JPS59131434A - 孔又はメツシユ孔を有するプラスチツク物質を延伸して配向ストランドを形成する方法 - 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】

この発明は孔又はメツシュ孔のパターンを有するプラス
チック物質を延伸して該ゲラステック物質のストランド
形成域から分子配回ストランドを形成する方法に関する
。ある場合にはプラスチック物質全体を延伸して配回ス
トランドを形成させることができる。これらの孔は該プ
ラスチック物質を貫通するものに限らず又、メツシュ孔
は薄膜を含むものであってもよい。 本発明の方法は一般に、たとえば英国特許Ｎα８３６５
５５：９６９６５５　：あるいは１２５０４７８に記載
されている製品の如き、一体的に押出されたメツシュ構
造のものの延伸にも適用できる。特にこの発明はたとえ
ば７くンテングにより孔パターンを形成した出発物質の
延伸によりメツシュ構造のプラスチック製品を製造する
方法に適用することができる。このような適用可能な製
造方法はたとえば英国心・許Ｎａ　２０３１８３３Ａ：
２０３４２″４０Ａ：２０３５１９する。 しかし、本発明は英国特許２０３５１９１Ｂの２軸延伸
物質との関連でなされたものであり、これに基づいて説
明する。この場合のメツシュ構造物金便宜上“２軸四角
形メツシユ″と呼ぶことにする。 ２軸四角形メツシユの標準的製造法はニップロールを用
いて機械方向延伸、すなわち長手方向延伸（以下、これ
ｉＭＤ延伸と略称する〕し、５〜１０チ緊張緩和し、テ
ンター上で横方向延伸

【以下、ＴＤ延伸と略称するノし
、ついで５〜１０％緊張緩和ターることによっておこな
われる。テンター（中出し機）上において１ｔに沿って
多数のメツシュ孔が存在し、メツシュ孔のＴＤ延伸又は
ＴＤストランドが一定でないことが見出された。巾の最
初の増加のほとんどが僅かなストランドの１通伸に基づ
くものであったため、これらのストランドの極めて急激
な延伸をおこなった。極端な場合、ストランドがフィブ
リル化ないし破壊することがある。しかし、最終製品の
不均質な外観のほかに、極端でない場合でも重大な不利
益が生ずる場合がある。最初のＭＤ延伸時において、バ
ー内への貫通度の若干な違い又はバーを描切る貫通の若
干の差異が第２のＴＤ延伸ののちに形成される接点を奢
る２の延伸において接点の伸びを生じさせた場合は可成
り弱い、かつ放射形状的に異なった接点が形成されるこ
とになる。第２の延伸がＭＤの場合も同様の差異が生じ
、又、延伸の長さが実際には極めて短いことにはならな
いので多くの整合されたストランドの延伸が同時に必ず
形成される。このような差異はそｉｔはど顕著でないが
単軸延伸溝造物をつくるとき常に明らかに分る。 一般に、この差異はポリプロピレン（ＰＰＪの場合、高
密度ポリエチレン（ＨＤ　Ｐ　Ｅ　Ｊより顕著となるが
、ＨＤＰＥの場合もその差異が明らかに見られる。 本発明においてプラスチック物質がその融点の下限以下
のとき、その物質金除去することなくストランド形成域
の少なくとも一部に凹みが予め形成され、°つぃで各ス
トランド形成域が延伸される。 このように物質の除去をおこなうことなく（すなわち、
全体的に構造物から物質の除去をおこなうこと々り］、
凹みを形成することにより、より規則的な構造を形成す
ることができる。テンター内でＴＤ延伸したのちのＴＤ
におけるメツシュピッチの測定において、従来のＰＰｚ
軸四角形ノツシュ製υはメツシュピップの変化（最大か
ら静心］は約４５係であったのに対し、本発明の２軸回
角形ノッシュ製品ではその変化は約５受であった。実際
に、ストランド形成域をテンター内で延伸するとき、制
御された繰返し的漸進が生ずる。すなわち、ｒ５向は通
常、ウェブの描区域で始まり、次第に中央に回う。これ
はテンターによる自然の応カバターンであり、したがっ
て、適当な均一性を達成させるたｉ）には十分な延伸を
へえる必要がある。横方向の配回の間の緊−掃の度合は
メツシュ毎にエリ規則的と女る。この緊張の均一化はす
べてのメツシュの引張り強度をほぼ同一にさせる効果を
有する。 その理由は明らかでないが、溶融点以下で凹みを形成さ
せることにエリ、ある種の分子降伏が生じ、ある種の再
配向がストランド形成域、特に凹みの最深部に生ずるか
らであると思われる。偏光下での顕微鏡観察によれば凹
みの軸に直角な方向において球晶の減衰が認められ、ざ
らに擁屈折も認められ、同一方向にある程度の配回が生
じていることが見出された。この再配回は最も吹要な作
用であると思わｆ’Ｌる。しかし、凹み作用も認められ
、これにエリ配回が始まる場合が特定できる。さらに、
凹みの正確な形１ｊＷは厚みの変化を減少させることが
できる。この厚みの変化は市販のプラズテツクシートに
厚みの変化があるためにストランド形成域に生ずるもの
である。 降伏お↓び引張り曲線はより低い降伏点（降伏荷電］に
より可成り規則的になるように寂えることができる。す
なわち、この降伏荷置は著るしく減少させることができ
る。これは特にＰＰの場合に当てはまる。この減少は３
０％にも達することができる。しかし、最終製品の引張
り強度に対する作用は極めて少ない。これはプラスチッ
ク材料を除去することなく凹みを形成することが延伸時
に生「るものと同様の効果を奏することによるためであ
る。最終製品中のストランドの断面積は実質「ｊに変ら
ない。 この発明によれば延伸Ｓの出力を減少させることができ
る。これは降伏荷重がより小さくなるからである。さら
に、延伸がより規則的に表り、緊張度が減／シしたとき
、製品の処理￥１′および全体的速度がより大きくなる
。したがって、ＰＰを用いたとき、延伸を２０００％、
／分の速度でおこなうことができ、テンター処理速度忙
９　ｍ　、／　分、さらに２０ｍ／分以上まで高めるこ
とができる。 ＰＰを用いた場合、用成り１氏い配向比において引張り
荷重が降伏荷重を超えるからメツシュサイズ又はストラ
ンド長さを著るしく制御することができる。たとえばメ
ツシュサイズを小さくしたい場合は規則的構造を許容す
る配回比を考慮しで、これを達成させることができる。 ＴＤ延伸の際の艮好な構造を得るための凹み形成の利点
は降伏荷重の減少およびその後の機械のより小さい出力
の必要性等の条件下でより規則的なＭＤ延伸製品の製造
にも相通ずるものである。 はとんどのプラスチック物質は正確な酌虫点を持たず、
溶融範囲および軟化範囲を奮ｒるのみで、これも持５ぜ
し、ｉ；ｌ：　＜、かっボ重する。７ととえばＨ，Ｄ　
Ｐ　Ｅの軟化点は約１１８〜１２８℃、融へは１２２−
１３８℃であり、Ｐ　Ｐ　ｏＪｐＪ化点ハ１５０〜１６
０℃、融点ハ１６０−１６８℃である。理論的には凹み
を溶融ｉ詭囲Ｆ限の・斤傍丁なわち、約ｌＯ〜１５℃低
い温度で形成する。 これより高い温度ではグラスナックが変イ）１するだけ
で、断、血清が減少し、ｉ４）られるストランドが弱く
なる。エリ圓い温畦で凹み・と形成する方が良く、した
がって、その好ましい温度は配回温度（延伸温度］と実
費的に同一が低い温度【通ｉ　ＩＩ　Ｄ　Ｐ　ｇの場合
約１００’Ｃ１Ｐｐの４合１１０−１３０℃）、又ハｘ
ｒ＝　（１５〜２０　’Ｃ）ないしこれに近いｍ１度で
ある。しかし、グラスナックの種類によっては、特にＰ
Ｐの場合、凹みを低温で急激に形成するとプラスチック
が破損するおそれがある。そのため、大量生産において
は温度の下限が必要であって、１’　Ｐの場合は１０℃
以上、特に高速で凹みを形成する場合は２０℃以上で凹
みをロールでプレスして形成することが好ましい。 凹みの最深部はストランド形成域の最狭部分となること
が好ましいが、これは必須のものでなく、それほど正確
性は要求されない。たとえはストランド形成域にｍ数の
凹み？延伸方間にμｍ年間して設けたものでもよい。凹
みがストランド形成域において著るしく　ｒｌｊ広くな
い限り、この凹みにおいて配回が始まることになり、こ
れはｍ、１足１−べきことである。 凹みの形状は任意Ｖこ選択することかでき、たとえばス
トランド形成域を真横に延びたものでない凹み、たとえ
ば円錐状のものでもよい。しかし、この凹みはくさび状
のもの、たとえば、くさびの」１）点が延伸方向に匣月
に延びたものが好ましく、又、このくさび状凹みのベー
スに丸みを若干つけ、機械がプラスチック材料を切断す
るのを防止するようにしてもよい。その他、断面円形の
圃みのもの、軸が延伸方向に直角に延びた部分円状の筒
状凹みのものなどを形成してもよい。一般に延伸方向に
平行な關面カ月浅械部材の巾（延伸方向に直角な方間）
に対し−２この機械部材を用い、延伸方向に逆に傾斜し
た面を形成した場合、プラスチック材料の延伸方向に直
角な動きはほとんどなく、配回が凹みの１氏部において
最大となる。凹みはストラッド形成域の画側の孔の全長
に亘り延ひていることが好ましいが、実際にはこの凹み
はより小さく、又は短くなる。。凹みの範囲を近ド「の
孔のｒｌＪＫ筑しくした場合の利点は延伸時に配回がス
トランドの中央から接点域へ円滑に進行することで゛あ
る。 しかし、グラスチック材料の雨宿に直角な段部を設は凹
みの範囲を規定したものでもよい。この段部は延伸力１
「弓に１σ角に延ひるようにして形成されるＱこれにＬ
す、配回か凹みを越えて進行するのを防止し得る。 凹みの深さを変えて延伸の動作を変えることもできる。 この凹みの深さは長さより大きい影￥Ｊを与える。 実隙上、凹み１・まプラスチック材料の両面に形成され
る。しかし、理論的にはストランド形成域の側縁に凹み
を形成させることもできる。凹みの軸、たとえば、くさ
びのペースが延びた方向はストランド形成域が延伸され
る方向に直角ＶＬ方方間エリ一般的には出発物質全体の
延伸方向に直角な方向とすることが好ましい。ｆなわち
、英国特許＋４［Ｌ　２０３４２４０　Ａ　ＯＪ如きタ
イヤモンド構造のものの場合、その凹みの軸は出発物質
全体の兄伸方間に直角な方向となり、この場合、ストラ
ンド形成域が延伸方向に延びている。目的とする製品に
より、凹みの軸をＴＤ又はＭＤ方方間延びるようにして
もよい。 凹みはすべての延伸のｉｌＪに形成することが好ましい
が、第１回の延伸ののち、第２回の延伸のストランド形
成域に再び凹みを形成する工うにしでもよい。 凹みの形成によりＭＤ又はＴＤ寸法が若干、たとえば０
，５％【全体に対し］程度増大するという問題もあるが
、凹みはＭＤ又はＴＤ力方向しろ、出発材料の場合パン
チングの前又は後にロールで形成させることができる。 この場合、一対のロールであって凹みに相当する形状の
突起が一方又は双方のロールの周面に形成されたものを
用いておこなわれる。 これはＭＤ凹みを形成するのに最も適している。ＴＤ凹
みをロールで形成する場合、凹みは咬み分歯車ではさみ
耳の部分に凹みを形成させることができる。そのほか、
凹みを直Ｉ陳的プレスに工って形成させることもできる
。パンチングにエリプラスチック物質中に孔を形成する
場合は同じプレスサイクル中、たとえば、プルスのラム
が底面中央に近づいたとき、凹みにプレスして形成する
ことが好ましい。このラムが鼓も遅い速度で走行してい
る問に凹みが形成され、高い衝撃に工っでプラスチック
材料が損傷を受ける可能性を回避することができる。凹
みはバンチングされた孔の近傍の一部に形成される。 耳部がある場合はＴＤ凹みケグラスチック材料本体に加
えて、この耳部に形成することが有益である。これにエ
リ耳部がシートの他部分と同様に動作することになり、
シートの歪みがなくなる。この耳部は一定厚みの巾広い
配回物質ではなくなり、凹み部分が高１里に配回され、
ＴＤバーに沿う部分が低い配向性の側面波動的厚みを有
することになる。このような耳部の効果として２点を挙
げることができる。第１に耳部が本体と同様に処理され
るため、ＭＤ延伸の間のウェブ中央への曲りが著るしく
減少する。第２に耳部が配回されるべきＴＤバーに沿っ
て直接上昇した部分を仁することになる。したがってテ
ノター」二において、テンタークリップが最も有利な位
置にツ６いて最大の効果を持って握持することになる。 最後に、耳部の上昇部分が配回が著るしく小さいので、
耳部が割れたり裂けたりすることが著るしく少ない。 以下、本発明を図示の実施例を参照して説明する。 第１　ａ　　い　　　　ｅｌ −軸出発材料ｌ（第１ａ図］には孔パターン２が設けら
れていて、その中心は適当な四角形グリッド上に位置し
ている。第１ａ図に示す如く、凹み３．４は圧力（物質
の除去をおこなうことなく］で延伸されるべきストラン
ド形成域５．６中に形成されている。出発物（αｌの延
伸方法は公知であり、たとえば英国特許Ｎα２０３５１
９１Ｂに開示されている。配向時において、プラスチッ
ク材料は均一の温度に保たれる。そのだめの方法として
水パスが有効であり、これにより延佳時の断熟的熱が除
去できる。第１回の延伸において、一平面的一軸延伸構
造２（第１ｄ図〕が形成される。延伸力は連続する複数
の第１ストラツド形成域６に対し同時に適用される。配
回はストランド形成域５の凹み部分から始まり、この域
５は配向されたストランド８に延ばされる。このストラ
ッド８は平行なノ（−９によって連結されている。各バ
ー９は交互する区域ＩＯの連続からなり、これらはスト
ランド８の両端と区域ｔ　６１ａの第２のストランド形
成域６とを連結する。第１ｄ図に影線で示す如くストラ
ンド８の配向は第１ａ、１６図に示す如く、適当な接線
１１まで少なくとも進行する。 第２回の延伸において、第１ｄ図の構造２は直角な第２
の方間に延伸され、ム１１−面の２軸延伸構造Ｊ、？（
第１ｅ図〕が形成される。この延伸力は一連の複数の第
２ストランド形成域６に対し適用され、配向は第２区域
６の■みがら開始され、配回ストランド１３が形成され
る。構造１２は配回ストランド８．１３と、その間の接
ｆｐ、ｓａとによって四角なグリッド状に形成される。 この接点１４の側面は影線にエリ示されている。 孔２は対角線が延伸方向と平行になった丸みのある四角
形からなる。これにエリ、ストランド形成域５．６の側
縁にくさび形の凹みが規定されている。これにエリ凹み
に加えて深い押込み作用が与えられる。これらの孔２の
利点は第１回の延伸の際、ストランド８に加えられる応
力ｂｓ　分散ｑ　ｈ、バー９を狭く直線的に横切ること
がないにとである。これにエリ配回のバー９への浸透距
離又はバー９を横切る浸透撫、が制御され、この浸透が
メツシュ構造２を規則的に横切るようになる。 第２ａ〜２０図 これらの図は第１ａｍｌｄｎｌｅ図に相当するものであ
るが英国特許出願第２０９６５３１Ａ号の方法により変
形されている。第２８−第２Ｃ図はすべてのストランド
形成域に凹みを形成する必要のないことを示している（
通常、すべての相応するストランド形成域は同様の凹み
か形成される。）区域１５には凹みは形成されず、短い
ストランド又はレグ１６が形成され、端部にテーパーが
形成されている。主ストランド形、成域３の巾は区域１
５の巾との関連で越ばれ、区域３が最初に配向され、区
域１５も適当に規則的に配回される。 第３ａ、３ｂ、３ｅ図 テストストリップ２１は両側部が冷間輪郭形成され（物
質除去にエリ］、第１ａ図の出発物質ＩＫｉ・目当する
ストリップＣａＨ２１’で示される間】で凹みの１４の
ないものに形成された。 このテストストリップ２１は最大中１６　ｍａｎで、残
部は第４Ｃ図

【表２参照】に示すものとした。 このテストストリップを用い１１０℃で配回テス）ｋお
こなった。この場合において、両面が平担なもので、１
１０℃で凹み３を形成したものを用いた。この場合の荷
重（Ｌ）と延び（ｄ）との関係を第３ｂ図に示す。 凹み３

【第３ｂ図】のないテストストリップ２１の場合
でも、多少の物理的変化が荷ｕｘヶ加えたときストラン
ド形成域に見られた。しかし、ストラッド形成域の一つ
が最初に降伏し

【グラフの点２２】、配回が生じ、荷重
が減少した。 ついで、荷重が新らたな最大値２３に増大しくｌ又はそ
れ以上のストランド形成域での配回の開始〕、さらに他
の区域が配回し始めたとさ、荷重が減少した。 凹３が存在するとき

【第、ｖ　ｂ図の点線）、ストラン
ド形成域がすべて同時に配回を開始しく点２４で点２２
エリ約２０％「（い］、それ以上のピークは見られず、
ゆるやがな白組が続いた。又、引張り荷はは点２５で降
伏荷重′に越えた。 ＨＤＰ　ｇを用いたとき、１４伏荷■の減少はなく（し
たがって出力の減少はない。］引張り曲線は↓りゆるや
かになり、一連のメツシュの規則的延伸が見られた。 同一のテスト片２１を用い、！、１正々の温度で凹みを
形成した。又、配回τ１１０℃で＋］Ｔひおこなった。 孔張りテストを室温（２０℃）でおこなった。これらの
テストの結果を表１に示す。 第３ｃ図は凹みが形成された温度に対する製品へのピー
ク荷電を示したものである。Ｉ＋ｈｒ線は軟化範囲（Ｔ
ｓ）、溶融範囲（ｉ’　ｍ　）２示している。１７０℃
以下において、テスト片はオーブン中で所定の温度まで
加熱された。１７０℃以上においてはプラスチック材料
を熱い溝形成器具を用いて凹み３を形成する必要があり
、加熱テスト片を使用しなかった。この操作の違いにも
かかわらず溶融範囲以上では動作の変化が見られた。こ
れは１６０℃以下において少欲の分子配回がおこなわれ
るのに対し、１７０℃以上では溶融状態において凹みの
中央から材料が流れ出した結果にぶるものと思われる。 表　　　１ 第４ａ〜４８図 下記表２は第４ａ〜４ｅ図の凹み３の例の細部を示して
いる。Ｐ　Ｐ　４．５　ｒｒｒｎ厚の両面に同−深さの
凹み３を形成した。孔２の両端は点線で示されている。 各凹み３のベースは孔２の中央ラインとほぼ一致させた
（ただし、第４ｅ図のものは除く］。厚みの違う物質に
ついては凹み３を適当に変えた。 器具２６は示されたとおりであり、第４ｂ図は長さ、深
さの異なる凹みをつくるのに同一の器具を用い得ること
を示している。 表　２（測定値：ｍｍ） この表から凹み３は孔２より長くとも（第４ａ図）、短
くとも【第４ｂ図】、又同−（第４Ｃ図）であってもよ
い。第４ｄお工び第４０図は凹み３の側面が必要とする
応力を減少させるためにエリ急峻であってもよいことを
示しており、好ましい角度は５０°〜７０°である。器
具２６は切断を避けるため！Ｌみｔ設けた。得られた製
品はほぼ同一であっｍ。ＤＩ’ｚ　４　ｅ図は１以上の
凹み３をストランド形成域５に形成し得ることを示して
いる。必要に応じ、双子の凹みの遠方端部を孔２の両端
に一致させてもよい。一方向において、−配回がストラ
ンド形成域５に沿って他の凹み３からの配回部に達する
まで形成さｎ、（（Ｊ１方の方向において、配回はバー
９又は接点１４によって妨害されるまで進行する。 プラスチック材料の非凹み区域のＰ）み２％で表わ１−
と、一方の面の凹み３の深さくすなわち、符合する凹み
のないもの）又は両ｒｆｎの４″・１合凹み３を結合し
た深さは４０％以下、好よしくは２５係以下、１０％以
上、あるいは２０％以上であってもよい。 ｉ４ａ〜、４ａ図は凹み３についてのみ説明したが、凹
み４を同様に形成することかできる。 第５図 第５゛図はパッチングされたプラスチックシートの２軸
延伸＠鋤を示している（英国特許Ｎα２０３５１９１Ｂ
参照］。このシートはリール３１から解巻され、往復動
パン５Ｆ３２とダイス３３との間を通過する。パンチビ
ームおよびダイスビームには器具２６が凹み３の形成の
ためにパンチビームの動作中心底部近傍に設けられてい
る。ａ！発物質ｌはついで外囲器３４同で加熱され、差
Ｌｖロール３５でＭＤ延伸され、加熱外囲器３６内でテ
ンター上でＴＤ凡仲され、冷却され、リール３２に巻回
される。いずれの方向１においても延伸力は便数のスト
ランド形成域５．６に対し同時に適用される。必要に応
じ、ＭＤ多Ｉ七伸物貿を冷却し、ＭＤ延伸後直接、リー
ルに巻回し、のちに）鉾益してＴＩＪ々１（仲をおこな
ってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の出発物質の平面図、第１ｂ図は第１
ａ図のものの斜視図、第１Ｃ図は第ｌａ図ＩＡ−ＩＡ線
に沿う断面図、第１夛図は第１ａ図の出発！ｌ同質を一
軸延伸してメツシュ構造に形成しｌこものの平面図、第
１ｅ図は第１ａ図のメツシュ構造のもの′＋ｃ第２の軸
に沿って直角ＶＣ延伸してメツシュにしたものの平面図
、第２　ａ　〜２　ｃ図は第１ａ、第１ｄ、第１ｅ図に
相当し、異なる出発物質、メツシュ構造を示す図、第３
ａ図：はテストストリップの平面図、第３ｂ図は荷重、
／延伸の関係全示すグラフ、第３Ｃ図は凹み形成温度と
ピーク荷重との関係を示すグラフ、第４ａ〜４ｅ図は凹
みの形状を第１ａ図の工ｖ−１ｖ縁に沿って示す断面図
、第５図は本発明を実施するだめの装置の側面図である
。 図中、ｌ・・・出発物質、３．４・・・凹み、５．６・
・・ストランド形成域、８・・・配回ストランド、１２
・・・２軸延伸（ｙ造。 、！Ｊ坩（１人代１里人　弁理士　鈴　圧式　彦手続補
正書（方式） 昭和　６ｅ、２．ＡＹ　日 特許庁長官　　　若　杉　和　大　殿 ■、事件の表示 特願昭５８−１９１６５７号 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ビー・エル・ノー・リサーチ・リミテッド４、代理人 昭和５９年１月３１日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 孔又はメツシュ孔を有するプラスチック物質を延伸して
   、該物質のヌトラスド形成域から配向ストランドを形成
   する方法であって、ストランド形成域に藷物質を除去す
   ることなく凹みを形成したのち、該ストランド形成域を
   延伸する工程を含み、上記凹みの形成ケ、該プラスチッ
   ク物質がその融点の下限以下の温度にあるときに施すこ
   と？特徴とする方法。