JP2950429B2 - ポリプロピレン一軸延伸バンド - Google Patents

ポリプロピレン一軸延伸バンド

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透明性及び縦割れ抵抗性に優れた荷造り梱
包用ポリプロピレン一軸延伸バンドに関するものであ
る。
〔従来の技術〕
ポリプロピレン一軸延伸バンド(以下、PPバンドと称
することがある。)は、強度、剛性、耐熱、耐薬品性等
に優れることから、新聞紙、郵便物、小包み、書籍、証
券類等の軽包装用を始めパレツト建材、鋼板、機械類等
の重梱包用までの幅広い用途に、手縛り、自動結束バン
ドとして使用されている。
しかしながら従来のPPバンドは、ポリエステル、ナイ
ロン等のバンドに比べて透明性に劣るという欠点があ
る。
そのため、例えばPPバンドを用いて新聞紙、郵便物、
小包み、書籍、証券類等を複数冊まとめて梱包する場
合、PPバンドが文字や数字、図形等にかかつて判読出来
ない等の不都合が生じる。この判読の為にはPPバンドを
ずらして所謂「覗く」ことになるが、バンドをずらした
ことで梱包による引き締め力が緩み梱包物が崩れてしま
う恐れがある。したがつて、梱包物の文字や数字、図形
等を上にかかつたバンドを透視して判読出来るような透
明性の高いPPバンドが要求されている。
PPバンドの透明性を向上する方法として従来、PP樹脂
の造核剤を添加する方法や、溶融押出加工時に溶融押出
された未延伸シート状物を低温で急冷する方法等が提案
されているが、何れの場合もバンドの透明性向上効果は
少ない。特に造核剤を用いる場合には、延伸加工時にお
いてボイドによる白化現象が発生しやすくなり、これを
抑制するためには延伸倍率を下げなければならず、却つ
てバンドの強力が低下することになる。また、低温で急
冷する場合には、溶融押出された未延伸シート状物の冷
却状態が表面では急冷、内部では徐冷になるため表層部
と内層部間で結晶化が不均一なものとなり、延伸加工時
に於いて延伸性の不良による生産性の低下及び製品強度
の低下等色々な問題点がある。
更にまた、従来のPPバンドは縦一軸方向に高度に延伸
して高い強度を持たせてあるため幅方向の強度は減少
し、バンドに捻れ、曲げ、撓み等の力が掛かるとその長
さの方向に割れが生じる欠点がある。
この縦割れを防止するために、延伸時に幅方向の収縮
を制限して延伸したり延伸物の表面にエンボスを施して
その長さ方向及び幅方向に分子配向を形成するバンドの
製造方法や、炭酸カルシウム等の無機質充填剤を添加し
た原料樹脂を用いるとともにエンボスを施す方法等もあ
るが、かかる方法により得られるバンドもその割れ防止
効果が不十分である。
また、本出願人は先に、プロピレン重合体100重量部
に対し脂肪族または脂環族系石油樹脂5〜20重量部を配
合してなりメルトフローレート(ASTM−D1238条件L;以
下、MFR−PPと称する。)0.5〜5g/10minの結晶性ポリプ
ロピレン樹脂組成物を、押出成形の後一軸延伸してなる
ことを特徴とするPP一軸延伸バンドについて提案したが
(特願平01−088507)、このものは透明性の向上を目的
としたものであり、縦割れ抵抗性の向上には効果がな
い。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、
透明性と縦割れ抵抗性に同時に優れた荷造り梱包用ポリ
プロピレン一軸延伸バンドを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、透明性及び縦割れ抵抗性に優れた荷造
り梱包用PPバンドを得るため引き続き検討した結果、プ
ロピレン・エチレンランダム共重合体に特定の石油樹脂
とエチレン・ブテン−1ランダム共重合体を配合してな
る組成物を使用した場合に良好な効果が得られることを
見いだし、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、プロピレン・エチレンランダム
共重合体100重量部に対し脂肪族または脂環族系石油樹
脂1〜10重量部、エチレン・ブテン−1ランダム共重合
体1〜10重量部を配合してなりMFR−PPが0.2〜3g/10min
の結晶性ポリプロピレン組成物を、押出成形後一軸延伸
してなることを特徴とするポリプロピレン一軸延伸バン
ドを構成とする。
本発明で用いられるプロピレン・エチレンランダム共
重合体は、チーグラー・ナツタ系触媒を用いてエチレン
とプロピレンの重合を同時に行ない、プロピレン連鎖中
にエチレンをランダムに分布させた共重合樹脂である。
プロピレンのホモポリマー(結晶性のプロピレン単独重
合体)や、チーグラー・ナツタ系触媒を用いてまずプロ
ピレンもしくはプロピレンと小量のエチレンを重合させ
る第一段階と、ついで多量(40〜70重量%)のエチレン
とプロピレンをランダム的に共重合させる第二段階及び
それらの繰り返しによる多段共重合からなる重合方法に
より得られ、赤外線分光光度計分析によるIR吸光度引A7
30cm-1/A720cm-1値が1以下のブロツク共重合体等では
本発明の目的を達成することができない。例えば、ホモ
ポリマーから得られる一軸延伸バンドは比較的透明性は
良好だが縦割れが激しく、またブロツク重合体から得ら
れる一軸延伸バンドは縦割れしにくくはなるが反面透明
性が非常に悪化する。これに対し、プロピレン・エチレ
ンランダム共重合体から得られる一軸延伸バンドは、比
較的透明性が良く且つ縦割れしにくいものになる。しか
しこれだけでは縦割れ向上には不十分である。
本発明で用いられる石油樹脂としては、水素化した炭
化水素重合体であり50より低い沃素価、約70℃を越える
環球軟化点及び約500以上の平均分子量(ラスト法)を
有するものである。このような材料には、英国特許1,02
4,718号に記載されているような公知の工業的に利用で
きる材料を含む石油のデイープクラツキングから導かれ
る混合した不飽和単量体、例えば脂肪族炭化水素、ビニ
ル芳香族炭化水素、シクロペンタジエン等を接触重合し
て得られる重合体、並びにアロオシメン、カレン、ジペ
ンテン、テルピノネン等またはそれらを含む留分、各種
の他のテルペンを含む非環式、単環式、二環式モノテル
ペン及びその混合物のようなテルペン炭化水素を重合及
び/または共重合したものを、続いて加圧下で水素化す
ることによつて得られる二量体ないしより高次の重合体
が含まれる。
石油製品、テルペンまたはテルペン混合物の重合は、
溶媒の存在または不存在下に硫酸、燐酸、塩化亜鉛また
は塩化アルミニウム等の両性金属塩化物などを用いて公
知の方法により行うことができる。この重合はすべての
炭化水素単量体が最少限の二量体生成で反応する結果を
生ずる条件下で行うのが望ましい。この炭化水素重合体
の水素化はニツケル、コバルトまたはジルコニア等の触
媒を用いて行うことができる。この水素化は、メチルシ
クロヘキサン、トルエン、p−メタン、水素化したテル
ペン二量体−三量体等の溶媒の存在下で500〜10,000pis
の範囲の圧力及び150〜300℃の範囲の温度を用いて行う
ことが好ましい。公知の方法によつて調製され、約500
及びそれ以上の平均分子量(ラスト法)、約50以下の沃
素価、約70℃以上の環球軟化点及びポリプロピレンとの
適合性を有する水素化した炭化水素重合体をすべて石油
樹脂として使用できる。例えば特開昭51−91,955号公報
に示される分子量500〜5,000、軟化点50〜150℃の脂肪
族または脂環族系石油樹脂を好適例としてあげることが
できる。
本発明における石油樹脂の配合割合は、プロピレン重
合体100重量部に対し1〜10重量部とすることが必要で
ある。石油樹脂が1重量部より少ない場合には透明性の
向上効果が僅かであり、逆に10重量部を超える場合は、
バンドの強度低下が大きく一般にPPバンドで必要とされ
る3g/d以上の強度保持が困難となる上、増量による透明
性の向上は飽和するので高価な石油樹脂を徒らに使用す
ることゝなり経済的にみても好ましくない。従つて、バ
ンドの強度維持及び透明性の向上効果を兼ねるために
は、特に3〜6重量部が好ましい。
本発明で使用されるエチレン・ブテン−1ランダム共
重合体は、バナジウム系触媒により重合されたエチレン
・ブテン−1ランダム共重合体として上市されているも
のが広く適用可能であるが、PPバンドの透明性を損なう
事無く縦割れ抵抗性を向上させるために、ブテン成分17
〜23wt%、密度0.85〜0.92g/cm3、メルトフローレート
(ASTM−D1238条件E;以下、MFR−PEと称する。)1〜5g
/10minのエチレン・ブテン−1ランダム共重合体がより
好ましい。
本発明で使用するプロピレン・エチレンランダム共重
合体、脂肪族または脂環族系石油樹脂、及びエチレン・
ブテン−1ランダム共重合体からなる結晶性ポリプロピ
レン組成物には、必要に応じて通常ポリプロピレンに使
用されている各種の安定剤、帯電防止剤、顔料、充填剤
等を本発明の目的を損なわない範囲内で添加することが
できる。
本発明に係る結晶性ポリプロピレン組成物のMFR−PP
は0.2〜3g/10minであることが必要である。MFR−PPはバ
ンドの強度を引き出す上での指標になるもので該強度上
は低い程有利になるが、その値が0.2より低い場合に
は、溶融押出時にサージングやメルトフロクチヤーを起
こしやすく、押出成形により得られる未延伸シートの表
面肌荒れにより透明性が低下し更には延伸性も低下する
ため好ましくない。また、MFR−PPが3g/10minを越える
とPPバンドとしての強度維持ができない。透明性の向上
効果及び強度維持のため、MFR−PPは0.4〜2g/10minがよ
り好ましい。
次に、このようにして得られた結晶性ポリプロピレン
組成物を原料として本発明のバンドを製造するが、その
製造方法にはとくに制限はなく、公知、公用の押出成
形、一軸延伸装置および仝方法が広く適用される。
例えば、Tダイ付き押出機により前記原料を190〜300
℃の温度で溶融混練した後、広幅状ダイ或いはスリツト
状ダイにより押出しを行ない、押出された広幅状シート
或いは帯状物(以下、原反という。)を冷却ロールに密
着させるか或いはエアナイフ法や水槽内浸せき法等を用
いて冷却固化させる。かくして冷却された帯状物はその
まま、またシート状物は所定の幅にスリツトされた後、
熱風加熱炉、温水槽、加熱ロール、熱板、或いは遠赤外
加熱炉等の加熱下で、回転速度の異なる二組以上のニツ
プロール間において長さ方向に1段または2段以上の多
段延伸を行なうことができる。
この延伸の度合いによりバンドの分子配向の程度が支
配され、バンドとしての強度が決定される。その延伸条
件は、結晶性ポリプロピレン樹脂を延伸加工する際の通
常の延伸温度及び延伸倍率でよい。具体的には、延伸温
度は加熱媒体の温度として100〜200℃、延伸倍率2〜12
倍の範囲で良いが、好ましくは延伸温度100〜180℃、延
伸倍率4〜10倍の範囲である。
上記の延伸処理に続いて、所謂シボ付きとするための
エンボス加工をしたり、また延伸による歪みを除去して
経時的収縮を防止する等のため公知の装置及び方法によ
り緩和熱処理(アニーリング)をする等は、本発明の範
囲内で必要により実施すればよい。
かくして得られたPPバンドは、3g/d以上の強度を維持
するとともに透明性に優れ、かつ縦割れ性が大幅に向上
したものであることが確認された。
〔実施例〕
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらによ
り限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において用いた測定方法及び
評価方法は次の通りである。
MFR−PP:ASTM−D1238 条件L MFR−PE:ASTM−D1238 条件E 引張試験:JIS Z1527−1976 全ヘイズ:ASTM−D1003 透明性の指標として用いた。この値が小さいほど透明
性が高いことを意味する。
縦割れ試験:長さ30mm、巾16mmに調製したバンド片を試
験片として用い、これを縦方向に折り曲げ次の基準で評
価した。
×:曲げ角90゜で割れる。
△:曲げ角180゜に折り曲げたとき、10個の試験片
(n=10)中4〜5個の試験片が割れる。
◎:曲げ角180゜に折り曲げたとき、10個の試験片
(n=10)中1個の試験片も割れない。
(測定環境:温度…23±1℃、湿度…50±3%) 実施例1〜3 プロピレン・エチレンランダム共重合体(エチレン含
有率3%、MFR−PP0.5)100重量部に、石油樹脂(荒川
化学(株)製商品名アルコンP125)を3〜7重量部、エ
チレン・ブテン−1ランダム共重合体(日本合成ゴム
(株)製EBM2041P;ブテン含有量21%、MFR−PE3.3、密
度0.88g/cm3)を3〜6重量部、及び安定剤としてテト
ラキス〔メチレン(3,5−ジ−ブチルヒドロキシフエニ
ル)プロピオネート〕メタン0.03重量部、トリス(2,4
−ジ−t−ブチルフエニル)フオスフアイト0.1重量
部、ステアリン酸カルシウム0.1重量部を配合しヘンシ
エルミキサーで混合した後、混合物を40mmφ押出機(L/
D25、CR=3.8)を用い設定温度230℃で押出し、MFR−PP
0.6〜0.69g/10minの結晶性ポリプロピレン組成物のペレ
ツトを得た。
ついで、このペレツトをTダイ付き65mmφの押出機に
より設定温度250℃で押出した後、冷却温度30℃で冷却
して巾60mmの未延伸シート状物(原反)とし、然る後こ
の原反をロール表面温度が130℃にコントロールされた
ロール延伸機により縦方向延伸倍率7倍で延伸を行なつ
た。続いて150℃にコントロールされた加熱空気浴槽で
緩和率5%のアニールを付加し、厚みが約0.5mm、幅16m
mのPPバンドを成形した。得られたPPバンドの透明性と
物性は表1の実施例1〜3に示す通りであり、極めて優
れていることが理解される。
実施例4〜6 プロピレン・エチレンランダム共重合体のMFR−PPを2
g/10minとする以外は実施例1〜3と同様にしてMFR−PP
2.2〜2.5の結晶性ポリプロピレン組成物のペレツトを
得、ついで同様にして原反の製造、延伸及びアニールを
行ないPPバンドを成形した。得られたPPバンドの透明性
と物性は表1の実施例4〜6に示す通りであり、極めて
優れていることが理解される。
比較例1〜2 エチレン・ブテン−1ランダム共重合体の添加混合を
行なわない以外は実施例1〜3と同様にしてMFR−PP0.5
2〜0.58の結晶性ポリプロピレン組成物のペレツトを
得、ついで同様にして原反の製造、延伸及びアニールを
行ないPPバンドを成形した。得られたPPバンドの透明性
と物性は表1の比較例1〜2に示す通りであり、特に縦
割れ性に劣ることが知られた。
比較例3〜4 石油樹脂の添加混合を行なわない以外は実施例1〜3
と同様にしてMFR−PP0.52〜0.58の結晶性ポリプロピレ
ン組成物のペレツトを得、ついで同様にして原反の製
造、延伸及びアニールを行ないPPバンドを成形した。得
られたPPバンドの透明性と物性は表1の比較例3〜4に
示す通りであり、透明性及び縦割れ性ともに劣ることが
知られた。
比較例5 エチレン・ブテン−1ランダム共重合体の添加混合割
合を0.5重量部とする以外は実施例1と同様にしてMFR−
PP0.55の結晶性ポリプロピレン組成物のペレツトを得、
ついで同様にして原反の製造、延伸及びアニールを行な
いPPバンドを成形した。得られたPPバンドの透明性と物
性は表1の比較例5に示す通りであり、特に縦割れ性に
劣ることが知られた。
比較例6〜8 プロピレン・エチレンランダム共重合体に代え、夫々
MFR−PP0.9の市販ホモポリプロピレン樹脂(チッソ
(株)製チツソポリプロYE122)、MFR−PP0.5でエチレ
ン含有率3%の市販プロピレン・エチレンランダム共重
合体樹脂(チッソ(株)製チツソポリプロXK0235)及び
MFR−PP0.6でエチレン含有率3%の市販のプロピレン・
エチレンブロツク共重合体樹脂(チッソ(株)製チツソ
ポリプロK7011)を用いる以外は実施例1〜3と同様に
して結晶性ポリプロピレン組成物のペレツトと原反の製
造、延伸及びアニールを行ない、PPバンドを成形した。
得られたPPバンドの透明性と物性は表1に順次比較例6
〜8として示す通りであり、透明性及び縦割れ性ともに
著しく劣ることが知られた。
〔発明の効果〕 以上説明した通り、本発明は、PPバンドの原料として
それ自体優れた性能を有するプロピレン・エチレンラン
ダム共重合体を基本にし、これに脂肪族または脂環族系
石油樹脂とエチレン・ブテン−1ランダム共重合体を添
加した結晶性ポリプロピレン組成物を用いることによ
り、PPバンドの透明性と縦割れ抵抗性を一段と改善する
ことが可能となつた。
これにより、新聞紙、書籍、郵便物等を自動バンド梱
包機で梱包する際の縦割れによるトラブルがなくなつて
梱包効率が向上し、更にバンドの下になつた被梱包物の
印刷をわざわざバンドをずらして「覗く」こと無く鮮明
に判読できるようになつたゝめ、被梱包物の荷崩れとい
つた不安がなくなり運搬上の効率化も達成されるように
なつた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29L 7:00 C08L 23:10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プロピレン・エチレンランダム共重合体10
    0重量部に対し脂肪族または脂環族系石油樹脂1〜10重
    量部、エチレン・ブテン−1ランダム共重合体1〜10重
    量部を配合してなりメルトフローレート(ASTM−D1238
    条件L)が0.2〜3g/10minの結晶性ポリプロピレン組成
    物を、押出成形後一軸延伸してなることを特徴とするポ
    リプロピレン一軸延伸バンド。
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