JPH0725069B2 - 樹脂フィルムの穿孔装置および穿孔方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、防水性を有し、しかしながら通気性および透
湿性を有する多孔質樹脂フィルムの穿孔装置および穿孔
方法に関する。

［従来の技術］ 最近、気体状や液体状物質の分離、濾過技術が進み、精
密濾過材の開発が確立されつつある。

精密濾過材としては、例えば、使い捨て紙おむつや生理
用品等で広く知られるように、防水性を有し、しかしな
がら通気性および透湿性に優れた樹脂フィルムが多用さ
れている。

このような樹脂フィルムは、ポリエチレンやポリプロピ
レン等のフィルムに微細な孔を形成したもので、この微
細な孔の大きさにより、防水性、通気性、透湿性等の機
能が決定される。

従来におけるこの種の穿孔樹脂フィルムの作り方とし
て、特開平１−266150号公報に示される方法が知られて
いる。

このものは、熱可塑性樹脂に微細な無機物を多量に混合
してこれを製膜し、このフィルムを相当倍率まで延伸
し、この延伸により無機物とフィルムの境界部を破壊さ
せ、この破壊によりフィルムに破壊孔を多数個形成する
方法である。

また、他の方法として、ニードルパンチ法や熱溶融穿孔
法等のような機械的穿孔法も知られている。上記ニード
ルパンチ法の場合は、樹脂フィルムに加熱された針を押
し付けて孔を開ける方法であり、また、熱溶融穿孔法は
エンボスロールにより熱でフィルムを溶融し、穿孔する
方法である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記公開公報に示された破壊による穿孔
方法は、数μｍ程度の極めて細い孔を形成することが出
来る利点をもつが、樹脂の素材に微細な無機物を多量に
混合してこれを製膜するものであるから、製膜技術が難
しく、かつこのフィルムを延伸して無機物とフィルムの
境界部を破壊させるにも手間を要し、さらには円滑に破
壊されない場合もあるので、破壊孔の大きさや分布にば
らつきが発生するなどの不具合がある。

また、上記従来の機械的穿孔方法は、孔の大きさが数10
0μｍ程度の大きさとなり、防水機能が充分でなくなる
不具合がある。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、そ
の目的とするところは、１μｍないし50μｍ程度の大き
さの孔を容易かつ均一に形成することができ、製造が容
易で量産に好適する樹脂フィルムの製造装置および製造
方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係わる樹脂フィルムの穿孔装置は、一対の挟圧
ローラを備え、一方の挟圧ローラは金属製ローラ本体と
この本体表面に微細な凹凸面を形成するためにコーティ
ングされた多数の微細な人工ダイヤモンド粒子とにより
構成され、前記一対の挟圧ローラ間に樹脂フィルムを通
過させた前記一方の挟圧ローラの前記凹凸面の凸部で前
記樹脂フィルムを突き破ることにより前記樹脂フィルム
に多数の微細な孔を形成することを特徴とするものであ
る。

本発明に係わる樹脂フィルムの穿孔方法は、一対の挟圧
ローラを備え、一方の挟圧ローラは金属製ローラ本体と
この本体表面に微細な凹凸面を形成するためにコーティ
ングされた多数の微細な人工ダイヤモンド粒子とにより
構成され、樹脂フィルムを前記一対の挟圧ローラ間に通
過させる前に延伸させ、この延伸状態で前記一対の挟圧
ローラ間に通過させて前記一方の挟圧ローラの前記凹凸
面の凸部で前記樹脂フィルムを突き破って穿孔を行い、
この多数の微細な孔が形成された樹脂フィルムを前記一
対の挟圧ローラ間に通過させた後に延伸状態から収縮復
元させることを特徴とするものである。

［作用］ 本発明の装置によれば、挾圧ローラに形成した凹凸面の
凸部で樹脂フィルムを突き破ってこの樹脂フィルムに微
細な孔を形成することができ、小さな径の孔を多数個、
均一にかつ連続的に形成することができる。

また、本発明の方法によると、一対の挾圧ローラ間に樹
脂フィルムを通過させる前にこの樹脂フィルムを数倍に
延伸させ、この延伸状態で上記一対の挾圧ローラ間で樹
脂フィルムに穿孔し、これら挾圧ローラ間を通過した後
この樹脂フィルムを延伸状態から収縮復元させるように
したから、穿孔の大きさを凹凸面の凸部の大きさより数
倍に小さくすることができる。

［実施例］ 以下本発明について、図面に示す一実施例にもとづき説
明する。

図において１は、穿孔しようとする樹脂フィルムであ
り、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、その他、ポリウレタン等のエラストマー樹脂などの
フィルムに適用できる。

上記樹脂フィルム１は、図示しない繰出しローラから繰
り出され、巻取ローラ２により巻き取られることによ
り、矢印Ａ方向に等速度で連続的に送られる。

この樹脂フィルム１の送り経路途中には、一対の挾圧ロ
ーラ３、４が設けられている。これら挾圧ローラ３、４
は互いに圧接されて回転するようになっており、これら
一対の挾圧ローラ３、４間で上記樹脂フィルム１を挾圧
する。

一方の挾圧ローラ３は押圧側であり、他方の挾圧ローラ
４は受け側をなす。

押圧側の挾圧ローラ３は、表面が凹凸面とされている。

本実施例の挾圧ローラ３は、第３図に拡大して示す通
り、スチールからなる中空のローラ本体3aの表面に人工
ダイヤモンドの粒子５…を付着させることにより、これ
らダイヤモンド粒子５…によって凹凸面を形成してあ
る。人工ダイヤモンドの粒子５は、例えば平均粒径が10
〜50μｍ程度で均一な大きさのものが使用され、上記ロ
ーラ本体3aの表面に電着法などの手段で均等な分布とな
るようにコーティングしてある。

この表面状態を第４図に拡大して顕微鏡写真で示してあ
る。

略均一な大きさの人工ダイヤモンド粒子が分散してコー
ティングされている様子が判る。

上記受け側の挾圧ローラ４は、例えばスチール、セラミ
ックス、テフロンやエポキシ樹脂などのようなプラスチ
ック、あるいはウレタンやネオプレーンなどのようなゴ
ム、またはベークライトやエボナイトなどのような熱硬
化性樹脂などで中空形に形成されている。

なお、本実施例では、受け側の挾圧ローラ４が軸方向に
区分された複数の大径部4a、4aを有し、これら大径部4
a、4aが上記押圧側挾圧ローラ３に圧接する。

したがって、樹脂フィルム１の軸方向の２箇所で帯状に
穿孔がなされる。

また、この受け側の挾圧ローラ４は、詳図しないが例え
ば表面に多数の小孔を設けるとともに、図示の下半分を
チャンバー６で囲い、このチャンバー６を真空ポンプ７
に接続してある。小孔の大きさは0.1mm以上としてあ
る。

上記真空ポンプ７を運転するとチャンバー６内が負圧に
なり、このため挾圧ローラ４の内部も負圧になり、挾圧
ローラ４の上半分の小孔から外気を吸い込み、この挾圧
ローラ４の下半分の小孔からチャンバー６内に外気を吹
き込む。

これら小孔は、上記押圧側の挾圧ローラ３で樹脂フィル
ム１に孔を開けた場合に、この孔に該当するフィルムの
破片を吸い込み、チャンバー６を通じて排除するもので
ある。

また、本実施例では、上記一対の挾圧ローラ３、４の前
方に一対の導入ローラ８、９を設けてあるとともに、一
対の挾圧ローラ３、４の後方に一対の導出ローラ10、11
を配置してある。

導入ローラ８、９と挾圧ローラ３、４の間には加熱炉12
が形成されており、かつ挾圧ローラ３、４と導出ローラ
10、11の間にはアニール炉13が形成されている。

したがって樹脂フィルム１が矢印Ａ方向に送られる間
で、導入ローラ８、９を通過した樹脂フィルム１は加熱
炉12で加熱され、つぎに挾圧ローラ３、４で挾圧され、
再びアニール炉13で加熱されて導出ローラ10、11から送
り出される。

この場合、加熱炉12で加熱された樹脂フィルム１は熱変
形温度まで加熱されて軟化し、この軟化状態で挾圧ロー
ラ３、４側からの引っ張り作用等の適宜手段で樹脂フィ
ルム１に張力が与えられ、この樹脂フィルム１を数倍、
例えば１〜10倍に延伸変形する。

また、上記アニール炉13においては、上記延伸変形した
樹脂フィルム１を再び加熱して熱収縮させることによ
り、延伸前の状態に収縮復帰させるものである。

このような構成の穿孔装置を用いて、樹脂フィルム１に
孔を開ける方法を説明する。

図示しない繰出しローラから繰り出された樹脂フィルム
１は、巻取ローラ２により巻き取られることにより矢印
Ａ方向に等速度で連続的に送られる。

樹脂フィルム１が導入ローラ８、９を通過すると加熱炉
12で加熱され、この時樹脂フィルム１は熱変形温度まで
加熱されて軟化し、この軟化状態で樹脂フィルム１は、
例えば１〜10倍に延伸変形される。

この延伸状態で樹脂フィルム１は挾圧ローラ３、４間を
通過され、この通過中にこれら挾圧ローラ３、４で圧挟
されて穿孔される。

すなわち、一方の挾圧ローラ３には表面に平均粒径が10
〜50μｍ程度の人工ダイヤモンド粒子５…をコーティン
グしてあるから、一対の挾圧ローラ３、４間で圧挟され
た樹脂フィルム１は、人工ダイヤモンド粒子５…により
突き破られて孔が開けられる。

この時の孔の大きさは、孔径および孔の深さ共に人工ダ
イヤモンド粒子５…の粒子径に相当し、10〜50μｍ程度
になる。

また、挾圧ローラ３の表面には、上記人工ダイヤモンド
粒子５が略均等に分散してコーティングされているの
で、形成された孔の分散も均等になる。

なお、本実施例では、受け側の挾圧ローラ４に軸方向の
大径部4a、4aを形成してあるので、これら大径部4a、4a
が上記押圧側挾圧ローラ３に圧接し、したがって、樹脂
フィルム１には幅方向の２箇所で穿孔がなされ、つまり
軸方向の離れた２条の帯状の領域にに穿孔がなされる。

また、この時、樹脂フィルム１は人工ダイヤモンド粒子
５…により突き破られるものであるから、突き破りによ
り樹脂フィルムの微細な破片が粉状に生成される。受け
側の挾圧ローラ４には、図示しないが表面に孔径が0.1m
m以上の多数の小孔を設けてあるから真空ポンプ７の運
転により、挾圧ローラ４の上半分の小孔から微細な破片
を吸い込み、この破片をチャンバー６を通じて排除す
る。したがって、ミクロン単位の破片、つまり粉状のス
クラップが周囲に撒き散らされることがなく、作業環境
を良好に維持する。

このようにして、穿孔された樹脂フィルム１はアニール
炉13を通過され、この時、上記延伸した樹脂フィルム１
が再び加熱されて熱収縮される。つまり、樹脂フィルム
１は延伸する前の状態に収縮復帰される。これにより上
記孔も収縮され、10〜50μｍ程度であった孔の大きさ
が、１〜５μｍ程度まで小さくすることができる。

このような多孔質樹脂フィルムは巻き取りローラ２に巻
き取られる。

上記の方法で得られた樹脂フィルム１の孔の状態は第５
図の拡大写真で示されており、孔の大きさが揃い、かつ
分布も略均一であることが判る。

上記のような穿孔装置であれば、一方の挾圧ローラ３の
凹凸面が、平均粒径10〜50μｍ程度の人工ダイヤモンド
粒子５…をコーティングして形成されているので、これ
ら人工ダイヤモンド粒子５…により突き破られる樹脂フ
ィルム１には、人工ダイヤモンド粒子５…の大きさに応
じた大きさの孔が形成され、かつ人工ダイヤモンド粒子
５の分散に応じた分散の孔が形成される。

人工ダイヤモンド粒子５は粒の大きさを揃えることがで
きるので孔の大きさを略同等に揃えることができる。

この挾圧ローラ３は、ローラ本体3aに微細な人工ダイヤ
モンド粒子５…を電着法などの手段で付着されたもので
あるから、人工ダイヤモンド粒子５…の粒径を選定する
ことにより孔の大きさを設定することができ、かつ粒の
大きさを揃えることにより孔の大きさを略同等に揃える
ことができ、しかもその分散は電着法を採用すれば略均
一になり、分散密度の選択の容易になし得る。

しかも、人工ダイヤモンドを用いるので耐磨耗性に優
れ、長寿命になる。

さらに上記の方法によれば、樹脂フィルム１に穿孔する
前にこの樹脂フィルム１を延伸させておき、この状態で
穿孔し、この後収縮復帰させるので、孔は延伸状態で穿
設されることになり、孔の大きさを穿設時の大きさより
数倍に小さくすることができる。

このため、機械的穿孔方法であるにも拘らず、孔径の小
さな、すなわち防水性に優れて多孔質樹脂フィルムを得
ることができる。

しかも、上記装置および方法の説明から理解できるよう
に、穿孔作業は連続作業として行えるので、作業性に優
れ量産が可能であり、安価に製造できる。

そして、穿孔作業は自動的に行えるので、樹脂フィルム
の製造工程や加工工程の途中に付加して連続作業を行う
ことができ、例えばスリッタ、インフレーション法製造
ライン、Ｔダイ法製造ライン、ラミネート製造ライン、
フィルム印刷ライン、製袋加工ラインなどと組み合わせ
て連続加工が可能になる。

なお、本発明は上記の実施例に制約されるものではな
い。

すなわち、挾圧ローラ３の表面はダイヤモンド微粒子の
コーティングで形成することには制約されず、例えばセ
ラミックスや金属の粉末をコーティングして凹凸面を形
成したり、セラミックス表面の梨地面をそのまま利用し
て樹脂フィルムを突き破る凹凸面にしてもよい。

また、受け側挾圧ローラ４は、表面に形成した小孔を通
じてフィルムの微細な破片を排除することには制約され
ない。

そして、受け側挾圧ローラ４には軸方向に区分された大
径部4a、4aを形成して、樹脂フィルム１に穿孔された２
条の帯領域を形成することには限らない。

さらには、樹脂フィルム１を穿孔前に延伸させる場合、
加熱して熱変形させることには限らず、エアストマー樹
脂の場合は加熱することなくフィルム１を延伸させるこ
とができ、機械的手段で引き伸ばすようにすればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の穿孔装置によれば、挾圧ロ
ーラに形成した凹凸面の凸部で樹脂フィルムを突き破っ
てこの樹脂フィルムに微細な孔を形成することができ、
小さな径の孔を多数個、均一にかつ連続的に形成するこ
とができる。

また、本発明の穿孔方法によると、一対の挾圧ローラ間
に樹脂フィルムを通過させる前にこの樹脂フィルムを数
倍に延伸させ、この延伸状態で上記一対の挾圧ローラ間
で樹脂フィルムに穿孔し、これら挾圧ローラ間を通過し
た後この樹脂フィルムを延伸状態から収縮復元させるよ
うにしたから、穿孔の大きさを凹凸面の凸部の大きさよ
り数倍に小さくすることができ、微細な孔を容易に穿設
することができるので防水性に優れた多孔質樹脂フィル
ムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は穿孔装置の構
成図、第２図は第１図中II−II線の矢視図、第３図は押
圧側挾圧ローラの表面部を拡大した断面図、第４図は押
圧側挾圧ローラ表面の粒子構造の写真、第５図は製造さ
れた樹脂フィルムの孔を示す繊維の形状の写真である。 １…樹脂フィルム、３…押圧側挾圧ローラ、４…受け側
挾圧ローラ、５…人工ダイヤモンド粒子、12…加熱炉、
13…アニール炉。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の挟圧ローラを備え、一方の挟圧ロー
   ラは金属製ローラ本体とこの本体表面に微細な凹凸面を
   形成するためにコーティングされた多数の微細な人工ダ
   イヤモンド粒子とにより構成され、前記一対の挟圧ロー
   ラ間に樹脂フィルムを通過させて前記一方の挟圧ローラ
   の前記凹凸面の凸部で前記樹脂フィルムを突き破ること
   により前記樹脂フィルムに多数の微細な孔を形成するこ
   とを特徴とする樹脂フィルムの穿孔装置。
2. 【請求項２】一対の挟圧ローラを備え、一方の挟圧ロー
   ラは金属製ローラ本体とこの本体表面に微細な凹凸面を
   形成するためにコーティングされた多数の微細な人工ダ
   イヤモンド粒子とにより構成され、樹脂フィルムを前記
   一対の挟圧ローラ間に通過させる前に延伸させ、この延
   伸状態で前記一対の挟圧ローラ間に通過させて前記一方
   の挟圧ローラの前記凹凸面の凸部で前記樹脂フィルムを
   突き破って穿孔を行い、この多数の微細な孔が形成され
   た樹脂フィルムを前記一対の挟圧ローラ間を通過させた
   後に延伸状態から収縮復元させることを特徴とする樹脂
   フィルムの穿孔方法。
3. 【請求項３】前記樹脂フィルムの延伸は、樹脂フィルム
   を加熱して軟化させることによりなされ、かつ前記微細
   な孔が形成された樹脂フィルムの収縮復元は、再加熱す
   ることによりなされることを特徴とする請求項２記載の
   樹脂フィルムの穿孔方法。