JP4338241B2 - Plastic bundling tie and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋詰め食品の開封口の結束、ゴミ袋の開封口の結束、栽培植物のつる・茎の支柱への結束、野菜類の保護結束、電線等線状物の結束に適した、小さな力で変形でき、しかも強固に結束し、かつ結束保持状態を長く維持できるリボン形状のプラスチック結束タイ及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、これらに使用される結束タイとしては、例えば図5に示すような針金を芯材として、これにPVC、PE、PET等の熱可塑性樹脂を被覆材として押出し被覆した押出し有芯結束タイや図6に示すような芯材を上下より二枚のプラスチックフィルムまたはラミネート紙で被覆した貼り合わせ有芯結束タイがある。また最近では、例えば実開昭60−190654号公報に示されているように芯材として針金を用いる代わりにプラスチックワイヤーを用いたものも提案されている。
【0003】
しかし、これらの結束タイはいずれも芯材と被覆材からなる有芯構造であるため、被覆材と芯材の接着または溶着不足によって芯材と被覆材が剥離したり、被覆材の収縮によって、芯材の端末が被覆材より飛び出したりした場合、使用者の手や被結束物を傷つける恐れがあるなどの欠点がある他、軽量化できないこと、金属の芯材を用いる場合は錆の問題から食品関係に使用できないことなど用途上の制限がある。また、製造工程においても、被覆材と芯材の2種類の材料保管スペースが必要であること、被覆材と芯材を接着または溶着しなければならないので、接着工程や加熱工程が必要であること、被覆材と芯材の接着(溶着)力を規格以上に保つ必要から工程スピードが制限されること、両者の接着(溶着)力を測定する検査員が必要であることなど、不具合点を数多く有している。
【0004】
一方、これらの問題点を解決するため、USP4797313号公報、特許第2520403号公報や特開平3−124573号公報にみられるような非金属重合体捩り結束タイや無芯ツイストタイが本発明の出願人等により提案され、上市されるに至り上記の有芯結束タイの欠点を補えるものとして市場より高い評価を受けている。
【0005】
しかし、市場の要求品質は常にレベルアップするものである。これらの製品については、結束性には特に問題ないものの、変形時の変形しやすさ(例えばねじり時のねじり易さ)について、さらなる改善の要望が日増しに高くなってきている。
【0006】
例えば、今高い結束性を有する線状物のみをプラスチック成型物で得ようとする場合に、変形に要する外力の大きさを無視するのであれば、鉄材等の金属が持つ高い引張り弾性率(JIS K−7161、'94,ISO527−1、'93)になるべく近い引っ張り弾性率、即ち剛性を持つ配合物を作り、これを線状化すればよいはずである。
【0007】
しかしながら、結束タイという製品のいわゆる変形保持機能には、このような結束性以外に小さな力で変形できるという、変形時の柔軟性(変形させ易さ)が今ひとつのファクターとして加えられなければならない。
【0008】
例えば、図5に示すような芯線として、1.0mmφ〜0.4mmφの針金を使用し、PVCで被覆した従来の有芯結束タイを例にとって説明すれば、この有芯結束タイの針金の引張り弾性率は1450kgf/mm2であり、後述するように本発明において初めて数値化に成功した結束性能のひとつである変形保持力は12.7kg/3回捩り〜1.5kg/3回捩りである。そして、もう一つの構成材料である被覆材PVC(無延伸軟質体)の引張り弾性率は45kgf/mm2であり、変形保持力は0kg/3回捩りである。
【0009】
このように、有芯結束タイにあっては、前述の欠点を別にすれば、引張り弾性率が高く、結束性に優れる鉄線を芯材とし、引張り弾性率を低くして結束性はないが柔軟性に優れる被覆材を羽根部とすることにより、言い換えれば引張り弾性率の異なった2つの素材を組み合わせることにより、互いに矛盾する2つの要求品質、即ち変形時の柔軟性と変形後の高い結束性が共に必要であるとする市場の要求品質をクリアしているのである。
【0010】
一方、プラスチック成型物であるプラスチック結束タイにあっては有芯結束タイにおける前述した欠点は当然克服できるものの、変形時の柔軟性と変形後の高い結束性(柔軟性と剛性)の付与という相矛盾する機能を引張り弾性率が同じであるひとつの素材で同時に満足させなければならないという、言い換えれば軟質プラスチックが一般的に持つ柔軟性と針金が持つ高い結束性をひとつのプラスチック成型物で引張り弾性率を変えることなく同時に付与しなければならないという相矛盾した宿命を有する結果、結束性を上げれば上げるほど、変形時の変形し易さ(柔軟性)からは遠のく原因となり、変形し易さを強調すればするほど結束タイのもう一つの重要な機能である結束性を損なう原因となるのである。そして従来の非金属重合体捩り結束タイ等では、どちらかといえば結束性に重きをおいた製品形態となっていたのである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来のプラスチック結束タイの欠点を解消するために創案されたものであり、その目的は市場が要求する高い変形後の結束性(剛性)と変形時の変形し易さ(柔軟性)を同時に有し、それによって小さな力で変形でき、結束保持状態を良好に維持できるプラスチック結束タイ及びその製造方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前述したとおり、今高い結束性を有する単なる線状物のみをプラスチック成型物で得ようとするのであれば、鉄材等の金属が持つ高い引張り弾性率(JIS K−7161、'94,ISO527−1、'93)になるべく近い引張り弾性率即ち剛性を持つプラスチック配合物を作り、これを線状化すればよいはずである。しかしながら、この方法では、本発明の目的とするプラスチック結束タイは得られない。そこで本発明者らは、針金等を有芯結束タイの芯材として用いる場合には、芯材は必ず変形を与えるために加える外力を考慮すること、即ち加えられる外力に対して変形しうる程度の線径とする必要があることに着目し、この線径自体の剛性をみる尺度として引張り弾性荷重という新しい概念を導入することにより本発明の完成に至ったのである。
【0013】
例えば、図5,図6に示すような有芯結束タイ(ビニタイ(登録商標)、(株)共和製)に用いられている鉄芯の材料である鉄材の引張り弾性率は1450kgf/mm2である。そしてこれを少なくとも一般の人の手で簡単に捩ることができ、しかもしっかりと結束できるような鉄線(針金)として利用しようとする場合のその鉄線(針金)の線径は、個人差もあるが略1.0mmφ〜0.4mmφ、好ましくは0.8mmφ〜0.4mmφであり、これらを断面積に換算すれば0.785mm2〜0.126mm2、好ましくは0.50mm2 〜0.126mm2である。
【0014】
そして、これらの引張り弾性荷重は後述するとおり、「引張り弾性率×断面積」で表すことができるので、1.0mmφ〜0.4mmφ、好ましくは0.8mmφ〜0.4mmφの鉄線の引張り弾性荷重は略1138kgf〜183kgf、好ましくは略725kgf〜183kgfとなる。このことは仮に引張り弾性率が低くある程度の柔軟性を持つプラスチック成型物であっても少なくとも引張り弾性荷重が略725kgf〜180kgfの範囲となるよう線径を選択することができれば十分な結束性を得ることができるということを示唆するものである。
【0015】
即ち、今引張り弾性率が500kgf/mm2のプラスチック配合物を得たとした場合、これを十分な結束性を有するプラスチック結束タイとするには、上記の引張り弾性荷重値を得る必要があり、そのためにはその断面積が1.45mm2〜0.366mm2の芯部線径を有するプラスチック結束タイとすればよい。
【0016】
一方、結束タイとして必要なもう一つの重要な性能である変形し易さ(柔軟性)を図5,図6に示す市販の有芯結束タイ(ビニタイ(登録商標)、(株)共和製)に用いられている被覆材で調べてみると、用いられている被覆材の引張り弾性率は45kgf/mm2〜100kgf/mm2であり、断面積(厚み×幅)は0.84mm2(厚み0.24mm×幅3.5mm)であった。従って、この場合の引張り弾性荷重は計算により37.8kgf〜84kgfとなる。
【0017】
これらの数値により、仮に引張り弾性率が500kgf/mm2のプラスチック配合物を得たとした場合、これを十分な変形性(柔軟性)を有するプラスチック結束タイとするには上記の引張り弾性荷重を得ればよく、そのためには断面積が略0.0756mm2〜0.168mm2の羽根部を設けることにより得られるはずである。
【0018】
また、有芯結束タイにおいては芯線と被覆材という素材の違いから、それぞれの剛性、即ち引張り弾性率を変えることができ、この結果芯部にあたる針金の引張り弾性荷重は羽根部となる被覆材の引張り弾性荷重に対し2倍以上を有している。この解決には引張り弾性率が500kgf/mm2のプラスチック配合物を結束タイとする場合を例にとれば、芯部の断面積を羽根部の断面積の2倍以上となるように設計することにより、芯部の引張り弾性荷重を羽根部の引張り弾性荷重の2倍以上とすることができる。即ち、引張り弾性率を変えなくてもその断面積を変化させることにより、同様の結果を得ることができるのである。
【0019】
以上のことにより、本発明者らは同じ素材で芯部と羽根部を形成するものであっても引張り弾性荷重という新しい視点でとらえれば異なった素材を用いる有芯結束タイの芯部と羽根部(被覆材)と同様の性能、即ち良好な結束性と柔軟性(変形し易さ)を結束タイに付与できることを見出し、本発明の完成に至ったのである。
【0020】
尚、本発明でいう引張り弾性率及び引張り弾性荷重は次の式によって得られる。
【数1】
式中、
σ1=ひずみε1において測定された引張り応力(kgf/mm2)
σ2=ひずみε2において測定された引張り応力(kgf/mm2)
F1=ひずみε1において測定された荷重(kgf)
F2=ひずみε2において測定された荷重(kgf)
A =試験片の初めの断面積(mm2)
を示す。
【0021】
さらに本発明者らは、別の視点から結束タイとして必要な変形保持性について実験を繰り返して調べた結果、結束タイとしての変形保持性は、本発明ではじめて測定された変形保持力で示しうることを見出した。即ち、例えば、図5に示す市販の有芯結束タイ(ビニタイ(登録商標)、(株)共和製)において、芯径が1.0mmφ(断面積0.785mm2,引張り弾性荷重1138kgf/mm2)の時の変形保持力は12.7kgf/3回捩り、0.8mmφ(断面積0.50mm2,引張り弾性荷重725kgf/mm2)では8.3kgf/3回捩り、0.4mmφ(断面積0.126mm2,引張り弾性荷重183kgf/mm2)では1.5kgf/3回捩りの変形保持力を有していた。そして、驚いたことに、この変形保持力は芯材の断面積または引張り弾性荷重と正の相関関係を有していた。また、更に線径を変えた実測値から、同じ素材で芯部と羽根部を構成するプラスチック結束タイにおいてより良い結束保持状態を保つには少なくとも500g/3回捩り以上の変形保持力で変形を保持できる一定以上の断面積と引張り弾性荷重を有する芯部を形成することが必要であることも判明した。
【0022】
なお、変形保持力は図7に示すとおり、長さ100mmのサンプルの両端を揃えて径約20mmのループを作り、ループ部を持って3回回転させて結束させ、次いでループ結束部と対向するループカット部をカットし、カットによりできたループ端末を引張り試験機の上下チャックにセットし、300mm/分の速度で結束部の張力を測定することにより得ることができる。
【0023】
以上の知見に基づき、本発明者は下記のようなプラスチック結束タイ及びその製造方法の発明を完成させた。
即ち、本発明は熱可塑性合成樹脂を主成分とする配合物からなる、芯部の役目をする凸面部と羽根部の役目をする平面部を有する、幅1.5mm〜20mmのリボン形状のプラスチック結束タイであって、凸面部の引張り弾性荷重値が100kgf〜625kgfであり、平面部の引張り弾性荷重値が20kgf〜120kgfであり、凸面部の引張り弾性荷重値が平面部の引張り弾性荷重値の2倍以上であることを特徴とするプラスチック結束タイである。
また、本発明は熱可塑性合成樹脂を主成分とする配合物を、配合物に用いられた樹脂が有する最も高い融点又は軟化点以上の押出温度で、芯部の役目をする凸面部と羽根部の役目をする平面部を持つリボン形状に押出し、次いでその押出し物を100℃以下に冷却し、更に80℃〜180℃の延伸温度、2.0倍〜4.0倍の延伸倍率で延伸することを特徴とする前記プラスチック結束タイの製造方法である。
【0024】
本発明のプラスチック結束タイは、▲1▼手でもしくは結束治具で簡単に変形させることができる(変形機能)、▲2▼被結束物を強固に結束できる(結束機能)、▲3▼変形した後、変形部分が独りでにほどけない(変形保持機能)、▲4▼変形部分を破壊することなしに容易にほどくことができる(解き戻し機能)などの機能的性能と、▲5▼結束時の締め圧によって被結束物を痛めない(被結束物非損傷機能)、▲6▼取扱い上の危険がない(使用者保護機能)、▲7▼製造メーカー、産地名、品名、用途、ロットナンバー等の被結束物の表示ができる(表示機能)、▲8▼被結束物を区別できる各種の色調を有することができる(識別機能)などの保護・表示性能とを同時に満足しようとするものである。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図1は芯部の役目をする凸面部がリボン形状の略中央部に位置するように形成された本発明のプラスチック結束タイの一部破断斜視図、図2は芯部の役目をする凸面部がリボン形状の両端部に位置するように形成された本発明プラスチック結束タイの一部破断斜視図、図3(a)は図1に示す本発明のプラスチック結束タイの一使用例図、図3(b)は図2に示す本発明のプラスチック結束タイの一使用例図、図4は本発明のプラスチック結束タイの一製造工程図、図5,図6は従来の有芯結束タイの一部破断斜視図、図7は変形保持力の測定方法の略図である。尚、図中1は芯材、2は被覆材、2a,2bは上下のプラスチックフィルムまたはラミネート紙、3は本発明のプラスチック結束タイ、3aは芯部の役目をする凸面部、3bは羽根部の役目をする平面部、4は押出機、5は押出し口、6は冷却バス、7は第1引取りドラム、8は延伸槽、9は第2引取りドラム、10は巻取りドラム、11はループカット部、12はループ結束部、13はループ端末部、wはプラスチック結束タイの幅、w1は凸面部の幅、w2は平面部の幅、h1は凸面部の最大厚さ、h2は平面部の厚さを示す。
【0026】
図1,図2に示す本発明のプラスチック結束タイ3は、図5,図6に示すような例えば針金の芯材1をプラスチック樹脂の被覆材2で被覆し、針金の芯部1とプラスチック樹脂の羽根部で構成した従来の2種の素材を用いる有芯結束タイとは全く異なり、芯部の役目をする凸面部3aも羽根部の役目をする平面部3bも同一材料で構成されている。即ち、本発明のプラスチック結束タイ3は熱可塑性合成樹脂を主成分とし、これに充填剤、ステアリン酸亜鉛等の滑剤、フタレート系、アジペート系またはポリエステル系の可塑剤、要すれば結晶化促進剤、及び顔料等が適宜選択添加された賦形性を付与しうる配合物より構成されている。
【0027】
前述したように、本発明のプラスチック結束タイ3はそれ自体で多くの機能を有さなければならない。その第1は図3(a),図3(b)に示すように、結束治具を用いて変形させることは勿論、手でも簡単に変形させることができる変形機能と、被結束物を強固に結束できる結束機能を有さなければならない。このためには、手でもしくは結束治具を用いて容易に変形させることができ、かつ変形させた時、折れたり、割れたり、ちぎれたりしない柔軟性と結束性を高める剛性とが必要である。また一方において、第2の機能として、変形部分が独りでにほどけない変形保持機能を有さなければならない。
【0028】
さらに、第3の機能として、変形部分を容易に解くことのできる、解き戻し機能を有さなければならない。この場合も解き戻すときに折れたり、割れたり、ちぎれたりしないことが必要である。
【0029】
これらの機能(即ち、変形機能、結束機能、変形保持機能、解き戻し機能)を有するためには、変形または解き戻しによる破壊を伴わない柔軟性と結束性を高める剛性と変形を保持できる変形保持性を有することが必要である。
本発明者らはこの点について鋭意研究した結果、柔軟性と剛性という2つの相矛盾する性質を同時に有する、変形しやすくしかも強固に結束できかつ変形保持状態を維持できるリボン形状のプラスチック結束タイ3に引張り弾性荷重という新しい概念を導入することで解決した。
【0030】
まず、本発明者らは前述の知見をもとに超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂等の1種又は2種以上からなる熱可塑性合成樹脂に無方向性の充填剤、例えば炭酸カルシウム、クレー、ホワイトカーボン、チタン白、硫酸バリウム、亜鉛華等の充填剤を多量に添加した配合物を芯部の役目をする凸面部3aと羽根部の役目をする平面部3bとを有するリボン形状に押出した後、無延伸もしくは2.0倍以下の低延伸倍率で延伸してサンプルを作成した。しかしながら、これらの配合及び製造方法で得られたものは、製造面では、平面部3bを薄く均一に押し出すことがかなり困難であり、性能面では、平面部3bに柔軟性がなく、変形時もしくは解き戻し時に折れやすく、到底実用に供し得ないものであった。つまり、充填剤の大量添加によって平面部3bの柔軟性が損なわれる結果、変形時及び解き戻し時に折れ、割れ、ちぎれが生じ、変形機能、解き戻し機能が極めて不十分なものになった。
【0031】
次に本発明者らは、配合物の機械的強度及び耐屈撓性を高める方法として、ガラス繊維の添加を充填剤の存在下及び非存在下で試してみた。しかしながら、かかる条件下で得られた延伸物のうち引張り弾性率が1000kgf/mm2を越えるものは、剛性と強度が予想以上に強くなりすぎ、手で変形を与えることが困難なばかりか、無理に変形してもすぐに独りでにもとに戻るという逆効果を与えた。また、ガラス繊維及び充填剤を大量に混入した配合物は特定形状のリボン形状物とするには押出しそのものも困難であった。
【0032】
これらの結果から本発明者らは次に充填剤等を加えない熱可塑性合成樹脂単体をリボン形状に押出した後、延伸倍率5倍以上の高延伸倍率で延伸してサンプルを作成しテストした。
しかし、このサンプルも剛性がありすぎ、変形による破壊は伴わないものの、その剛性と弾性のため、手で変形させることが困難で、変形させた後でも独りでにもとに戻るという、結束タイとしての基本的機能(変形機能と変形保持機能)を満足し得ないものであった。
【0033】
このような試行錯誤の後、本発明者らは、前記熱可塑性合成樹脂に配合物の強度と柔軟性を損ねることの少ない範囲での充填剤、可塑剤、柔軟剤、結晶化促進剤、または顔料等を適宜添加して、これを2.0倍〜4.0倍の延伸倍率で延伸し、一定範囲の引張り弾性率と特定の寸法形状を付与した場合に、簡単に変形させることができ、かつ容易に解き戻すことができる程度の柔軟性があり、しかも被結束物を強固に結束することができ、さらに変形を保持するに十分な変形保持性を有するプラスチック結束タイを得る可能性があることをつきとめた。
【0034】
この結果に基づき、本発明者らは更に研究を進め、まず熱可塑性合成樹脂として、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂等を選択し、これらの樹脂の1種又は2種以上を主成分とする配合物を作り、芯部の役目をする凸面部3aと羽根部の役目をする平面部3bの寸法(幅と肉厚)を種々変形させて押し出し、さらに延伸倍率を2.0倍〜4.0倍の範囲で変えて延伸し、それぞれの引張り弾性荷重と変形保持力を測定した。
【0035】
繰り返して述べれば、本発明は図5,図6に示す有芯結束タイ、即ち剛性を表す引張り弾性率自体が異なる芯材1と被覆材(羽根部)2を用いて柔軟性と剛性を同時に付与する有芯結束タイと異なり、羽根部の役目をする平面部3bと芯部の役目をする凸面部3aを同じ配合物で構成する関係上、引張り弾性率は凸面部3aも平面部3bも共に同じである。そこで本発明は、引張り弾性荷重が断面積×引張り弾性率で表されることに注目し、凸面部3aと平面部3bの断面積を変化させることにより、即ち凸面部3aの断面積を大きくし平面部3bの断面積を小さくして両者に差を設けることにより、両者の引張り弾性荷重値を変えて、凸面部3aに剛性を、平面部3bに柔軟性を与えようとするものである。
【0036】
尚、凸面部3aの断面積は凸面部の幅w1と最大厚みh1の平均を直径とした簡易法により、また算定に精度を期すときは比重法(サンプルg÷サンプル比重÷サンプル長さ)により算出した。また、平面部3bの断面積は「平面部の幅w2(またはw−w1)×平面部の厚みh2」で算出した。また算定に精度を期すときは凸面部と同様に比重法を用いた。
【0037】
このような考えのもとに作製した、例えば4.0倍延伸のPETを主成分とするサンプルでは引張り弾性率が1000kgf/mm2の値を有し、凸面部3aの断面積が最大で0.625mm2(厚みh1:0.785mm、幅w1:1.0mm)、最小で0.24mm2(厚みh1:0.50mm、幅w1:0.60mm)、平面部3bの断面積が最大で0.12mm2(厚みh2:0.08mm、幅w−w1:1.5mm)、最小で0.04mm2(厚みh2:0.04mm、幅w−w1:1.0mm)の寸法形状を有するものが得られた。即ち、換算すれば、凸面部3aの引張り弾性荷重が625kgf〜240kgf、平面部3bの引張り弾性荷重が120kgf〜40kgf、平面部3bに対する凸面部3a引張り弾性荷重の倍率、言い換えれば断面積の倍率が15.6倍〜2.0倍のものが得られた。また、このサンプルの変形保持力を測定したところ7.0kg/3回捩り〜2.3kg/3回捩りの強力を得た。
【0038】
また、前記のPETを主成分とする延伸倍率3.0倍のサンプルでは引張り弾性率が550kgf/mm2、凸面部3aの断面積が最大で1.136mm2(厚みh1:1.0mm、幅w1:1.4mm)、最小で0.182mm2(厚みh1:0.36mm、幅w1:0.60mm)、平面部3bの断面積が最大で0.09mm2(厚みh2:0.06mm、幅w−w1:1.5mm)、最小で0.036mm2(厚みh2:0.04mm、幅w−w1:0.9mm)の寸法形状を有するものが得られた。即ち、換算すれば、凸面部3aの引張り弾性荷重が625kgf〜100kgf、平面部3bの引張り弾性荷重が50kgf〜20kgf、平面部3bに対する凸面部3a引張り弾性荷重の倍率、言い換えれば断面積の倍率が31.25倍〜2.0倍のものが得られた。また、このサンプルの変形保持力を測定したところ7.0kg/3回捩り〜2.3kgf/3回捩りの強力を得た。
【0039】
さらにまた、前記のPETを主成分とする延伸倍率2.0倍のサンプルでは引張り弾性率が180kgf/mm2、凸面部3aの断面積が最大で3.47mm2(厚みh1:2.0mm、幅w1:2.2mm)、最小で1.33mm2(厚みh1:1.2mm、幅w1:1.4mm)、平面部3bの断面積が最大で0.67mm2(厚みh2:0.04mm、幅w−w1:16.75mm)、最小で0.11mm2(厚みh2:0.04mm、幅w−w1:2.75mm)の寸法形状を有するものが得られた。即ち、換算すれば、このタイの凸面部3aの引張り弾性荷重が625kgf〜240kgf、平面部3bの引張り弾性荷重が120kg〜20kg、平面部3bに対する凸面部3a引張り弾性荷重の倍率、言い換えれば断面積の倍率が31.25倍〜2.0倍のものが得られた。また、このサンプルの変形保持力を測定したところ7.0kgf/3回捩り〜2.3kgf/3回捩りの強力を得た。
【0040】
これらの結果より、熱可塑性合成樹脂を用いて得られた本発明のプラスチック結束タイは断面積が略0.18mm2〜3.47mm2の芯部の役目をする凸面部3aと断面積が略0.04mm2〜0.67mm2の羽根部の役目をする平面部3bを持ち、かつ平面部3bに対する凸面部3aの引張り弾性荷重の倍率、言い換えれば断面積の倍率が2倍以上あって、引張り弾性率が1000kgf/mm2〜180kgf/mm2、変形保持力が2.0kg/3回捩り以上の力を有することによって、小さな力で変形でき、しかも強固に結束でき、かつ0.5kg/3回捩り以上の変形保持力で変形保持状態を維持できることがわかった。
【0041】
尚、引張り弾性率(JIS K−7161、 '94)が1000kgf/mm2を越えるのものはその断面積を最小とした場合でも、剛性が強すぎて柔軟性がなく、変形させにくかった。一方、引張り弾性率が100kgf/mm2未満のものは芯部の役目をする凸面部3aの柔軟性が大きくなりすぎ、変形保持力が0.5kg/3回捩り未満となり、変形保持状態が保ちにくく、少しの外力で簡単にはずれてしまった。またこれを克服するため、凸面部の断面積を大きくすることも試みたが、このために生じる変形しにくさ(ねじりにくさ)を解消することができなかった。
【0042】
次に、本発明のプラスチック結束タイは図4に示すような製造工程で製造できるが、結束タイとしての機能を満足させるためには、上記配合物を変形させ易く、しかも強固に結束できかつ変形保持状態を維持できる形状、即ち芯部の役目をする凸面部と羽根部の役目をする平面部を有するリボン形状に形成することが不可欠である。
【0043】
図4の製造工程を説明すると、4は押出機(6点温調盤付)、5はギアポンプ装置付き押出口、6は冷却バス、7は第1の延伸機(第1引き取りドラム)、8は延伸槽、9は第2の延伸機(第2引き取りドラム)、10は巻取り機(巻取りドラム)である。
【0044】
ここにおいて押出機4に投入された熱可塑性合成樹脂の1種又は2種以上を主成分とする配合物は押出口5を経て芯部の役目をする凸面部3aと羽根部の役目をする平面部3bを持つリボン形状に押出される。なお、この場合の押出し温度条件は使用樹脂のうち最も高い融点または軟化点を有する樹脂の融点または軟化点以上の押出温度で押出しする。
【0045】
次に、押出しされたリボン状形成物は100℃以下の冷却バス6によって100℃以下に冷却された後、第1引き取りドラム7に巻かれ、さらに用いる樹脂の溶融温度より低く、冷却温度よりも高い温度、即ち略180℃〜80℃の温度を有する延伸槽8を通って、第2引き取りドラム9に巻かれるが、この際、第1引き取りドラム7と第2引き取りドラム8とのスピード差によって2.0倍〜4.0倍の延伸倍率に延伸される。次いで巻取り機10で巻取られ、要すれば所望の長さにカットされて、変形しやすくしかも強固に結束できかつ一定の保持力で変形保持状態を維持できるプラスチック結束タイ3が得られる。
【0046】
なお、製造条件としては、押出しに際しては、用いる樹脂の融点または軟化点により適正な押出し温度条件を定めなければならないが、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂を主成分とする配合物の場合においては、押出機第1ゾーン温度250℃以上、第2ゾーン265℃以上、第3ゾーン280℃以上、第4ゾーンならびにヘッド及びダイス温度300℃以上、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂を主成分とする配合物では押出機第1ゾーン温度235℃以上、第2ゾーン250℃以上、第3ゾーン265℃以上、第4ゾーンならびにヘッド及びダイス温度285℃以上、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂を主成分とする配合物においては押出機第1ゾーン温度210℃以上、第2ゾーン225℃以上、第3ゾーン240℃以上、第4ゾーンならびにヘッド及びダイス温度260℃以上、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂を主成分とする配合物では押出機第1ゾーン温度160℃以上、第2ゾーン200℃以上、第3ゾーン230℃以上、第4ゾーンならびにヘッド及びダイス温度245℃以上が必要である。またこれら形成物の冷却温度は100℃以下、延伸温度は150℃〜80℃、延伸倍率2.0〜4.0倍が適当である。
【0047】
【実施例】
実施例1
表1の配合例(配合1)を用いて押出しした後、2.0〜4.0倍に延伸して、表2の寸法形状を有するサンプル1−1〜1−16を得た。またこれらの性能を調べた結果は表3の通りであった。なお、変形保持力及び解き戻し性は以下のようにして測定した。
【0048】
変形保持力
図7に示すとおり、長さ100mmのサンプルの両端を揃えて、径約20mmのループを作り、ループ部を持って3回回転させて結束させる。次にループ結束部12と対向するループカット部11をカットし、カットによりできたループ端末を引張試験機の上下チャックにセットし、張力300mm/分を測定する。
【0049】
解き戻し性
5名の被験者に実際に結束作業と解き戻し作業を行ってもらい、作業毎に解き戻し性が「大変良い」を優、「良い」を良、「やや良い」を可、「悪い」を不可とした。なお、評価は5名中の最も悪い評価をそのサンプルの評価とした。
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】
【表3】
【0053】
実施例2
表4の配合例(配合2〜7)を用いて押出しした後、2.75倍に延伸して、凸面部3aの断面積が0.567mm2(厚みh1:0.9mm、幅w1:1.0mm)、平面部3bの断面積が0.28mm2(厚みh2:0.07mm、幅w−w1:4.0mm)、凸面部の断面積に対する平面部の断面積の倍率が2.0倍の各サンプルを得た。またこれらの性能を調べた結果は表5の通りであった。なお、変形保持力及び解き戻し性は実施例1と同じようにして測定した。
【0054】
【表4】
【0055】
【表5】
【0056】
表3,表5の結果にみられるように、本発明のプラスチック結束タイは変形させやすく、しかも強固に結束でき、かつ変形保持状態を維持できるなど、結束タイとしての機能を十分に満足できるものであった。
【0057】
【発明の効果】
本発明のプラスチック結束タイは上述のように構成されているので、以下のような効果を奏する。
▲1▼変形させ易さと強固な結束性、即ち柔軟性と剛性という2つの相矛盾する性能を1つの成型品の中で同時に満足することができる。
▲2▼変形保持が良く、結束保持状態を長く維持できる。
▲3▼軽量化できる。
▲4▼安全性が高い。
▲5▼錆からの解放を図ることができる。
▲6▼透明品を得ることができる。
▲7▼製造工程の省力化ができる。
▲8▼容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】芯部の役目をする凸面部がリボン形状の略中央部に位置するように形成された本発明のプラスチック結束タイの一部破断斜視図である。
【図2】芯部の役目をする凸面部がリボン形状の両端部に位置するように形成された本発明のプラスチック結束タイの一部破断斜視図である。
【図3】(a)は図1に示す本発明プラスチック結束タイの一使用例図であり、(b)は図2に示す本発明プラスチック結束タイの一使用例図である。
【図4】本発明のプラスチック結束タイの一製造工程図である。
【図5】従来の有芯結束タイの一部破断斜視図である。
【図6】従来の有芯結束タイの一部破断斜視図である。
【図7】変形保持力の測定方法の略図である。
【符号の説明】
1 芯材
2 被覆材
2a,2b 上下のプラスチックフィルムまたはラミネート紙
3 本発明プラスチック結束タイ
3a 芯部の役目をする凸面部
3b 羽根部の役目をする平面部
4 押出機
5 押出口
6 冷却バス
7 第1引取りドラム
8 延伸槽
9 第2引取りドラム
10 巻取りドラム
11 ループカット部
12 ループ結束部
13 ループ端末部
w プラスチック結束タイの幅
w1 凸面部の幅
w2 平面部の幅
h1 凸面部の最大厚さ
h2 平面部の厚さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is suitable for bundling the opening of a bag of food, bundling the opening of a garbage bag, bundling cultivated plants to a vine / stem post, protective bundling of vegetables, and bundling of linear objects such as electric wires, The present invention relates to a ribbon-shaped plastic bundling tie that can be deformed with a small force, can be firmly bundled, and can maintain a bundling retention state for a long time, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a binding tie used for these, for example, an extruded cored binding tie in which a wire as shown in FIG. 5 is used as a core material, and a thermoplastic resin such as PVC, PE, or PET is extruded and coated as a coating material. There is a bonded cored bundle tie in which a core material as shown in FIG. 6 is covered with two plastic films or laminated paper from above and below. Recently, for example, as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-190654, a material using a plastic wire instead of a wire as a core material has been proposed.
[0003]
However, since all of these binding ties have a cored structure composed of a core material and a covering material, the core material and the covering material are peeled off due to insufficient adhesion or welding between the covering material and the core material, or due to shrinkage of the covering material, If the end of the core material protrudes from the coating material, there are other disadvantages such as the possibility of damaging the user's hand and the object to be bound. In addition, the weight cannot be reduced, and if a metal core material is used, there is a problem of rust. There are application restrictions such as inability to use for food. Also, in the manufacturing process, two kinds of material storage space for the covering material and the core material are required, and the covering material and the core material must be bonded or welded, so that an adhesion process and a heating process are required. There are many problems such as the fact that the process speed is limited because the adhesion (welding) force between the coating material and the core material needs to be maintained above the standard, and that an inspector is required to measure the adhesion (welding) force between the two. Have.
[0004]
On the other hand, in order to solve these problems, non-metallic polymer twisted ties and coreless twist ties such as those disclosed in US Pat. No. 4,797,313, Japanese Patent No. 2,520,403 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-124573 are filed in the present invention. Proposed by people and put on the market, it has received high evaluation from the market as a supplement to the shortcomings of the above-mentioned cored tie.
[0005]
However, the required quality of the market is constantly improving. Regarding these products, although there is no particular problem with the bundling property, there is an increasing demand for further improvement in terms of ease of deformation during deformation (for example, ease of twisting during twisting).
[0006]
For example, when trying to obtain only linear objects having high binding properties with plastic moldings, if the magnitude of external force required for deformation is ignored, the high tensile elastic modulus (JIS) of metals such as iron materials K-7161, '94, ISO527-1, '93) should have a tensile elastic modulus, that is, a composition having rigidity as close as possible, and linearize it.
[0007]
However, the so-called deformation holding function of a product called a bundling tie must be added with the flexibility at the time of deformation (ease of deformation) that can be deformed with a small force in addition to the bundling property.
[0008]
For example, as a core wire as shown in FIG. 5, a wire having a diameter of 1.0 mmφ to 0.4 mmφ is used, and a conventional cored bundling tie coated with PVC will be described as an example. Elastic modulus is 1450kgf / mm 2 As will be described later, the deformation holding force, which is one of the binding performances that have been successfully quantified for the first time in the present invention, is 12.7 kg / 3 times to 1.5 kg / 3 times. The tensile modulus of the coating material PVC (non-stretched soft body), which is another constituent material, is 45 kgf / mm. 2 The deformation holding force is 0 kg / 3 times twist.
[0009]
In this way, in the cored tie, apart from the above-mentioned drawbacks, the core material is an iron wire that has a high tensile modulus and excellent binding properties, and has a low tensile modulus and no binding property, but is flexible. By using a blade with an excellent covering material, in other words, by combining two materials with different tensile elastic moduli, two contradictory quality requirements, namely flexibility during deformation and high binding after deformation Is clear of the required quality of the market.
[0010]
On the other hand, in the case of plastic bundling ties, which are plastic moldings, the above-mentioned drawbacks of cored bundling ties can be overcome, but the flexibility of deformation and the high bundling properties (flexibility and rigidity) after deformation are added. The contradictory functions must be satisfied simultaneously with a single material with the same tensile modulus. In other words, the flexibility of a soft plastic and the high cohesiveness of a wire are the same as a single plastic molding. As a result of having the contradictory fate that must be given at the same time without changing the rate, the higher the cohesion, the farther away from the ease of deformation (flexibility) at the time of deformation, the easier it is to deform The more it is emphasized, the more the binding tie, which is another important function of the binding tie, is damaged. In the conventional non-metallic polymer torsional tie, etc., it has become a product form that emphasizes the binding property.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention was devised in order to eliminate the drawbacks of the conventional plastic bundling ties, and its purpose is to provide a high bundling property (rigidity) after deformation required by the market and ease of deformation during deformation (flexibility). A plastic bundling tie that can be deformed with a small force at the same time and can maintain a good bundling holding state, and a method for manufacturing the same.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As described above, if only a simple linear object having a high binding property is to be obtained with a plastic molding, a high tensile elastic modulus (JIS K-7161, '94, ISO 527-1) possessed by a metal such as an iron material. '93) It would be sufficient to make a plastic compound with a tensile modulus or stiffness as close as possible and linearize it. However, with this method, the plastic bundling tie that is the object of the present invention cannot be obtained. Therefore, the present inventors, when using a wire or the like as a core material for a cored bundled tie, always consider the external force applied to deform the core material, that is, to the extent that the core material can be deformed with respect to the applied external force. The present invention has been completed by introducing a new concept of tensile elastic load as a measure for measuring the rigidity of the wire diameter itself.
[0013]
For example, the tensile elastic modulus of an iron material, which is an iron core material used in a cored bundled tie (Vintai (registered trademark), manufactured by Kyowa Co., Ltd.) as shown in FIGS. 5 and 6, is 1450 kgf / mm. 2 It is. And when you try to use it as an iron wire (wire) that can be easily twisted at least by the hands of ordinary people and can be tightly bound, the wire diameter of the wire (wire) varies depending on the individual. It is approximately 1.0 mmφ to 0.4 mmφ, preferably 0.8 mmφ to 0.4 mmφ, and 0.785 mm if these are converted into a cross-sectional area. 2 ~ 0.126mm 2 , Preferably 0.50mm 2 ~ 0.126mm 2 It is.
[0014]
These tensile elastic loads can be expressed by “tensile elastic modulus × cross-sectional area” as will be described later, so that the tensile elastic load of iron wire of 1.0 mmφ to 0.4 mmφ, preferably 0.8 mmφ to 0.4 mmφ. Is approximately 1138 kgf to 183 kgf, preferably approximately 725 kgf to 183 kgf. Even if this is a plastic molded product having a low tensile elastic modulus and a certain degree of flexibility, it is possible to obtain sufficient binding properties if the wire diameter can be selected so that at least the tensile elastic load is in the range of about 725 kgf to 180 kgf. It suggests that you can.
[0015]
That is, the tensile modulus is now 500 kgf / mm 2 In order to obtain a plastic bundling tie having a sufficient bundling property, it is necessary to obtain the above tensile elastic load value, and for that purpose, the cross-sectional area is 1.45 mm. 2 ~ 0.366mm 2 What is necessary is just to set it as the plastic binding tie which has the core part wire diameter.
[0016]
On the other hand, the ease of deformation (flexibility), which is another important performance required as a bundling tie, is provided in a commercially available cored bundling tie (Vintai (registered trademark), manufactured by Kyowa Co., Ltd.) shown in FIGS. When examined with the coating material used, the tensile modulus of the coating material used is 45 kgf / mm. 2 ~ 100kgf / mm 2 The cross-sectional area (thickness x width) is 0.84 mm 2 (Thickness 0.24 mm × width 3.5 mm). Accordingly, the tensile elastic load in this case is 37.8 kgf to 84 kgf by calculation.
[0017]
With these values, it is assumed that the tensile elastic modulus is 500 kgf / mm. 2 In order to obtain a plastic bundling tie having sufficient deformability (flexibility), the above-described tensile elastic load may be obtained, and for that purpose, the cross-sectional area is approximately 0.0756 mm. 2 ~ 0.168mm 2 It should be obtained by providing the blade part.
[0018]
Moreover, in the cored tie, the rigidity, that is, the tensile elastic modulus can be changed due to the difference between the material of the core wire and the covering material. Has more than twice the tensile elastic load. This solution has a tensile modulus of 500 kgf / mm. 2 For example, in the case where the plastic compound of the above is used as a binding tie, the tensile elastic load of the core part can be reduced by designing the cross-sectional area of the core part to be twice or more the cross-sectional area of the blade part. The tensile elastic load can be set to be twice or more. That is, the same result can be obtained by changing the cross-sectional area without changing the tensile elastic modulus.
[0019]
As a result of the above, the present inventors use the same material to form the core part and the blade part, but if they are viewed from a new viewpoint of tensile elastic load, the core part and the blade part of the cored bundled tie that use different materials The inventors have found that the same performance as (coating material), that is, good binding property and flexibility (easy to deform) can be imparted to the binding tie, and the present invention has been completed.
[0020]
The tensile modulus and tensile elastic load referred to in the present invention can be obtained by the following equations.
[Expression 1]
Where
σ 1 = Strain ε 1 Tensile stress measured in kg (kgf / mm 2 )
σ 2 = Strain ε 2 Tensile stress measured in kg (kgf / mm 2 )
F 1 = Strain ε 1 Load measured in kg (kgf)
F 2 = Strain ε 2 Load measured in kg (kgf)
A = initial cross-sectional area of the test piece (mm 2 )
Indicates.
[0021]
Furthermore, as a result of repeating the experiment on the deformation retention required as the binding tie from another viewpoint, the present inventors can show the deformation retention as the binding tie with the deformation retention measured for the first time in the present invention. I found out. That is, for example, in the commercially available cored bundled tie (Vintai (registered trademark), manufactured by Kyowa Co., Ltd.) shown in FIG. 5, the core diameter is 1.0 mmφ (cross-sectional area 0.785 mm). 2 , Tensile elastic load 1138kgf / mm 2 ) Deformation holding force at 12.7 kgf / 3 turns, 0.8 mmφ (cross-sectional area 0.50 mm) 2 , Tensile elastic load 725kgf / mm 2 ) 8.3kgf / 3 times twist, 0.4mmφ (cross-sectional area 0.126mm) 2 , Tensile elastic load 183kgf / mm 2 ) Had a deformation holding force of 1.5 kgf / 3 times twist. Surprisingly, this deformation holding force has a positive correlation with the cross-sectional area of the core material or the tensile elastic load. In addition, from the measured values obtained by changing the wire diameter, in order to maintain a better bundling holding state in the plastic bundling tie that constitutes the core part and the blade part from the same material, the deformation is maintained with a deformation holding force of at least 500 g / 3 times twist. It has also been found that it is necessary to form a core having a cross-sectional area above a certain level that can be held and a tensile elastic load.
[0022]
As shown in FIG. 7, the deformation holding force is obtained by aligning both ends of a sample having a length of 100 mm to form a loop having a diameter of about 20 mm, holding the loop portion and rotating it three times to bind, and then facing the loop binding portion. It can be obtained by cutting the loop cut portion, setting the loop ends formed by the cut on the upper and lower chucks of the tensile tester, and measuring the tension of the binding portion at a speed of 300 mm / min.
[0023]
Based on the above knowledge, the present inventor has completed the invention of the following plastic bundling tie and its manufacturing method.
That is, the present invention is a ribbon-shaped plastic having a width of 1.5 mm to 20 mm, which has a convex surface portion serving as a core portion and a flat surface portion serving as a blade portion, which is composed of a composition mainly composed of a thermoplastic synthetic resin. It is a binding tie, the tensile elastic load value of the convex portion is 100 kgf to 625 kgf, the tensile elastic load value of the flat portion is 20 kgf to 120 kgf, and the tensile elastic load value of the convex portion is the tensile elastic load value of the flat portion. It is a plastic bundling tie characterized by being twice or more.
Further, the present invention provides a compound comprising a thermoplastic synthetic resin as a main component, a convex part and a blade part serving as a core part at an extrusion temperature equal to or higher than the highest melting point or softening point of the resin used in the compound. Extruded into a ribbon shape having a flat portion serving as a role, and then the extrudate is cooled to 100 ° C. or lower and further stretched at a stretching temperature of 80 ° C. to 180 ° C. and a stretching ratio of 2.0 to 4.0 times. The method for producing the plastic bundling tie is characterized in that:
[0024]
The plastic bundling tie of the present invention can be (1) easily deformed by hand or with a bundling jig (deformation function), (2) can firmly bind objects to be bound (bundling function), and (3) deformation. After that, the deformed part cannot be unraveled by itself (deformation holding function), (4) it can be easily unwound without destroying the deformed part (unwinding function), and (5) during binding Tightening pressure does not damage the object to be bound (unbound function of the object to be bound), (6) No danger in handling (user protection function), (7) Manufacturer, place of production, name, application, lot number, etc. It is intended to satisfy the protection and display performance at the same time, such as the ability to display the object to be bound (display function) and (8) various color tones that can distinguish the object to be bound (identification function). .
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
FIG. 1 is a partially broken perspective view of a plastic binding tie of the present invention formed such that a convex surface portion serving as a core portion is positioned at a substantially central portion of the ribbon shape, and FIG. 2 is a convex surface portion serving as a core portion. Is a partially broken perspective view of the plastic bundling tie of the present invention formed so as to be positioned at both ends of the ribbon shape, FIG. 3 (a) is an example of use of the plastic bundling tie of the present invention shown in FIG. (B) is an example of the use of the plastic binding tie of the present invention shown in FIG. 2, FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the plastic binding tie of the present invention, and FIGS. FIG. 7 is a schematic perspective view of a method for measuring the deformation holding force. In the figure, 1 is a core material, 2 is a covering material, 2a and 2b are upper and lower plastic films or laminated paper, 3 is a plastic binding tie of the present invention, 3a is a convex surface portion serving as a core portion, and 3b is a blade portion. 4 is an extruder, 5 is an extrusion port, 6 is a cooling bath, 7 is a first take-up drum, 8 is a drawing tank, 9 is a second take-up drum, 10 is a take-up drum, 11 Is a loop cut part, 12 is a loop bundling part, 13 is a loop terminal part, w is a width of a plastic bundling tie, w1 is a width of a convex part, w2 is a width of a flat part, h1 is a maximum thickness of the convex part, and h2 is Indicates the thickness of the flat part.
[0026]
1 and 2, the
[0027]
As described above, the
[0028]
Furthermore, as a third function, it is necessary to have an unwinding function that can easily solve the deformed portion. In this case as well, it is necessary not to be broken, broken or torn when unraveling.
[0029]
In order to have these functions (that is, deformation function, bundling function, deformation holding function, unwinding function), deformation holding that can maintain rigidity and deformation that enhances flexibility and bundling without breaking by deformation or unwinding. It is necessary to have sex.
As a result of intensive studies on this point, the present inventors have determined that a ribbon-shaped
[0030]
First, the present inventors based on the above-mentioned
[0031]
The inventors then tried adding glass fibers in the presence and absence of fillers as a way to increase the mechanical strength and flexural resistance of the formulation. However, the tensile modulus of the stretched product obtained under such conditions is 1000 kgf / mm. 2 In addition to the above, the rigidity and strength became too much stronger than expected, and it was difficult to deform by hand, and even if it was forcibly deformed, it had the adverse effect of returning to itself immediately. In addition, it is difficult to extrude a compound containing a large amount of glass fiber and filler to obtain a ribbon having a specific shape.
[0032]
From these results, the present inventors next extruded a thermoplastic synthetic resin alone without adding a filler or the like into a ribbon shape, and then stretched it at a high draw ratio of 5 times or more to prepare a sample and test it.
However, this sample is too rigid and does not break due to deformation, but due to its rigidity and elasticity, it is difficult to deform by hand, and even after being deformed, it returns to itself alone, as a binding tie The basic functions (deformation function and deformation hold function) could not be satisfied.
[0033]
After such trial and error, the present inventors can use fillers, plasticizers, softeners, crystallization accelerators in the range that does not impair the strength and flexibility of the compound in the thermoplastic synthetic resin, or It can be easily deformed when pigments are added as appropriate and stretched at a draw ratio of 2.0 to 4.0 times to give a certain range of tensile modulus and specific dimensions. In addition, there is a possibility of obtaining a plastic binding tie that has a degree of flexibility that can be easily unwound, can bind the objects to be bound firmly, and has sufficient deformation retention to hold the deformation. I figured out something.
[0034]
Based on this result, the present inventors have further studied, and as a thermoplastic synthetic resin, first, as an ultrahigh molecular weight polyethylene resin, polyolefin resin, polyphenylene sulfide resin, polyamide resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, polycarbonate resin, A polyacetal resin, a polyurethane resin, or the like is selected, and a composition containing one or more of these resins as a main component is formed, and the convex portion 3a serving as a core portion and the flat portion 3b serving as a blade portion are formed. The dimensions (width and thickness) were variously deformed and extruded, and further stretched by changing the stretch ratio in the range of 2.0 times to 4.0 times, and the respective tensile elastic loads and deformation holding forces were measured.
[0035]
To reiterate, the present invention uses the cored bundle tie shown in FIGS. 5 and 6, that is, the
[0036]
The cross-sectional area of the convex surface portion 3a is calculated by a simple method using the average of the width w1 and the maximum thickness h1 of the convex surface portion as a diameter, or by the specific gravity method (sample g / sample specific gravity / sample length) when accuracy is required for calculation. Calculated. Moreover, the cross-sectional area of the plane portion 3b was calculated by “the width w2 (or w−w1) of the plane portion × the thickness h2 of the plane portion”. In addition, the specific gravity method was used in the same manner as the convex surface portion when accuracy was expected in the calculation.
[0037]
For example, a sample made based on such an idea, for example, having a 4.0-fold stretched PET as a main component has a tensile modulus of 1000 kgf / mm. 2 The cross-sectional area of the convex surface portion 3a is 0.625 mm at the maximum 2 (Thickness h1: 0.785 mm, width w1: 1.0 mm), minimum 0.24 mm 2 (Thickness h1: 0.50 mm, width w1: 0.60 mm), and the cross-sectional area of the flat portion 3b is 0.12 mm at the maximum. 2 (Thickness h2: 0.08 mm, width w-w1: 1.5 mm), minimum 0.04 mm 2 What has the dimension shape of (thickness h2: 0.04mm, width w-w1: 1.0mm) was obtained. In other words, when converted, the tensile elastic load of the convex surface portion 3a is 625 kgf to 240 kgf, the tensile elastic load of the flat surface portion 3b is 120 kgf to 40 kgf, the magnification of the convex elastic surface portion 3a tensile elastic load with respect to the flat surface portion 3b, in other words, the magnification of the cross-sectional area. A product of 15.6 times to 2.0 times was obtained. Further, when the deformation holding force of this sample was measured, a strength of 7.0 kg / 3 times twist to 2.3 kg / 3 times twist was obtained.
[0038]
Further, the tensile modulus of elasticity is 550 kgf / mm in the sample having a draw ratio of 3.0 times mainly composed of the PET. 2 The cross-sectional area of the convex surface portion 3a is 1.136 mm at the maximum. 2 (Thickness h1: 1.0 mm, width w1: 1.4 mm), minimum 0.182 mm 2 (Thickness h1: 0.36 mm, width w1: 0.60 mm), and the cross-sectional area of the flat portion 3b is 0.09 mm at the maximum. 2 (Thickness h2: 0.06 mm, width w-w1: 1.5 mm), minimum 0.036 mm 2 What has the dimension shape of (thickness h2: 0.04mm, width w-w1: 0.9mm) was obtained. That is, when converted, the tensile elastic load of the convex surface portion 3a is 625 kgf to 100 kgf, the tensile elastic load of the flat surface portion 3b is 50 kgf to 20 kgf, the magnification of the convex elastic surface portion 3a tensile elastic load with respect to the flat surface portion 3b, in other words, the magnification of the cross-sectional area. The thing of 31.25 times-2.0 times was obtained. Further, when the deformation holding force of this sample was measured, a strength of 7.0 kg / 3 turns to 2.3 kgf / 3 turns was obtained.
[0039]
Furthermore, the tensile modulus of elasticity is 180 kgf / mm in the sample having a draw ratio of 2.0 times mainly composed of the PET. 2 The cross-sectional area of the convex surface portion 3a is 3.47 mm at the maximum. 2 (Thickness h1: 2.0 mm, width w1: 2.2 mm), minimum 1.33 mm 2 (Thickness h1: 1.2 mm, width w1: 1.4 mm), and the cross-sectional area of the flat portion 3b is 0.67 mm at maximum. 2 (Thickness h2: 0.04 mm, width w-w1: 16.75 mm), minimum 0.11 mm 2 What has the dimension shape of (thickness h2: 0.04mm, width w-w1: 2.75mm) was obtained. That is, when converted, the tensile elastic load of the convex surface portion 3a of the tie is 625 kgf to 240 kgf, the tensile elastic load of the flat surface portion 3b is 120 kg to 20 kg, and the magnification of the tensile elastic load of the convex surface portion 3a with respect to the flat surface portion 3b, in other words, the cross-sectional area. A magnification of 31.25 to 2.0 times was obtained. Further, when the deformation holding force of this sample was measured, a strength of 7.0 kgf / 3 times torsion to 2.3 kgf / 3 times torsion was obtained.
[0040]
From these results, the plastic binding tie of the present invention obtained using a thermoplastic synthetic resin has a cross-sectional area of approximately 0.18 mm. 2 ~ 3.47mm 2 Convex part 3a which serves as the core part and a cross-sectional area of approximately 0.04 mm 2 ~ 0.67mm 2 The flat surface portion 3b serving as the blade portion of the convex portion 3a with respect to the flat surface portion 3b, in other words, the magnification of the cross-sectional area is twice or more and the tensile elastic modulus is 1000 kgf / mm. 2 ~ 180kgf / mm 2 By having a deformation holding force of 2.0 kg / 3 times twist or more, it can be deformed with a small force and can be firmly bound, and a deformation holding state can be obtained with a deformation holding force of 0.5 kg / 3 times twist or more. I found that it can be maintained.
[0041]
The tensile modulus (JIS K-7161, '94) is 1000 kgf / mm. 2 Even if the cross-sectional area was minimized, it was too rigid and inflexible and difficult to deform. On the other hand, the tensile modulus is 100 kgf / mm 2 If it is less than the above, the flexibility of the convex surface portion 3a serving as the core portion becomes too large, the deformation holding force becomes less than 0.5 kg / 3 times twist, it is difficult to keep the deformation holding state, and it can be easily displaced with a little external force. Oops. In order to overcome this, an attempt was made to increase the cross-sectional area of the convex surface portion, but the difficulty in deformation (hardness in twisting) caused by this could not be eliminated.
[0042]
Next, the plastic binding tie of the present invention can be manufactured by the manufacturing process as shown in FIG. 4, but in order to satisfy the function as the binding tie, the above-mentioned compound can be easily deformed and can be firmly bound and deformed. It is indispensable to form a ribbon shape having a shape capable of maintaining the holding state, that is, a convex surface portion serving as a core portion and a flat portion serving as a blade portion.
[0043]
The manufacturing process of FIG. 4 will be described. 4 is an extruder (with a six-point temperature control board), 5 is an extrusion port with a gear pump device, 6 is a cooling bath, 7 is a first stretching machine (first take-up drum), 8 Is a stretching tank, 9 is a second stretching machine (second take-up drum), and 10 is a winder (winding drum).
[0044]
Here, the compound mainly composed of one or two or more kinds of thermoplastic synthetic resins charged into the extruder 4 passes through the
[0045]
Next, the extruded ribbon-like formed product is cooled to 100 ° C. or lower by a cooling
[0046]
As the production conditions, in the extrusion, an appropriate extrusion temperature condition must be determined depending on the melting point or softening point of the resin to be used. For example, in the case of a blend mainly composed of polyphenylene sulfide resin, an extruder In a composition mainly composed of a first zone temperature of 250 ° C. or higher, a second zone of 265 ° C. or higher, a third zone of 280 ° C. or higher, a fourth zone and a head and die temperature of 300 ° C. or higher, a polyethylene terephthalate resin and a polybutylene terephthalate resin. Extruder 1st zone temperature 235 ° C or higher, 2nd zone 250 ° C or higher, 3rd zone 265 ° C or higher, 4th zone and head and die temperature 285 ° C or higher, compounded mainly with polyamide resin, polycarbonate resin, polyacetal resin In the product, the extruder first zone temperature 210 ° C Above, the second zone is 225 ° C. or higher, the third zone is 240 ° C. or higher, the fourth zone and the head and die temperature are 260 ° C. or higher, and the blend is mainly composed of ultrahigh molecular weight polyethylene resin, polyurethane resin, polyolefin resin. A zone temperature of 160 ° C. or higher, a second zone of 200 ° C. or higher, a third zone of 230 ° C. or higher, a fourth zone, and a head and die temperature of 245 ° C. or higher are required. Further, the cooling temperature of these formed products is suitably 100 ° C. or less, the stretching temperature is 150 ° C. to 80 ° C., and the stretching ratio is 2.0 to 4.0 times.
[0047]
【Example】
Example 1
After extrusion using the blending example (blending 1) in Table 1, samples were stretched 2.0 to 4.0 times to obtain Samples 1-1 to 1-16 having the dimensional shape of Table 2. The results of examining these performances are shown in Table 3. The deformation holding force and unwinding property were measured as follows.
[0048]
Deformation retention force
As shown in FIG. 7, a sample having a length of 100 mm is aligned to form a loop having a diameter of about 20 mm, and the loop portion is held and rotated three times to be bound. Next, the loop cut part 11 facing the loop bundling part 12 is cut, and the loop terminals formed by the cut are set on the upper and lower chucks of a tensile tester, and the tension of 300 mm / min is measured.
[0049]
Unwindability
Have 5 subjects actually perform the binding and unwinding work, and the unwinding property is excellent “very good”, “good” is good, “somewhat good” is acceptable, and “bad” is not possible for each work. It was. In addition, the evaluation made the worst evaluation in five persons the evaluation of the sample.
[0050]
[Table 1]
[0051]
[Table 2]
[0052]
[Table 3]
[0053]
Example 2
After extruding using the blending examples in Table 4 (blending 2 to 7), it was stretched 2.75 times, and the cross-sectional area of the convex surface portion 3a was 0.567 mm. 2 (Thickness h1: 0.9 mm, width w1: 1.0 mm), and the cross-sectional area of the flat portion 3b is 0.28 mm. 2 (Thickness h2: 0.07 mm, width w-w1: 4.0 mm) Each sample having a magnification of 2.0 times the cross-sectional area of the flat surface portion relative to the cross-sectional area of the convex surface portion was obtained. The results of examining these performances are shown in Table 5. The deformation holding force and unwinding property were measured in the same manner as in Example 1.
[0054]
[Table 4]
[0055]
[Table 5]
[0056]
As can be seen from the results of Tables 3 and 5, the plastic tie tie of the present invention can be easily deformed, can be firmly bound, and can maintain its deformation holding state, and can sufficiently satisfy the function as a tie tie. Met.
[0057]
【The invention's effect】
Since the plastic tie tie of the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) Two contradictory performances of ease of deformation and strong bundling, that is, flexibility and rigidity can be simultaneously satisfied in one molded product.
(2) Deformation retention is good and the bundling retention state can be maintained for a long time.
(3) The weight can be reduced.
(4) High safety.
(5) Release from rust can be achieved.
(6) A transparent product can be obtained.
(7) It is possible to save labor in the manufacturing process.
(8) Easy to manufacture.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken perspective view of a plastic bundling tie of the present invention formed so that a convex surface portion serving as a core portion is positioned at a substantially central portion of a ribbon shape.
FIG. 2 is a partially broken perspective view of a plastic binding tie of the present invention formed so that convex portions serving as core portions are located at both ends of a ribbon shape.
3A is a view showing an example of use of the plastic binding tie of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 3B is a view showing an example of use of the plastic binding tie of the present invention shown in FIG.
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the plastic binding tie of the present invention.
FIG. 5 is a partially broken perspective view of a conventional cored binding tie.
FIG. 6 is a partially broken perspective view of a conventional cored binding tie.
FIG. 7 is a schematic diagram of a method for measuring deformation holding force.
[Explanation of symbols]
1 Core material
2 Coating material
2a, 2b Upper and lower plastic film or laminated paper
3 Plastic tie tie of the present invention
3a Convex part serving as core
3b Plane part acting as a blade
4 Extruder
5 Extrusion port
6 Cooling bath
7 First take-up drum
8 Stretch tank
9 Second take-up drum
10 Winding drum
11 Loop cut part
12 Loop unit
13 Loop terminal section
Width of plastic binding tie
w1 Width of convex surface
w2 Width of the plane part
h1 Maximum thickness of convex surface
h2 Plane thickness
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