JP3300997B2 - 高速成形性にすぐれた自動充填包装用ポリエチレンフィルム - Google Patents
高速成形性にすぐれた自動充填包装用ポリエチレンフィルムInfo
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Description
ンとの共重合体および高圧ラジカル法ポリエチレンから
なる組成物を用いた、高速成形性にすぐれ、自動充填包
装適性にすぐれたポリエチレンフィルムに関するもので
ある。
重合体は、高圧ラジカル法ポリエチレンに比べて、引張
強度、伸び、引張弾性率、衝撃強度、引裂強度、ヒート
シール性、特にホットタック性等がいずれもすぐれてい
るという特徴を生かして、単層フィルムあるいは多層フ
ィルム分野において大量に使用されている。
との共重合体は、前述のすぐれた特徴を有しながら、そ
の狭い分子量分布に起因してドローダウン性が劣り、溶
融張力に起因して成形されたフィルムの厚みムラを生じ
るドローレゾナンス現象が発生し、いずれも高速成形性
に劣り、かつ引張弾性率が大きく、そのためフィルムの
風合いに乏しいという欠点があった。
チレンとα−オレフィンとの共重合体に高圧ラジカル法
ポリエチレンを配合し、成形加工性や光学特性を改良す
る技術が提案されている(特公昭54−25952号公
報、特公昭62−3177号公報、特公昭62−383
75号公報、特開昭57−117547号公報)。しか
しながら、これらの手段では高速成形性の改良は不十分
であり、かつ軽包装品の高速自動充填包装適性を満足さ
せることは不可能であった。
ら従来技術の欠点を解消することにあり、特にエチレン
とα−オレフィンとの共重合体および高圧ラジカル法ポ
リエチレンからなる高速成形性にすぐれたポリエチレン
フィルムであって、風合いがよく、腰が強く溶断ヒート
シール特性を保持した、衛生用品等の高速自動充填包装
適性にすぐれたポリエチレンフィルムを提供することに
ある。
トフローレートが0. 5〜20g/10min.、メル
トテンションが0.1〜3g未満のエチレン・α−オレ
フィン共重合体、 (B)密度が0.910〜0.945g/cm 3 、メル
トフローレートが0. 5〜20g/10min.、メル
トテンションが3〜13gの高圧ラジカル法ポリエチレ
ン、 からなる組成物であって、下記の式(1)〜(3)を満
足する性状および配合組成を持つ高速成形性にすぐれた
自動充填包装用ポリエチレンフィルムである。 (1)10.0≧(b−a)・XB /100+a≧3.
0 a :(A)成分のメルトテンション g b :(B)成分のメルトテンション g XB :100(B)/((A)+(B))重量% (2)該組成物を用いて成形したポリエチレンフィルム
の10%変形時荷重Yが; 300≧Y≧200 Y :10%変形時荷重 g (3)(B)成分の配合量は、条件(1)のXB を満足
する範囲; (10-a)(100)/(b-a) ≧XB ≧ (3-a)(100)/(b-a) (A)成分の配合量は; (b-3)(100)/(b-a) ≧XA ≧ (b-10)(100)/(b-a) XA :100(A)/((A)+(B))重量%
共重合体、密度が0.910〜0.945g/cm 3 メルトフローレートが0.5〜20g/10min. メルトテンションが0.1〜3g未満 エチレン・α−オレフィン共重合体を用いて成形した
フィルムの10%変形時荷重が200〜400g (B)下記〜を満足する高圧ラジカル法ポリエチレ
ン、密度が0.910〜0.945g/cm 3 メルトフローレートが0.5〜20g/10min. メルトテンションが3〜13g 高圧ラジカル法ポリエチレンを用いて成形したフィル
ムの10%変形時荷重が200g未満 からなる組成物であって、下記の式(1)〜(3)を満
足する性状および配合組成を持つ高速成形性にすぐれた
自動充填包装用ポリエチレンフィルムである。 (1)10.0≧(b−a)・X B /100+a≧3.
0 a :(A)成分のメルトテンション g b :(B)成分のメルトテンション gX B :100(B)/((A)+(B))重量% (2)300≧(c−d)・X A /100+d≧200 c :(A)成分を用いて成形したフィルムの10%変
形時荷重 g d :(B)成分を用いて成形したフィルムの10%変
形時荷重 gX A :100(A)/((A)+(B))重量% (3)A、Bの配合量は、 条件(1)のX B 、X A ; (10-a)(100)/(b-a) ≧X B ≧ (3-a)(100)/(b-a) (b-3)(100)/(b-a) ≧X A ≧ (b-10)(100)/(b-a) 条件(2)のX A 、X B ; (300-d)(100)/(c-d)≧X A ≧(200-d)(100)/(c-d) (c-200)(100)/(c-d)≧X B ≧(c-300)(100)/(c-d) の両方を満足する範囲; XA :100(A)/((A)+(B))重量% XB :100(B)/((A)+(B))重量%
レンフィルム」とは、当該ポリエチレンフィルムが自動
充填包装用の基材フィルムであることをいう。以下に、
本発明を詳細に説明する。
ィンとの共重合体は、マグネシウムとチタンとを含有す
る固体物質および有機アルミニウム化合物とからなる触
媒の存在下、スラリー法、溶液法または気相法により、
エチレンと炭素数3〜12のα−オレフィンを共重合さ
せて得られるエチレンとα−オレフィンとの共重合体で
あって所定の性状及び配合組成を満足するものである。
5g/cm3、好ましくは0.915〜0.930g/
cm3、メルトフローレート(以下、MFRと略す)は
0.5〜20g/10min.、好ましくは1〜10g
/10min.、メルトテンション(以下、MTと略
す)は0.1〜3g未満、n−値は1.3〜2.5、好
ましくは1.4〜2.0である。
は、200〜400g、好ましくは250〜350gで
ある。
用できるが、好ましくは炭素数3〜8のα−オレフィン
である。これらのα−オレフィンの例としては、プロピ
レン、ブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン
−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、デ
セン−1、ドデセン−1等およびこれらの混合物などを
あげることができる。これらの内では、ブテン−1が最
も好ましい。
独で使用した場合には、高速で成形すると成形されたフ
ィルムの厚みムラを生ずるドローレゾナンス現象が発生
し良好なフィルムが得られない。
を単独で使用し低速で成形されたフィルムについては、
機械的強度はすぐれているものの、10%変形時荷重が
300g以上であるとフィルムの腰が強すぎるために、
自動充填包装機にスムースに供給できず、また風合いが
劣るために、軽包装用フィルムとしては適当ではない。
10%変形時荷重が200g未満であると、フィルムの
腰が弱く、フィルムが必要以上に伸びるために、自動充
填包装適性に劣る。
チレンは、エチレンを重合圧力500〜4000Kg/
cm3、好ましくは1000〜3500Kg/cm3、
反応温度100〜400℃、好ましくは150〜350
℃の条件下、遊離基触媒および連鎖移動剤、必要ならば
助剤の存在下に槽型または管型反応器内で重合させて得
られる。
0.910〜0.945g/cm3、好ましくは0.9
15〜0.930g/cm3、さらに好ましくは0.9
20〜0.925g/cm3、MFRは0.5〜20g
/10min.、好ましくは1〜10g/10mi
n.、MTは3〜13g、好ましくは5〜10g、n−
値は2.0〜3.0、好ましくは2.2〜2.5であ
る。
10%変形時荷重は、200未満である。10%変形時
荷重が200g以上のものは製造が困難であり適当では
ない。
チレンとは、エチレンの単独重合体のみならず、本発明
の目的を損なわない範囲で、エチレンと他の重合性単量
体、例えば酢酸ビニル等のビニルエステル類またはエチ
ルアクリレート等のアクリル酸エステル類との共重合体
であってもよい。
用した場合には、高速成形性は満足されるが、フィルム
の腰が弱く、必要以上の伸びがあり、自動充填包装適性
に劣る。
単独で使用した場合の高速成形性や腰の弱さの欠点を改
良するために、特定のエチレン・α−オレフィン共重合
体と特定の高圧ラジカル法ポリエチレンとをある限定さ
れた条件下で混合した組成物からなり、両成分の特徴を
生かし、高速成形性および自動充填包装適性という新し
い市場のニーズにマッチしたポリエチレンフィルムを見
いだすにいたったものである。
g/cm 3 、メルトフローレートが 0.5〜20g/1
0min.、メルトテンションが0.1〜3g未満のエ
チレン・α−オレフィン共重合体と (B)密度が0.910〜0.945g/cm 3 、メル
トフローレートが0. 5〜20g/10min.、メル
トテンションが3〜13gの高圧ラジカル法ポリエチレ
ンを、 (1)10.0≧(b−a)・XB /100+a≧3.
0 a :(A)成分のメルトテンション g b :(B)成分のメルトテンション g XB :100(B)/((A)+(B))重量% (2)成形したポリエチレンフィルムの10%変形時荷
重Yが; 300≧Y≧200 Y :10%変形時荷重 g (3)(B)成分の配合量が、条件(1)のXB を満足
する範囲; (10-a)(100)/(b-a) ≧XB ≧ (3-a)(100)/(b-a) (A)成分の配合量が; (b-3)(100)/(b-a) ≧XA ≧ (b-10)(100)/(b-a) XA :100(A)/((A)+(B))重量% を満足するように配合するか、または (A)下記〜を満足するエチレン・α−オレフィン
共重合体、密度が0.910〜0.945g/cm 3 メルトフローレートが0.5〜20g/10min. メルトテンションが0.1〜3g未満 エチレン・α−オレフィン共重合体を用いて成形した
フィルムの10%変形時荷重が200〜400g、及び (B)下記〜を満足する高圧ラジカル法ポリエチレ
ン密度が0.910〜0.945g/cm 3 メルトフローレートが0.5〜20g/10min. メルトテンションが3〜13g 高圧ラジカル法ポリエチレンを用いて成形したフィル
ムの10%変形時荷重が200g未満、を (1)10.0≧(b−a)・X B /100+a≧3.
0 a :(A)成分のメルトテンション g b :(B)成分のメルトテンション gX B :100(B)/((A)+(B))重量% (2)300≧(c−d)・X A /100+d≧200 c :(A)成分を用いて成形したフィルムの10%変
形時荷重 g d :(B)成分を用いて成形したフィルムの10%変
形時荷重 g XA :100(A)/((A)+(B))重量% (3)A、Bの配合量が、 条件(1)のX B 、X A ; (10-a)(100)/(b-a) ≧X B ≧ (3-a)(100)/(b-a) (b-3)(100)/(b-a) ≧X A ≧ (b-10)(100)/(b-a) 条件(2)のX A 、X B ; (300-d)(100)/(c-d)≧X A ≧(200-d)(100)/(c-d) (c-200)(100)/(c-d)≧X B ≧(c-300)(100)/(c-d) の両方を満足する範囲; XA :100(A)/((A)+(B))重量% XB :100(B)/((A)+(B))重量% を満足するように配合して組成物とされる。
り、好ましくは4.0〜8.0gである。MTが3.0
g未満であると、ドローレゾナンス現象が発生し、1
0.0gを超えるとドローダウン性が劣り、かつネック
インは小さくなるがフィルム成膜時に膜切れが生じ、良
好なフィルム製品が得られない。
0%変形時荷重は200〜300gであり、好ましくは
220〜280gである。該フィルムの10%変形時荷
重が200g未満であると、フィルムが容易に伸びて自
動充填包装適性に欠け、かつ溶断シール性が劣り、30
0gを超えると風合いに劣り良好な包装品が得られな
い。
ルムの成形方法としては、Tダイフィルム成形法が用い
られるが、とくにTダイフィルム成形法において次のよ
うな成形方法で成形することによって、肉厚が均一でド
ローレゾナンス現象を生じることなく、80m/mi
n.以上の高速成形が可能である。
℃で、リップ間隔0.5〜2mmのTダイから押出し、
エアギャップ(ダイリップとタッチロール間の距離)2
00mm以下、チルロール温度50℃以下で成形する方
法である。さらに好ましい方法は、押出温度220〜2
40℃で、リップ間隔0.8〜1.5mmのTダイから
押出し、エアギャップ150mm以下、チルロール温度
25℃以下で成形する方法である。
フィルム成形機の押出機が使用可能である。即ち、本発
明のポリエチレンをスクリュー径が25〜200mmの
押出機に対して上記の運転条件で、適度のサイズのダイ
スを使用して、フィルム厚み10〜100μmのフィル
ムを成形する際に、ドローレゾナンス現象を生じること
なく成形速度80m/min.以上でフィルムを成形す
ることができる。
いがよく、かつ適度に腰が強く溶断ヒートシール特性が
良好で、高速自動充填包装適性のよい生産性、成形加工
性もすぐれたフィルムを得ることができる。
ルムは、フィルム厚さ10〜100μの範囲で、種々の
包装用途に用いられるが、本発明の特徴を20μmのフ
ィルムに関して列記すると以下のごとくである。
ンフィルムは、剛軟度が4.5〜6.0cmの範囲内で
ある。剛軟度が4.5cm未満であると、フィルムが柔
らかすぎて腰が弱く、6.0cmを超えるとフイルムが
堅すぎて風合い劣る。
ンフィルムは、引張弾性率が、縦方向(MD)/横方向
(CD)共に2000〜3500Kg/cm2の範囲内
にある。引張弾性率が2000Kg/cm2未満である
とフィルムの伸びが大きく、かつフィルムに自立性がな
く自動充填包装に不適であり、3500Kg/cm2を
超えるとフィルムの腰が強すぎて包装する内容物との密
着性が悪く好ましくない。
ンフィルムは、溶断シール特性にすぐれている。溶断シ
ール特性が劣ると、溶断シール部に糸引き現象が生じ、
これを抑制するためには溶断シール速度を落とさざるを
得ず生産性か劣る。
ンフィルムを用いて自動充填包装を行ったところ(高速
生理用品包装)、800ケ/min.以上の包装速度が
可能であった。
みが10〜100μmの全範囲にわたって達成されるこ
とはいうまでもない。フィルム厚みは、好ましくは10
〜50μm、さらに好ましくは10〜30μmである。
ルムは食パン、菓子類等の食品包装、日用品や文房具等
の包装、ティッシュペーパーや衛生生理用品等の軽包装
など、風合いおよび高速自動充填包装に適性を要求され
る分野において特に好適に用いられる。
に損なわない範囲において、必要に応じて帯電防止剤、
酸化防止剤、滑剤、抗ブロッキング剤、防曇剤、有機あ
るいは無機系顔料、紫外線防止剤、分散剤などの公知の
添加剤を添加することができる。
エチレン系重合体の組成物を製造するさいに通常使用さ
れているタンブラー、ヘンシェルミキサー、リボンブレ
ンダー等の混合機を用いてドライブレンドしてもよく、
またミキシングロール、ニーダー、バンバリーミキサー
または押出機等の溶融混合機を使用してもよい。
更に詳しく説明するが、本発明はこれらによって限定さ
れるものではない。
(A)(B)成分を以下に示す。
0min.、MT=1.9g、n−値=1.5、10%
変形時荷重=315g 商品名:日石リニレックスAF3710 日本石油化学
(株)製〕 A2:BT4710 〔密度=0.934g/cm3、MFR=3.7g/1
0min.、MT=0.6g、n−値=1.7、10%
変形時荷重=305g 商品名:日石リニレックスBT4710 日本石油化学
(株)製〕
0min、MT=9.5g、n−値=2.3、10%変
形時荷重=170g 商品名:日石レクスロンL401 日本石油化学(株)
製〕 B2:F30 〔密度=0.924g/cm3、MFR=3.0g/1
0min.、MT=5.5g、n−値=2.2、10%
変形時荷重=180g 商品名:日石レクスロンF30 日本石油化学(株)
製〕
ンションテスターにより測定。(測定温度190℃) (4)フィルムの10% :ASTM D882 準拠
によりフィルム引張変形時荷重 試験におい
て、10%変形時荷重を測定。
式で成形を行い、徐々に成形スピードを上げてフィルム
表面に厚薄ムラが発生したスピードをドローレゾナンス
発生速度とした。 (2)ドローダウン性 :東洋精機(株)製メルト
テンションテスターにより押し出したストランドを徐々
に速度を上げながら引き取り、ストランドが破断した速
度をドローダウン速度とした。
し、温度を120℃に設定してこれにフィルムを挟み込
む。フィルムが溶着した状態で手前に引き、この時の溶
着部の糸引きの有無を確認する。 (4)風合い :フィルムを掌で握り絹布の
感触に近いもの、および、フィルムを振った時の音の小
さいものを良とした。
in.
表1に、実施例4〜6、比較例5〜8の試験結果を表2
に示す。
0%変形時荷重が315gのエチレン・α−オレフィン
共重合体(日石リニレックスAF3710.日本石油化
学(株)製)80部とMTが9.5g、フィルムの10
%変形時荷重が170gの高圧ラジカル法ポリエチレン
(日石レクスロンL401・日本石油化学(株)製)2
0部とをタンブラーで5分間ドライブレンドを行い、得
られた混合物を押出機を用いて温度230℃で溶融混練
しペレットを製造した。
リュー、リップ面長1800mm、リップギャップ1m
mのTダイを備えた押出機を用い、エアギャップ(ダイ
リップとタッチロール間の距離)100mm、チルロー
ル温度25℃、成形樹脂温度230℃、樹脂押出量15
0kg/hrで、フィルム厚20μmのフィルムを成形
し、成形速度およびフィルム諸物性を測定した。組成物
のMTは3.4g、10%変形時荷重は286g、ドロ
ーダウン性は50m/min.以上、成膜速度は80m
/min.以上、剛軟度は5.8cm、引張弾性率は3
280〜3320kg/cm2、溶断シール特性、風合
いはいずれも良好であった。
あった。
エチレン・α−オレフィン共重合体と高圧ラジカル法ポ
リエチレンの混合割合を変えてペレットおよびフィルム
の製造を行った。
ルムの10%変形時荷重は200〜300g、ドローダ
ウン性は50m/min.以上、成膜速度は80m/m
in.以上、剛軟度は4.5〜6.0cm、引張弾性率
は2000〜3500Kg/cm2、溶断シール特性、
風合いはいずれも良好であった。
/min.であった。
エチレン・α−オレフィン共重合体と高圧ラジカル法ポ
リエチレンの混合割合を変えてペレットおよびフィルム
の製造を行った。
10%変形時荷重が300g以上となり、成膜速度は8
0m/min.未満、剛軟度は6.0cm以上、引張弾
性率は3500Kg/cm2を超えており、風合いにも
欠ける。
/min.であった。
エチレン・α−オレフィン共重合体と高圧ラジカル法ポ
リエチレンの混合割合を変えてペレットおよびフィルム
の製造を行った。
満となり、ドローダウン性は50m/min.未満、剛
軟度は4.5cm以下、引張弾性率は2000kg/c
m2未満で、溶断シール特性は不十分である。
/min.であった。
0%変形時荷重が305gのエチレン・α−オレフィン
共重合体(日石リニレックスBT4710・日本石油化
学(株)製)50部とMTが5.5g、フィルムの10
%変形時荷重が180gの高圧ラジカル法ポリエチレン
(日石レクスロンF30・日石石油化学(株)製)50
部を用いた他は実施例1と同様に行った。
%変形時荷重は240g、の範囲内となり、ドローダウ
ン性は50m/min.以上、成膜速度は80m/mi
n.以上、剛軟度は5.2cm、引張弾性率は2500
〜2630Kg/cm2、溶断シール特性、風合いはい
ずれも良好であった。
あった。
エチレン・α−オレフィン共重合体と高圧ラジカル法ポ
リエチレンの混合割合を変えてペレットおよびフィルム
の製造を行った。
ルムの10%変形時荷重は200〜300g、ドローダ
ウン性は50m/min.以上、成膜速度は80m/m
in.以上、剛軟度は4.5〜6.0cm、引張弾性率
は2000〜3500Kg/cm2、溶断シール特性、
風合いはいずれも良好であった。
/min.であった。
エチレン・α−オレフィン共重合体と高圧ラジカル法ポ
リエチレンの混合割合を変えてペレットおよびフィルム
の製造を行った。
10%変形時荷重が300g以上となり、成膜速度は8
0m/min.未満、剛軟度は6.0cm以上、風合い
にも欠ける。
/min.であった。
エチレン・α−オレフィン共重合体と高圧ラジカル法ポ
リエチレンの混合割合を変えてペレットおよびフィルム
の製造を行った。
満となり、ドローダウン性は50m/min.未満、剛
軟度は4.5cm未満、溶断シール特性は不十分であ
る。
/min.であった。
に示す。
れ、風合いがよく、腰が強く溶断ヒートシール特性を保
持しているため、衛生生理用品等の高速自動充填包装適
性にすぐれている。
Claims (2)
- 【請求項1】(A)密度が0.910〜0.945g/
cm 3 、メルトフローレートが0. 5〜20g/10m
in.、メルトテンションが0.1〜3g未満のエチレ
ン・α−オレフィン共重合体、 (B)密度が0.910〜0.945g/cm 3 、メル
トフローレートが0. 5〜20g/10min.、メル
トテンションが3〜13gの高圧ラジカル法ポリエチレ
ン、 からなる組成物であって、下記の式(1)〜(3)を満
足する性状および配合組成を持つ高速成形性にすぐれた
自動充填包装用ポリエチレンフィルム。 (1)10.0≧(b−a)・XB /100+a≧3.
0 a :(A)成分のメルトテンション g b :(B)成分のメルトテンション g XB :100(B)/((A)+(B))重量% (2)該組成物を用いて成形したポリエチレンフィルム
の10%変形時荷重Yが; 300≧Y≧200 Y :10%変形時荷重 g (3)(B)成分の配合量は、条件(1)のXB を満足
する範囲; (10-a)(100)/(b-a) ≧XB ≧ (3-a)(100)/(b-a) (A)成分の配合量は; (b-3)(100)/(b-a) ≧XA ≧ (b-10)(100)/(b-a) XA :100(A)/((A)+(B))重量% - 【請求項2】(A)下記〜を満足するエチレン・α
−オレフィン共重合体、密度が0.910〜0.945g/cm 3 メルトフローレートが0.5〜20g/10min. メルトテンションが0.1〜3g未満 エチレン・α−オレフィン共重合体を用いて成形した
フィルム の10%変形時荷重が200〜400g (B)下記〜を満足する高圧ラジカル法ポリエチレ
ン、密度が0.910〜0.945g/cm 3 メルトフローレートが0.5〜20g/10min. メルトテンションが3〜13g 高圧ラジカル法ポリエチレンを用いて成形したフィル
ムの10% 変形時荷重が200g未満 からなる組成物であって、下記の式(1)〜(3)を満
足する性状および配合組成を持つ高速成形性にすぐれた
自動充填包装用ポリエチレンフィルム。 (1)10.0≧(b−a)・X B /100+a≧3.
0 a :(A)成分のメルトテンション g b :(B)成分のメルトテンション gX B :100(B)/((A)+(B))重量% (2)300≧(c−d)・X A /100+d≧200 c :(A)成分を用いて成形したフィルムの10%変
形時荷重 g d :(B)成分を用いて成形したフィルムの10%変
形時荷重 gX A :100(A)/((A)+(B))重量% (3)A、Bの配合量は、 条件(1)のX B 、X A ; (10-a)(100)/(b-a) ≧X B ≧ (3-a)(100)/(b-a) (b-3)(100)/(b-a) ≧X A ≧ (b-10)(100)/(b-a) 条件(2)のX A 、X B ; (300-d)(100)/(c-d)≧X A ≧(200-d)(100)/(c-d) (c-200)(100)/(c-d)≧X B ≧(c-300)(100)/(c-d) の両方を満足する範囲; XA :100(A)/((A)+(B))重量% XB :100(B)/((A)+(B))重量%
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