JP4948958B2

JP4948958B2 - 熱可塑性樹脂バンドの製造方法

Info

Publication number: JP4948958B2
Application number: JP2006271200A
Authority: JP
Inventors: 悟田近; 出川本; 泰志橋本
Original assignee: Sekisui Jushi Corp
Current assignee: Sekisui Jushi Corp
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2026-10-02
Also published as: JP2008087824A

Description

本発明は、梱包機使用時の粉発生量を抑制することができる熱可塑性樹脂製バンドの製造方法に関するものである。

一般的に、梱包用バンドはポリプロピレン樹脂を押し出して原反を成形し、６〜１６倍に延伸しエンボス処理により原反の表裏に互いに斜交する凸条を施して作製されている。エンボス処理は、延伸による繊維化された表面層からの毛羽立ちを抑えるためや、延伸による配向を横方向に乱すことによって縦割れを防止するためや、見かけ厚みを増すことによって剛性を高め梱包機のアーチ内の走行性を良くするためなどになされていた。

従来の熱可塑性樹脂製バンドにおいては、凸条の長手方向の交差角度は３５〜４０°であった。しかしながら昨今の環境問題などから単位重量の小さいバンドが市場で望まれており、上記の凸条の長手方向の交差角度が３５〜４０°で、単位重量を小さくすると、腰強さが低下し、梱包機のアーチ内での走行不良が発生するという問題があった。

このような問題を解消すること目的として、本出願人は、前記凸条の交差角度を１０〜３０°とすることによって、バンドの単位重量を小さくしても必要な腰強さを有し、梱包機のアーチ内での走行性等に対する適性が良好な熱可塑性樹脂製バンドを提案してきており、特許文献１に詳細に示されている。
特開２００５−１６７９号公報

しかしながら、ランニングコストおよび環境問題などからバンドの細巾化も進みつつあり、従来のバンド（幅：１２〜２０ｍｍ）より細幅のバンド（幅：４〜８ｍｍ）が注目されつつある。この細幅のバンドは、従来のバンドに比べて梱包機での使用時に摩擦等によって発生する粉により不具合が発生しやすくなっている。これは、梱包機の送りロールや引き締めロール前後のガイド巾が細物用では狭いため、粉が発生するとバンドが詰まりやすくなり、バンドを送るときに抵抗となりやすくバンド走行性が悪化する恐れがあり、又、バンドの幅が狭くなるとロールに接する面積が小さくなり、表面に付着した粉によりスリップしやすくなるためであった。更に、発生した粉が被梱包物の表面に付着する恐れがあり、特に食品業界や電子業界などクリーンな環境が求められている工場では粉抑制が必要とされていた。詳細な分析の結果、従来方法により製造されたバンドは、互いに斜交する方向の平行凸条によってひし形状に形成される斜交部分は、他の凸条部分よりも突出しており、又、バンドの延伸方向に繊維状の部分剥離や亀裂が生じており、粉発生の原因は、前記の繊維状の部分剥離や亀裂に起因すると考えられ、斜交部分を小面積化することによって、粉の発生量を抑制することが求められていた。

本発明は、前記の如き問題点を解消し、バンドを梱包機で使用する際に、粉発生量を抑制可能なシボ形状を有する熱可塑性樹脂製バンドを製造する方法を提供せんとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。すなわちこの発明に係る熱可塑性樹脂製バンドの製造方法は、熱可塑性樹脂を押出成形してなるバンド基材が長手方向に延伸されると共に、その上下からバンドの表裏両面に形成される平行凸条に相当する部分に凹溝が形成されたロールにより押圧することにより、該バンド基材の表裏両面に互いに斜交する方向に多数の平行凸条が形成されると共に、この平行凸条間にダイヤ状のダイヤ凹部が形成された熱可塑性樹脂バンドを製造する方法であって、互いに斜交する方向の平行凸条によってひし形状に形成される斜交部分の面積が比較的小面積化され、前記小面積化は、前記平行凸条の両側面を形成する傾斜面とバンド基材の表面であるダイヤ凹部とがなす傾斜角度をそれぞれ１２５〜１３５°とすることによりなされ、かかる傾斜角度を１２５〜１３５°とすることにより、傾斜角度を９０〜１２０°とする場合に比べて、平行凸条における、斜交部分とその他の箇所との高さの差を少なくし、また、バンド基材の長手方向の延伸配向をより乱すようにすることを特徴とするものである。

又、本発明に係る熱可塑性樹脂製バンドの製造方法において、前記小面積化は、前記平行凸条の両側面を形成する傾斜面とバンド基材の表面であるダイヤ凹部とがなす傾斜角度をそれぞれ１２５〜１３５°とすると共に、ひし形状に形成される凸条の斜交部分の長手方向における交差角度を４５〜６５°とすることによりなされるようにしてもよい。

本発明によれば、熱可塑性樹脂を押出成形してなるバンド基材が長手方向に延伸されると共に、その上下からバンドの表裏両面に形成される平行凸条に相当する部分に凹溝が形成されたロールにより押圧することにより、該バンド基材の表裏両面に互いに斜交する方向に多数の平行凸条が形成されると共に、この平行凸条間にダイヤ状のダイヤ凹部が形成された熱可塑性樹脂バンドを製造する方法であって、互いに斜交する方向の平行凸条によってひし形状に形成される斜交部分の面積が比較的小面積化され、前記小面積化は、前記平行凸条の両側面を形成する傾斜面とバンド基材の表面であるダイヤ凹部とがなす傾斜角度をそれぞれ１２５〜１３５°とすることによりなされ、かかる傾斜角度を１２５〜１３５°とすることにより、傾斜角度を９０〜１２０°とする場合に比べて、平行凸条における、斜交部分とその他の箇所との高さの差を少なくし、また、バンド基材の長手方向の延伸配向をより乱すようになされる。それゆえ、一般的な、前記の傾斜角度が１２０°以下の場合と比べると、前記斜交部分の面積を小面積化することができるので、梱包機での使用時に粉発生量を抑えることができ、又、１５０°を超える場合に比べると、梱包機での使用時に、送りローラや供給ローラから押圧された際、比較的大きな面積でロールの押圧を支えることができるので平行凸条が潰れにくく、スリップ等による不具合が起こり難くなる。

又、本発明において、前記小面積化は、前記平行凸条の両側面を形成する傾斜面とバンド基材の表面であるダイヤ凹部とがなす傾斜角度をそれぞれ１２５〜１３５°とすると共に、ひし形状に形成される凸条の斜交部分の長手方向における交差角度を４５〜６５°とすることによりなされるようにすれば、一般的な、前記の交差角度が３５〜４０°の場合と比べると、前記斜交部分の面積を小面積化することができるので、梱包機での使用時に粉発生量を抑えることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照し、具体的に説明する。

すなわち、図１は本発明に係る熱可塑性樹脂バンドの製造方法の実施形態の一例を示す平面図であり、図２は図１の平行凸条が形成される過程を説明する断面図であり、図３は図１の要部の拡大図であり、図４は本発明に係る熱可塑性樹脂バンドの包装機の一形態を示す概略構成図である。

図面において、１はバンド基材、２はロールであり、本発明に係る製造方法により製造された熱可塑性樹脂製バンドＰは、主にバンド基材１から構成され、ロール２によってバンド基材１の表裏に平行凸条が形成されたものであって、一般的にはコイル状に巻かれ、包装機３に取付けられて、被包装物４を自動包装するのに用いられる。

熱可塑性樹脂製バンドＰは、図１に示すように、熱可塑性樹脂を扁平な帯状に押出成形し、強度を付与するために押出軸方向に延伸したバンド基材１の表裏両面に互いに斜交する方向に多数の平行凸条が形成されたものである。

図２は、バンド基材１の表裏に平行凸条１１が形成される過程を説明する断面図である。バンド基材１は、（ａ）に示すように、その上下からバンド表面に形成される平行凸条１１に相当する部分に凹溝２１が形成されたロール２により押圧され、（ｂ）に示すように、互いに斜交する平行凸条１１が隆起形成されると共に、この平行凸条１１間にダイヤ形状のダイヤ凹部１２が形成される。

図３は、図１における要部の拡大図であり、βは平行凸条１１によってひし形状に形成される斜交部分１３の長手方向における交差角度を示し、ｔは平行凸条の幅、ｐは斜交部分１４の長手方向の離間距離を示している。尚、熱可塑性樹脂製バンドＰは、延伸倍率は８〜１６倍となされ、又、バンド基材１の幅は４０〜８０ｍｍ程度のものが、通常多く用いられる。

図５に示された包装機３は、熱可塑性樹脂製バンドＰを取付けるリール部３１、バンドＰの供給部３２、及び被包装物４の周囲にバンドＰを巻き付けて包装する包装部３３を備えている。そしてリール部３１に取付けられたバンドＰは、リール部３１の端部に設けられた剥離部３４で巻かれた状態から離れ、一対の送りローラ３５を介して供給部３２に送られる。供給部３２はプールボックス３６と一対の供給ローラ３７とからなり、送りローラ３５から送られたバンドＰは、送りローラ３５又は供給ローラ３７の一方のローラよって生じた張力により、他方のローラに過剰な負荷がかからないように、一旦プールボックス３６に貯められ、バンドＰの先端は供給ローラ３７に挟持される。又、包装部３３は、被包装物４を周回するようにアーチ状に配置されたガイド部３８と、被包装物４に巻き付けられたバンドＰを溶着させ包装する溶着部３９からなる。

被包装物４の包装は、供給ローラ３７を正転させることで、供給ローラ３７に挟持されたバンドＰがガイド部３８に送り出され、ガイド部３８に沿って被包装物４を周回すると、まずバンドＰの先端部が固定され、次いで、バンドＰがガイド部３８から外され、そして供給ローラ３７を逆転させることで、被包装物４の周囲に沿わせるように引き締められ、バンドＰの先端部と該バンドＰの重なり部とが溶着部３９で溶着されることによりなされる。

バンド基材の材料は、熱可塑性を有し、延伸可能なものであれば特に限定されるものではないが、安価且つ成形が容易で、一定以上の剛性を有するポリプロピレンが一般的に使用される。前記ポリプロピレンは単独重合体でもよいが、エチレン、ブテン等のプロピレン以外のα−オレフィンを共重合させたものを用いてもよい。尚、共重合体の場合は、プロピレンが連続して重合したプロピレンブロックを含む共重合体の方が、延伸時にバンドの剛性を向上させやすい。

次に、平行凸条１１の形態について詳しく説明する。まず、図２に示した平行凸条１１の両側面を形成する傾斜面１４とバンド基材１１と表面とがなす傾斜傾斜角度αについて説明する。平行凸条１１の幅ｔ及び高さが同じとすると、傾斜傾斜角度αが小さいほどロール２の凹溝２１の縦断面面積が大きくなる。斜角度αが９０〜１２０°である場合、バンド基材１１にロール２を押圧させた際に、凹溝２１の内部に樹脂が流れ込みにくく、平行凸条１１の上端面１３に凹凸や亀裂が生じやすくなる。又、平行凸条１１の斜交部分１３の部分には、平行凸条１１のダイヤ凹部１２において横幅が最も広い箇所から樹脂が流れ込むが、前記の如く樹脂は凹溝２１の内部に流れ込みにくいため、周囲への樹脂の流れ込みも少なくなり、従って斜交部分１３は、平行凸条１１の他の箇所に比べて高くなりやすい。これによって、傾斜角度αが９０〜１２０°であると、梱包機３での使用時に斜交部分１３付近から粉が発生しやすくなる。

傾斜角度αが１２０°より大きくなると、バンド基材１１にロール２を押圧させた際に、凹溝２１の内部に樹脂が流れ込みやすくなるため、平行凸条１１の上端面１５が平坦になりやすくなる。又前記の如く斜交部分１３は高くなりやすいが、樹脂が周囲にも流れやすくなるため、平行凸条１１において、斜交部分１３とその他の箇所との高さの差が少なくなる。これによって、梱包機３の送りローラ３５や供給ローラ３７等と斜交部分１３との摩擦が手期限されて、梱包機３での使用時に粉が発生を低減させることができる。又、樹脂が周囲へ流れ込むことによって、バンド基材１の長手方向の延伸配向が乱されるため、延伸方向には表面の樹脂が剥がされにくくなり、梱包機３での使用時に粉が発生を低減させることができる。

傾斜角度αが更により大きくなり、１５０°を超えると、平行凸条１１の上端面１３の幅が小さくなり、梱包機３の供給ローラ３７等を通過する際、平行凸条１１が潰れやすくなり、スリップ等による不具合が起こりやすくなる。

これより、傾斜角度αの範囲としては、１２０〜１５０°が好ましく、１２５〜１３５°が更に好ましい。

次に図３に示した、平行凸条１１によってひし形状に形成される斜交部分の長手方向における交差角度βについて説明する。平行凸条１１の幅ｔ及び高さが同じとすると、交差角度βが小さくなると、平行凸条１１の斜交部分１３の面積が大きくなる。そして交差角度βが４０°より小さくなると、平行凸条１１の斜交部分１３の面積が比較的大きくなり、梱包機３での使用時に粉の発生量が比較的多くなる。

交差角度βが４５度を超えると、バンド基材１１にロール２を押圧させた際に、樹脂は平行凸条１１の長手方向と垂直方向に流れやすいため、バンド基材１の長手方向に対して斜め方向に流れやすくなるため、バンド基材１の長手方向の延伸配向が乱されにくくなり、延伸方向には表面の樹脂が剥がされにくくなり、梱包機３での使用時に粉が発生を低減させることができる。又、交差角度βが大きいほど、斜交部分１３の面積が小さくなるため、梱包機３での使用時に粉の発生量が少なくなる。

交差角度βが更に大きくなると、バンド基材１のダイヤ凹部１２の横幅が広くなり、梱包機３の供給ローラ３７等で押圧された際、平行凸条１１の上端部１３と供給ローラ３７等との接触面積が小さくなってスリップ等が起こりやすくなる。

これより、交差角度βの範囲としては、４５〜６５°が好ましく、５０〜６０°が更に好ましい。

又、斜交部分１４の長手方向の離間距離ｐは、１．２〜３．０ｍｍが好ましい。ｐがこれより大きくなると、梱包機３の供給ローラ３７等を通過する際に、平行凸条１１は、供給ローラ３７等との接触面積が小さくなって潰れやすくなる。又、ｐがこれより小さくなると、平行凸条１１の厚みを十分確保することが難しくなる。

次に、実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
ポリプロピレン樹脂（ＭＩ＝２）を押出成型機により樹脂温度２４０℃で溶融押出し、得られた帯状物を冷却固化した後、加熱下でその帯状物を長さ方向に延伸し、延伸倍率を１０倍としたバンド基材を得た。次いで、ロールによりバンド基材の表裏両面に平行凸条を形成させた後、アニール処理を施し、本発明の製造方法に係るバンドを得た。このバンド幅は５ｍｍ、平行凸条を含むバンド厚さは０．４５ｍｍ、単位重量は１．３ｇ／ｍであった。更に本発明のバンドを巻取機によりコイル状に巻取り、これを実施例１とした。尚、平行凸条の形成条件は、傾斜角度α＝１２２．５°、交差角度β＝５０°、離間距離ｐ＝２．０ｍｍである。

（実施例２）
平行凸条の形成条件において、傾斜角度α＝１３０とした以外は、実施例１と同様にして、得られたコイル状のバンドを実施例２とした。

（実施例３）
平行凸条の形成条件において、傾斜角度α＝１３０、交差角度β＝６０°とした以外は、実施例１と同様にして、得られたコイル状のバンドを実施例３とした。

（実施例４）
平行凸条の形成条件において、傾斜角度α＝１３０、交差角度β＝４５°、離間距離ｐ＝２．９ｍｍ、横幅ｔ＝0.５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、得られたコイル状のバンドを実施例４とした。

（比較例１）
平行凸条の形成条件において、傾斜角度α＝１２０とした以外は、実施例１と同様にして、得られたコイル状のバンドを比較例１とした。

（比較例１）
平行凸条の形成条件において、傾斜角度α＝１５０とした以外は、実施例１と同様にして、得られたコイル状のバンドを比較例２とした。

（比較例３）
平行凸条の形成条件において、傾斜角度α＝１３０、交差角度β＝４０°、離間距離ｐ＝５．２ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、得られたコイル状のバンドを比較例３とした。

（比較例４）
平行凸条を形成させない以外は、実施例１と同様にして、得られたコイル状のバンドを比較例４とした。

上記のようにして得られた本発明に係る包装用バンド及び比較例に示した包装用バンドについて、平行凸条の形成条件、引張強度の測定結果、表面亀裂の評価結果、梱包機適正の評価結果を表１に示した。

引張強度の測定条件は以下の通りである。

測定機：島津製作所（株）製オートグラフＡＧ２０００Ｅ
測定スパン：２００ｍｍ
引張スピード：２００ｍｍ／ｍｉｎ
測定室温：２０℃

又、表面亀裂の評価条件は以下の通りである。

試料長さ１００ｍｍの中央部をペンチで挟み巾方向に折り、試料を観察する。
×：試料に裂けが生じたもの
△：試料表面に亀裂が生じたもの
○：試料に亀裂等が生じていないもの

又、梱包機適正の評価条件は以下の通りである。

ナイガイ（株）社製Ｆ１１梱包機にて１０００回結束し、アーチ送り不良の回数で評価する。
×：１０００回結束中４回以上アーチ送り不良が発生する
△：１０００回結束中１〜３回アーチ送り不良が発生する
○：１０００回結束中アーチ送り不良がゼロ

上記表１に見られるように、表面亀裂の評価及び梱包機適正のいずれもが好適なのは実施例１〜４に見られるように、平行凸条の形成条件において、傾斜角度αが１２０〜１５０°で、交差角度βが４５〜６５°のものである。傾斜角度αが前記範囲の下限の１２０°である比較例１は、表面亀裂の評価がやや悪く、且つ梱包機適正がやや低下している。逆に、傾斜角度αが前記範囲の上限の１５０°である比較例２では、表面亀裂の評価が悪化している。又、交差角度βが４０°と小さく、横幅ｔが厚い比較例３では、梱包機適正がやや悪化している。表面凸条を形成していない比較例４は、表面亀裂の評価が悪く、且つ梱包機適正が低下している。

本発明によれば、本発明に係る製造方法により製造された熱可塑性樹脂製バンドを用いて包装機で使用する際に、粉が発生し難くなるので、梱包機使用時の不良が起こりにくくなり、又、発生した粉が被梱包物の表面に付着する恐れが少なくなるので、特に食品業界や電子業界などクリーンな環境が求められている工場の梱包作業に好適に用いられる。

本発明に係る製造方法により製造された熱可塑性樹脂バンドの実施形態の一例を示す平面図である。図１の平行凸条が形成される過程を説明する断面図である。図１の要部の拡大図である。本発明に係る製造方法により製造された熱可塑性樹脂バンドの包装機の一形態を示す概略構成図である。

１バンド基部
１１平行凸条
１２ダイヤ凹部
１３斜交部分
１４傾斜面
２ロール
２１凹溝
３梱包機
３５送りローラ
３７供給ローラ
４被梱包物

Claims

熱可塑性樹脂を押出成形してなるバンド基材が長手方向に延伸されると共に、その上下からバンドの表裏両面に形成される平行凸条に相当する部分に凹溝が形成されたロールにより押圧することにより、該バンド基材の表裏両面に互いに斜交する方向に多数の平行凸条が形成されると共に、この平行凸条間にダイヤ状のダイヤ凹部が形成された熱可塑性樹脂バンドを製造する方法であって、
互いに斜交する方向の平行凸条によってひし形状に形成される斜交部分の面積が比較的小面積化され、前記小面積化は、前記平行凸条の両側面を形成する傾斜面とバンド基材の表面であるダイヤ凹部とがなす傾斜角度をそれぞれ１２５〜１３５°とすることによりなされ、かかる傾斜角度を１２５〜１３５°とすることにより、傾斜角度を９０〜１２０°とする場合に比べて、平行凸条における、斜交部分とその他の箇所との高さの差を少なくし、また、バンド基材の長手方向の延伸配向をより乱すようにすることを特徴とする熱可塑性樹脂バンドの製造方法。
前記小面積化は、前記平行凸条の両側面を形成する傾斜面とバンド基材の表面であるダイヤ凹部とがなす傾斜角度をそれぞれ１２５〜１３５°とすると共に、ひし形状に形成される凸条の斜交部分の長手方向における交差角度を４５〜６５°とすることによりなされたことを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂バンドの製造方法。