(57)【要約】  配向されかつ波形を設けたフィルム（Ａ）と、フィルム又はウェブ（Ｂ）との積層体を製造する方法において、少なくともフィルム（Ａ）は、配向可能な結晶性ポリマー材料からなり、該フィルム（Ａ）は、ローラー又はバーの間に形成された線形状のニップ（Ｄ−Ｆ）によって形成される角度に関する配置で延伸される一方、その線形状のニップに対して垂直な面に対して鋭角（ｕ）を形成する方向でこのニップに運ばれ、そして引き続き、牽引手段（１及び２）によって、該垂直な面に対して鋭角（ｖ）の下に引き出され、この面の対向する面で測定される際、（ｖ）は（ｕ）よりも大きいが８５°より小さく、これによって伸張及び一軸分子配向が形成され、延伸比（ＧＤ：ＦＥ）及び角度（ｕ）及び（ｖ）が、延伸された上記のフィルム（Ａ）の配向の角度が、その長手方向から１５°未満逸脱し、かつ、フィルム幅の減少がもたらされるように選択され、誘導ライン（ｄｉｒｅｃｔ  ｌｉｎｅ）において測定されたその減少は、長手方向へ伸びる波形を形成するように長手方向の伸張によって生じた幅の減少よりも大きく、かつ、該波形が、該牽引手段（１及び２）と接触する前に安定化され、かつ、フィルム（Ｂ）が、フィルム（Ａ）が該ニップ（Ｄ−Ｆ）を去った後に（Ａ）の波うった溝形状を維持しながら該フィルム（Ａ）に積層される。
2012533444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向されかつ波形を設けたフィルム（Ａ）と、フィルム又はウェブ（Ｂ）との積層体を製造する方法であって、少なくともフィルム（Ａ）が、配向可能な結晶性ポリマー材料からなり、その際、該フィルム（Ａ）は、ローラー又はバーの間に形成された線形状のニップ（Ｄ−Ｆ）によって形成される角度に関する配置で延伸される一方、その線形状のニップに対して垂直な面に対して鋭角（ｕ）を形成する方向で、このニップに運ばれ、そして引き続き、牽引手段（１及び２）によって、該垂直な面に対して鋭角（ｖ）の下に引き出され、この面の対向する面で測定される際、（ｖ）は（ｕ）よりも大きいが８５°より小さく、これによって伸張及び一軸分子配向が形成される方法において、延伸比（ＧＤ：ＦＥ）及び角度（ｕ）及び（ｖ）が、延伸された上記のフィルム（Ａ）の配向の角度が、その長手方向から１５°未満逸脱し、かつ、フィルム幅の減少がもたらされるように選択され、そして誘導ライン（ｄｉｒｅｃｔ  ｌｉｎｅ）において測定されたその減少は、長手方向へ伸びる波形を形成するように長手方向の伸張によって生じた幅の減少よりも大きいことを特徴とし、かつ、前記波形が、前記牽引手段（１及び２）と接触する前に安定化され、しかも、フィルム（Ｂ）が、フィルム（Ａ）が前記ニップ（Ｄ−Ｆ）を去った後に（Ａ）の波うった溝形状を維持しながら該フィルム（Ａ）に積層されることを更に特徴とする、上記の方法。
【請求項２】
前記（Ｂ）もまた、配向可能な結晶性ポリマー材料からなるフィルムであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ニップが、一対の回転ローラー（５）の間に形成され、該ローラーのそれぞれが、３以上の多数の、軸方向に可動なセグメント（６）から構成される面を備え、そして前記セグメントが、前記フィルムが同じ角度（ｕ）の下で前記ニップに常に供給されるように該ローラーの回転と連動して、軸方向に沿って往復運動される一方で、前記セグメントが、前記フィルムに接触した後に逆向きに動かされることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記逸脱が１０°未満、好ましくは５°未満であることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
ある角度に関する配置で延伸する前に、前記フィルム（Ａ）が、その長手方向と一致するか又は最大で２０°逸脱している一軸配向で供給されるか、あるいはその長手方向と一致するか又は最大で２０°逸脱している主方向を有する不均衡な二軸配向で供給されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記ニップに接触する前記フィルム（Ａ）が加熱されていて、そして前記ニップが加熱され、そして、前記延伸されたフィルム（Ａ）が、前記牽引手段（１及び２）と接触する前に冷却され、その冷却が、好ましくは、該フィルムが該ニップを去った直後に行われることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
接合が押出積層によって形成されるか、又はフィルム（Ａ）上及びフィルム（Ｂ）上に共押出成形されたそれぞれの積層層の間で形成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
前記フィルム（Ｂ）が、その積層の前に、横方向に伸張する配向に供されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記配向が、長手方向に対して４０〜９０°、好ましくは約９０°の角度を形成することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
加熱された積層ローラー上でフィルム（Ａ）及びフィルム（Ｂ）の相互に面している積層層の間で接合が生じ、該フィルム（Ａ）が長手方向に幅出しされた（ｔｅｎｔｅｒｅｄ）状態にある間、該フィルム（Ｂ）は該ローラーに直接接触しており、そしてその接合は、該積層ローラーに長手方向の溝部を設けることによって形成された横方向に伸びるラインに限定されていることを特徴とし、かつ、前記接合に引き続いて、積層されたフィルムが冷却され、そしてフィルム（Ｂ）が、（Ａ）における張力を取り除くことによって横方向における波うった溝形状を有するようになることを更に特徴とする、請求項２、８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記長手方向の溝部のピッチが０．２〜１．０ｍｍであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記フィルム（Ａ）とフィルム（Ｂ）とを互いに接合させる圧力が、該フィルム（Ａ）における張力によって生じる圧力に制限されていることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フィルム（Ａ）とフィルム（Ｂ）とを互いに接合させる圧力が、該フィルム（Ａ）における張力によって生じる圧力及び該フィルム（Ａ）の前記フィルム（Ｂ）とは対向する面に加えられる加圧された空気フィルムに制限されていることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記積層が、積層ローラー上で前記フィルム（Ａ）及びフィルム（Ｂ）が相互に接触する箇所に適用されるタイフィルム（ｔｉｅ  ｆｉｌｍ）を用いた押出積層であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
第三のフィルム（Ｃ）が、前記フィルム（Ａ）の、前記フィルム（Ｂ）とは対向する面上に積層されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
本明細書に記載され、かつ本発明による方法を実行するのに適した装置のいずれかの組み合わせ。
【請求項１７】
本発明の方法によって製造された製品。
【請求項１８】
前記フィルム（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれの少なくとも５０％が、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ又は結晶性ＰＰからなることを特徴とする,請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の目的は発明の名称から明らかである。熱可塑性シート材料の波形状ボードは、４０年以上もの間知られている。これら公知の製品の用途は、一般に、段ボールの用途に似ている。というのも、いずれも一方向における曲げに対して高い剛性をもたらすからである。しかしながら、最近の発明は、積層体によりボード特性を調節し、可撓性ではあるが剛性のフィルムの特性をもたらすのに低波長の波うった溝形状を狙いとしており、同時にいくつかの特性を向上させるべく、配向技術、そして好ましくはクロス積層（ｃｒｏｓｓｌａｍｉｎａｔｉｎｇ）技術が使用されている。特に、引張強度、引張降伏（ｙｉｅｌｄ  ｔｅｎｓｉｏｎ）、及び引裂伝播耐性。
【背景技術】
【０００２】
故に、国際公開第０２／１０２５９２号パンフレット（特許文献１）（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ）は、好ましくは機械方向に配向された、好ましくは一つの層に、長手方向の伸びる３ｍｍ以下の波長の波うった溝形状が設けられている積層体、好ましくはクロス積層体（ｃｒｏｓｓｌａｍｉｎａｔｅｓ）に関するものである。別の層は波うった溝形状を有さず、そして横方向の配向が設けられているのが好ましい。
【０００３】
別の公知文献、国際公開第０４／５４７９３号パンフレット（特許文献２）（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ）においては、各方向における曲げに対抗した剛性を達成することが目的とされており、そしてこの目的を達成するために、積層体の一つの層には、その機械方向に沿って波うった溝形状が設けられ、別の層には、横方向に波うった溝形状が設けられ、そしてこの積層体の少なくとも一つにおいて、その波うった溝形状の波長は５ｃｍ以下、好ましくはずっと短い。
【０００４】
上述したＲａｓｍｕｓｓｅｎによるいずれの文献においても、機械方向（ｍ．ｄ．）の波うった溝形状の構築は、円形状の溝部を有するローラーを用いることによって生じる。これらの溝部を有するローラーは相互にかみ合っていて、そして、積層は、溝部を有するローラーと、滑らかでゴムが被覆されたローラーとの間で行われる。積層のための溝部を有するローラーは、波うった溝形状を設けるための溝部を有するローラーでもって正確に記録された状態にあり、そして、最初に述べた溝部を有するローラーが、最後に述べた溝部を有するローラーの温度よりも高い温度を有するため、溝部のピッチは、周囲温度を考慮した場合、相互に異なるものでなければならない。上記の二つの文献における実施例では、積層ローラー上の溝部のピッチは１．０ｍｍであるが、いずれの文献にも、最終的な積層体の機械方向において波うった溝形状のピッチ（ｍ．ｄ．）は、接合後の横方向に配向されたフィルムの収縮によって、０．８ｍｍにされることが述べられている。
【０００５】
二番目に述べたＲａｓｍｕｓｓｅｎの文献は、ｍ．ｄ．に対して垂直な波うった溝形状を形成するいくつかの方法に言及している。最も実際的な方法（請求項６７参照）では、横方向の波うった溝形状が施されたフィルムは、微小なパターンで長手方向の溝部が設けられた（すなわち、溝部はｍ．ｄ．に対して垂直である）積層ローラー上でｍ．ｄ．配向されたフィルムにライン接合（ｌｉｎｅ−ｂｏｎｄｅｄ）され、そして接合しているｍ．ｄ．配向フィルムの安定化後は収縮に至る。ここで、その他のフィルムの非結合領域は曲がり、そして波うった溝形状を形成する。
【０００６】
本発明を概念化する前に、本発明者等は上述のＲａｓｍｕｓｓｅｎの文献における技術の用途に関する市場を徹底的に研究した。二番目に挙げたＲａｓｕｍｓｓｅｎの文献は、“波うった溝形状のテキスタイルのような用途のために、両方の層における波長はできるだけ短いのが好ましく、そうすることによって、製造方法について経済的なものとすることができる”ことに言及している。ここで、波うった溝形状の波長が約０．５ｍｍ又はそれより小さく、そのため、波うった溝形状がほとんど見えないか、又は上質なテキスタイル構造に見えるようなローゲージ（ｌｏｗ  ｇｕａｇｅ）の積層体に市場の関心が向けられていることは明らかである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０２／１０２５９２号パンフレット
【特許文献２】国際公開第０４／５４７９３号パンフレット
【特許文献３】米国特許第６１３９９３８号明細書
【特許文献４】米国特許第２５０５１４６号明細書
【特許文献５】米国特許第３４９１１５８号明細書
【特許文献６】英国特許第１０７８７３２号
【特許文献７】米国特許第５３６１４６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そのラインに従い、本発明は、上述した垂直の波うった溝形状を設ける製造方法が、極端な困難もなく、０．５ｍｍ未満のピッチの横方向の波うった溝部を形成するのに適用できることを見出した（これに関する本発明の例２及び例３を参照のこと）。しかしながら、本発明の、０．５ｍｍ未満の波長のｍ．ｄ．の波うった溝形状を設けるための上述の技術に関する計算及び実験は、これが産業的に応用可能ではあるが、積層体の幅は、ローラーの温度制御における積層化及び溝部の非常に微細なパターンの機械加工における正確さに起因して約３０〜５０ｃｍに制限されるであろうことを示した。それは、波うった溝形状を形成するための溝が施されたローラーと、溝が設けられた積層ローラーとの間の正確な“記録”を得る可能性を厳密に制限する。結論として、ｍ．ｄ．に延びる微細な波うった溝形状を有するフィルムを形成しかつ積層化するための全く違った方法を考案する強い必要性が存在する。
【０００９】
これに関して、本発明者等の知る限り、段ボール紙積層体の公知の最も短い波長が約１．８ｍｍであることに言及すべきである。このことは、米国特許第６１３９９３８号明細書（Ｌｉｎｇｌｅ等）（特許文献３）に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、１９５０年に発行された米国特許第２５０５１４６号明細書（Ｒｙａｎ）（特許文献４）から知られている技術に基づくものである。本発明請求項１の冒頭に述べられている方法段階はその特許文献から知られているが、請求項１の特徴を述べる部分から明らかなように、本発明においては特別な条件が選択され、そして積層化工程が追加される。特許請求の範囲を理解するために、図１及びそれに対応する説明を検討することを推奨する。
【００１１】
本発明は、積層体の製造を目的として第一に検討されるものであって、ここで（Ｂ）はまた、結晶性の配向可能なポリマー材料からなる薄いフィルムでもあるが、フィルム（Ｂ）がそれらに限定されることなく、例えば、紙フィルム（ｐａｐｅｒ  ｆｉｌｍ）、金属箔又はテキスタイルウェッブであることができる。
【００１２】
Ｒｙａｎは、バイアスに分子配向を形成することに焦点を当てており、そして彼の技術の好ましい実施では、角度（ｖ）は角度（ｕ）よりも小さく、これは、本発明で使用される技術とは対照的である。しかしながら、図６及び図１７、及び第２５欄及び第３２欄中の対応する説明において、Ｒｙａｎは、角度（ｖ）が角度（ｕ）より大きくなり得ることは説明しているが、彼は、フィルムにおける平坦でかつ安定な長手方向の波形を形成するのに、彼の技術が適用できることは開示していない。本発明の図４を検討することにより、本発明の使用によって形成される非常に微細でかつ一様な波は、驚くべきことに、Ｒｙａｎからはほとんど予期することはできないことがわかる。
【００１３】
更に、１９６６年に発行された米国特許第３４９１１５８号明細書（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ）（特許文献５）を参照する。これは、Ｒｙａｎの特許とはニップにおいて異なっており、該ニップは、延伸の間フィルム支持体を保持し、通常の一対のニップローラーによって、すなわち、角度（ｕ）がゼロで形成されるが、それは、フィルムが延伸される一方で、ニップから下方に向かって角度(ｖ)で引き出されるという特徴によってＲｙａｎと類似している。この延伸は、高められた温度で行われる。この古いＲａｓｍｕｓｓｅｎの方法では、実際に、微細で長手方向に延びるひだ（ｐｌｅａｔｓ）又は波形が形成されている。本発明におけるように、このことは、フィルムを延伸させることによってもたらされる過度な幅の減少においてフィルムの幅を低減させることによって行われる。しかしながら、これらの微細なひだ又は波の形状は安定化されず、そして、波形の積層体の製造のために維持されない。反対に、ひだは圧迫された平坦部であり、そして例えば微小繊維化によって、撚り糸又は工業用糸を製造するという目的で、最終的な長手方向の延伸を強化するのに使用される。
【００１４】
特別な目的のための、このＲｙａｎの技術の旧式の変更もまた本発明に適用できるが、ただし、波形構造の圧縮は避けられ、波形は安定化されて、最終的な延伸工程は省略される。しかしながら、上記の古いＲａｓｍｕｓｓｅｎの方法では、角度（ｖ）は７０〜８５°（請求項３を参照のこと）であると同時に角度（ｕ）はゼロであり、そしてこれにより、幅が非常に大きく減少し、これは本発明のほとんどの用途に不適当である。
【００１５】
本発明の請求項１を再び参照すると、記載された角度及び延伸比の選択は、すでに述べたように、図１及びそれに関連する説明を検討することによってより良好に理解されるであろう。Ｒｙａｎの特許における広範な材料処理を参照する。“長手方向における伸張によって引き起こされる幅の減少”に関しては、実験室で測定できる因子である。実験室での測定は、幅の狭い（例えば、２ｃｍ幅）の連続フィルムの試料に対して実施することができ、そのフィルムは、工業用プロセスのために選択される温度及び速度で延伸される。
【００１６】
請求項１は、フィルム（Ａ）がニップ（Ｄ−Ｆ）を去る際に、それにおける配向の方向が、それその長手方向から１５°未満逸脱させることをもたらす一方、この逸脱は好ましくは１０°未満であり、特に好ましくは５°未満である。
【００１７】
フィルム（Ａ）をニップ（Ｄ−Ｆ）に角度（ｕ）の下に供給するのに特に適した装置が、１９６７年発行の英国特許第１０７８７３２号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ）（特許文献６）に開示されている。この装置は、“セグメントローラー−（Ｓｅｇｍｅｎｔａｌ  Ｒｏｌｌｅｒｓ）”、すなわち、ニップが、一対の回転ローラー（５）の間で形成され、該ローラーのそれぞれは、３つ以上の、軸方向に可動なセグメント（６）からなる面を有し、これらのセグメントは、該ローラーの回転に連動して軸方向に沿って往復運動し、それにより、常に同じ角度（ｕ）でフィルムがニップ（Ｄ−Ｆ）に供給される。
【００１８】
上述の英国特許は、繊維状の網織物（ｎｅｔｗｏｒｋ）を得るために強く配向されたフィルムを分割することに関する。微小繊維化プロセスにおいて使用されるゴムベルトは、本発明に関しては不要であるが、ローラーのうちの少なくとも一方に対するセグメントは、ニップを形成するためにゴム被覆されていなければならない。ローラーの表面が、通常、例えば、６０〜８０℃に加熱され、そして、低摩擦力が好ましいため、そのゴムはシリコーンゴムであるのが好ましい。
【００１９】
図１及びそれに関連する説明から明らかなように角度ｕ、角度ｖ、延伸比ＥＦ：ＤＧ、及び達成される幅ＤＥ：ＧＦの減少の間の関係は固定されるであろう。深い波形又はひだを設けることと組み合せて高い延伸比が望ましい場合、ニップ（Ｄ−Ｆ）に供給されるフィルムは、一軸配向、好ましくは、その長手方向と一致するか又は該長手方向から最大で２０°逸脱している状態にあるか、あるいは、その長手方向と一致するか又は該長手方向から最大で２０°逸脱している主要な方向を有する不均衡な二軸配向状態にあることが必要であろう。強い溶融配向が十分であろう。
【００２０】
波形を設けたフィルムが牽引装置（ローラー）に接触する前に必要な安定化は、フィルムがニップに接触する前にそれを加熱することによって最も簡単な形態で実施され、次いでそのニップも加熱される。加熱されたそのフィルムは、該牽引手段（１）及び（２）と接触する前に、好ましくは、該ニップから出た直後に、通常は空気によって再度冷却されなければならない。波形の驚くべき安定性は、波形の形成の間の適切な高いフィルム温度、及びその後の上述した冷却によって達成することができる。特別な場合、安定化は放射線照射によって得られる。
【００２１】
代替的に、又は補足的に、フィルム（Ａ）がニップ（Ｄ−Ｆ）を出た後であって牽引手段（１）及び（２）に接触する前の、フィルム（Ａ）及び（Ｂ）の積層化を遂行することによって安定化を確立することができる。しかしながら、通常の順序では、フィルム（Ａ）が牽引手段を出るとき積層が行われる。これは、異なる製造ラインで行うことができる。
【００２２】
いずれの場合にも、フィルム（Ａ）の片面上のひだ（波）の高い部分に限定されたライン接合又はスポット接合として、接合は確立される。そのフィルム（Ａ）の対向する面に対して第三のフィルム（Ｃ）も積層させることができる。最も簡単な形態において、フィルム（Ｂ）及び／又はフィルム（Ｃ）は、押出コーティングによって形成され、そして溶融状態における延伸によってのみ配向される。
【００２３】
しかしながら、全ての方向において良好な強度を有するフィルムを製造するために、積層体がクロスラミネート（ｃｒｏｓｓｌａｍｉｎａｔｅ）であること、すなわち、フィルム（Ｂ）を、フィルム（Ａ）の長手方向に対してある角度で配向させてあるのが好ましい。この接合は、押出積層又はフィルム（Ａ）及びフィルム（Ｂ）のそれぞれの上に共押出成形された積層層によって形成することができる。フィルム（Ａ）の波形が、積層の間にその波形が著しく平らになるのを避けるよう効果的に安定化されていることが重要である。それにも拘わらず、図３及び図３ａに関連して更に説明するように、非常に低い積層圧力下で積層を実施することが重要である。
【００２４】
積層の前に、フィルム（Ｂ）が結晶性の配向可能なポリマー材料からなる場合には、そのフィルム（Ｂ）は、一軸分子配向又は不均衡化二軸分子配向に供されることが好ましく、これにより、フィルムに、横方向に延びる主要な方向の強度を与える、すなわち、ｍ．ｄ．でのある角度を形成させる。この角度は、実施（機械類の経費を含む）を考慮してそれが許容される場合、好ましくは４０〜９０°、特に、好ましくは、９０°である。横方向の９０°における配向は、例えば、約８０〜９０℃での従来技術のテンターフレームにより、好ましくは、幅の拡張の間、自由な長手方向における収縮が許容される場合に実施することができる。
【００２５】
バイアス延伸を行う装置において、角度（ｖ）は好ましくは調節可能にされる。角度（ｕ）は、セグメントの往復運動を制御する装置が交換可能なものでない限り、調節可能にはできない。上述したように、（ｕ）は、非常に特別な場合にゼロであることができる。別の極端な場合、その角度は９０°に近い、例えば約８５°である。しかしながら、通常は、その角度は約１５°〜約６０°の範囲内であるべきである。
【００２６】
“セグメントローラー”の回転を各セグメントの往復運動へと転送するカム配置は、上述の英国特許（特許文献６）中で説明されている。しかしながら、角度（ｕ）が約５０°より大きい場合、カム装置が、複数の空気力学的（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ）又は油圧式（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ）ピストンを備え、各セグメントに対してその一つが作用するように補う必要があるであろう。
【００２７】
横方向に延びる波形をフィルム（Ｂ）に形成し、引き続いてそのフィルム（Ｂ）をフィルム（Ａ）に、それらの波形を損なうことなく積層する適当な方法は、請求項１０〜１３から明らかであり、また、図３及び図３ａに関連して更に説明される。
【００２８】
本発明の実施形態が使用されるか否かに拘わらず、フィルム（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれについての適当な組成は、各フィルムについて少なくとも５０％を形成するよう、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ又は結晶性ＰＰを含んでなる。
【００２９】
第三のフィルム（Ｃ）は、フィルム（Ｂ）とは反対側の面のフィルム（Ａ）に積層させることができる。
【００３０】
保護もまた、本明細書で説明される装置との組み合わせに関して特許請求の範囲に記載されており、本発明の方法を実施するのに適している。更に、本発明は、この方法によって製造される製品を包含する。
【００３１】
本発明を、添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、請求項１を明らかにするのに供される主要な図面である。
【図２】図２は、波形が形成されるニップを構築し、そしてフィルム（Ａ）をこのニップに、それらローラーの軸に対して垂直な角度（ｕ）で運ぶように適合される“セグメントローラー”の概略図である。
【図３】図３は、ｍ．ｄ．に配向され、そして微細に波うった溝形状が設けられたフィルム（Ａ）が、どのように該（Ａ）の波うった溝形を分配させることなく、平坦なフィルム（Ｂ）にライン接合されるか、及び、どのように該（Ｂ）のｔ．ｄ．に波うった溝形が、該（Ａ）のｍ．ｄ．の収縮によって設けられるかを示す図である。
【図３ａ】図３ａは、図３に示される積層ローラーの顕微鏡写真であって、例２及び例３、及び他の実験室における試験のために実際に作製されたものであり、該ローラーの一方の端部から見たものであり、それにより、ラインのパターンに接合を限定させる、微細なパターンの溝部を示している図である。
【図４】図４は、均等かつ微細な波形を有する断面を示す、例１で説明されるように製造されたフィルムの顕微鏡写真である。
【００３３】
図１において、その長手方向において比較的強い配向をすでに受けたフィルム（Ａ）が、ニップ（ＤＦ）へ、そのニップに対して垂直な角度（ｕ）で引き込まれる。そのニップは、図２に示される二つの“セグメントローラー”の間に形成される。該ローラーはそれぞれ、コア（５）及びセグメント（６）からなり、該セグメントには、ゴムのコーティング（７）が設けられている。セグメント（６）は、コア（５）に対して軸方向に可動であり、トラック中を走行する。装置は、該ローラーの少なくとも一方の端部に配置された湾曲したトラック及びセグメント上の対応するカムを含んでなり、そのトラックの曲率は、ローラーがそのトラックに関連して回転するとそれらのセグメントが長手方向に往復運動するような曲率である。これらのトラックは、本明細書では簡略化された構造で示されているが、実際には、それらトラックは、通常、特別なローラーベアリングを含むべきである。“セグメントローラー”が回転すると、セグメントは往復運動し、一回の回転の間に一回の“前進”及び一回の“後退”を行う。上述したように、これは、通常、各ローラーの一端部にカムを使って配置される（上述の特許文献６中の図面を参照）。しかしながら、該カムは、ローラーに組み込まれた、該ローラーの回転によって制御されるか又はその回転を制御する、適当な空気力学的又は油圧式手段で置き換えるか又はそれで補うことができる。
【００３４】
図１に戻ると、フィルム（Ａ）は、ローラー対（１）及びローラー対（２）によってニップ（ＤＦ）から引き出され、そしてそれらのローラー対の周速度と同じ速度の動きによってそこで延伸される。この引き出しは、ニップに対する基準面と引き出し方向との間の角度（ｕ）よりも大きい角度（ｖ）で行われる。
【００３５】
正確な長手方向の配向が望まれる場合、フィルム（Ａ）に、フィルム（Ａ）がニップに接触する前にその長手方向に対して９０°で描かれた直線、例えばライン（ＤＥ）は、該ニップを通過後にも、そのフィルム（Ａ）のその後に存在する長手方向の、例えばライン（ＧＦ）に対して垂直な直線を維持しなくてはならない。その場合、フィルムがニップに接触する前に該フィルムに描かれた円は、そのフィルムの新たな長手方向に平行な主要な軸を有する楕円に変形されて、ｍ．ｄ．に対して垂直に描かれた直線は、本質的に、ｍ．ｄ．に対して垂直な直線として残るであろう。
【００３６】
点（Ｅ）（フィルムに描かれる場合）が（ニップ上の）点（Ｆ）に移動した場合、点（Ｄ）（フィルムに描かれる場合）は点（Ｇ）に移動するであろう。それ故、延伸比、すなわち、進入速度及び排出速度の間の比は、（ＤＧ）を（ＦＥ）で除したものになるであろう。図１において、フィルム（Ａ）は、延伸を与えるニップＤＦの前と後とで同じ面で移動するように示されている。実際には、フィルム（Ａ）は、必要ではないが、好ましくは、“セグメントローラー”の一方の面に沿ってある円弧、例えば１０〜２０°を超えるべきである。これは、フィルムがしわになるのを防ぐのに役立つ。しかしながら、図中でこのことを示すにはかなり複雑なものになるであろう。ニップを出ると、フィルムは再び、小さい円弧にわたる一方のローラー表面に沿う場合があるが、これは肯定的な効果ではない。フィルム（Ａ）が、ニップＤＦの前及び／又は後でローラー表面に沿うような状況の場合、図１は展開されていない代表例と理解すべきである。
【００３７】
これらの検討は、本質的に、全ての延伸が、ニップＤＦ中又はニップＤＦの直後に行われるという条件に基づいている。これを確実にするために、このフィルムは、ニップから出た直後に効率的に空冷される。これは、ニップの直後に配置され、微細な多孔質材料の壁で終端し、この壁がフィルムに対して平行であり、そしてそのフィルムのほとんどに接触する空気ダイスを適用することによって好都合に実施することができる。
【００３８】
フィルム（Ａ）の、収縮するという固有の傾向は、上記の概説において述べたように、実験室における実験によって正確に確立することができる。
ａ）  望まれる波形の深さに関する因数で乗ぜられる、この固有の収縮比、
ｂ）  角度（ｕ）、及び
ｃ）  延伸比、
に基づいて、角度（ｖ）は三角法をベースに簡単に計算できる。かくして、
延伸比ＤＧ／ＦＥ  ＝  ｓｉｎ  ｖ／ｓｉｎ  ｕ、及び、
固有の収縮及び特別な波形からなる全ｔ．ｄ．収縮比：
ＤＥ／ＧＦ  ＝  ｃｏｓ  ｕ／ｃｏｓ  ｖ、が容易に算出される。
例１の計算もまた参照されたい。
【００３９】
図１には示されていないが、フィルム（Ａ）が、“Ｓ経路”で二つのローラー対（１）及び（２）のそれぞれを通過することが当然理解される。この通過の間、波形を設けた構成物の走行は回避されなければならず、それ故、これら４つのローラーのそれぞれは、軟質のゴムで被覆することができ、そして二つのローラー（１）は、相互に対してニップを形成しなくてよい。ローラー対（２）はニップを形成できるが、ほとんどゼロのニップ圧を及ぼすべきである。これらの牽引ローラーを去ると、フィルム（Ａ）は巻き上げられるか又は、図３に示すように行われる積層工程に直接進ませることができる。
【００４０】
図３において、薄いフィルム（Ｂ）は共押出成形され、そしてそれにより、低融点積層層が設けられる。該フィルムは、いずれの方向に配向することもできるが、好ましくは、ｍ．ｄ．に対して実質的に垂直である。このフィルムはリール、又は、従来技術のテンターフレームのようなｔ．ｄ．延伸装置から直接供給できる。
【００４１】
フィルムの９０°の配向を得るための代替的技術は、米国特許第５３６１４６９号明細書（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ）（特許文献７）の第４欄第３９行目〜第５欄第６行目に説明されている。ここで、管状のフィルムは、円形の出口オリフィス及び引き込み（ｈａｕｌ  ｏｆｆ）ローラーとの間の相対回転によって或る角度（例えば３０°）で配向され、そして引き続いて、該フィルムは或る角度（例えば６０°）でらせん状に切断されて９０°の配向が形成される。これは、溶融配向だけであり得るが、それにも拘わらず、この方法は、本発明に関して非常に適している。
【００４２】
（Ｂ）における配向の方向は、ｍ．ｄ．に対して約９０°である必要はないが、通常、約４０°未満であるべきでない。配向のそのような角度は、ｍ．ｄ．に配向された管状物をらせん状に切断することによって形成することができる。
【００４３】
以下に説明される、ｍ．ｄ．に対して可能な９０°の下で延びる波うった溝形状の形成は、（Ｂ）における配向の方向に関係ないことが注記される。例えば、ｍ．ｄ．に対して４０°で配向されたフィルムは、ｍ．ｄ．に対して９０°で延びる微細な波うった溝形状を形成することができる。フィルム（Ｂ）は、非常に低い張力（制御手段は図示されない）の下に、ゴムでコーティングされたローラー（８）に誘導される。該ローラーは周囲温度を有するが、それに続く、該ローラーに接触する積層ローラー（９）は、積層層を溶融又は半溶融させる温度に加熱される。そのローラー（９）の表面上には微小な軸方向の溝（１２）がある。これらの溝は顕微鏡写真図３ａ中に示されている。
【００４４】
この微小な溝は、接合ラインの微細なパターンと接合されない空間との間の接合を制限する。該溝のパターンのピッチは、顕微鏡写真からわかるように、０．３ｍｍと低くすることができる。
【００４５】
この薄いフィルム（Ｂ）は、積層のために選択された温度にほとんど瞬時に加熱される。（Ｂ）がＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ又は結晶性ＰＰからなる場合、低融点積層層が設けられ、適当な温度はこの積層層に依存して、約８０〜１１０℃になるであろう。そして、フィルム（Ｂ）がｔ．ｄ．において強く配向された状態にある場合、該フィルムが装置に供給される前に、横方向の収縮を避けるために類似の又はより高い温度で適切に安定化されていなければならない。そのような安定化は、国際公開第０４／５４７９３号パンフレット（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ）（特許文献２）に、図５に関連して説明されている。
【００４６】
フィルム（Ｂ）は、フィルム（Ａ）が長手方向に延びる波うった溝形状を設ける“セグメントローラー”の延伸工程から出ると、そのフィルム（Ａ）と積層される。フィルム（Ａ）にもまた、低融点の積層層が設けられる。図１の二組の牽引ローラー（１）及び（２）は、図３では、３つのローラー（１０）と置き換えられ、それらは全て軟質のゴムでコーティングされており、そしてそれらの全ては、図１に関連して説明されたように調節される同じ速度で駆動される。それらのローラーは周囲温度を有する。ライン接合は、上記の二つのフィルムが積層ローラー（９）上で接触すると生じる。フィルム（Ａ）は、フィルム（Ｂ）が溶融される前に加熱されない。この工程では、フィルム（Ａ）は、“セグメントローラー”を出たときと同じく、長手方向に緊張されたままである。そのフィルム（Ａ）の波うった溝形状を維持するために、短い調節可能な円弧、例えば約２０°にわたってのみ、高温積層ローラーに沿う。それにより、各波うった溝形状の僅かな部分だけが平らにされ、そして加熱される。
【００４７】
（Ａ）と（Ｂ）の積層体は、加圧された空気フィルムを経て、空気ダイ（１１）上で微細な多孔質材料を介して形成される。その空気は周囲温度を有しており、フィルム類を冷却して滑らかにするよう作用する。
【００４８】
その積層体における張力は、駆動される二つの牽引ローラー（１２）及びアイドリングしているニップローラー（１３）によって維持される。ローラー（１２）の両方は、軟質のゴムでコーティングされ、そしてローラー（１３）は気泡ゴムでコーティングされている。
【００４９】
３つの牽引ローラー（１０）、積層ローラー（９）及び２つの牽引ローラー（１２）は、全て同じ周方向速度で駆動されるため、フィルム（Ａ）は、ニップローラー（１３）と接触する時にも依然として高い長手方向の張力下にある。ニップを去ると、フィルム（Ａ）は巻き上げられる途中で弛緩されるが、フィルム（Ｂ）における接合されていない空間は曲げられて波うった溝形状が形成されて、全ての調整は正しくなる。
【００５０】
特に重要なのは、アイドリングしているゴムコーティングされたニップローラー（８）と接触する際のフィルム（Ｂ）における張力である。この張力が高い場合、（Ａ）の収縮によって（Ｂ）の波うった溝形状の形成が生じないことは明らかである。この張力がゼロに近い場合、積層ローラー（９）上での加熱によって、ｍ．ｄ．における拡張が起こり、それによりフィルム（Ｂ）が部分的にローラーとの接触から外れてしまう。したがって、フィルム（Ｂ）がローラー（８）に接触する際のその張力は、非常に正確に調節されなければならない。コロナ放電によってフィルム（Ｂ）を静電的に帯電させることは、低い張力でそのフィルム（Ｂ）のローラー（９）との良好な接触を維持するのに役立つ。
【００５１】
フィルム（Ａ）が積層ローラー（９）にわたって沿う円弧の選択もまた重要である。この結果、冷却ダイ（１１）の位置が調節可能になる。
【００５２】
フィルム（Ａ）における張力が通常、接合に必要な圧力を生み出すのに十分である一方で、場合によって、それは加圧された空気フィルムの作用によって捕捉することができ、該空気フィルムは、微細多孔質材料により形成され、フィルム（Ａ）のフィルム（Ｂ）とは対向する面上に作用する。このことは図中に示されていない。
【実施例】
【００５３】
例１
３層の管状ＰＥフィルムが、１．５ｍｍの円形押出口から、吹き込み比（ＢＵＲ）２：１及びゲージ０．０１７ｍｍで押出成形される。組成は次の通りである。
中間層：  その全部の６０％が通常の（ｐｌａｉｎ）高分子量ＨＤＰＥ、
外側層：  ８０℃で溶融し始めるエチレンコポリマー、
内側層：  メルトフローインデックス１の通常の（ｐｌａｉｎ）ＬＬＤＰＥ
【００５４】
実験用の“セグメントローラー”装置（請求項３及び図２を参照）が使用され、これは、上述した古い英国特許（特許文献６）の結果として得られる現象（ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ）のために構成された。この装置において、角度（ｕ）は１７°であり、この角度を変更することが実質的な作業であろう。牽引ローラー（図１、符号１及び符号２を参照）は、角度（ｖ）と延伸比とが簡単に変更できるように組み込まれている。
【００５５】
２０ｃｍ幅の細長いテープが、押出成形された管状の、平坦なフィルムから切断され、そして異なる比において７０℃で延伸される。これは、この“セグメントローラー”装置で延伸するために選択された温度である。ここで、延伸比３．０：１で破断が生じ、そして上記のテープの幅が破断の直前には１．１ｍｍであること、すなわち、固有の横方向の収縮比が２．０：１．１〜１．８：１であることがわかる。
【００５６】
その低い最終的な延伸比は、出発フィルムにおける高い溶融配向に起因する。この高い溶融配向は、本発明の利点であり、それを用いなければ、従来技術のやり方で例えば７０℃でフィルムを事前に配向させる必要があったであろう。この理由は、厳密な長手方向の配向及び波形が、最終的なフィルムにおいて好ましく、そしてそれ故、図１の説明で計算したように、延伸比は、ｓｉｎ  ｖ／ｓｉｎ  １７°  −  ｓｉｎ  ｖ／０．２９になるであろう。非常に究極的な場合、（ｖ）が９０°に達すると、それにより、角度ｕ  ＝  １７°の場合、“セグメントローラー”装置における延伸比のための１：０．２９〜３．４：１の制限が設定される。
【００５７】
破断から保護するために、延伸比２．６：１が選択される。延伸の実験が２０ｍｍ幅のテープに対して７０℃で実施されることにより、この比での延伸が、本質的に幅を２０ｍｍから１４ｍｍへ減少させることが発見される。これは、固有の収縮比が（２．０：１．４）：１  ＝  １．４３：１であることを意味する。
【００５８】
試験的な角度（ｖ）  ＝  ６０°が選択される。図１の説明中の式に従い、これは、比ｃｏｓ  １７°／ｃｏｓ  ６０°  −  ０．９５：０．５  ＝  １．９０：１で全幅を減少させるであろう。この固有の収縮比が１．４３：１であるため、波形状を作るのに１．９０／１．４３  ＝  １．３３：１の比が残され、これは許容可能であると考えられる。
【００５９】
その一方で、配向の方向は、厳密に長手方向になるであろう。これを達成するために、延伸比は、ｓｉｎ  ６０°／ｓｉｎ  １７°  ＝  ０．８７：０．２９  ＝  ３．０：１であるべきである。
【００６０】
しかしながら、長手方向の配向からの逸脱は非常に低いと考えられるため、“セグメントローラー”装置における延伸は、ｖ  ＝  ６０°、温度７０℃、及び延伸比２．６：１で実施される。ここで、長手方向の配向からの逸脱は無視できることが確認される。
【００６１】
得られた波形状は、顕微鏡写真の図４から明らかである。すでに前述したように、波形状は驚くほど均等である。フィルムは、低い積層圧下で波形状を有さない、同様の組成を有するフィルム（Ｂ）と積層させることができる。
【００６２】
例２
この例では、図１、図２、図３及び図３ａの装置を組み合わせた完全延伸／積層ラインが使用された（いくつかの変更はある。以下を参照）。フィルム（Ａ）と（Ｂ）の両方とも、ＬＬＤＰＥをベースとしていた。“セグメントローラー”の延伸工程の前に、フィルム（Ａ）は、１２０ｍｍ幅のリボンの形態のｍ．ｄ．溶融配向フィルムとして出発し、一方で、フィルム（Ｂ）は積層工程の前に、５５ｍｍ幅のリボンの形態の６０°溶融配向フィルムとして出発した。その６０°配向は、米国特許第５３６１４６９号明細書（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ）（特許文献７）中で説明されているように、ｍ．ｄ．溶融配向された管状物のらせん状の切断によって達成された。（Ｂ）における出発配向が６０°以下であるが、その波うった溝形状の方向は垂直になったことが記される。
【００６３】
実験室での延伸／積層ラインに関して
図１における二組の牽引ローラー（１）及び（２）が、図３の３つの牽引ローラー（１０）に置き換えられた。
【００６４】
ローラー（８）は、図３におけるニップローラーとしてはまだ試用されなかった。該ローラーは、積層ローラー（９）から等距離に配置されたアイドリングローラーとして作用させた。
【００６５】
図３における空気フィルム冷却装置は、簡単な金属ブロックに置き換えられ、これは各試験走行の開始時にほぼ周囲温度を有していた。各試験走行が短いため、それを冷却する必要はなかった。
【００６６】
積層ローラー（９）の径は３２ｍｍであり、その長さは５２ｍｍであった。
【００６７】
図１を参照すると、角度ｕは１７°であって、角度ｖは６０°であり、いずれも例１と同様であった。
【００６８】
押出成形されたフィルムに関して
フィルム（Ａ）及び（Ｂ）は、ゲージにおいてだけ異なる別々の管状フィルムから取り出された。（Ａ）についての押出成形されたフィルムのゲージは０．０３０ｍｍであり、（Ｂ）についての押出成形されたフィルムのゲージは０．０１５ｍｍであった。いずれも、３成分ダイから共押出成形された。組成は次の通りである。
【００６９】
コア及び内側層として押出成形される主要な層は、全体の８５％であり、かつ、１００％ＬＬＤＰＥ（Ｄｏｗｌｅｘ  ５０５６）であった。
【００７０】
外側層（積層体の）は全体の１５％であり、かつ、約８０〜９０℃の融点のエチレンコポリマー（Ａｔｔａｎｅ  ＳＬ４１０２）からなるものであった。
【００７１】
共押出成形ダイにおける排出口の空隙は１．５ｍｍであり、そして吹き込み比は１．８：１であった。
【００７２】
延伸／積層の条件
黒色ゴムでコーティングされた“セグメントローラー”の表面は、赤外線によって加熱され、そして５０℃に制御された。積層ローラー（９）は、温水の循環によって加熱されて８０℃に制御された。
【００７３】
最終的な積層体について測定した場合の、弛緩後のフィルム（Ａ）の延伸比は３．０：１であった。これにより、正確な長手方向配向の（Ａ）が製造されたことがわかった。
【００７４】
フィルム（Ｂ）における巻き戻し張力は、フィルム（Ｂ）に可能な限り深い波うった溝形状が形成されるように調節された。
【００７５】
金属ブロック（１１）の位置による実験により、フィルム（Ａ）と（Ｂ）との間の接合を損失することなく、フィルム（Ａ）における波うった溝形状が平らになるのを最小限にした。
【００７６】
結果
フィルム（Ａ）は、波うった溝の波長０．５ｍｍ及び該溝の深さ０．２３ｍｍで波うった溝形状を有するものになった。
【００７７】
フィルム（Ｂ）は、ローラー（９）上のピッチに対応する波うった溝の波長及び該溝の深さ０．０９ｍｍの波うった溝形状を有するものになった。
積層体の最終ゲージ：  ３２ｇ／ｍ２
最終的なｍ．ｄ．引っ張り張力：  ２４Ｎ／ｃｍ幅
最終的なｔ．ｄ．引っ張り張力：  ７Ｎ／ｃｍ幅
【００７８】
例３
二つのフィルム（Ａ）及び（Ｂ）に関して、例２と同じ管状フィルムが使用され、それぞれゲージ０．０３０ｍｍ及び０．０１５ｍｍであった。この例において、フィルム（Ｂ）の横方向の溶融配向が試された。工業用のプロセスにおいては、これは、米国特許第５３６１４６９号明細書（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ）（特許文献７）の第４欄第３９行目〜第５欄第６行目において説明されている方法によって都合良く達成できる。この技術は、上記の本発明の概説においてすでに簡単に説明されている。しかしながら、本試験において、５５ｍｍ幅の細片は、押出成形された管状フィルムからそのｍ．ｄ．に対して９０°で単に切断されたものであり、そしていくつかのそのような細片が接着テープを用いて連結された。
【００７９】
波うった溝形状を設けた積層体の試験手順は、例２で説明されたとおりに正確に行われた。
【００８０】
結果
フィルム（Ａ）は、波うった溝の波長０．５ｍｍ及び該溝の深さ０．０１ｍｍの波うった溝形状を有するものになった。
【００８１】
フィルム（Ｂ）は、ローラー（９）上のピッチに対応する波うった溝の波長及び該溝の深さ０．０４５ｍｍの波うった溝形状を有するものになった。
積層体の最終的なゲージ：  約３０ｇ／ｍ２、
最終的な引っ張り強度、ｍ．ｄ．：    ２６Ｎ／ｃｍ幅、
最終的な引っ張り強度、ｔ．ｄ．：      ７．３Ｎ／ｃｍ幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2012533444.tif 000009
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