JP2004115051A

JP2004115051A - Biodegradable manually fastening packaging band

Info

Publication number: JP2004115051A
Application number: JP2002280099A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishimura; 西村　弘; Masanobu Hioki; 日置　正信
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manually fastening packaging band made of a biodegradable resin, which solves a current problem concerning the disposal of polypropylene packaging band, enables manual packaging, and does not cause a load shift after packaging. <P>SOLUTION: The manually fastening packaging band made of the biodegradable resin is composed mainly of a resin composition that is made by mixing a polylactic acid with an aliphatic-aromatic copolymerized polyester having a glass transition temperature (Tg) of 0°C or lower at a weight ratio of 10 : 90 to 45 : 55. The packaging band is oriented longitudinally and has surface irregularities at least on one face. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷崩れ防止や簡易梱包などに適用される、生分解性手締め用梱包バンドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、梱包用のバンドとしては、ポリプロピレン（ＰＰ）製のバンドが広く利用されている。しかし、このバンドは、梱包用バンドとしての機械的性能および価格などに非常に優れているものの、使用後の回収・処理コストが高く、青果市場などでは使用後の処理ができず、山積みされているのが現状で、廃棄物処理に対する問題がクローズアップされてきている。
【０００３】
廃棄物処理問題に対応するため、紙製の梱包バンドが使用されつつある。しかし、この紙製のバンドは、梱包時に接着剤を使用しなければならないために手締めによる簡易梱包には適さないばかりか、紙製であるがゆえ強力に代表される機械的物性においてもＰＰバンドに著しく劣るものであり、梱包の確実性の意味から使用に制限を受けるものである。
【０００４】
廃棄物処理問題に関し、近年、環境保全に対する社会的要求の高まりに伴い、微生物などにより分解される生分解性ポリマーが注目されている。生分解性ポリマーの具体例としては、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸などの溶融成形可能な脂肪族ポリエステルが挙げられる。
【０００５】
上記の脂肪族ポリエステルの中でも、自然界に広く分布し、動植物や人畜に対して無害なポリ乳酸は、融点が１３０〜１７５℃であって十分な耐熱性を有するとともに、比較的安価な熱可塑性樹脂であり、実用性に優れた生分解性ポリマーとして期待されている。
【０００６】
ポリ乳酸樹脂を用いた梱包用のバンドは、特許文献１に提案されているが、この提案では、用いられているポリ乳酸の分子量が高々２万程度であるため、実際の梱包時に必要な強力は不十分である。また、ポリ乳酸にＰＰが５０質量％以下混合されているため、コンポストで堆肥化処理をしてもバンドに混合されたＰＰが残り、完全な生分解性を有しているとはいえず、現場で問題となっている廃棄物処理に対し根本的な解決策とはなっていない。
【０００７】
特許文献２および特許文献３に提案されているポリ乳酸系梱包バンドは、無機質充填材や滑剤などの付与によりバンドの滑り性の向上が図られている。しかし、バンド自体は非常に硬くて縦割れし易く、手締めなどによる簡易梱包を実施した場合は、容易に手締めできず荷崩れを生じる可能性があることに加え、作業者の手などを切傷しやすく安全性の面で重大な問題がある。
【０００８】
一方、特許文献４に提案されている梱包バンドは、ポリ乳酸系重合体とポリ乳酸以外の脂肪族ポリエステルとからなるものであって、梱包作業において実用上の問題は発生しないものである。しかし、バンドの目付が６９６００デニール（７．７ｇ／ｍ）と非常に重く、バンド価格に反映するコストが高くなるため使い手側の経済的な負担が大きくなり、決して受け入れられるものではない。
【０００９】
特許文献５では、結晶性ポリ乳酸に、ガラス転移温度０℃以下の脂肪族ポリエステルおよび／または可塑剤と、滑剤とを含有したポリ乳酸系の梱包バンドが記載されている。この梱包バンドは、適度な腰強さを備え自動梱包機で梱包できる。しかし、自動梱包機での梱包作業を前提として開発されたのもであったため、バンド自体が硬く、手締めなどによる簡易梱包を実施した場合は、容易に手締めできず荷崩れを生じる可能性があることに加えて、作業者の手などを切傷するおそれがあるといった安全性の面での問題がある。
【００１０】
特許文献６には、ポリエステル製梱包バンドが開示されている。このバンドは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の脂肪族ポリエステルのみを用いているため、非常に柔軟で、手締めなどの簡易梱包を行っても手などを切傷することはない。しかし、バンド自体の伸度が大きいため、梱包後にバンドが伸びて荷崩れを生じる可能性がある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−３１０１６６号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平１１―１６５３３８号公報
【００１３】
【特許文献３】
特開平１１−２７７６４０号公報
【００１４】
【特許文献４】
特開２０００―３３５６２７号公報
【００１５】
【特許文献５】
特開２００２―２７７１号公報
【００１６】
【特許文献６】
特許第２６６２４９４号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のように現在において問題となっているＰＰ製梱包バンドのゴミ問題を解決するとともに、人力でも容易に梱包でき、梱包後の荷崩れを起こさない、生分解性樹脂からなる手締め専用の梱包バンドを提供しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ポリ乳酸とガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとを主成分とするとともに、その配合割合が１０／９０〜４５／５５質量％である梱包バンドが、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
【００１９】
すなわち、本発明は、梱包バンドであって、ポリ乳酸と、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下の脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとが、（ポリ乳酸）／（脂肪族−芳香族共重合ポリエステル）＝１０／９０〜４５／５５の質量割合で混合された樹脂組成物を主成分とし、前記梱包バンドは、その長さ方向に延伸されているとともに、少なくとも片面に表面凹凸を有していることを特徴とする生分解性手締め用梱包バンドを要旨とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において用いられるポリ乳酸は、乳酸の構造単位の内、含有するＤ−乳酸の割合が２０モル％以下であり、かつ、数平均分子量が８万〜１５万であることが好ましい。
【００２１】
含有するＤ−乳酸の割合が２０モル％を超えるのもは、実質的に重合するのが難しく、工業的に製造することができない。また、数平均分子量が８万未満では、実用上耐え得る強力が得られず、数平均分子量が１５万を超えると、溶融粘度が高くなりバンドへの成形加工上問題となる。なお、Ｄ−乳酸は、共重合されていても混合されていてもよい。
【００２２】
ポリ乳酸の分子量を増大させるために、少量の鎖長延長剤、たとえば、有機過酸化物、ビスオキサゾリン化合物、ジイソシアネート化合物、エポキシ化合物、酸無水物などを用いることができる。
【００２３】
本発明で使用する脂肪族−芳香族共重合ポリエステルは、脂肪族成分および芳香族成分を有するのもであればよく、たとえば、乳酸、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類や、カプロラクトン、ブチルラクトン、ラクチド、グリコリドなどの環状ラクトン類や、エチレングリコール、ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ビス−ヒドロキシメチルベンゼン、トルエンジオールなどのジオール類や、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタール酸、イソフタール酸、ナフタレンジカルボン酸などのジカルボン酸類や、環状酸無水物類や、オキシシラン類などを成分として、脂肪族成分と芳香族成分を有する共重合体であればよい。特に、脂肪族成分としてコハク酸やアジピン酸が、芳香族成分としてテレフタル酸やイソフタル酸が、ジオール成分としてエチレングリコールやブタンジオールが、それぞれ構成成分として好ましい。また、生分解性に影響を与えない範囲で、ウレタン結合、アミド結合、エーテル結合などを導入してもよい。
【００２４】
ただし、本発明で使用する脂肪族−芳香族共重合ポリエステルは、梱包バンドの柔軟性を考慮するとガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下であることが必要で、Ｔｇが０℃よりも高いと、本発明の手締め用梱包バンドに十分な柔軟性を付与することができない。
【００２５】
本発明の生分解性梱包バンドは、ポリ乳酸とＴｇが０℃以下の脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとが、（ポリ乳酸）／（脂肪族−芳香族共重合ポリエステル）＝１０／９０〜４５／５５の質量割合で混合されていることが必要である。
【００２６】
ポリ乳酸の混合割合が１０質量％未満であると、バンド自体は柔軟性に富むが、ゴム弾性的となって、梱包後にバンドが伸びて荷崩れを生じる可能性がある。一方、ポリ乳酸が４５質量％を超える場合は、手締め用バンドとしての柔軟性が損なわれ、その結果、容易に手締め梱包できなくなるばかりか、バンド自体の硬さが原因となって、梱包作業者の手を切傷する場合がある。
【００２７】
本発明における生分解性梱包バンドは、その少なくとも片面に、彫刻ロールによるエンボス処理などに起因する表面凹凸を有する。このエンボス処理などによる表面凹凸は、後述する１軸延伸による分子の配向を物理的に乱す作用によりバンドの長手方向への縦割れ現象を緩和させることと、バンドに滑り性を付与することとを目的として形成されるものである。
【００２８】
この表面凹凸のためのエンボス形状としては、格子型、丸型、菱型などが好ましいが、特に限定されるものではない。エンボス処理などにより形成される凸部の数は、バンドの１ｃｍ^２当たり１０〜４０個であることが好ましく、１５〜３５個であることがより好ましい。凸部の数が１０個／ｃｍ^２未満であるとエンボスの数が少なすぎてバンドの分子配向を乱す効果に劣り、バンド縦割れが生じやすくなる。また、４０個／ｃｍ^２を超えると、凹凸の形成にもとづくバンドへの損傷箇所が多くなるため、バンドの引張強力が低下する。
【００２９】
また、凸部の１個当たりの面積は、２．０〜５．０ｍｍ^２であることが好ましい。凸部の１個当たりの面積が２．０ｍｍ^２未満であると、凸部が小さすぎるために凹凸模様が細かくなりすぎて、凹凸の形成によるバンドへの滑り性付与が不十分となる。また、凸部の１個当たりの面積が５．０ｍｍ^２を超えると、エンボスの形状が粗くなるために、バンドの縦割れ現象が生じやすくなるとともに、凸部が大きくなりすぎて摩擦抵抗が低下せずに、バンドの滑り性にも問題が生じやすくなり、しかもバンド端部を処理しないままであるとバンドの両側端面のノコギリ状が大きくなり、梱包作業の際に手を切るなどの切傷事故が生じる可能性が高くなる。そのため、凸部の１個当たりの面積は、２．８〜４．２ｍｍ^２であることがより好ましい。
【００３０】
本発明で用いられる無機質充填材としては、タルク、シリカ、炭酸カルシウムなどが好ましく、これらを単独で、あるいは適宜混合して使用することができる。特にタルクは、マスターバッチ化した場合に結晶核剤として作用しペレット化を容易にするという点で好ましく、炭酸カルシウムは、安価という点で好ましい。
【００３１】
充填材の添加方法は直接法あるいはマスターバッチ化する方法のいずれでもよく、マスターバッチ化する場合は、無機質充填材のみのマスターバッチあるいは可塑剤を含んだマスターバッチにしてもよい。この無機質充填材は、無機滑剤として作用するばかりか、ポリ乳酸の結晶核剤としての役割も担う。
【００３２】
無機質充填材の平均粒径は、１〜１５μｍが好ましい。平均粒径が１μｍ未満であると、無機質充填材の２次凝集を防ぐことが困難となり、結果として無機質充填材の大きな塊が点在し、樹脂と無機質充填材との界面剥離による空隙の体積が大きくなる。このためこの部分が欠点となってバンド強力など機械的物性に著しく悪影響を及ぼす。また仮に上手く分散できたとしても、バンドのような厚手のものにおいては、滑材としての効果が低減する。また、平均粒径が１５μｍを超えた場合も、無機質充填材が大きくなることにもとづいて、樹脂と無機質充填材との界面剥離による空隙の体積が大きくなるため、バンドの機械的物性に悪影響を与える。
【００３３】
無機質充填材は、バンドを構成する組成物中に１〜２０質量％含まれることが適当であり、好ましくは２〜１０質量％である。無機質充填材の含有量が１質量％未満では、無機質充填材に起因する界面剥離にもとづく空隙の数が少なくなり、空隙の存在による物理的な柔軟性をバンドへ十分付与できない。一方、２０質量％を超えると、無機質充填材が欠点となって、バンドの機械的特性、特にバンド強力を著しく低下させるため、実用上問題となる。
【００３４】
本発明の生分解性梱包バンドは、長手方向に４〜１０倍延伸して得られるものである。特に延伸倍率が５〜７倍であることが、バンドの腰強さ、縦割れの観点から好ましい。無機質充填材を含有する場合は後述のように特に延伸によりバンド内部に空隙が形成され、それによってバンドに柔軟性が付与されるが、延伸倍率が４倍未満では、バンド内部の空隙率が不十分となり、空隙による物理的な柔軟性をバンドに十分付与できないばかりか、十分なバンド強力が得らない。これに加え、バンド伸びが大きくなって、重量物の梱包に際しては荷崩れやバンド切断の原因となるので、実用上問題である。延伸倍率が１０倍を超えると、延伸工程中におけるバンド切断が多発し、安定して生産ができない。
【００３５】
本発明の生分解性梱包バンドにおいて、無機質充填材を含有させたうえで延伸を行うと、無機質充填材とポリマーとの間の界面剥離により多数の空隙が生じるが、その空隙率は、２〜１５％が好適である。空隙率が２％未満であると、空隙による物理的な柔軟性をバンドに十分付与できずに硬いバンドとなってしまうことに加え、目付が重くなりバンド価格に反映するコストが高くなる。空隙率が１５％を超えると、バンド内部の多数の空隙によりバンドの機械的物性に著しく悪影響を及ぼす。
【００３６】
バンドの腰強さは、エンボス処理の程度（強弱）と目付により自在に設定できる。しかし、エンボス処理を強くすると引張強力が低下する傾向にあるため、実用上問題のない強力レベルである７００Ｎになるようエンボス処理を施した場合の腰強さを規定する必要がある。
【００３７】
手締め用梱包バンドとして好適な、引張強力７００Ｎにおけるバンド腰強さは、目付当たり１．５〜５．０ｃＮ／（ｇ／ｍ）である。腰強さが１．５ｃＮ／（ｇ／ｍ）未満であると、バンドに腰がなくなりすぎ梱包作業性に劣る。また、５．０ｃＮ／（ｇ／ｍ）を超えると、バンドの腰が強くなり過ぎて、手締め梱包が容易にできず梱包不良をまねく場合が生じてくる。
【００３８】
本発明の生分解性梱包バンドの目付は、７ｇ／ｍ未満が好適である。７ｇ／ｍ以上では、バンド強力は大きくなるものの、非常にコスト高となってバンド価格が高くなり使い手側の経済的な負担を強いることになる。
【００３９】
本発明の生分解性手締め用梱包バンドには、樹脂組成中に必要に応じて可塑剤を添加することができる。使用する可塑剤としては、ポリ乳酸や脂肪族−芳香族共重合ポリエステルと相溶性の可塑剤であればよく、特に限定されないが、エーテルエステル系可塑剤、オキシ酸エステル系可塑剤が、可塑剤のブリードアウトもなく可塑化効率の観点から特に好ましい。これら可塑剤は、単独あるいは複数での使用も可能である。可塑剤の添加方法は、直接あるいはマスターバッチ化する方法のどちらでもよく、可塑剤を高濃度で添加したい場合の耐ブリードアウト性を考慮すると、結晶性ポリ乳酸だけでなく非晶性ポリ乳酸を併用してマスターバッチ化することが特に好ましい。マスターバッチ化する場合、非晶性ポリ乳酸を構成するＤ−乳酸の割合は、１０〜２０モル％が好ましい。なぜなら、可塑剤はポリ乳酸の非晶領域に含浸させ、ブリードアウトを防止させるためである。このため、ポリ乳酸の非晶領域が多い方が良く、Ｄ−乳酸が１０モル％未満ではこの非晶領域が不十分で、可塑剤のブリードアウトが生じる。一方、２０モル％を超えるポリ乳酸は工業的に生産することが困難である。また、結晶性ポリ乳酸と非晶性ポリ乳酸の混合比は、３０／７０〜７０／３０質量％が好ましい。先に述べたように、可塑剤はポリ乳酸の非晶領域に存在するため非晶ポリ乳酸の量が多いほど良いが、非晶ポリ乳酸の混合比が多くなるとコンパウンド加工時においてポリマーは結晶性に劣り、チップ化できないといった加工上の由々しき問題が生じてくる。
【００４０】
エーテルエステル系可塑剤としては、ビスメチルジエチレングリコールアジペート、ビスブチルジエチレングリコールアジペートが、可塑化効率、耐ブリードアウト性、価格の点で好ましい。
【００４１】
オキシ酸エステル系可塑剤としては、アセチルクエン酸トリブチル、トリアセチンが、可塑化効率、耐ブリードアウト性の点で好ましい。
また、これら可塑剤の含有量は、バンドを構成する組成物中１〜２０質量％、好ましくは２〜１５質量％、さらに好ましくは２．５〜１０質量％である。可塑剤含有量が１質量％未満では、可塑化が不十分で柔軟性を付与できない。可塑剤含有量が２０質量％を超えると、可塑剤がブリードアウトし、バンドへの加工が困難となる。
【００４２】
本発明の生分解性手締め用梱包バンドには、滑り性付与の目的で滑剤を添加することができる。
滑剤の種類は、特に限定されないが、たとえば、流動パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、天然パラフィン、合成パラフィン、ポリエチレンなどの脂肪族炭化水素系滑剤や、ステアリン酸、ラウリル酸、ヒドロキシステアリン酸、硬化ひまし油などの脂肪酸系滑剤や、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ラウリル酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスラウリル酸アミドなどの脂肪酸アミド系滑剤や、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムなどの炭素数１２〜３０の脂肪酸金属塩である金属石鹸系滑剤や、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどの多価アルコール脂肪酸（部分）エステル系滑剤や、ステアリン酸ブチルエステル、モンタンワックスに代表される長鎖エステルワックスなどの脂肪酸エステル系滑剤や、これらを複合した複合滑剤などが挙げられる。これら滑剤は、直接あるいはマスターバッチ化して添加することができる。
【００４３】
本発明の生分解性手締め用梱包バンドには、紫外線防止剤、光安定剤、帯電防止剤、難燃剤、酸化防止剤、充填剤、顔料などの他の添加剤も添加できる。また、従来のＰＰバンドと区別するためにバンド表面に文字などを印刷することもできる。
【００４４】
次に、本発明の生分解性手締め用梱包バンドの製造方法について説明する。ただし、これに限られたものではない。
まず、ポリ乳酸とＴｇが０℃以下の脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとを所定割合で混合して押し出し機へ投入する。この際、無機質充填材も樹脂に対して所定量同時に投入することが好ましく、必要に応じて滑剤あるいはマスターバッチ化した可塑剤などを投入してもよい。いずれにしても、これら原料をたとえば１軸押し出し機へ投入して溶融混練し、バンド用スリットノズルより押し出し、この押し出し機より押し出された帯状体を水中にて急冷後、予熱槽にて再び加熱し、長手方向（１軸延伸方向）に４〜１０倍延伸し、しかる後、帯状体の片面あるいは表裏両面に、たとえば、斜交する２組の平行凸条などの多数のエンボスを施し、続いてアニール処理して、梱包バンドを製造することができる。
【００４５】
押し出し機中におけるポリマーの溶融温度は、ポリ乳酸のＬ−乳酸とＤ―乳酸の組成比を考慮して適宜選択されるが、通常、１８０〜２３０℃の温度範囲である。また、樹脂溶融粘度が低い場合や複数（多本取り）押し出しを試みる場合は、安定した吐出量（圧力）を保つために押し出し機とスリットノズルの間に定量ポンプ（ギヤポンプ）を組み込んでもよい。
【００４６】
延伸に際しては、たとえば予熱工程によりバンドを加熱した後、加熱圧延ロール、延伸ロールを組み合わせて厚みおよび幅を規定しながら延伸するか、あるいは速度の異なるロール間で赤外線ヒーターによりバンドを加熱し、延伸ロールのみで延伸する。いずれの方法でも延伸は１段あるいは多段階で目的の延伸倍率まで延伸する。
【００４７】
【実施例】
次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
なお、下記の実施例および比較例において用いた原料、および、各種物性値の測定方法は、次の通りである。
【００４８】
（原料）
ポリ乳酸Ａ
カーギル・ダウ社製　ネイチャーワークス（融点１６７℃、Ｄ−乳酸含有量１．２モル％、数平均分子量９９６００）
ポリ乳酸Ｂ
カーギル・ダウ社製　ネイチャーワークス（Ｄ−乳酸含有量１０モル％、数平均分子量９５０００）
【００４９】
脂肪族−芳香族共重合ポリエステル
ＢＡＳＦ社製　エコフレックスＦ（ガラス転移温度（Ｔｇ）−３５℃、融点１１０℃）
【００５０】
無機質充填材
タルク；林化成社製ＭＷ　ＨＳ−Ｔ（平均粒径２．７５μｍ）
炭酸カルシウム；三共精粉社製エスカロンエース２５（平均粒径５μｍ）
【００５１】
（物性値測定法）
数平均分子量
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により、ポリスチレンを標準物質として、ＴＨＦ溶液中のポリ乳酸をＳｔｙｒａｇｅｌ　ＨＲカラムとＵｌｔｒａｓｔｙｒａｇｅｌカラム、および検出器として屈折率計を用いて測定した。
【００５２】
引張強力
ＪＩＳ　Ｚ−１５２７に準じて測定した。
【００５３】
引張伸度
ＪＩＳ　Ｚ−１５２７に準じて測定した。
【００５４】
目付
１ｍ当たりのバンドの重さを測定し、ｎ＝１０の平均を算出することにより求めた。
【００５５】
腰強さ
イマダ社製デジタルフォースゲージＤＦＧ−２．０Ｋを用いて測定した。詳細には、試料長１００ｍｍのバンドの降伏値（約１秒後）を、表裏各ｎ＝３で測定した値の平均値を算出することにより求めた。この値をバンドの目付にて除した後、引張強力７００Ｎ当たりに換算した値を、バンドの腰強さとした。
【００５６】
実施例１
ポリ乳酸Ａを４０質量％と脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを６０質量％とを配合して、２軸混練押し出し機により、押し出し温度１５０℃にて溶融混練し、コンパウンド原料を作成して原料ポリマーとした。
【００５７】
このポリマーを、スクリュー径７５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２８の１軸押し出し機を用い、スリット幅４５ｍｍ、リップ間隔１．２ｍｍのダイスから２１０℃で溶融して押し出し、未延伸バンドを得た。続いて、この未延伸バンドを予熱ゾーンにて１５０℃で加熱し、次いで６０℃に加熱した圧延ロールでプレスしながら延伸ロールにて６倍まで延伸した。このバンドを複数のロールヒーターにて再度加熱し、２対の斜交形状のエンボスロールにてバンド両面にエンボス処理を施し、１５０℃でアニールすることで、梱包バンドを得た。
【００５８】
この梱包バンドは、幅１５．０ｍｍ、厚み０．５８ｍｍ、目付６．４ｇ／ｍのバンドであった。エンボス処理にて形成された表面凹凸は、凸部の形状が菱型、凸部１個当たりの面積が３．８ｍｍ^２、凸部の数が３０個／ｃｍ^２、凸部の高さが０．２９ｍｍであった。
【００５９】
得られたバンドの物性値を表１に示す。
【００６０】
【表１】

【００６１】
実施例２
バンドを構成する組成比を、ポリ乳酸Ｂが１８質量％、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルが７２質量％、無機物充填材としてのタルクが１０質量％となるようにした。これらを配合し、押し出し温度１５０℃で押し出した。そして、それ以外は実施例１と同様にして梱包バンドを得た。この梱包バンドは、幅１５．０ｍｍ、厚み０．５６ｍｍ、目付６．０ｇ／ｍのバンドであった。エンボス処理にて形成された表面凹凸は、凸部の形状が菱型、凸部１個当たりの面積が３．８ｍｍ^２、凸部の数が３０個／ｃｍ^２、凸部の高さが０．２８ｍｍであった。
【００６２】
得られたバンドの物性値を表１に示す。
【００６３】
実施例３
実施例２において、タルクの代わりに炭酸カルシウムを使用した。そして、それ以外は実施例１と同様にして、幅１５．０ｍｍ、厚み０．５７ｍｍ、目付６．１ｇ／ｍの梱包バンドを得た。エンボス処理にて形成された表面凹凸は、凸部の形状が菱型、凸部１個当たりの面積が２．８ｍｍ^２、凸部の数が３８個／ｃｍ^２、凸部の高さが０．２８ｍｍであった。
【００６４】
得られたバンドの物性値を表１に示す。
【００６５】
比較例１
ポリ乳酸の配合割合が本発明の範囲を超えるようにして、バンドを形成した。詳細には、ポリ乳酸Ａが８０質量％、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルが２０質量％となるように配合し、スクリュー径７５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２８の１軸押し出し機を用い、スリット幅４５ｍｍ、リップ間隔１．２ｍｍのダイスから２２０℃で溶融して押し出し、未延伸バンドを得た。続いて、この未延伸バンドを予熱ゾーンにて１９０℃で加熱し、次いで７０℃に加熱した圧延ロールでプレスしながら延伸ロールにて６倍まで延伸した。このバンドを複数のロールヒーターにて再度加熱し、２対の斜交形状のエンボスロールにてバンド両面にエンボス処理を施し、２００℃でアニールすることで、ポリ乳酸製の梱包バンドを得た。
【００６６】
この梱包バンドは、幅１５．０ｍｍ、厚み０．５７ｍｍ、目付６．６ｇ／ｍのバンドであった。エンボス処理にて形成された表面凹凸は、凸部の形状が菱型、凸部１個当たりの面積が３．８ｍｍ^２、凸部の数が３０個／ｃｍ^２、凸部の高さが０．２８ｍｍであった。
【００６７】
得られたバンドの物性値を表１に示す。
【００６８】
比較例２
ポリ乳酸を配合せずにバンドを形成した。詳細には、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルをベースとするタルクマスターを、タルク含量が５質量％となるように脂肪族−芳香族共重合ポリエステルへ混合して、原料とした。そして、この原料を用いて、スクリュー径７５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２８の１軸押し出し機を用い、スリット幅４５ｍｍ、リップ間隔１．２ｍｍのダイスから１３０℃で溶融して押し出し、未延伸バンドを得た。続いて、この未延伸バンドを予熱ゾーンにて１５０℃で加熱し、次いで５０℃に加熱した圧延ロールでプレスしながら延伸ロールにて６倍まで延伸した。このバンドを複数のロールヒーターにて再度加熱し、２対の斜交形状のエンボスロールにてバンド両面にエンボス処理を施し、１５０℃でアニールすることで、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル製の梱包バンドを得た。
【００６９】
この梱包バンドは、幅１５．０ｍｍ、厚み０．５７ｍｍ、目付６．４ｇ／ｍのバンドであった。エンボス処理にて形成された表面凹凸は、凸部の形状が菱型、凸部１個当たりの面積が２．８ｍｍ^２、凸部の数が３８個／ｃｍ^２、凸部の高さが０．２８ｍｍであった。
【００７０】
得られたバンドの物性値を表１に示す。
【００７１】
比較例３
実施例１においてバンドの両面にエンボス処理を施さなかった。そして、それ以外は実施例１と同様にして、梱包バンドを得た。この梱包バンドは、幅１５．０ｍｍ、厚み０．４８ｍｍ、目付６．６ｇ／ｍのバンドであった。
【００７２】
得られたバンドの物性値を表１に示す。
【００７３】
参考例１
実施例２において、延伸倍率を１２倍にした。そして、それ以外は実施例２と同様にして、梱包バンドを得た。この梱包バンドは、幅１４．７ｍｍ、厚み０．５８ｍｍ、目付５．１ｇ／ｍのバンドであった。エンボス処理にて形成された表面凹凸は、凸部の形状が菱型、凸部１個当たりの面積が３．８ｍｍ^２、凸部の数が３０個／ｃｍ^２、凸部の高さが０．２９ｍｍであった。
【００７４】
得られたバンドの物性値を表１に示す。
【００７５】
参考例２
実施例２において、延伸倍率を３倍にした。そして、それ以外は実施例２と同様にして、梱包バンドを得た。この梱包バンドは、幅１５．５ｍｍ、厚み０．５５ｍｍ、目付７．５ｇ／ｍのバンドであった。エンボス処理にて形成された表面凹凸は、凸部の形状が菱型、凸部１個当たりの面積が３．８ｍｍ^２、凸部の数が３０個／ｃｍ^２、凸部の高さが０．２７ｍｍであった。
【００７６】
得られたバンドの物性値を表１に示す。
実施例１〜３で得られたバンドは、柔軟性に優れ、引張強力および伸度のいずれの物性についても優れた値を有しており、手締め梱包も容易に可能なものであった。
【００７７】
比較例１では、ポリ乳酸の配合量が多かったため、得られたバンドの柔軟性が不十分で硬かった。このため、しっかり手締めできず、バンドが緩み、荷崩れの危険を伴うものであった。
【００７８】
比較例２は、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとタルクからなるバンドであり、ポリ乳酸を含まないものであったため、バンドの引張強力が低いことに加え、バンド自体の伸びが大きく、梱包してもバンドが伸びるため、荷崩れの危険を伴うものであった。
【００７９】
比較例３では、バンド表面にエンボス処理による凹凸が形成されていなったため、バンドの縦割れが著しく、また滑り性に劣り、手締め梱包作業が容易にできなかった。
【００８０】
参考例１は、本発明の範囲に含まれるものであり、手締め梱包作業に適した物性を有するものではあったが、延伸倍率が高すぎたため、切断が多発して生産性が著しく悪かった。また、得られたバンドの縦割れも容易に生じた。
【００８１】
参考例２は、同様に本発明の範囲に含まれるものであり、手締め梱包作業に適した物性を有するものではあったが、延伸倍率が低かったため、得られるバンドの強力があまり高くなかった。また、目付も大きくなるため、安価に提供できるものではなかった。
【００８２】
【発明の効果】
本発明の生分解性手締め用梱包バンドは、ポリ乳酸と脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとを特定の割合で配合したものであることによって、柔軟で、しかも手締め用の梱包バンドとして実用上全く問題ないレベルの強力を得ることができる。さらに、梱包後のバンド伸びを抑制できるため、梱包後バンド緩みによる荷崩れの危険性がない。
【００８３】
また、本発明のバンドは、ポリ乳酸や脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを主原料とするため、コンポストによる分解が容易となり、ポリプロピレン製バンドで現在問題となっている使用後のゴミ問題を解決することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a biodegradable hand-tight packing band which is applied to prevention of collapse of a load, simple packing, and the like.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, a band made of polypropylene (PP) has been widely used as a band for packing. However, although this band is extremely excellent in mechanical performance and price as a packing band, it is expensive to collect and process after use, and cannot be processed after use in fruits and vegetables markets, etc. At present, the issue of waste disposal is getting closer.
[0003]
Paper packaging bands are being used to address the waste management problem. However, this paper band is not suitable for simple packing by hand-tightening because an adhesive must be used at the time of packing, and it is also notoriously strong in mechanical physical properties because it is made of paper. It is remarkably inferior to a band, and its use is restricted due to the certainty of packing.
[0004]
Regarding the problem of waste disposal, biodegradable polymers that are decomposed by microorganisms and the like have attracted attention in recent years as social demands for environmental conservation have increased. Specific examples of the biodegradable polymer include melt-moldable aliphatic polyesters such as polybutylene succinate, polycaprolactone, and polylactic acid.
[0005]
Among the above aliphatic polyesters, polylactic acid that is widely distributed in nature and harmless to animals, plants and humans has a melting point of 130 to 175 ° C. and has sufficient heat resistance, and is a relatively inexpensive thermoplastic resin. And is expected as a biodegradable polymer having excellent practicality.
[0006]
A band for packing using a polylactic acid resin is proposed in Patent Document 1. However, in this proposal, since the molecular weight of the polylactic acid used is at most about 20,000, a strong band required for actual packing is used. Is not enough. Also, since PP is mixed with polylactic acid at 50% by mass or less, even if composting is performed with compost, PP mixed in the band remains, and it cannot be said that the band has complete biodegradability. It is not a fundamental solution to waste management in the field.
[0007]
The polylactic acid-based packing band proposed in Patent Documents 2 and 3 is improved in the slipperiness of the band by adding an inorganic filler or a lubricant. However, the band itself is very hard and easily breaks vertically.If simple packing is performed by hand tightening, etc., it is not easy to hand tighten and there is a possibility of collapse of the load. It is easy to cut and has serious safety problems.
[0008]
On the other hand, the packing band proposed in Patent Document 4 is made of a polylactic acid-based polymer and an aliphatic polyester other than polylactic acid, and does not cause any practical problem in the packing operation. However, the weight of the band is very heavy at 69,600 denier (7.7 g / m), and the cost reflected in the band price is high, so that the economic burden on the user side is large and it is not acceptable.
[0009]
Patent Literature 5 describes a polylactic acid-based packing band including crystalline polylactic acid and an aliphatic polyester and / or a plasticizer having a glass transition temperature of 0 ° C. or lower and a lubricant. This packing band has an appropriate waist strength and can be packed by an automatic packing machine. However, since it was developed on the premise of packing work with an automatic packing machine, the band itself is hard and if simple packing is performed by hand tightening, etc., it may not be possible to hand tighten easily and load collapse may occur In addition, there is a problem in terms of safety that the operator's hand may be cut.
[0010]
Patent Document 6 discloses a polyester packing band. Since this band uses only an aliphatic polyester having a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C. or less, it is very flexible and does not cut a hand or the like even if it is subjected to simple packing such as hand-tightening. However, since the elongation of the band itself is large, the band may elongate after packing, causing collapse of the load.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-10-310166
[0012]
[Patent Document 2]
JP-A-11-165338
[0013]
[Patent Document 3]
JP-A-11-277640
[0014]
[Patent Document 4]
JP 2000-335627 A
[0015]
[Patent Document 5]
JP-A-2002-2771
[0016]
[Patent Document 6]
Japanese Patent No. 2662494
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the problem of dust on the PP-made packing band, which is a problem at present as described above, and can be easily packed with human power, and is made of a biodegradable resin that does not collapse after packing. It is intended to provide a packing band dedicated to fastening.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that polylactic acid and an aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C. or less are the main components, and the mixing ratio is 10/90. The present inventors have found that a packing band of about 45/55% by mass can solve the above-mentioned problem, and have reached the present invention.
[0019]
That is, the present invention relates to a packing band in which polylactic acid and an aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C. or lower are (polylactic acid) / (aliphatic-aromatic copolymer). (Polymerized polyester) = A resin composition mixed at a mass ratio of 10/90 to 45/55 as a main component, and the packing band is stretched in its length direction and has surface irregularities on at least one surface. The present invention provides a biodegradable hand-tight packing band characterized by the following.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polylactic acid used in the present invention preferably has a D-lactic acid content of 20 mol% or less in the lactic acid structural unit, and a number average molecular weight of 80,000 to 150,000.
[0021]
When the content of D-lactic acid exceeds 20 mol%, it is substantially difficult to polymerize and cannot be industrially produced. On the other hand, if the number average molecular weight is less than 80,000, the strength which can be practically endured is not obtained, and if the number average molecular weight exceeds 150,000, the melt viscosity becomes high and there is a problem in forming a band. In addition, D-lactic acid may be copolymerized or mixed.
[0022]
In order to increase the molecular weight of the polylactic acid, a small amount of a chain extender, for example, an organic peroxide, a bisoxazoline compound, a diisocyanate compound, an epoxy compound, an acid anhydride or the like can be used.
[0023]
The aliphatic-aromatic copolymer polyester used in the present invention may have an aliphatic component and an aromatic component.Examples include lactic acid, glycolic acid, hydroxybutyric acid, and hydroxycarboxylic acids such as hydroxycaproic acid. , Lactones such as caprolactone, butyl lactone, lactide, and glycolide; diols such as ethylene glycol, butanediol, cyclohexanedimethanol, bis-hydroxymethylbenzene, and toluenediol; succinic acid, adipic acid, suberic acid, and sebacine Any copolymer may be used as long as it is a copolymer containing an acid component, a dicarboxylic acid such as terephthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid, a cyclic acid anhydride, an oxysilane, and an aliphatic component and an aromatic component. In particular, succinic acid and adipic acid are preferable as aliphatic components, terephthalic acid and isophthalic acid as aromatic components, and ethylene glycol and butanediol are preferable as diol components. Further, a urethane bond, an amide bond, an ether bond, and the like may be introduced as long as the biodegradability is not affected.
[0024]
However, the aliphatic-aromatic copolyester used in the present invention needs to have a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C. or lower in consideration of the flexibility of the packing band, and if Tg is higher than 0 ° C. However, sufficient flexibility cannot be imparted to the hand-tight packing band of the present invention.
[0025]
In the biodegradable packing band of the present invention, polylactic acid and an aliphatic-aromatic copolymer polyester having a Tg of 0 ° C. or less are (polylactic acid) / (aliphatic-aromatic copolymer polyester) = 10/90 to It is necessary that they are mixed at a mass ratio of 45/55.
[0026]
If the mixing ratio of the polylactic acid is less than 10% by mass, the band itself is rich in flexibility, but becomes elastic in rubber, and the band may be stretched after packing to cause collapse of the load. On the other hand, if the content of polylactic acid exceeds 45% by mass, the flexibility as a hand-tight band is impaired. As a result, not only the hand-tight band cannot be easily carried out, but also the hardness of the band itself causes the packing. The operator's hand may be cut.
[0027]
The biodegradable packing band in the present invention has, on at least one surface thereof, surface irregularities caused by embossing with an engraving roll. The surface unevenness due to the embossing treatment and the like are intended to alleviate the longitudinal cracking phenomenon in the longitudinal direction of the band by the action of physically disturbing the orientation of molecules by uniaxial stretching described later, and to impart slipperiness to the band. It is formed for the purpose.
[0028]
As the embossed shape for the surface irregularities, a lattice shape, a round shape, a diamond shape and the like are preferable, but are not particularly limited. The number of protrusions formed by embossing etc. is 1 cm of the band. ² The number is preferably 10 to 40, more preferably 15 to 35. Number of protrusions is 10 / cm ² If it is less than 100, the number of embosses is too small and the effect of disturbing the molecular orientation of the band is inferior. In addition, 40 pieces / cm ² When the number exceeds the limit, the number of damaged portions of the band due to the formation of the unevenness increases, and the tensile strength of the band decreases.
[0029]
In addition, the area per one convex portion is 2.0 to 5.0 mm. ² It is preferable that The area per projection is 2.0mm ² If it is less than 10 nm, the projections are too small, so that the uneven pattern becomes too fine, and the formation of the unevenness does not give sufficient slip to the band. In addition, the area per projection is 5.0 mm. ² If it exceeds, the shape of the emboss becomes coarse, and the longitudinal cracking phenomenon of the band is likely to occur.In addition, the convexity becomes too large and the frictional resistance does not decrease. In addition, if the band ends are left untreated, the sawtooth shape on both side surfaces of the band becomes large, and the possibility of a cut accident such as cutting a hand during the packing operation increases. Therefore, the area per one convex part is 2.8 to 4.2 mm. ² Is more preferable.
[0030]
As the inorganic filler used in the present invention, talc, silica, calcium carbonate and the like are preferable, and these can be used alone or in an appropriate mixture. Particularly, talc is preferred in that it acts as a nucleating agent when formed into a masterbatch and facilitates pelletization, and calcium carbonate is preferred in that it is inexpensive.
[0031]
The method of adding the filler may be either a direct method or a method of forming a masterbatch. In the case of forming a masterbatch, a masterbatch containing only an inorganic filler or a masterbatch containing a plasticizer may be used. This inorganic filler acts not only as an inorganic lubricant but also as a nucleating agent for polylactic acid.
[0032]
The average particle size of the inorganic filler is preferably from 1 to 15 μm. When the average particle size is less than 1 μm, it is difficult to prevent secondary aggregation of the inorganic filler, and as a result, large lumps of the inorganic filler are scattered, and the volume of the void due to interface separation between the resin and the inorganic filler is reduced. Becomes larger. For this reason, this portion becomes a defect, and significantly affects mechanical properties such as band strength. Even if the dispersion is successful, the effect as a sliding material is reduced in a thick material such as a band. Also, when the average particle size exceeds 15 μm, the volume of the voids due to the interface separation between the resin and the inorganic filler increases based on the fact that the inorganic filler increases, which adversely affects the mechanical properties of the band. give.
[0033]
The inorganic filler is suitably contained in the composition constituting the band in an amount of 1 to 20% by mass, preferably 2 to 10% by mass. When the content of the inorganic filler is less than 1% by mass, the number of voids due to interfacial separation caused by the inorganic filler decreases, and physical flexibility due to the presence of the voids cannot be sufficiently imparted to the band. On the other hand, when the content exceeds 20% by mass, the inorganic filler becomes a defect, and the mechanical properties of the band, particularly the band strength, are remarkably reduced.
[0034]
The biodegradable packing band of the present invention is obtained by stretching in the longitudinal direction by 4 to 10 times. In particular, it is preferable that the stretching ratio is 5 to 7 times from the viewpoint of the band's stiffness and longitudinal cracks. When the inorganic filler is contained, voids are formed inside the band by stretching, as described later, thereby imparting flexibility to the band. However, when the stretching ratio is less than 4 times, the porosity inside the band is not high. Thus, the band cannot be sufficiently imparted with physical flexibility due to the voids, and sufficient band strength cannot be obtained. In addition to this, the band elongation becomes large, which may cause collapse of the load or band breakage when packing heavy items, which is a practical problem. If the stretching ratio exceeds 10 times, band cutting occurs frequently during the stretching process, and stable production cannot be performed.
[0035]
In the biodegradable packing band of the present invention, when stretching is performed after containing the inorganic filler, a large number of voids are generated due to interface separation between the inorganic filler and the polymer, and the porosity is 2 to 2. 15% is preferred. If the porosity is less than 2%, physical flexibility due to the voids cannot be sufficiently imparted to the band, resulting in a hard band. In addition, the weight per unit area increases, and the cost reflected in the band price increases. When the porosity exceeds 15%, the mechanical properties of the band are significantly adversely affected by the large number of voids inside the band.
[0036]
The stiffness of the band can be freely set according to the degree (strong or weak) of embossing and the basis weight. However, when the embossing treatment is strengthened, the tensile strength tends to decrease. Therefore, it is necessary to define the stiffness when the embossing treatment is performed to 700 N, which is a practically sufficient strength level.
[0037]
The band stiffness at a tensile strength of 700 N suitable as a hand-tight packing band is 1.5 to 5.0 cN / (g / m) per unit weight. When the waist strength is less than 1.5 cN / (g / m), the band has too little waist and the workability in packing is inferior. On the other hand, if the value exceeds 5.0 cN / (g / m), the band becomes too stiff, so that hand-tight packing cannot be easily performed, resulting in defective packing.
[0038]
The basis weight of the biodegradable packing band of the present invention is preferably less than 7 g / m. Above 7 g / m, although the band strength is large, the cost is very high, the band price is high, and the user is forced to have an economical burden.
[0039]
A plasticizer can be added to the biodegradable hand-tight packing band of the present invention as needed in the resin composition. The plasticizer to be used may be any plasticizer that is compatible with polylactic acid or an aliphatic-aromatic copolymerized polyester, and is not particularly limited. Examples of the plasticizer include an ether ester plasticizer and an oxyacid ester plasticizer. Is particularly preferable from the viewpoint of plasticization efficiency without bleed-out. These plasticizers can be used alone or in combination. The method of adding the plasticizer may be either directly or in the form of a masterbatch.In consideration of bleed-out resistance when adding a plasticizer at a high concentration, not only crystalline polylactic acid but also amorphous polylactic acid can be used. It is particularly preferred to use them together to form a masterbatch. In the case of forming a master batch, the ratio of D-lactic acid constituting the amorphous polylactic acid is preferably 10 to 20 mol%. This is because the plasticizer impregnates the amorphous region of the polylactic acid to prevent bleed out. For this reason, it is better that the polylactic acid has a large number of amorphous regions, and if the amount of D-lactic acid is less than 10 mol%, the amorphous region is insufficient and bleed out of the plasticizer occurs. On the other hand, it is difficult to industrially produce polylactic acid exceeding 20 mol%. Further, the mixing ratio of the crystalline polylactic acid and the amorphous polylactic acid is preferably 30/70 to 70/30% by mass. As mentioned earlier, the plasticizer is present in the amorphous region of polylactic acid, so the larger the amount of amorphous polylactic acid, the better.However, when the mixing ratio of amorphous polylactic acid is large, the polymer becomes crystalline during compounding. And a serious problem in processing, such as inability to make chips.
[0040]
As the ether ester-based plasticizer, bismethyldiethylene glycol adipate and bisbutyl diethylene glycol adipate are preferable in terms of plasticization efficiency, bleed-out resistance, and price.
[0041]
As oxyacid ester-based plasticizers, tributyl acetylcitrate and triacetin are preferable in terms of plasticization efficiency and bleed-out resistance.
Further, the content of these plasticizers is 1 to 20% by mass, preferably 2 to 15% by mass, and more preferably 2.5 to 10% by mass in the composition constituting the band. When the content of the plasticizer is less than 1% by mass, the plasticization is insufficient and flexibility cannot be imparted. When the content of the plasticizer exceeds 20% by mass, the plasticizer bleeds out and it is difficult to process the band.
[0042]
A lubricant can be added to the biodegradable hand-tight packing band of the present invention for the purpose of imparting slipperiness.
The type of the lubricant is not particularly limited, for example, liquid paraffin, microcrystalline wax, natural paraffin, synthetic paraffin, aliphatic hydrocarbon-based lubricant such as polyethylene, stearic acid, lauric acid, hydroxystearic acid, hydrogenated castor oil and the like Fatty acid-based lubricants, fatty acid amide-based lubricants such as stearamide, oleamide, erucamide, lauric amide, ethylenebisstearic acid amide, ethylenebisoleic amide, ethylenebislauric amide, aluminum stearate, Metal soap-based lubricants, which are metal salts of fatty acids having 12 to 30 carbon atoms, such as lead stearate, calcium stearate, and magnesium stearate; and polyhydric alcohol fatty acids such as glycerin fatty acid esters and sorbitan fatty acid esters ( Min) and ester lubricant, butyl stearate, and fatty acid ester lubricant, such as long-chain ester waxes typified montan wax, etc. These composite lubricants that combines and the like. These lubricants can be added directly or in the form of a master batch.
[0043]
Other additives such as an ultraviolet ray inhibitor, a light stabilizer, an antistatic agent, a flame retardant, an antioxidant, a filler, and a pigment may be added to the biodegradable hand-tight packing band of the present invention. Also, characters or the like can be printed on the band surface to distinguish it from the conventional PP band.
[0044]
Next, a method for manufacturing the biodegradable hand-tight packing band of the present invention will be described. However, it is not limited to this.
First, polylactic acid and an aliphatic-aromatic copolymerized polyester having a Tg of 0 ° C. or less are mixed at a predetermined ratio, and charged into an extruder. At this time, it is preferable that a predetermined amount of the inorganic filler is also added to the resin at the same time, and a lubricant or a plasticizer made into a master batch may be added as needed. In any case, these raw materials are put into, for example, a single-screw extruder, melted and kneaded, extruded from a slit nozzle for a band, the strip extruded from the extruder is rapidly cooled in water, and then heated again in a preheating tank. Then, it is stretched 4 to 10 times in the longitudinal direction (uniaxial stretching direction), and thereafter, a large number of embosses, for example, two sets of oblique parallel convex strips are applied to one side or both sides of the strip. Annealing treatment to produce a packing band.
[0045]
The melting temperature of the polymer in the extruder is appropriately selected in consideration of the composition ratio of L-lactic acid and D-lactic acid of polylactic acid, but is usually in the range of 180 to 230 ° C. When the melt viscosity of the resin is low or when multiple (multiple-piece) extrusion is attempted, a fixed amount pump (gear pump) may be incorporated between the extruder and the slit nozzle in order to maintain a stable discharge amount (pressure).
[0046]
At the time of stretching, for example, after heating the band in a preheating step, stretching is performed while regulating the thickness and width by combining a hot rolling roll and a stretching roll, or the band is heated by an infrared heater between rolls having different speeds and stretched. Stretch only with a roll. In either method, stretching is performed in one stage or in multiple stages to a desired stretching ratio.
[0047]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
In addition, the raw materials used in the following Examples and Comparative Examples and methods for measuring various physical property values are as follows.
[0048]
(material)
Polylactic acid A
Nature Works (melting point 167 ° C, D-lactic acid content 1.2 mol%, number average molecular weight 99600) manufactured by Cargill Dow
Polylactic acid B
Nature Works (D-lactic acid content 10 mol%, number average molecular weight 95,000) manufactured by Cargill Dow
[0049]
Aliphatic-aromatic copolymerized polyester
BASF Ecoflex F (glass transition temperature (Tg) -35 ° C, melting point 110 ° C)
[0050]
Inorganic filler
Talc; Hayashi Kasei's MW HS-T (average particle size 2.75 μm)
Calcium carbonate; Escalon Ace 25 manufactured by Sankyo Seiko Co., Ltd. (average particle size: 5 μm)
[0051]
(Physical property measurement method)
Number average molecular weight
Using polystyrene as a standard substance, polylactic acid in a THF solution was measured by gel permeation chromatography (GPC) using a Styragel HR column and an Ultrastyragel column, and a refractometer as a detector.
[0052]
Tensile strength
The measurement was performed according to JIS Z-1527.
[0053]
Tensile elongation
The measurement was performed according to JIS Z-1527.
[0054]
Weight
It was determined by measuring the weight of the band per meter and calculating the average of n = 10.
[0055]
Waist strength
The measurement was performed using a digital force gauge DFG-2.0K manufactured by Imada. Specifically, the yield value (after about 1 second) of the band having a sample length of 100 mm was obtained by calculating the average of the values measured at n = 3 on each of the front and back sides. After this value was divided by the basis weight of the band, a value converted per tensile strength of 700 N was defined as the band's stiffness.
[0056]
Example 1
40 mass% of polylactic acid A and 60 mass% of an aliphatic-aromatic copolymerized polyester are blended and melt-kneaded at an extrusion temperature of 150 ° C. by a biaxial kneading extruder to prepare a compound raw material. Polymer.
[0057]
This polymer was melted and extruded at 210 ° C. from a die having a slit width of 45 mm and a lip interval of 1.2 mm using a uniaxial extruder having a screw diameter of 75 mm and L / D = 28 to obtain an unstretched band. Subsequently, the unstretched band was heated at 150 ° C. in a preheating zone, and then stretched up to 6 times by a stretching roll while being pressed by a rolling roll heated to 60 ° C. The band was heated again by a plurality of roll heaters, embossed on both sides of the band with two pairs of oblique embossing rolls, and annealed at 150 ° C. to obtain a packing band.
[0058]
This packing band had a width of 15.0 mm, a thickness of 0.58 mm, and a basis weight of 6.4 g / m. The surface irregularities formed by the embossing process have a rhombus shape of a convex portion and an area of one convex portion of 3.8 mm. ² , The number of projections is 30 / cm ² And the height of the projection was 0.29 mm.
[0059]
Table 1 shows the physical property values of the obtained bands.
[0060]
[Table 1]

[0061]
Example 2
The composition ratio of the band was such that polylactic acid B was 18% by mass, aliphatic-aromatic copolymerized polyester was 72% by mass, and talc as an inorganic filler was 10% by mass. These were blended and extruded at an extrusion temperature of 150 ° C. Except for this, a packing band was obtained in the same manner as in Example 1. This packing band had a width of 15.0 mm, a thickness of 0.56 mm, and a basis weight of 6.0 g / m. The surface irregularities formed by the embossing process have a rhombus shape of a convex portion and an area of one convex portion of 3.8 mm. ² , The number of projections is 30 / cm ² And the height of the projection was 0.28 mm.
[0062]
Table 1 shows the physical property values of the obtained bands.
[0063]
Example 3
In Example 2, calcium carbonate was used instead of talc. Then, in the same manner as in Example 1, a packing band having a width of 15.0 mm, a thickness of 0.57 mm, and a basis weight of 6.1 g / m was obtained. The surface irregularities formed by the embossing process have a rhombus shape of a convex portion and an area per convex portion of 2.8 mm. ² , The number of projections is 38 / cm ² And the height of the projection was 0.28 mm.
[0064]
Table 1 shows the physical property values of the obtained bands.
[0065]
Comparative Example 1
A band was formed such that the blending ratio of polylactic acid exceeded the range of the present invention. Specifically, the polylactic acid A was blended so as to be 80% by mass and the aliphatic-aromatic copolyester was blended so as to be 20% by mass, and a single screw extruder having a screw diameter of 75 mm and L / D = 28 was used. It was melted and extruded at 220 ° C. from a die having a lip interval of 45 mm and a lip interval of 1.2 mm to obtain an unstretched band. Subsequently, the unstretched band was heated at 190 ° C. in a preheating zone, and then stretched up to 6 times by a stretching roll while being pressed by a rolling roll heated to 70 ° C. The band was heated again by a plurality of roll heaters, embossed on both sides of the band with two pairs of oblique embossing rolls, and annealed at 200 ° C. to obtain a packing band made of polylactic acid.
[0066]
This packing band had a width of 15.0 mm, a thickness of 0.57 mm, and a basis weight of 6.6 g / m. The surface irregularities formed by the embossing process have a rhombus shape of a convex portion and an area of one convex portion of 3.8 mm. ² , The number of projections is 30 / cm ² And the height of the projection was 0.28 mm.
[0067]
Table 1 shows the physical property values of the obtained bands.
[0068]
Comparative Example 2
A band was formed without blending polylactic acid. Specifically, a talc master based on an aliphatic-aromatic copolymerized polyester was mixed with the aliphatic-aromatic copolymerized polyester so as to have a talc content of 5% by mass to obtain a raw material. Using a single screw extruder having a screw diameter of 75 mm and L / D = 28, this raw material was melted and extruded at 130 ° C. from a die having a slit width of 45 mm and a lip interval of 1.2 mm to obtain an unstretched band. Was. Subsequently, the unstretched band was heated at 150 ° C. in a preheating zone, and then stretched up to 6 times by a stretching roll while being pressed by a rolling roll heated to 50 ° C. This band was heated again by a plurality of roll heaters, embossed on both sides of the band with two pairs of oblique embossing rolls, and annealed at 150 ° C. to obtain an aliphatic-aromatic copolymer polyester. I got a packing band.
[0069]
This packing band had a width of 15.0 mm, a thickness of 0.57 mm, and a basis weight of 6.4 g / m. The surface irregularities formed by the embossing process have a rhombus shape of a convex portion and an area per convex portion of 2.8 mm. ² , The number of projections is 38 / cm ² And the height of the projection was 0.28 mm.
[0070]
Table 1 shows the physical property values of the obtained bands.
[0071]
Comparative Example 3
In Example 1, both surfaces of the band were not embossed. Except for this, a packing band was obtained in the same manner as in Example 1. This packing band had a width of 15.0 mm, a thickness of 0.48 mm, and a basis weight of 6.6 g / m.
[0072]
Table 1 shows the physical property values of the obtained bands.
[0073]
Reference Example 1
In Example 2, the stretching ratio was set to 12 times. Except for this, a packing band was obtained in the same manner as in Example 2. This packing band had a width of 14.7 mm, a thickness of 0.58 mm, and a basis weight of 5.1 g / m. The surface irregularities formed by the embossing process have a rhombus shape of a convex portion and an area of one convex portion of 3.8 mm. ² , The number of projections is 30 / cm ² And the height of the projection was 0.29 mm.
[0074]
Table 1 shows the physical property values of the obtained bands.
[0075]
Reference Example 2
In Example 2, the stretching ratio was set to 3 times. Except for this, a packing band was obtained in the same manner as in Example 2. This packing band had a width of 15.5 mm, a thickness of 0.55 mm, and a basis weight of 7.5 g / m. The surface irregularities formed by the embossing process have a rhombus shape of a convex portion and an area of one convex portion of 3.8 mm. ² , The number of projections is 30 / cm ² And the height of the projection was 0.27 mm.
[0076]
Table 1 shows the physical property values of the obtained bands.
The bands obtained in Examples 1 to 3 were excellent in flexibility, had excellent values in both physical properties such as tensile strength and elongation, and were easily hand-packed.
[0077]
In Comparative Example 1, since the amount of polylactic acid was large, the obtained band was insufficient in flexibility and hard. For this reason, the hand could not be firmly tightened, the band was loosened, and there was a risk of collapse of the load.
[0078]
Comparative Example 2 was a band made of an aliphatic-aromatic copolymerized polyester and talc, and did not contain polylactic acid. In addition to the low tensile strength of the band, the band itself had a large elongation, and was packed. Even so, there was a risk of collapse of the load because the band extended.
[0079]
In Comparative Example 3, unevenness due to embossing was not formed on the surface of the band, so that the band was remarkably longitudinally cracked, had poor slipperiness, and could not be easily manually packed.
[0080]
Reference Example 1 was included in the scope of the present invention, and had physical properties suitable for hand-tight packing work. However, since the draw ratio was too high, cutting was frequent and productivity was extremely poor. . In addition, vertical cracks in the obtained band were easily generated.
[0081]
Reference Example 2 was also included in the scope of the present invention, and had physical properties suitable for hand-tight packing work, but because the stretching ratio was low, the strength of the obtained band was not so high. . Also, since the basis weight is large, it cannot be provided at a low cost.
[0082]
【The invention's effect】
The biodegradable hand-tight packing band of the present invention is a flexible, yet practical hand-tight packing band by mixing polylactic acid and an aliphatic-aromatic copolymerized polyester in a specific ratio. You can get a level of power without any problem. Furthermore, since band elongation after packing can be suppressed, there is no danger of collapse of the load due to loosening of the band after packing.
[0083]
Further, since the band of the present invention is mainly made of polylactic acid or an aliphatic-aromatic copolymer polyester, it can be easily decomposed by compost, and solves the problem of dust after use, which is currently a problem with polypropylene bands. can do.

Claims

In a packing band, polylactic acid and an aliphatic-aromatic copolymer polyester having a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C. or less are (polylactic acid) / (aliphatic-aromatic copolymer polyester) = 10 / A resin composition mixed at a mass ratio of 90 to 45/55 as a main component, wherein the packing band is stretched in its length direction and has surface irregularities on at least one surface. Biodegradable hand-tight packing band.

The biodegradable hand-tight packing band according to claim 1, wherein the composition contains 1 to 20% by mass of an inorganic filler.

The inorganic filler is at least one selected from talc, calcium carbonate, and silica, and the average particle size of the inorganic filler is in a range of 1 to 15 μm. Biodegradable hand-tight packing band.

The biodegradable hand-tight packing band according to any one of claims 1 to 3, wherein the packing band is stretched at a stretching ratio of 4 to 10 times.