JPH085792Y2 - 改良された引裂き強度を有するテープ - Google Patents

改良された引裂き強度を有するテープ

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JPH085792Y2
JPH085792Y2 JP1990080730U JP8073090U JPH085792Y2 JP H085792 Y2 JPH085792 Y2 JP H085792Y2 JP 1990080730 U JP1990080730 U JP 1990080730U JP 8073090 U JP8073090 U JP 8073090U JP H085792 Y2 JPH085792 Y2 JP H085792Y2
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roll
ribs
rib
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ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング カンパニー
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は補強された感圧性接着テープに関する。
従来技術、および考案が解決しようとする課題 フィラメントテープとしても知られている補強テープ
は一般にテープの１つの主面に接着剤によって接着され
た多数のガラスまたは合成重合体フィラメントを含む多
数のヤーンを含んでいる。これと異なり、ヤーンは個々
のフィラメントに置換えられることができる。通常感圧
性接着剤層がテープのヤーンまたはフィラメント支持面
上に付与されるのである。フィラメントテープはウォー
プビーム（warp beam）またはスプールから引出される
連続的なフィラメントまたはヤーンを基層、例えばフィ
ルムまたはペーパーの裏張りに付与することによって作
られるのである。米国特許第2,750,315号はフィルムま
たはペーパーの裏張りが最初に接着剤溶液を被覆され、
次に充分に乾燥されて溶剤を除去されるようになされた
方法を開示している。この場合、合成重合体ヤーンが裏
張りに積層されるのである。次にヤーンを支持する裏張
りは第２の接着剤溶液を被覆されて、再度乾燥される。
仕上げられたテープは大型ロールの形状に巻回され、細
く切られて通常の方法でテープロールに巻回されるので
ある。この方法はまた捩じられない単ファイバーフィラ
メントにも応用されることができる。これらの総ての工
程の間に多くの問題が生じる。最も普通に生じる問題の
１つは積層工程の間のウォープビームからのフィラメン
トの破断である。ウォープビームからの個個のヤーンを
コーム（comb）に挿通して積層工程の間にヤーンの正し
い整合を行うように初期設定する間に多くの時間が費や
される。甚だ弱い何百ものヤーンの処理は困難である。
ヤーンの張力、接着剤被覆および積層のような処理の最
良の処理条件の選択は無駄および再作業を最少限にする
ために重要である。他の問題はテープのヤーンに対する
接着剤系の適応性である。接着剤は何百ものフィラメン
トより成る個々のヤーンを取巻いてはいるけれども接着
剤はそれぞれ個々のフィラメントを取巻いてはいない。
このことは接着剤およびフィラメントの表面の間の接着
作用を弱くするのである。
米国特許第4,592,938号は２つの重合体材料の同時押
出し作業による内部補強フィルムウェブを製造する方法
を開示している。引張り強度はフィルムウェブの長手方
向にフィルムウェブのマトリックス材料（matrix mater
ial）内に埋設された平らな補強帯片によって増大され
ている。このようなフィルムの主な用途はプラスティッ
ク袋およびこれの構成要素を補強することである。
米国特許第4,536,362号は一対の間隔をおかれたリッ
プ（lip）を通して樹脂を押出し加工することによる長
手方向リブを有するプラスティックフィルムを作る方法
を開示している。ダイのリップの一方はダイのリップを
横切る樹脂の流れの方向に対して角度をなして位置する
スロットを設けられている。樹脂内の不純物はダイのリ
ップの一方に設けられたスロットによって収集され、こ
れの中に保持される。このことは押出し工程の間のスロ
ットの配置により生じる剪断応力の場のために生じるの
であって、従って樹脂内の総ての不純物がフィルムの厚
くされたリブ部分内に収集されてこれの中に含まれ、こ
のようにしてフィルムの性能に対する不純物の有害な作
用を減少させるのである。
米国特許第4,454,192号はシート内に多数の人工的フ
ィラメントヤーンを埋めて、次に適当な接着剤によって
フィラメントヤーンを埋設することにより感圧性シート
接着剤テープを製造する方法を開示している。これらの
人工的ヤーンはシートの一側に埋められて、少なくとも
フィラメントヤーンの断面（section）の半分が露出さ
れて接着剤層内に埋設されるのを可能になす。この処理
は、ヤーンをテープの裏張り上に付与することを含む多
くの同じ機械的処理の問題、例えばヤーンの破断、装置
の作業時間の損失および材料の品質の劣化を生じるので
ある。
フィラメントテープは著しく有用なものであるけれど
も、これらのフィラメントテープを作る費用はフィラメ
ントが高価であり、処理費用が高いために高価になる。
フィラメント補強テープの費用を低減させるために若干
のメーカーは裏張りに接着されるフィラメントの数を減
少させることを行った。しかし、この方法はテープの引
裂き強度を減少させたのである。
品質の高いフィラメント補強テープは著しく大なる引
裂き強度を有することが知られているが、これらのもの
は一般に唯１度だけしか使用されず、従って消費者には
その使用が高価になる。従って適当な引裂き強度値を有
するが、高品質フィラメント補強テープの費用よりも遥
かに易い費用のテープを提供することが望まれている。
本考案は少なくとも１つの主面内に実質的に長手方向
に配置される多数のリブを一部分埋設され、さらに少な
くとも１つの主面上に接着剤層を支持する裏張りを含む
テープを提供することを目的とする。ここで用語「テー
プ」は広い幅で製造されるテープおよび狭い幅に切断さ
れたテープの両者を包含する。裏張りおよびリブはとも
に重合体材料によって製造されるのである。
課題を解決するための手段 上述の目的は実用新案登録請求の範囲に限定されるよ
うなテープを提供することによって解決される。
望ましい実施例においては、リブは裏張りとは別個に
製造され、両者が軟化された状態で裏張りに取付けら
れ、引続いて取付けの間に得られた溶融状態以上には裏
張りに融着されることなく裏張り内に埋設されるのであ
る。それぞれのリブのそれぞれの端部および裏張りの面
の間には埋設処理によって生じる切欠き状の離隔部があ
る。この離隔部はリブの断面の少なくとも50％裏張りの
面の下に配置される時に形成されることができる。
望ましい実施例においては、接着剤層は感圧性接着剤
によって作られるのである。テープは通常の平らなテー
プに比較して横断方向に改良された引裂き強度を与え
る。テープはまた機械の方向に大なる強度を与える。こ
のテープの費用は通常のフィラメント補強テープの費用
よりも遥かに易い。
本考案のテープは同時押出し加工によって作られるの
が望ましい。同時押出し加工を含む少なくとも２つの卓
越した実施例がある。これらの両方の実施例は次の工
程、すなわち（１）裏張りの材料を第１の押出し装置に
よって押出しダイに供給し、リブの材料を第２の押出し
装置によって押出しダイに供給し、（２）両方の材料を
ダイを通して被駆動冷却ロール上に押出し加工して溶融
リブ材料が溶融裏張り材料に接触して接着されるように
なし、（３）リブを支持する物品を分子配向によって機
械の方向に配向させ、（４）リブを裏張り内に充分な深
さに埋設してリブのそれぞれの端部および裏張りの面に
切欠き状の離隔部を形成し、（５）接着剤層を配向され
たリブ支持物品の少なくとも１つの主面に被覆する工程
を含んでいる。
第１の実施例においては、第１の溶融樹脂および第２
の溶融樹脂が、細長い側部を有し多数の小さい開口がこ
の細長い側部の少なくとも一側に沿って形成されたスロ
ットを有する単一のマニフォルドダイを通して押出し加
工されるのである。この方法によって、リブおよび裏張
りは同時に同じダイから押出される。第２の実施例にお
いては、第１の溶融樹脂が裏張りを形成する細長い側部
を有するスロットを有する二重マニフォルドダイの第１
のマニフォルドを通して押出されるようになされてい
る。第２の溶融樹脂がリブを形成する多数の開口を有す
る二重マニフォルドダイの第２のマニフォルドを通して
押出される。このようにして押出されたリブは裏張りに
指向され、裏張りとともに溶融されてリブ支持裏張りを
形成するのである。何れの実施例においても、裏張りは
充分に軟化されてそれぞれの軟化されないリブの主な部
分が裏張りの下に、望ましくはカレンダー処理（calend
ering process）によって配置できるようになされるの
である。
実施例 第１図を参照し、本考案のテープ10は少なくとも１つ
の主面に少なくとも一部分埋設された多数のリブ14を有
する裏張り12を含み、これらのリブが機械の方向に実質
的に長手方向に伸長するようになされている。テープ10
の少なくとも１つの主面上には接着剤層16、望ましくは
感圧性接着剤層が配置されている。
裏張り12は何れの押出し可能のフィルム形成重合体材
料から作られることもできる。裏張りに適当な重合体材
料はポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテ
レフタレートのようなポリエステル、ポリエチレンおよ
びポリプロピレンのようなポリオレフィン、エチレンお
よびポリプロピレンの共重合体のようなオレフィン共重
合体、ポリオレフィンの混合物、ビニリデン・クロライ
ド−ビニル・クロライド重合体、ビニルクロライドおよ
びビニルアセテートの共重合体のようなビニルクロライ
ド重合体、ポリビニルアルコール、ナイロンのようなポ
リアミド、可撓性アクリレートおよびメタクリレートを
含んでいる。
裏張り12の厚さは約0.0127mm乃至0.254mmの範囲にな
すのが望ましい。裏張り12は充分に可撓性を有し、ロー
ルの形状に巻回できるのが望ましい。
リブ14は何れの押出し可能の重合体材料から形成され
ることもできる。適当な材料は裏張りを形成するのに使
用されるものと同じ材料を含んでいる。リブ14の厚さ、
直径または断面寸法はダイオリフィス開口の形状、相対
的なダイ角度、オリフィス開口の位置、押出し物（extr
udate）に対する引張り率、ダイオリフィスを出る材料
の急冷率および長手方向の引伸ばし率によって決定され
る。これらのパラメーターは総て押出し加工技術分野の
当業者には公知である。裏張りの幅25.4mm（1in）当り
少なくとも10のリブ、さらに望ましくは少なくとも20の
リブ、最も望ましくは少なくとも25のリブがあるのが望
ましいのである。
裏張りは多数の凹みを有し、それぞれの凹みがリブに
よって占められていることを特徴とする。リブの断面の
最大50％が裏張りのリブ支持面の上方に突出できるよう
になっている。各リブが裏張りのリブ支持面からより小
さく突出している程より少ない接着剤が裏張りを被覆す
るのに必要とされる。各リブが裏張りからより大きく突
出している程より少ない剥離剤塗布（release coatin
g）が、もしあれば、裏張りを被覆するのに必要とされ
る。
リブの厚さの裏張りの厚さに対する比（第１図で見
て）は2:1ないし0.05:1、望ましくは1.5:1ないし0.25:1
の範囲になし得る。
テープを顕微鏡によって分析した結果（第９図、第10
図および第11図参照）、リブ14の小さい部分が裏張り12
に接触していないことを発見した。このことは第12図に
示されたテープとは対照的であるが、第12図は本考案の
テープを形成するための方法によって処理されることが
できるリブ支持テープを示している。第12図のリブ支持
テープにおいては、リブは単に裏張りに溶融されるだけ
であって、裏張り内に埋設されていない。リブ14のそれ
ぞれの端部には小さい切欠き状の離隔部18がリブ14の端
部17および裏張り12の面の間にある。このような離隔部
があることは本考案のテープの改良された横断方向の引
裂き抵抗力と関連があるのである。ここで使用されるリ
ブを示す時の用語「端部」は裏張りの面に垂直な線に接
線をなすリブの部分を意味する。リブの埋設がカレンダ
ー処理によって行われるようなここに説明される埋設処
理の性質のために、リブは楕円形の形状（第９図、第10
図および第11図参照）を有するようになされる。従っ
て、リブ14のそれぞれの端部17は点でなく平滑な曲線に
なされることを特徴とする。
テープを配向する前に、リブは、ダイオリフィス開口
の形状に関係して通常実質的に円形の断面すなわち
「Ω」形の断面を有する。配向の後で、このリブの断面
は屡歪曲され、例えば平らにされ、細長くされ、または
何等かの他の状態に変化されることができる。リブが押
出し加工によって作られる本考案のテープにおいては、
リブは、裏張りが予備成形されているか、またはリブと
ともに同時押出し加工されるかに関係なく、裏張りに融
着される傾向を有する。融着の後で、リブの質量の一部
分がリブの間の空間に流れ、これによってリブの最初の
断面、すなわち押出しダイから排出された直後に見られ
るような元の断面を歪曲させるのである。融着されたリ
ブが裏張り内に埋設される時に、リブは、リブおよび裏
張りのさらに進む融着作用が阻止されるようにして埋設
されるのである。リブは裏張りの横断方向の引裂き抵抗
力が減小されるような深さには裏張り内に埋設されない
のが望ましい。この埋設の望ましい深さは裏張りの厚さ
およびリブの断面の寸法に関係する。
接着剤層16に使用され得る接着剤は例えば感圧性接着
剤および加熱溶融接着剤を含んでいる。感圧性接着剤は
本考案に対して望ましい。感圧性接着剤はテープの技術
分野の当業者には公知であって、ここに参考として組込
まれているエンサイクロペジア・オブ・ポリマー・サイ
エンス・アンド・テクノロジー、第１巻、インターサイ
エンス・パブリッシャーズ（ニューヨーク:1964年）第4
45-550頁に記載されている。本考案に適当な感圧性接着
剤の代表的な例はアクリレート、樹脂で粘着化されたゴ
ム接着剤および粘着化された共重合体を含んでいる。
任意の低接着性裏打ち層が接着剤を支持する面とは反
対側の裏張り12の主面上に被覆されることができる。低
接着性裏打ちはこの分野の当業者には公知であって、例
えば米国特許第2,532,011号、米国特許第2,607,711号お
よび米国特許第3,318,852号に記載されており、これら
の特許は総ての参考のためにここに組込まれている。
テープの全重量は通常の熱的接着剤または感圧性接着
剤テープの全重量と同様で、一般に約50g/m2ないし約40
0g/m2、望ましくは100g/m2ないし350g/m2である。
テープの破断時の引張り強度は1750N/100mmを超過す
るのが望ましく、約1750N/100mmないし約7500N/100mmの
範囲が望ましい。伸びは10ないし50％の範囲で、望まし
くは10ないし30％の範囲になされる。
横断方向の引裂き抵抗力は裏張りの面およびそれぞれ
のリブのそれぞれの端部の間の切欠き状の離隔部によっ
て著しく改善される。この横断方向の引裂き抵抗力は1.
36kg（3 lbs）（13.34N）を超過するのが望ましい。
テープの巻戻し（unwind）は5.5ないし44.0N/100mmの
範囲になすのが望ましい。鋼に対する接着力は32.8N/10
0mmを超過するのが望ましい。
本考案のテープは従来技術のテープよりも多くの利点
を有する。リブは感圧性接着剤によって裏張りに接着さ
れていないから、通常のフィラメントを裏張りに接着す
るのに使用される接着剤の処理のための乾燥炉は必要で
ない。さらに、裏張りにリブを接着するためのプライマ
ー被覆の必要はない。例えばフィラメントの持上げ、離
隔、収縮、皺発生、またはテープの螺旋状化のようなフ
ィラメントを使用するために生じる多くの問題が排除さ
れるのである。テープは均一な外観を有するようになさ
れることができる。何故ならばリブの形状および寸法が
容易に制御できるからである。
本考案のテープは通常のフィラメント補強テープの引
張り強度と同様の引張り強度を有するようになすことが
でき、また平らで機械の方向に緊張された（tensilize
d）テープの引張り強度と同様の引張り強度を有するこ
とができる。本考案のテープは実質的に長手方向のリブ
によって与えられる抵抗力により甚だ良好な横断方向の
引裂き抵抗力を与える点で、配向された平らなテープよ
りも優れた利点を発揮する。ここで使用される用語「横
断方向」はテープのシートの機械の方向に対して直角な
拡がり（dimension）を意味する。用語「機械の方向」
はテープのロールの円周方向を意味する。本考案のテー
プは、横断方向に切断または裂け目を付される場合に、
配向された平らなテープよりも少なくとも100％強度が
大きいのである。リブによって与えられる抵抗力は横断
方向の残余の部分を横切る引裂きの伝播を禁止する。平
らな緊張されたフィルムは、裂け目を付され、または切
断される時に張力を受けるフィルムの横断方向を横切っ
て直ちに引裂かれるものである。
本考案のテープは横断方向に引裂かれる時にガラス補
強テープよりも優れた利点を発揮する。何故ならばガラ
ス補強テープとは異なり本考案のテープはガラス対ガラ
スの摩耗因子の欠点を受けることがないからである。こ
の摩耗因子は個々のヤーン内および隣接するヤーンの間
にある。ガラス補強テープは摩耗現象によって横断方向
にテーププを横切って広い範囲で引裂かれる恐れがあ
る。本考案のテープは機械内で破壊し、または横断方向
に引裂かれる時に長手方向に破壊される傾向がある。本
考案のテープをガラス補強テープと比較すると、横断方
向の引裂き抵抗力の値はガラス補強テープに対してさら
に高くなる。以下に説明される試験方法の部分にて概説
された横断方向引裂き方法によって測定されるこの値は
「インストロン」チャート記録装置によって引裂き抵抗
力の値の正確な測定を行うことができないために誤りを
生じることがある。何故ならば本考案のテープのさらに
良好なモード（mode）は常に機械の方向（長手方向）の
破壊であって、さらに貧弱なモードは試験を受ける試料
の横断方向の引裂きの伝播であるからである。
本考案のテープの費用は従来技術のフィラメント補強
テープの費用よりも易く、通常僅か約50％の額である
が、これは主に処理の独特の方法およびフィラメントを
購入してこれらのフィラメントを裏張りに取付けるため
の大なる費用が省略されることによるのである。本考案
の製品はテープ製造装置に導入する前の原材料の必要な
処理および原材料がテープ製品に組合される前に必要な
附加的な変換作用（converting）によって生じるテープ
の予期される欠陥から生じる費用の大部分を排除する。
以下の理由によって本考案のテープは同時押出し処理
により製造することが望ましい。すなわちその理由と
は、（１）テープはリブおよび裏張りの同時押出しを行
い、リブを裏張りの面の下に埋設し、接着剤および剥離
剤塗布を付与することによって単一の処理工程で製造で
き、（２）原材料の購入および通常のフィラメント補強
テープ製品を製造するのに必要な附加的な処理に関連す
る附加的な高い費用が不要で、（３）完成したリブ支持
テープを形成するために同時押出し工程により製造され
るテープが、裏張りまたは支持体に取付けるための附加
的な処理を通常必要とする合成または天然フィラメント
を必要とせず、（４）同時押出し工程によって形成され
るテープが均一で調和するものであることである。通常
のフィラメント補強テープの欠点、例えばヤーン取扱い
の問題によるフィラメントのないテープ部分、皺の発
生、フィラメントをフィルム裏張りに組合せる時の張力
に関連する差異による座屈のような若干の主な欠点を生
じないのである。さらに、（５）テープは従来技術を利
用して製造される製品と同じまたは優れた物理的特性を
有して製造できるのである。
本考案のテープは同時押出し技術によって最も有利に
作られる。第２図および第４図を参照し、２つの通常の
押出し装置20,21が示されている。細い管22,23がこれら
の押出し装置20,21をそれぞれ二重マニフォルドダイ24
に連結している。第５図を参照し、ダイ24は頂部28に一
連の密接して間隔をおかれたオリフィス26および底部32
にスロットオリフィス30を有し、密接して間隔をおかれ
たオリフィスはスロットオリフィスの細長い側部に平行
に伸長している。これらの密接して間隔をおかれたオリ
フィスの形状は押出し加工の後のリブの形状を決定し、
断面が円形であるのが望ましい。これらのオリフィスの
開口の直径、スロットオリフィスの高さおよびオリフィ
スの間の距離は重要なパラメーターであって、製品の性
能に影響を与える。密接して間隔をおかれたオリフィス
26の底部およびスロットオリフィス30の頂部の間の距離
は大体約0.0127mm（0.005in）でリブおよび裏張りの間
の良好な接着を保証するようになっている。もしこの距
離が大き過ぎると、例えば0.0254mm（0.010in）よりも
大きいと、リブおよび裏張りの間の良好な接着が得られ
る前に溶融材料の過大な冷却が生じる恐れがある。もし
この距離が小さ過ぎると、例えば0.00762mm（0.003in）
よりも小さいと、リブは裏張りの面を横切って過大に流
れて最終テープ製品の押引裂き抵抗力が減小するのであ
る。
通常ペレットの形状の原材料は最初に押出し装置20,2
1に導入され、次にそれぞれの溶融温度で溶解され、最
後に細い管22,23によってそれぞれ二重マニフォルド押
出しダイ24内に供給されるが、原材料のそれぞれの流れ
は互いに無関係になされている。両方の押出し装置およ
びダイの温度は通常原材料の溶融温度を超過している。
裏張りを形成する材料はスロットオリフィス30に供給さ
れ、一方同時にリブを形成する材料は一連の密接して間
隔をおかれたオリフィス26に供給される。裏張りを形成
する組成物としては重合体材料、例えばポリプロピレン
またはポリビニルアルコールが使用できる。リブ形成組
成物としては重合体材料、例えば低密度ポリエチレン、
ポリプロピレンおよび任意に顔料、例えば二酸化チタン
が使用される。顔料は望ましくはテープの最終使用者が
リブをさらに良好に視認できるようになすのに使用され
るのである。しかし、本考案のテープはリブが顔料を付
与されることを必要としない。リブ押出し装置に対する
裏張り形成押出し装置の排出比率は通常材料の重量に基
づいて1.5:1ないし8:1の範囲に設定される。この範囲は
裏張りの幅25.4mm（1in）当り約25のリブを有するテー
プを企図している。この範囲は裏張りの幅25.4mm（1i
n）当りのリブの数が変更される時には変更されなけれ
ばならない。この範囲の限界の値は裏張りの幅25.4mm
（1in）当りのリブの数とともに直線に変化されるので
ある。押出し物が溶融状態で二重マニフォルドダイ24を
出ると、押出し物は直ちに組合されてリブ支持物品（第
３図および第４図参照）を形成する。注目されることは
リブ形成材料および裏張り形成材料を組合せることは重
力によって容易になされることである。
二重マニフォルドダイが望ましいけれども、本考案の
テープはまたそれほど望ましくはない変形方法によって
も製造できる。もし裏張り形成材料およびリブ形成材料
が同様の溶融温度範囲を有する場合には、これらの材料
はともに組合せマニフォルド36内のダイ34の外側に移動
されて、ここで溶融組成物が合流されて単一のダイオリ
フィス38（第６図参照）を通して押出し加工され、リブ
支持物品を形成するようになされるのである。多数の切
欠き40および細長いスロットを含む単一のダイオリフィ
ス38が第７図に示されている。裏張り形成材料およびリ
ブ形成材料の溶融温度の差および粘性特性は材料が平行
なダイスロットを有する別個のマニフォルドに移動され
てこれらの材料が別個に排出されるが、その後で直ちに
一緒に引張られてリブ支持物品を形成するようになされ
ることを示すものである。単一のマニフォルドダイを通
して同時押出しを行うためには、材料の温度差が高々30
℃までであるが、０℃に近いのが望ましい。二重マニフ
ォルドダイが使用される時には、これらの材料の間の温
度差は高々50℃までになし得る。本考案においては、溶
融範囲が同様で最良の結果を得られるような場合でも二
重マニフォルド押出しダイが使用できる。
リブを形成する重合体材料を供給するダイ内の材料の
排出量が増加する時には、リブの厚さが増大する。多く
の場合、厚いリブを有するテープは、大きい横断方向の
引裂き抵抗力を与える。排出量の比率も裏張り対リブの
比率もそれだけではテープの最終的強度を予想するのに
充分でない。もしリブ形成ダイの材料の排出量が過大に
なると、リブには無関係の材料リブの間で裏張りの面上
に押出される。このことは漏洩として知られていて、屡
不良の性能を生じさせるのである。
さて第３図を参照し、リブ支持物品は予め定められた
速度で運転されるチルド鋳造ロール（chilled casting
roll）44に向って移動され、溶融状態から固化状態まで
飛散水による冷却を与えられる。ポリプロピレンに対し
ては、鋳造ロール44は21℃ないし72℃の間の温度に保持
される。この温度はポリプロピレン以外の重合体材料に
対して異なるのである。鋳造ロール44に対してウェブを
取付ける（tackdown）ことは空気ナイフまたは静電気的
固定（electrostatic pinning）の何れかによって行い
得る。ウェブがダイから鋳造ロール44の水平な中心線に
平行に排出されるようにダイが配置されるのが望まし
い。
流量、押出し速度、押出し温度またはダイオリフィス
の開口の形状を変化できる。また鋳造ロール44に対して
ダイを再位置決めすることにより、または鋳造ロール44
の速度を変化させることによって押出し物の偏倚角度を
変化できる。
ここで使用される用語「速度」は、ここに記載される
テープ製造装置の何れかの型式のロールを示すのに使用
される時には、ロールの面上の点の直線速度を示すもの
とする。ロール44の速度は、押出しダイ24から出るリブ
支持物品が変形しないように制御されるのである。ロー
ル44の速度はスロットオリフィス30から排出される重合
体の処理速度に合致して所望の厚さの製品を得られるよ
うに通常設定されるのである。速度が過小に降下する
と、押出し加工される材料は鋳造ロール44上に累積さ
れ、厚いシートを作るが、このことはテープの裏張りと
して望ましくない。もし速度が高過ぎる場合には、リブ
支持物品はその幅および厚さが減小するが、このことも
また望ましくない。
ウェブが形成される方法に無関係に、リブ支持物品は
機械の方向の配向を得られるように展伸されるのが望ま
しい。リブ支持物品がロール44を離れる時に、アイドラ
ーロール46を横切り、次に第３図に示されるような展伸
ステーションまたは配向ステーション52に導かれている
１つまたはそれ以上の予熱ロール48を横切る。リブ支持
物品は望ましくは予熱ロール48によって軟化温度に近い
温度まで予熱される。この工程に対する温度範囲はポリ
プロピレンに対して110℃ないし166℃の範囲内が望まし
い。配向ステーション52は加熱ロール54および引張りロ
ール56を含んでいる。
加熱ロール54は鋳造ロール44および予熱ロール48と同
じ速度で運転される。加熱ロール54よりも大なる定速度
で運転される引張りロール56は、リブ支持物品を機械的
に展伸させて所望の厚さおよび機械的特性を有するとと
もに物品の特性的構造を保持するような薄い物品を製造
するのである。ポリプロピレンに対しては引張りロール
56の典型的な速度の例は15.0m/minであり、鋳造ロール4
4に対する典型的な速度の例は3m/minである。
加熱ロール54の速度をV1とし、リブ支持物品の厚さを
T1とし、引張りロール56の速度をV2とすると、リブ支持
物品の最終的な厚さT2は概ね（V1／V2）T1に等しい。こ
のことはリブ支持物品の幅の減小を考慮に入れていな
い。
加熱ロール58,60はウェブをさらに低い温度に冷却し
てリブ支持物品の緩みを可能になす。
必要ではないが、第３図の装置は附加的な展伸ステー
ションまたは配向ステーション62を含むことができる。
配向ステーション62に入る前にリブ支持物品は裏張り12
の軟化温度に近い温度まで加熱ロール64によって加熱さ
れるのが望ましい。この工程の温度範囲はポリプロピレ
ンに対しては110℃ないし166℃である。配向ステーショ
ン62は加熱ロール66および一対の引張りロール68および
70を含んでいる。加熱ロール66は引張りロール68および
70よりも低い速度で作動する。
展伸または配向の終りにおいて、リブ支持物品は加熱
ロール72の上を通過されてリブ支持物品の附加的な弛緩
を可能になして寸法的な安定性を与えるようになされる
のである。
機械の方向の配向工程および弛緩工程の後で、リブ支
持物品は他の通常の処理工程によって処理されることが
できる。例えば、符号74はリブ支持物品から材料の外部
的ビードを除去し、リブ支持物品をコア76上に巻回して
テープのロールを作るのに使用されることができる。
リブは、接着剤層および低接着性裏打ち層が使用され
る場合にはこれらのものを付与する前に裏張り内に埋設
されるのが望ましい。このような埋設はリブを支持する
配向されたテープを加熱して１つまたはそれ以上の金属
ロールの間の挟持部を通過させてリブ14を裏張り12のリ
ブ支持面の下に所望の深さまで強制することにより裏張
り12を軟化させることを含んでいる。典型的な埋設装置
は第８図に示されているが、この図面は頂部ロール82、
中心ロール84および底部ロール86より成る３つのロール
の垂直カレンダー80を示している。図示の装置におい
て、埋設は頂部ロール82および中心ロール84の間の挟持
部にて行われる。本考案の目的のためにはリブを支持す
る配向されたテープがこれから取出された材料の外部ビ
ードを有するようになされた後で埋設作動を行うのが望
ましい。
リブ14を支持していない裏張り12の主面は加熱ロール
82によって裏張り12を軟化させるのに充分に加熱され
る。次に裏張りが軟化されたリブ支持テープはロール82
および84の間を通される。ロール82および84の間の挟持
部にて発生される押圧力はリブ14を裏張り12内に埋設さ
せるように強制するが、裏張り12とともに溶融はされな
い。リブ14は、裏張り12のリブ支持面19およびリブ14の
それぞれの端部17の間に切欠き状の離隔部18を形成する
のに充分な深さまで裏張り12内に埋設されなければなら
ない。
埋設工程の間裏張りは軟化されるが、リブは軟化され
ないように注意しなければならない。このことはリブの
主な部分が裏張りの面の下に押込まれるのを可能にし、
さらにリブの端部が裏張りの面から僅かに離隔されるの
を可能になすのである。このことはまた（ａ）リブの端
部から裏張りの面までの連続的な遷移、および（ｂ）リ
ブ材料の裏張り面に沿う過大な拡がりを回避させるので
ある。リブおよび裏張りの間の最初の接着が充分に強
く、埋設されるリブが鋳造および使用の間に裏張りに接
着されて保持されるようにしなければならないことは理
解されなければならない。
一般的に、リブをこれのそれぞれの端部および裏張り
の面の間に切欠き状の離隔部を形成する程度まで埋設す
ることは裏張りの横断方向の引裂き抵抗力を増大させる
のである。
リブが裏張り内に埋設された後で、リブは平らにされ
て裏張りの面に対して相対的なリブの突出程度を減小さ
せることができる。
接着剤層は裏張りの主面上に付与されることができ
る。接着剤層を埋設工程の直後に付与するのが望ましい
が、接着剤層をリブおよび裏張りが押出しダイから排出
される時に付与することも可能である。これと異なり、
接着剤層は物品が配向され、材料のビードが除去され、
リブが埋設され、物品がコア上に巻回された後で異なる
組立体上に付与されることもできる。接着剤層の付与の
重要な点は主として経済的考慮に関係する。任意の低接
着遷移裏打ち層の付与の重要な点もまた大いに経済的考
慮に関係するのである。低接着性裏打ち層は接着剤層の
付与の前、付与に引続き、または付与と同時に付与され
ることができる。
次に接着剤被覆のリブ支持物品は細く切断されて通常
の方法で巻回されてテープのロールを形成する。
テープは一般的に支持されない状態で、例えばリール
として使用者に供給されるが、所望の場合には使用者に
剥離性の裏地（releasable liner）上に支持された状態
で供給されることができる。テープは通常の幅になし得
るが、またさらに狭い幅にもなし得る。
以下の方法は本考案によって作られたテープを評価す
るのに使用される。
試験方法 横断方向の引裂き抵抗力 横断方向の引裂き強度は「インストロン」引張り試験
機（インストロンカンパニーから入手可能）によって測
定された。この機械は50.8cm/min（20in/min）のクロス
ヘッド速度、5.08cm（2in）のジョーの離隔および0.58c
m/min（20in/min）のチャート速度（chart speed）を使
用するように設定された。使用されたロードセルはDRセ
ルとして示され、最大限454kg（1000lbs）の応力を記録
できるものであった。本考案の製品の試験のための設定
の選択は90.8kg（200lb）の最大負荷設定であった。
試料の準備 テープの帯片が機械で長手方向（MD）に3.8cm（1.5i
n）の幅に切断された。試料の長さは15.2cm（6.0in）で
あった。三角形の形状に切られた「プレキシガラス」の
ジグが15.2cm（6.0in）のテープの試料によって3.81cm
（1.5in）を横切って機械の方向とは反対に40°の角度
の２つの線を印をつけるのに使用された。試料の一側に
てこれらのマークは5.08cm（2.0in）の間隔になされる
とともに、他側でこれらの印は約11.6cm（4.56in）の間
隔になされた。マークを付された試料の短い方の側（5.
08cm（2.0in））に0.63cm（1/4in）の長さの刻み目がリ
ブを横切って前述の印の間の中心にてレーザー刃によっ
て直接にテープに切られた。これでこの試料は試験を行
う準備ができたのである。
手順 準備された試料は引張り試験機のジョー内に置かれ
た。２つの基準マークが試料をジョー内に整合させるの
に使用され、整合はこれらのマークがそれぞれのジョー
に平行になされて完了された。その結果、試験される試
料はテープの一方の縁部上に自然の曲げを形成し、テー
プの他方の縁部では直線であった。この直線の側部は試
料の準備の項で説明されたように切断された側部であっ
た。応力を加える初期に、試料は横断方向に引裂かれる
ように強制された。線図は試料の破断の際の応力の力を
0.454kg（ポンド）の値で記録している。この0.454kg
（１ポンド）はニュウトン（Ｎ）に換算された。
結果の測定 総ての試料について、「インストロン」引張り試験機
のチャート記録装置によって記録された横断方向の引裂
き強度の最も高い値が、発生した破断の形式（type）に
対する主観的評点（subjective rating）と一緒に考慮
された。卓越した試料（横断方向には引裂かれなかった
試料）は常にジョー内で上下（機械の方向）に引裂かれ
た。限界に近い試料（marginal sample）は最初機械の
方向に引裂かれ、次に横断方向に引裂かれた（この場合
結果は機械の方向の引裂きがジョーに達した時に得られ
た）。不良の試料は直ちに横断方向に試料を横切って引
裂かれた。卓越した材料に対する１の主観的評点値、限
界に近い材料に対する３の主観的評点値および横断方向
の引裂き抵抗試験に合格しなかった材料に対する５の主
観的評点値を使用した破断の型式の観察も記録された。
主観的評点方式を含ませた理由は卓越した試料の評価
が極めて困難であることによる。何故ならばこれらの試
料は常に機械の方向に引裂かれ、試験がジョーによって
剪断された試料の破断によって停止されなければならな
かったからである。同時に、横断方向の引裂き試験が行
われ、破断の型式について、および裏張りに対するリブ
の接着が適当であったか否かの観察が行われた。同じ型
式の評点方式がこの応答を決定するために使用された。
以下の制限を与えるものでない例はさらに本考案を示
している。
対照のためのロールの準備、例Ｉ、II、比較例Ｉ、およ
び比較例II 対照ロールＡの準備 この準備は同時押出しダイ24を含んでいて、このダイ
はその頂部28に材料の流れの方向に平行な直線内にダイ
24の面を通って機械加工された一連の孔26を含んでい
た。これらの孔24は中心上で0.102cm（0.040in）の間隔
を有し、直径が0.051cm（0.020in）であった。ダイ24の
頂部28は幅が25.4cm（10in）で、幅2.54cm（1in）当り2
5の前述の孔を含んでいた。それぞれの孔26の最も低い
部分から頂部28の最も低い部分までの垂直距離は0.013c
m（0.005in）であった。底部のオリフィス30は幅25.4cm
（10in）で高さが0.064cm（0.025in）のスロットより成
っていた。
装置を最初に組立る間に、押出しダイ24は冷却鋳造ロ
ール44の水平中心線から約32°（すなわち10時ないし11
時）に置かれた。このダイ24は押出し物が水平から０°
の角度で排出するような位置に置かれた。
２つの押出し装置20,21が同時押出しダイ24に供給を
行うために使用され、一方は98％ポリプロピレンおよび
２％顔料の混合物の顔料濃縮物（C.B.エドワーズ、型式
101pを混合された新しいポリプロピレン樹脂（virgin p
olypropylene resin）（FINAコスデン・ケミカル・ディ
ヴィジョンより入手される）の混合物を供給するように
なされていた。供給重量に基づく裏張り対リブの比率は
4.5:1であった。
他方の押出し装置はスロットオリフィス30に導かれる
底部マニフォルドに原料ポリプロピレン樹脂を供給して
テープの裏張りのみを形成するようになされていた。
押出し工程の間において、２つの押出し装置20,21は
同時に運転された。頂部押出し装置20の温度は271℃で
底部押出し装置21の温度は254℃であった。ダイ24の温
度は271℃であった。
リブおよび裏張りはダイ24から出た後で組合された。
この時点で、リブおよび裏張りは、両方が溶融状態であ
る間に直ちに接着されて、チルド鋳造ロール44の助けに
よってダイから引出された。
チルド鋳造ロール44は溶融材料よりも冷たい（40℃）
から、材料は裏張り上にリブを含むシートの形状に固化
された。このシートは静電気的ピン止めワイヤーによっ
てチルド鋳造ロール44に固定された。溶融材料はチルド
鋳造ロール44だけによって固化されて冷却された。チル
ド鋳造ロール44から排出された後で材料は２段配向工程
によって機械の方向に配向された。最初の工程におい
て、材料は一連のロール48（この場合６つのロールが使
用された）によって113℃の温度に予熱された。次に材
料は110℃の温度に保持された一対の加熱展伸ロール54,
56の間に入れられた。展伸ロール54の速度は鋳造ロール
44の速度と同じで、すなわち3m/minであった。展伸ロー
ル56の速度は15m/minであった。ロール54,56は材料を5:
1の展伸率で展伸させた。配向されたウェブは99℃に保
持された加熱冷却ロール58,60によって冷却された。第
２の工程で冷却され、配向されたウェブはロール64によ
って予熱され、配向ステーション62のロール66,68およ
び70によって7:1の全展伸率に展伸されたロール64は160
℃に保持されていた。展伸ロール70の速度は21m/min
で、ロール66,68および70は160℃の温度に保持された。
配向の後で、材料は焼きなましロール72上で４秒間91℃
の温度で焼きなまされた。リブ支持物品の縁部の外部ビ
ードは装置74によって除去された。リブ支持物品は15.2
4cm（6in）の幅に縁切りされ、コア76上に巻回されてテ
ープのロールを形成した。
次に接着層または低接着裏打ち層を有しないこのテー
プのロールの物理的特性について試験された。引張り強
度は破断点で33.07kg/cm（185ibs/in）（3240N/100mm）
であって、表面カリパス（surface caliper）は0.0183c
m（0.0072in）で、テープの重量は0.0077g/cm2（3.60g/
72sq.in）で、横断方向の引裂き力のピーク値は5.45kg
（12.0ibs）で、横断方向の引裂き力の平均値は4.08kg
（9.0ibs）で、横断方向の引裂き力の評点（rating）は
3.7の値を有していた。裏張りに対するリブの接着は良
好であった。以下においてロールＡとして示されるこの
対照であった。ロールＡはそれぞれロールＡと同じテー
プ幅を有する４つの小さいロールに切断された。これら
の４つのロールはロールＢ、ロールＣ、ロールＤおよび
ロールＥで示された。
例Ｉ 埋設は第８図に示されるように３つのロールの垂直カ
レンダー80によって行われた。このカレンダー80は頂部
ロール82、中央ロール84および底部ロール86を含んでい
た。
頂部ロール82および中央ロール84の間の挟持部は約0.
01cm（0.004in）の距離に設定された。この例における
テープの速度（ロールＢ）は1.524m/min（5ft/min）に
設定された。
テープは頂部ロール82にてカレンダー80に導入され
た。次にリブを支持していないテープの面が頂部ロール
82によって加熱されて材料を軟化させて埋設を容易にな
した。頂部ロール82の表面の温度は149℃であった。中
央ロール84の表面の温度は93℃（200°Ｆ）であった。
埋設は頂部ロール82および中央ロール84の間の挟持部で
行われた。頂部ロール82および中央ロール84の間の挟持
部の開口は、テープが約0.0114cm（0.0045in）の平均カ
リパスまでカレンダーを行われるように設定された。
底部ロール86の表面温度は32℃（90°Ｆ）に設定され
てテープがロールに再度巻回される前にテープを冷却し
てカーリングを最小になすようにされた。感圧性接着剤
層および任意の低接着遷移裏打ち層が別個のラインにて
別個の作業でテープに付与されることができた。
カレンダー80の底部ロール86を出た後で、カレンダー
を施されたテープはロールの形状に再巻回され、物理的
特性の試験を施された。
例II テープの速度（ロールＣ）が7.62m/min（25ft/min）
に設定された以外は例Ｉの手順が繰返された。
比較例Ｉ テープのリブ支持面（ロールＤ）が頂部ロール82によ
って加熱されてカレンダー作業によってリブを平らにし
た以外は例Ｉの手順が繰返された。
比較例II テープのリブ支持面（ロールＥ）が頂部ロール82によ
って加熱されてカレンダー作業によってリブを平らにし
た以外は例Ｉの手順が繰返された。
ロールＡ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥのテープが試験され、
その結果が表１に示されている。
例Ｉ（ロールＢ）およびII（ロールＣ）のテープは比
較例Ｉ（ロールＤ）およびII（ロールＥ）のテープと比
較した時に横断方向の引裂き力（ピーク）および横断方
向の引裂き力（平均）に関して著しい増加を示した。カ
レンダー作業または埋設作業の間にテープの速度が横断
方向の引裂き力に著しい影響を与えたような徴候はなか
った。
対照のためのロールの準備 例III、IV、ＶおよびVI 対照ロールＦの準備 以下においてロールＦとして示す対照ロールが供給重
量に基づく裏張り対リブの比率が4.5:1から3.3:1に変化
された以外ロールＡと同じ方法で準備された。この変更
の影響はさらに大きいリブを有するテープを作ることで
あった。
例III、IV、ＶおよびVIに使用するロールＢ、Ｃ、
Ｄ、Ｅが準備されたのと同じ方法で準備された。すなわ
ちロールＦは４つの小さいロールに切断され、それぞれ
の小さいロールがロールＦと同じテープ幅を有するよう
になされた。これらの４つのロールはロールＧ、ロール
Ｈ、ロールＪおよびロールＫとして示された。
例III、IV、Ｖ これらの例のテープのロール、すなわちロールＧ、
Ｈ、Ｊはカレンダーロールが表２に示された温度に保持
された以外は例IIにおけるテープのロールと同じ方法で
処理された。カレンダー作業の間のテープの速度は7.62
m/min（25ft/min）に設定された。
例VI この例（ロールＫ）のテープのロールはカレンダーロ
ールが下記の温度に保持された以外は例IIにおけるテー
プと同じ方法で処理された。すなわちロール番号 温度（℃） 82 149 84 66 86 32 ロールＦ、Ｇ、Ｈ、ＪおよびＫのテープが試験され、
その結果が表３に示されている。
例III、IV、ＶおよびVIのテープは対照テープと比較
した時に横断方向の引裂き力（ピーク）および横断方向
の引裂き力（平均）に関して著しい増加を示した。
例VII この例のテープは供給重量に基づく裏張り対リブの比
率が4.5:1から4.0:1に変更され、頂部押出し装置および
底部押出し装置の温度がそれぞれ254℃および232℃で、
頂部カレンダーロール、中央カレンダーロールおよび底
部カレンダーロールの温度がそれぞ149℃、149℃および
32℃であった以外は例Ｉにて説明された手順によって作
られた。埋設の前に、テープは3.18kg（7 lbs）（31N）
の横断方向の引裂き力（平均）を有し、埋設の後で、テ
ープは19.97kg（44lbs）（196N）の横断方向の引裂き力
（平均）を有していた。テープの重量は0.0072g/cm
2（3.33h/72sq.in）であった。このテープの顕微鏡写真
（80×拡大率）が第10図に示されている。裏張りおよび
リブの間の切欠きが明らかに視認できる。埋設されたリ
ブは対称的な輪郭を有し、約50％のリブが裏張りの面の
上方に伸長していた。
例VIII この例のテープはカレンダー作業が２つの挟持部によ
る引続く処理によって行われた以外例Ｉにて説明された
手順により作られた。リブを付されたシートがカレンダ
ー内に挿入され、裏張りが例Ｉにおける埋設工程につい
て説明されたと同様に頂部加熱ロールに対接された。埋
設工程の後で、シートは中間および底部ロールの間の第
２の挟持部を通って上方に移動を続けた。埋設されたリ
ブはこの第２の工程でさらに平らにされ、その輪郭形状
は裏張り自体の上方に僅かに伸長していた。頂部、中間
および底部カレンダーロールの温度はそれぞれ149℃、1
49℃および32℃であった。この例のテープは可能な限り
最も平らな輪郭形状を有していた。埋設の前に、テープ
は8.17kg（18 lbs）（80N）の横断方向の引裂き力（平
均）を有し、埋設の後でテープは14.53kg（32 lbs）（1
42N）の横断方向の引裂き力（平均）を有していた。テ
ープの重量は0.0081g/cm2（3.78g/72sq.in）であった。
このテープの顕微鏡写真（80×拡大率）が第11図に示さ
れている。裏張りおよびリブの間の切欠きが明らかに視
認される。このテープの輪郭形状は、裏張りの面から突
出するリブの有するテープと比較してリブ側に被覆され
た時に予期される接着剤が少ない点で特に有利である。
本考案の範囲および精神を逸脱しないで本考案の種々
の修正および変更が当業者には明らかであって、本考案
が上述の実施例に制限されないことが理解されなければ
ならない。
考案の効果 本考案は上述のように構成されているから、フィラメ
ント補強テープよりも安価に製造でき、しかも適当な引
裂き強度を有するテープが提供されるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案のテープの断面の一実施例を示す図面。 第２図は本考案の押出し装置の概略的図面。 第３図は本考案のテープを押出し、配向させ、巻上げる
のに使用される装置の概略的図面。 第４図は第２図の同時押出し装置の断面図。 第５図は管状オリフィスを有する第４図のダイの部分の
拡大された前面立面図。 第６図は本考案に有用なダイの第２の実施例の断面図。 第７図は切欠きオリフィスを有する第６図のダイの部分
の拡大された前面立面図。 第８図は本考案のテープをカレンダー加工するのに使用
される装置の概略的図面。 第９図は本考案のテープの裏張りに埋設されたリブの拡
大された概略的図面。 第10図はリブがこれの断面の直径の約50％の深さに埋設
された状態における本考案のリブ支持物品の断面図（拡
大率80倍）。 第11図はリブがこれの断面の直径の約90％以上の深さに
埋設された状態における本考案のリブ支持物品の断面図
（拡大率80倍）。 第12図はリブ支持物品を作るのに有用な本考案のリブ支
持物品を作るのに有用なリブ支持物品の断面図（拡大率
153倍）であって、この物品のリブが裏張りに未だ埋設
されていない状態で示されている。 10……テープ 12……裏張り 14……リブ 16……接着剤層 17……リブの端部 18……切欠き状の離隔部 19……リブ支持面 20,21……押出し装置 24……二重マニフォルドダイ 26……一連のオリフィス 30……スロットオリフィス 34……ダイ 36……組合せマニフォルド 38……ダイオリフィス 40……切欠き 44……鋳造ロール 48……予熱ロール 52,62,60……展伸または配向ステーション 54,58……加熱ロール 56……引張りロール 64,66,72……加熱ロール 68,70……引張りロール 80……垂直カレンダー 82……頂部ロール 84……中心ロール 86……底部ロール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 29:00

Claims (9)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの主面上に長手方向に配置
    される多数のリブを有する裏張りを含み、前記リブが少
    なくとも部分的に前記裏張りの面にある凹部内に埋設さ
    れて、リブの約50％以下のものしか前記裏張りの面を超
    えて突出せず、何れのリブの端部もそれぞれ切欠き状の
    離隔部によって前記裏張りの面から離隔されるようにな
    されているテープ。
  2. 【請求項２】前記裏張りの少なくとも１つの主面が接着
    剤層を有する請求項１に記載されたテープ。
  3. 【請求項３】前記接着剤を支持する面とは反対の裏張り
    の主面に小さい接着力の裏打ち層をさらに含んでいる請
    求項２に記載されたテープ。
  4. 【請求項４】前記接着剤が感圧性接着剤である請求項２
    に記載されたテープ。
  5. 【請求項５】前記裏張りが押出し加工可能の重合体材料
    によって形成されている請求項１に記載されたテープ。
  6. 【請求項６】前記リブが押出し加工可能の重合体材料に
    よって形成されている請求項１に記載されたテープ。
  7. 【請求項７】前記リブがポリプロピレンによって形成さ
    れている請求項６に記載されたテープ。
  8. 【請求項８】前記リブがポリビニルアルコールによって
    形成されている請求項６に記載されたテープ。
  9. 【請求項９】前記テープが機械の方向に配向されている
    請求項１に記載されたテープ。
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