JPH0513816B2 - - Google Patents

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JPH0513816B2
JPH0513816B2 JP62221816A JP22181687A JPH0513816B2 JP H0513816 B2 JPH0513816 B2 JP H0513816B2 JP 62221816 A JP62221816 A JP 62221816A JP 22181687 A JP22181687 A JP 22181687A JP H0513816 B2 JPH0513816 B2 JP H0513816B2
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cooling
tubular film
mesh
diameter
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Bii Heiunsu Kaaru
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Dow Chemical Co
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、熱により可塑化された合成樹脂材か
らメツシユフイルムのチユーブを製造する方法及
び装置に関するもので、更に詳しく述べると、各
種の直径のチユーブが製造可能な方法及び装置に
関する。
(ロ) 従来技術 従来より熱可塑性組成物をある合成樹脂を押出
し成形してフイルムを製造するために各種の技術
が用いられている。そのようにして製造されたフ
イルムは例えば包装材、ごみ袋、等多くの利用分
野に広く使用されている。
フイルムの引裂き強度は、フイルムに厚みの大
きい線状隆起部を設けることにより著しく向上す
ることが広く知られており、また、そのような線
状隆起部を有するフイルムはメツシユフイルムと
呼ばれることもある。
形成される線状隆起部は、例えば平行ストリツ
プ、十文字パターン、及びそれらの組合せという
ように多くのパターンを持つている。
1981年５月５日にハーベンスに付与された米国
特許第4265853号には、押出されたフイルムの引
つぱり拡張過程において選択冷却を行うことによ
り押出されたフイルムに線状隆起部パターンを形
成する装置が開示されている。
フイルムはチユーブ状ダイから押出され、その
後引つぱり拡張（stretched）される。チユーブ
状フイルムの周囲には複数のノズルが配され、フ
イルムが引つばり拡張される際に、フイルムの周
りを回ることにより、フイルムを冷却し厚みの増
大した複数の狭いストリツプを作り、明確に限定
された線状隆起部形状（effect）を形成する。
十文字型線状隆起部パターンは、フイルムの周
りを互いに反対方向へ回転する二組のノズルを用
いることにより得られる。
ハーベンスの装置においては、チユーブ状フイ
ルムはその径を予定径に拡大された後、円筒状冷
却マンドレルの外表面の周りを通過する。
その後、チユーブ状フイルムは二つのフイルム
ストリツプに分断され、分断されたフイルムは継
続工程のために集められる。
高品質の補強フイルム製品を製造できる反面、
ハーベンスの装置は、一つの特定の径のチユーブ
状フイルムしか製造できないという点で限界があ
る。
(ハ) 発明の目的 従つて、装置を交換することなく各種の選択径
のメツシユフイルムを製造できる方法及び装置の
開発が必要課題となる。
従つて、本発明の目的の１つは、多種の径の押
出しチユーブ状のメツシユフイルムを製造しうる
方法及び装置を提供することであり； チユーブが、チユーブ内径とほぼ同径の外径を
持つ冷却手段の周りを通過すると共に、該冷却手
段の半径方向外側に配置された複数の冷却ノズル
を持ち、その後、内部に閉じ込められたエアバブ
ルにより引き続き生ずるチユーブ径の拡大を促進
するためにチユーブを環状ガスベアリング中を通
過させる該方法及び装置を提供することであり； 該冷却手段は、ほぼ円筒状の冷却されたマンド
レルと、該マンドレルと同軸かつ該マンドレルの
両端に配置される一対のほぼ円筒状のガスベアリ
ングからなる該方法及び装置を提供することであ
り；チユーブの内部中央に配置され、チユーブが
ガスベアリングを通過後チユーブ内表面を冷却す
る冷却手段を更に持つ該方法及び装置を提供する
ことであり； 押出しダイが比較的大径のチユーブを押出し、
その後、該チユーブ径をほぼ該冷却手段の径にま
で縮少させるため押出されたチユーブを受入れる
第２ガイベアリングを持つ、該方法及び装置を提
供することであり；更に付加的な冷却が、押出し
チユーブの移動路に沿つた適当な任意点にて行わ
れるような該方法及び装置を提供することであ
る。本発明の他の目的及び利点は、後続の説明、
添付図面、及び請求の範囲の記載から明らかにな
ろう。
(ニ) 発明の構成 従来技術のもつ課題は、本発明の装置によつて
解決される。本発明のメツシユフイルム製造装置
は、熱により可塑化された合成樹脂材を押し出し
てチユーブ状フイルムとなす押出しダイ及び、押
出されたチユーブの中央に位置し、チユーブの内
表面を冷却する第１冷却手段を包含する。
第１冷却手段は押出されたチユーブ内径とほぼ
等しい外径を有する。第１冷却手段の半径方向外
側に、押出されたチユーブの外表面に向かつて複
数の冷却ガス流を噴出する複数の冷却ノズルが配
置される。
第１冷却手段から軸方向に一定間隔に置いて、
第１冷却手段を通過した押出しチユーブが、その
中を通れるように環状のガスベアリングが配置さ
れる。
このことにより、押し出されたチユーブの径
は、その後、内部に閉じ込められたエアバブルに
より、拡大することが可能となる。
第１冷却手段は、ほぼ円筒状の冷却されたマン
ドレル及び一対のほぼ円筒状のガスベアリングか
ら構成することができる。該ガスベアリングはマ
ンドレルと同軸でかつ該マンドレルの両端に位置
するよう配される。他の形態では、第１冷却手段
は１個のほぼ円筒状のガスベアリングから構成す
ることも可能である。少なくとも複数個の冷却ノ
ズルのうちのいくつかは、押出されたチユーブの
周りに円周方向に可動であることができる。
本発明の装置は、更にチユーブが前述の環状ガ
スベアリングを通過した後、チユーブ径を拡大さ
れる際にチユーブを冷却する第２の冷却手段を有
することができる。該第２冷却手段は、押出され
たチユーブの外表面に向つて冷却ガスを流す手段
で構成することができる。
本発明の装置は、更に、チユーブが押出しダイ
から現れた時点で、チユーブを冷却する第３の冷
却手段を有することができる。第３冷却手段は、
チユーブが押出しダイから押出された直後に、チ
ユーブ外表面に向つて冷却ガスを流す手段で構成
することができる。
本発明の装置は、更に、押出されたチユーブの
内部中央に位置し、チユーブが環状ガスベアリン
グを通過した（直）後にチユーブの内表面を冷却
する第４冷却手段を有することができる。第４冷
却手段は、該環状ガスベアリングの内径よりも実
質的に大きな外径を有することができる。第４冷
却手段は、一個の冷却されたマンドレル及び付設
される一個のガスベアリングにて構成することが
できる。
本発明の押出しダイは、比較的大径の熱によつ
て可塑化された合成樹脂材のチユーブ状フイルム
を押出すことができる。第２の環状ガスベアリン
グが押出しダイに近接し、該ダイと同軸に整列し
て設けられる。該第２の環状ガスベアリングによ
つて押出しダイから押出されたチユーブが、その
中を通過するように受入れられる。
第２の環状ガスベアリングの内径はチユーブが
押出しダイから押出された時点でのチユーブ径よ
り小さく、かつ、第１冷却手段の外径とほぼ同径
である。
本発明の方法の特徴は、以下の各ステツプを含
むメツシユフイルムの製造方法であることであ
る； ａ 熱により可塑化された合成樹脂材のフイルム
をフイルムチユーブを形成するよう押出すステ
ツプ； ｂ 複数の冷却ガス流をチユーブの外表面に向け
て流すと同時に、チユーブの内表面を冷却する
ためにチユーブを、中央に配置されたほぼ円筒
状の冷却手段の範囲にわたつて通過させるステ
ツプ； ｃ 該冷却手段の外径とほぼ等しい内径を有する
環状ガスベアリングの中をチユーブを通過させ
るステツプ；及び、 ｄ その後、内部に閉じ込められたエアバブルに
よりチユーブの径を拡大するステツプ。
該冷却手段は１個のほぼ円筒状の冷却されたマ
ンドレル及び一対のほぼ円筒状のガスベアリング
から構成することができる。該ガスベアリング
は、マンドレルと同軸で該マンドレルの両端に位
置するように配される。他の形態では、該冷却手
段は１個のほぼ円筒状のガスベアリングから構成
することも可能である。少なくとも冷却ガス流の
うちのいくつかは、押出されたチユーブの周りに
円周方向に可動であることができる。
本発明の方法は、更に、チユーブ径が拡大され
る際に、冷却ガスをチユーブ外表面に向けて流す
ことによりチユーブを冷却するステツプを有する
こともできる。
本発明の方法は、更に、チユーブが（ダイか
ら）押出された直後に、冷却ガスをチユーブ外表
面に向い流すことによりチユーブを冷却するステ
ツプを有することもできる。
本発明の方法は、更に、チユーブ径が拡大され
た後に、チユーブ内に配置される冷却されたマン
ドレル及びマンドレルに付設される１個のガスベ
アリングによつて、チユーブを冷却するステツプ
を有することもできる。
フイルムを押出すステツプは、比較的大径のチ
ユーブを押出しその後、チユーブを軸方向に引き
伸す（stretch）ことにより比較的大径であつた
チユーブ径を縮少させるというステツプをもつも
のでもよい。
(ホ) 実施例 第１図に、本発明の第１実施例であるメツシユ
フイルム製造装置を示す。押出しダイ１０から、
熱により可塑化された例えばポリエチレンのよう
な合成樹脂材のチユーブ１２が押出される。押出
されたチューブ１２はほぼ上方に向けて移動し、
第１図に図示するように、押出されたフイルムチ
ューブ１２の内部中央に位置し、チューブ１２の
内表面を冷却する第１冷却手段１４を通過する。
第１冷却手段１４の外径は、押出されたチューブ
１２の内径とほぼ同径である。
第１冷却手段１４の半径方向外側に、第１冷却
手段１４と向き合うような形で、押出されたチュ
ーブ外表面に向つて複数の冷却ガス流を流すため
の複数の冷却ノズル１６，１８を配置する。冷却
ノズルはチューブ１２を取り囲むように円周上に
配置され、空気流路２２，２６を形成する環状部
材２０，２４から半径方向内側に延出する。支持
リング２８が、環状部材２０，２４を回転自在に
取り囲む。支持リング１８は加圧された空気を管
３０，３２から供給されると共に、図示しない内
部流路及び環状部材開口を介して該空気を空気流
路２２，２６に供給する。環状部材２０，２４は
チューブ１２の周りを円周方向に同方向又は逆方
向に自由に回転できる。
第１冷却手段は、ほぼ円筒状の水冷マンドレル
３４及び一対のほぼ円筒状のガスベアリング３
６，３８から構成される。ガスベアリング３６，
３８は、マンドレル３４と同軸的に、マンドレル
３４の両端に配置される。
ガスベアリング３６，３８は普通の型式のもの
であり、チューブ１２がほとんど抵抗なく通過で
きるよう薄いエアクツシヨンを形成する。
押出されたチューブ１２の表面は選択的にノズ
ル１６，１８からの空気流と接触し、フイルムが
冷却された部分に複数の狭いストリツプを形成す
る。
この選択的冷却によつて、冷却された領域の材
料の溶融張力（melt tension）が高まるため、フ
イルムは後続の引き伸し工程においては、隣接す
る暖いフイルム領域より引き伸される程度が小さ
くなる。
この高い溶融張力により、フイルムに明確な線
状隆起部が形成される。ノズル１６，１８がチュ
ーブ１２の周りに互いに反対方向に回転される場
合は、十文字状の線状４隆起部パターンが形成さ
れ、フイルムの機械的強度・靱性を高める。
望むならば、図示しないが、普通の形態の適当
なモータ駆動機構を環状部材２０，２４を回転さ
せるために設けることを可能である。
チューブ１２の拡大又は引き伸しは、チューブ
１２が、第１冷却部材１４と軸方向に一定間隔を
隔てて配置される環状ガスベアリンク４０を通過
して後生ずる。押出されたチューブの径は、チュ
ーブの拡張部４４の内に閉じ込められたエアバブ
ル、全体として４２で示される、によつてその後
拡大される。この間、チューブ１２はノズル１
６，１８と冷却手段１４間の適当な位置に保持さ
れる。
図示したように、領域４４におけるチューブ径
の拡大は、希望に応じた径とすることができる。
この拡大プロセスは普通の方法によつて行われ
る。
環状ガスベアリング４０を通過した後のチュー
ブ１２を冷却するために第２冷却手段４６が設け
られる。第２冷却手段は、チューブの径が拡大さ
れる際、チューブの外表面に向つて冷却ガスを流
す手段を包含することができる。
同様な形態で、チューブが押出しダイから押出
された（直）後、チューブの外表面に向つて冷却
ガスを流す第３冷却手段が設けられる。
第２、第３の冷却手段４６，４８は、フイルム
の選択的冷却（diffcrential cooling）が発生し
ないように、チューブ１２の（外）表面もしく
は、領域４４に向つて、ほぼ均一な流れとして空
気を流すことが望ましい。
外部ガスベアリング４０により、ベアリング４
０通過後の領域４４における押出しチューブ１２
の膨張（inflate）が可能とる。該膨張は、領域
４４を破線、実線で示しているように希望する径
とすることができる。このことによつて、ダイ１
０から一定の径で押し出されたチューブ１２であ
つても、領域４４において、例えば1.5：１から
３：１更にはそれ以上の比率に拡大することがで
きる。勿論、該拡大比率は、用いられるフイルム
の材質、製造後のフイルムの用途等各種要素に応
じて適切なものが選定される。
第１図からもわかるように、水冷マンドリル３
４は、ガスベアリング３６，３８の径よりも僅か
に小径である。この違いを明確に示すために、第
１図では若干誇張した記載を行つた。マンドレル
３４は摩擦抵抗の小さい外表面を持つことが望ま
しい。
ノズル１６，１８から噴出される空気によつ
て、チューブ１２とマンドレル３４の表面が近接
状態とされる。このことにより、空気が吹きつけ
られるフイルムチューブの該当部分の冷却作用が
高められ、明確な線状隆起部が形成されると共
に、押出し速度を大きくすることができる。
第２図には、本発明の第２実施例が示されてい
る。第２図に図示する装置は、多くの点で第１図
に示した第１実施例と同様な構成を持つ。従つ
て、変更のない同様な構成については同じ符号番
号を付し、説明は省略する。
第２図に示す第２実施例の第１図との相違点
は、ガスベアリング４０をチューブが通過した
（直）後にチューブの内表面を冷却するために、
押し出されたチューブ１２の内部中央かつ、チュ
ーブの膨張もしくは拡大領域の中に配置された第
４冷却手段５０を有する点である。図からもわか
るように、第４冷却手段５０は環状ガスベアリン
グ４０内径よりもある程度大きな外径を持つ。
第４冷却手段５０は、ガスベアリング５４が付
設される水冷マンドレル５２から構成される。マ
ンドレル５２は実線で示すように最小径のチュー
ブセクシヨン４４を製造する場合に用いられる。
破線で示される大径チューブを製造する場合には
マンドレル５２での冷却は行わない。このことに
より最小径の膨張メツシユフイルムチューブを製
造する場合に生産速度を高めることが可能となる
と共に、装置の交換を要せず大径のメツシユフイ
ルムチューブの生産能力も維持できる。
最小径のチューブを製造する場合には、必要に
応じてマンドレル５２の周りにチューブをマンド
レル５２に向つて近づけるために図示しない風箱
を設けてもよい。
該風箱は、大径のメツシユフイルムチューブを
製造する場合に取外し易いように、二つの半環状
部材から構成される。他の形態では、第４冷却手
段５０は、マンドレル５２を持たず、ガスベアリ
ング５４のみで構成することも可能である。
第３図には、本発明の第３実施例が示されてい
る。多くの要素は第１図、第２図の実施例と共通
しており、従つて、共通する要素には同じ符号番
号を付してある。第３図の実施例の第１，２図実
施例との相違点は、押出しダイ５５が、熱により
可塑化された合成樹脂材の比較的大径のフイルム
チューブ５６を製造する点である。押出しダイ
は、更にダイ５５と同軸かつ近接して第２環状ガ
スボアリング５８を有する。第２環状ガスベアリ
ング５８は、押出しダイ５５から押出されたチュ
ーブ５６をその中に受け入れ通過させる。該ベア
リング５８は、チューブ５６がダイ５５から押出
された際のチューブ５６の径より小径の内径を有
する。該内径は、第１冷却手段１４の外径とほぼ
同径である。チューブ５６はダイ５５とガスベア
リング５８間で引伸されることによりその径が縮
小する。
ダイ５５の径をある程度大きくすることによ
り、第１、第２実施例に比較して、フイルム材を
一定押出し速度で押出す場合、低圧、低融点での
製造が可能となる。その結果として、第３図に示
す配置は高い生産能力を持つこととなる。
必要に応じて、第１図における冷却手段４８と
類似の付加的冷却手段をダイ５５の近くに設ける
ことも可能である。供給される冷却量を調整する
ことによつて、フイルム材の押出し方向に沿つた
配向性が調整され、用途に最も適した特性が得ら
れる。
チューブ５６内外の差圧を最小のものとするた
め、チューブ５６を取り囲む位置に外部風箱が設
けられてもよい。
ある場合においては、マンドレル３４と付設ガ
スベアリング３６，３８を、該３者とほぼ等しい
長さを有する単一の大きなガスベアリングに置換
することにより、第１図から第３図に示された装
置の構成を単純化することが望しい。しかし、そ
うするならば、冷却能力が低下し、対応して、得
られるべき押出し速度が低下することになる。
本発明の概念から逸脱することなく、第１図か
ら第３図に示した装置に数多くの他の改変を加え
得ることは明らかである。例えば、第２図に示し
た第４冷却手段５０を必要に応じて第１図及び第
３図の装置に組合せることもできる。
本発明の装置及び方法は、熱可塑性を持ちフイ
ルムとして押出されうる合成樹脂であるならばい
かなるものにでも適用しうる。好ましい実施例を
参照しながら、発明の詳細を述べてきたが、請求
の範囲に記載された発明の概念から逸脱すること
なく、変形、改変を加えることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、部分的に切断面で表示した本発明の
第１実施例の側面図、第２図は、部分的に切断面
で表示した本発明の第２実施例の側面図、第３図
は、部分的に切断面で表示した本発明の第３実施
例の側面図である。 １０，５５……押出しダイ、１２……チュー
ブ、１４……第１冷却手段、１６，１８……冷却
ノズル、４０……環状ガスベアリング、４６……
第２冷却手段、４８……第３冷却手段、５０……
第４冷却手段、５８……第２環状ガスベアリン
グ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ メツシユフイルムの製造装置にして、 熱によつて可塑化された合成樹脂材のチユーブ
    状フイルムを押出すための押出しダイ、 チユーブ状フイルムの内表面を冷却するために
    押出されたチユーブ状フイルムの内部中央に位置
    し、該チユーブ状フイルムの内径とほぼ等しい外
    径を有する第１冷却手段、 該第１冷却手段の半径方向外側に配置され、押
    出されたチユーブ状フイルムの外表面に向つて複
    数の冷却ガス流を流すために用いられる複数の冷
    却ノズル、及び、 第１冷却手段から軸方向に一定間隔を隔てて配
    置され、第１冷却手段を通過した該チユーブ状フ
    イルムが、その中を通れるようにした環状ガスベ
    アリングであつて、押し出されたチユーブ状フイ
    ルムの径が、その後、内部に閉じ込められたエア
    バブルにより拡大可能であるもの、 から成ることを特徴とするメツシユフイルムの製
    造装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のメツシユフイ
    ルムの製造装置において、第１冷却手段は、ほぼ
    円筒状のマンドレル及び該マンドレルと同軸かつ
    該マンドレルの両端に配置される一対のほぼ円筒
    状のガスベアリング、又は、単独のほぼ円筒状の
    ガスベアリングから構成されることを特徴とする
    メツシユフイルムの製造装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のメツシユフイ
    ルムの製造装置において、複数の該冷却ノズルの
    うち少くともいくつかは、該チユーブ状フイルム
    の周りに円周方向に可動であることを特徴とする
    メツシユフイルムの製造装置。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
    に記載のメツシユフイルムの製造装置であつて、
    該チユーブが該環状ガスベアリングを通過した
    後、該チユーブの径が拡大される際に、該チユー
    ブフイルムの外表面に向つて冷却ガスを流す第２
    冷却手段を有することを特徴とするメツシユフイ
    ルムの製造装置。 ５ 特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
    に記載のメツシユフイルムの製造装置であつて、
    該チユーブ状フイルムが押出しダイから押出され
    た直後に該チユーブ状フイルムの外表面に向つて
    冷却ガスを流す第３冷却手段を有することを特徴
    とするメツシユフイルムの製造装置。 ６ 特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか
    に記載のメツシユフイルムの製造装置であつて、
    該チユーブ状フイルムの内部中央に位置し、該環
    状ガスベアリングの内径よりも実質的に大きい外
    径を持ち、該チユーブ状フイルムが該環状ベアリ
    ングを通過した（直）後にフイルムの内表面を冷
    却する第４冷却手段を有することを特徴とするメ
    ツシユフイルムの製造装置。 ７ 特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか
    に記載のメツシユフイルムの製造装置であつて、
    該押出しダイに近接かつ同軸に配置され、該押出
    しダイから押出された該チユーブ状フイルムを通
    過させるように受入れ、該チユーブ状フイルムが
    押出しダイから押出された時点でのチユーブ状フ
    イルムの径より小さな内径を持ち、該内径は該第
    １冷却手段の外径とほぼ同径である第２の環状ガ
    スベアリングを有することを特徴とするメツシユ
    フイルムの製造装置。 ８ メツシユフイルムの製法であつて、 熱により可塑化された合成樹脂材をチユーブ状
    フイルムを形成するために押出すステツプ、 複数の冷却ガス流を該チユーブ状フイルムの外
    表面に向けて流すと同時に、該チユーブ状フイル
    ムの内表面を冷却するためにチユーブ状フイルム
    を中央に配置されたほぼ円筒状の第１冷却手段の
    範囲にわたつて通過させるステツプ、 続いて、該冷却手段の外径とほぼ等しい内径を
    有する環状ガスベアリングの中をチユーブ状フイ
    ルムを通過させるステツプ、及び、 続いて、内部に閉じ込められたエアバブルによ
    りチユーブ状フイルムの径を拡大するステツプ、
    から成ることを特徴とするメツシユフイルムの製
    法。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載のメツシユフイ
    ルムの製法であつて、該冷却ガス流のうちの少な
    くともいくつかは、押出されたチユーブ状フイル
    ムの周りに円周方向に動かされることを特徴とす
    るメツシユフイルムの製法。 １０ 特許請求の範囲第８項又は第９項に記載の
    メツシユフイルムの製法であつて、該チユーブ状
    フイルムの径が拡大される際に、冷却ガスを該チ
    ユーブ状フイルムの外表面に向つて流すことによ
    り、該チユーブ状フイルムを冷却するステツプを
    有することを特徴とするメツシユフイルムの製
    法。 １１ 特許請求の範囲第８項乃至第１０項のいず
    れかに記載のメツシユフイルムの製法であつて、
    該チユーブ状フイルムが押出された直後に、冷却
    ガスを該チユーブ状フイルムの外表面に向つて流
    すことにより、該チユーブ状フイルムを冷却する
    ステツプを有することを特徴とするメツシユフイ
    ルムの製法。 １２ 特許請求の範囲第８項に記載のメツシユフ
    イルムの製法であつて、第１冷却手段は、ほぼ円
    筒状のマンドレル及び該マンドレルと同軸かつ該
    マンドレルの両端に配置される一対のほぼ円筒状
    のガスベアリング、又は、単独のほぼ円筒状のガ
    スベアリングから構成されることを特徴とするメ
    ツシユフイルムの製法。 １３ 特許請求の範囲第８項に記載のメツシユフ
    イルムの製法であつて、比較的大径のチユーブ状
    フイルムを押出し、その後、チユーブ状フイルム
    を軸方向に引き伸すことにより、比較的大径であ
    つた該チユーブ状フイルムの径を縮少させるステ
    ツプを有することを特徴とするメツシユフイルム
    の製法。
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