使用して
もよい。

充填剤の平均粒径は３０μ以下のものが好ましく、さら
に好ましくは、１０μ以下で、０．５〜５゜０μのもの
が最も好ましい。

充填剤の表面処理は、熱可塑性樹脂内へ均一に分散させ
る上で重要であり、その表面処理剤としては脂肪酸また
はその金属塩等、表面を疎水化できるものが好ましい。

尚、この表面処理は、既に表面処理された充填剤を用い
ても良いし、また原料を均一分散させる工程において上
記表面処理剤との混練等により、インライン処理するこ
とも可能である。また、充填剤を含有させて多孔性フィ
ルムを得ようとする場合における、熱可塑性樹脂及び充
填剤の配合割合は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して
、充填剤３０〜５００重量部あり、好ましくは、熱可塑
性樹脂１００重量部に対して、充填剤１００〜３００重
量部である。充填剤の配合割合の上限が強度、下限がメ
ンブレン構造を作り出すことに深く関係し、この範囲に
あれば、延伸により容易にメンブレン構造を作り出せる
とともに、製造時及び製品としてのフィルムの強度を保
つことができる。

更に、多孔性フィルムに柔軟性やカサツキ音を防止する
等の機能を付与するために好ましい第３の成分としては
、特公昭５７−４７３３４号公報記載の水添ポリブタジ
ェンやイソプレン等、特開昭６２−２８０２３３号公報
記載の多塩基酸と多価アルコールとから得られるポリエ
ステル等の化合物、また特開昭６２−２８０２３４号公
報、特開昭６２−２８０２３５号公報記載の化合物やゴ
ム状樹脂その他の成分を必要に応して添加することがで
き、各成分は、目的とするフィルムの用途に応じて適宜
選択して用いることができる。尚、その添加量も目的に
応して、通常、熱可塑性樹脂１００重量部に対して第３
戒分は５０重量部以下が好ましい。

次に、下記実施例に基づいて本発明方法を具体的に説明
する。

但し、本発明方法は下記実施例に限定されるものでない
ことは言うまでもない。

尚、下記実施例及び比較例における環状原反フィルムを
得るための原料としては下記表１に示すポリエチレン樹
脂、充填剤、第３威分を用いた。

表に 使用原料 尚、第３戒分についての補足事項を下記表２に示した。

表２：第３成分 実施例１〜５ 表１に示した各原料を下記表３に示す割合で、各原料を
均一に混練した後、インフレーション法により溶融成形
して通常の厚さ部分の平均厚さが７０μ、厚内部分が１
２０μの環状原反フィルムを得た。

次いで、このフィルムを第１図に示した２軸延伸装置に
よって下記の条件で同時に２軸延伸を行った。

フィルム中（延伸後）　　７００１１Ｘ２枚■巻取速度
：２０ｍ／分 ■予熱温度＝９０°Ｃ１延伸温度＝９０°Ｃ上記条件に
よって得られたフィルムの性能を表３に示した。

比較例１〜３ 実施例１〜３と同様にして得た環状原反フィルムを、ロ
ール延伸法により縦方向の延伸を行い、次いでテンター
延伸法により横方向の延伸を下記の条件で行って逐次２
軸延伸を行った。

フィルム中（延伸後）　　７００ａ＊Ｘ２枚■巻取速度
：２０ｍ／分 ■縦延伸 予熱温度＝８０°Ｃ１延伸温度＝５０°Ｃ■横延伸 予熱温度：９０°Ｃ１延伸温度＝９０°Ｃ比較例４〜６ 実施例１〜３と同様にして平均厚さ７０μの環状原反フ
ィルムを得た。

次いで、このフィルムを下記の条件でマンドレル法によ
り２軸延伸を行った。

フィルム中（延伸後）　　５００ｍｍｘ２枚■巻取速度
：２０ｍ／分 尚、′ｓ３のうち引裂強度、透湿度、延伸ムラについて
の試験方法は次の条件で行った。

引裂強度：ＪＩＳ　　Ｐ−８１１６に準して測定した。

単位は、ｋｇ／ｃｄ 透湿度：ＪＩＳ　　Ｚ−０２０８に準して測定した。

単位は、ｇ／１００ボ・ｈｒ 延伸ムラ：外観評価◎＝均一 〇−細かいムラ有り Δ−著しいムラ 表３に示した結果から次のことが判る。

実施例１〜３によって得られた同時２軸延伸フィルムは
、縦及び横の延伸倍率を両者共に比較的大きくとること
ができ、しかも、これら両者の比を任意に設定すること
ができるのに対し、実施例Ｉ〜３における環状原反フィ
ルムとその成分及び形状が同一である比較例１〜３によ
って得られた逐次２軸延伸フィルムは、縦横の延伸倍率
が共に小さく、比較的小さな倍率で破断し、しかも、こ
れら両者の比が制限されることが判る。また、比較例４
〜６におけるマンドレル法によって延伸された２軸延伸
フィルムについても同様のことが判る。

また、実施例Ｉ〜３によって得られた同時２軸延伸フィ
ルムは、引張特性、外観においても、比較例１〜Ｇより
も優れており、透湿度においても優れている。

また、環状原反フィルムの成分を変えた実施例４．５に
よって得られた同時２軸延伸フィルムについても、実施
例１〜３と略同様優れている。

また、実施例１〜５によって得られた同時２軸延伸フィ
ルムは、いずれも縦横強度のバランスがとれたものであ
る。

尚、実施例１〜５によって得られたフィルムは、透湿度
が１．９６以上の値を示している。従って、使い捨てオ
ムツ等の衛生用品に用いられる透湿防漏シート、ＪＩＳ
　　Ｚ−０２０８にｔ１！（：て測定される透湿度が１
．０　ｇ／　１００ｃｉ−ｈｒ組以上あれば、その多孔
性フィルム使用時のムレ防止効果があるものと認められ
るため、実施例１〜５によって得られた同時２軸延伸フ
ィルムは、このような衛生用品の用途として１分満足の
できるフィルムである。

〔発明の効果〕

本発明の同時２軸延伸フィルムの製造方法によれば、フ
ィルムの縦横の延伸倍率を比較的容易に設定できると共
に、簡単且つ容易に同時に２軸延伸を行って縦横強度に
バランスのあるフィルムを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の同時２軸延伸フィルムの製造方法を実
施する際に好適に用いられる２軸延伸装置の一例の要部
を示す正面図、第２図は第１図における■〜■線断面図
、第３図は本発明の同時２軸延伸フィルムの製造方法に
用いられる円環状フィルムの好適な一例を示す断面図、
第４図は本発明の同時２軸延伸フィルムの製造方法に用
いられる２軸延伸装置の他の例を示す第２図に相当する
断面図である。 ｌ ；環状フィルム ；把持具 ；加熱体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 環状フィルムの移動経路に沿って、該環状フィルムの両
   側をそれぞれ把持しつつ移動させる一対の把持具を、該
   一対の把持具間を漸次拡幅させて複数組配設し、各対の
   把持具は、上記環状フィルムを上記移動経路に沿って順
   次速い速度で移動させるようになしてある延伸装置を用
   いて同時２軸延伸フィルムを製造する方法であって、上
   記複数組の把持具によって上記円環状フィルムの両側を
   順次把持しつつ移動させると共に、この移動に伴って上
   記環状フィルムを上記各対の把持具によって順次速い速
   度で移動させて横方向及び縦方向へ同時に２軸延伸させ
   ることを特徴とする同時２軸延伸フィルムの製造方法。