JPH04234628A - 包装袋の製造方法 - Google Patents

包装袋の製造方法

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JPH04234628A
JPH04234628A JP3000232A JP23291A JPH04234628A JP H04234628 A JPH04234628 A JP H04234628A JP 3000232 A JP3000232 A JP 3000232A JP 23291 A JP23291 A JP 23291A JP H04234628 A JPH04234628 A JP H04234628A
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density polyethylene
linear low
bag
heat
polyethylene
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Nobushige Iketani
池谷 暢重
Fumiaki Takeuchi
竹内 史章
Nobuyuki Yamagata
信之 山形
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Mitsubishi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は包装袋の製造方法に関す
るものである。詳しくは、改良された特性を有する変性
線状低密度ポリエチレンを用いたヒートシール強度及び
胴部強度の大きい包装袋を製造する方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】通常、線状低密度ポリエチレンを用いて
インフレーション成形し、ヒートシールにより包装用の
袋を製造した場合、袋の胴部強度は強いが、ヒートシー
ル部の強度が極めて低くなり実用上問題があった。これ
は後述する線状低密度ポリエチレンの分子構造上、線状
低密度ポリエチレンは溶融延伸等により分子配向を付与
して熱収縮性を持たせようとしても強い収縮性を持たせ
ることができないため、ヒートシールを行なった際ヒー
トシール部が熱収縮を起さず、フィルム肉厚が減少して
しまい、ヒートシール強度が出ないものである。
【0003】そこで本発明者等は、線状低密度ポリエチ
レンを用いて良好なヒートシール強度を有する包装袋を
得るべく種々検討の結果、特定の線状低密度ポリエチレ
ンに特定の分岐状低密度ポリエチレンを特定量配合し、
特定の条件下にインフレーション成形及びヒートシール
を行なうことにより良好なヒートシール強度を有する包
装袋が得られることを見出し、先に特開昭60−180
825号に提案した。さらに、上記の線状低密度ポリエ
チレン及び分岐状低密度ポリエチレンの配合物をラジカ
ル発生剤と反応せしめたものを特定の条件下にインフレ
ーション成形及びヒートシールを行なうことによりヒー
トシール強度が大幅に改善された包装袋が得られること
を知得し、特開昭60−183132号に提案した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の提案方法では包
装袋のヒートシール部の強度が大幅に改善されてはいる
が、一方袋の胴部強度が充分でなく、極低温度下で使用
した場合には、包装袋が縦に裂けやすい(縦裂しやすい
)という問題につながることが見出された。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等はこれらの状
況に鑑み、包装袋のヒートシール強度及び胴部強度の両
面において、充分満足できる包装袋を線状低密度ポリエ
チレンを用いて製造すべく鋭意検討を重ねた結果、上記
の提案方法において、線状低密度ポリエチレンとして特
定の重合法、すなわち、気相重合法プロセスによって得
られた特定の物性を有するものを用いて、これをラジカ
ル発生剤と反応せしめて得られた特定の物性を有する変
性線状低密度ポリエチレンを特定の条件下にインフレー
ション成形及びヒートシールすることにより、良好なヒ
ートシール強度及び胴部強度を有する包装袋が得られる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち、本発明の要旨は、気相重合法プ
ロセスによりエチレンと炭素数6のαオレフィンとの共
重合により製造されたメルトインデックス(MI1 )
が0.8g/10分以下、密度が0.910〜0.92
5g/cm3 、流動比(MFR1 )が35以下の線
状低密度ポリエチレンにラジカル発生剤を0.0001
〜0.1重量部配合し、次いでラジカル発生剤を該ポリ
エチレンと反応させて、メルトインデックス(MI2 
)が0.6g/10分以下、流動比(MFR2 )が1
00以下であり、(MI2 )/(MI1 )の値が0
.3〜0.8であり、且つ次式 67.56−73.6(ρ2 )−log(MI2 )
≧0(但し、(ρ2 )は変性線状低密度ポリエチレン
の密度(g/cm3 )の値)を満足するように線状低
密度ポリエチレンを変性した後、又は変性しつつブロー
アップ比0.9〜2.0ドラフト率5〜40の条件下に
インフレーション成形し、得られた筒状フィルムを引取
方向に対して交差する方向に沿ってヒートシール及び切
断することを特徴とする包装袋の製造方法に存する。
【0007】以下、本発明につきさらに詳細に説明する
。本発明に用いられる線状低密度ポリエチレンとしては
、流動床反応器、撹拌床反応器、管型反応器等を用いる
気相重合法の製造プロセスを適用して、エチレンと炭素
数6のαオレフィン、例えば、ヘキセン、4−メチルペ
ンテン−1等を4〜17重量%程度、好ましくは5〜1
5重量%程度共重合したものであり中低圧法高密度ポリ
エチレン製造に用いられるチーグラー型触媒又はフィリ
ップス型触媒を用いて製造されたものであり、従来の高
密度ポリエチレンを共重合成分により短い枝分かれ構造
とし、密度もこの短鎖枝分かれを利用して適当に低下さ
せ0.910〜0.925g/cm3 程度としたもの
であり、従来の分岐状の低密度ポリエチレンより直鎖性
があり、高密度ポリエチレンより枝分かれが多い構造の
ポリエチレンである。
【0008】上記鎖状低密度ポリエチレンとしては例え
ば、特開昭54−148093号、同54−15448
8号等に記載されている方法(流動床反応器を使用した
気相重合法)に基づいて製造することができる。本発明
で用いられる線状低密度ポリエチレンとしては上記した
気相重合法の製造プロセスを用いてエチレンと炭素数6
のα−オレフィンとを共重合して得られたメルトインデ
ックス(MI1 )が0.8g/10分以下、好ましく
は0.1〜0.8g/10分、さらに好ましくは0.3
〜0.6g/10分の範囲、密度(ρ1 )が0.91
0〜0.925g/cm3 、好ましくは0.915〜
0.922g/cm3 の範囲、流動比(MFR1 )
が35以下、好ましくは15〜30の範囲のものが用い
られる。
【0009】本発明方法は上記した線状低密度ポリエチ
レンにさらにラジカル発生剤を添加して、ラジカル発生
剤を分解させ、該ポリエチレンと反応せしめた後インフ
レーション成形する。線状低密度ポリエチレンに添加す
るラジカル発生剤としては、半減期1分となる分解温度
が130℃〜300℃の範囲のものが好ましく、例えば
ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル
−2,5ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、α
,α′−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベ
ンゼン、ジベンゾイルパ−オキサイド、ジ−t−ブチル
パーオキサイド等が挙げられる。
【0010】ラジカル発生剤の添加量は、上記線状低密
度ポリエチレンに対し0.0001〜0.1重量部の範
囲内から選ばれるが、この添加量が0.0001重量部
より少ない場合には、得られる包装袋のヒートシール部
の強度が無添加のものと殆んど変らず、また、0.1重
量部より多い場合には、メルトインデックスが低くなり
すぎてフィルム成形時に膜切れが起り易く、且つ該フィ
ルムの表面に肌あれを生起するので好ましくない。
【0011】しかるにこの添加量が0.002〜0.0
2重量部の範囲では、フィルム成形性及びヒートシール
部の強度が著しく向上するので好ましい。本発明におい
て、上記線状低密度ポリエチレンにラジカル発生剤を添
加して、ラジカル発生剤を分解させ該ポリエチレンと反
応せしめる方法としては、特に制限を設けるものではな
く、例えば以下の方法で実施することができる。
【0012】(1)  インフレーション成形時に、上
記線状低密度ポリエチレン、及びラジカル発生剤を同時
に、または順次にフィードして溶融押出する。 (2)  押出機、バンバリーミキサー等の混練機を使
用して、上記線状低密度ポリエチレン、及びラジカル発
生剤を混練して反応せしめた後、ペレット化し、該ペレ
ットを使用してインフレーション成形する。 (3)  ラジカル発生剤を多量に含んだマスターバッ
チ(高密度ポリエチレン、分岐状低密度ポリエチレンま
たは線状低密度ポリエチレン等のポリエチレンに多量の
ラジカル発生剤を該ポリエチレンの融点以上の温度で、
且つ該ポリエチレンがラジカル発生剤と反応を起さない
温度下、例えば130〜160℃の温度下で溶融混練し
た高濃度(通常200〜20000ppm 程度) の
ラジカル発生剤を含有するポリエチレンのマスターバッ
チ)をあらかじめ作り、このマスターバッチと上記線状
低密度ポリエチレンをブレンドし、インフレーション成
形する。
【0013】また、ラジカル発生剤そのものはそのまま
、或は溶剤に溶かして使用される。上記線状低密度ポリ
エチレンをラジカル発生剤と反応させることにより、該
ポリエチレンが架橋反応を生起して高分子量成分が増加
し、且つメルトインデックスが低下した変性ポリエチレ
ンが得られる。該変性ポリエチレンは未変性の線状低密
度ポリエチレンに比べ、フィルム成形性が向上し、且つ
インフレーション成形時に縦方向の配向がかかりやすく
、このようにして得たフィルムはヒートシール時に配向
を受けた方向に収縮し、フィルムの元の厚さより厚くな
り、ヒートシール部の強度が向上するので好ましい。
【0014】上記のラジカル発生剤による架橋反応にお
いては、反応によって得られる変性線状低密度ポリエチ
レンのメルトインデックス(MI2 )、密度(ρ2 
)、流動比(MFR2 )を下記の範囲となるようにす
る。 (MI2 )が0.7g/10分以下、好ましくは0.
05〜0.5g/10分、さらに好ましくは0.2〜0
.4g/10分の範囲に、(MFR2 )が100以下
、好ましくは15〜70の範囲に、また(MI2 )/
(MI1 )の値が0.3〜0.8であり、且つ次式6
7.56−73.6(ρ2 )−log(MI2 )≧
0を満足するようにラジカル発生剤の配合量を調節する
と同時に該線状低密度ポリエチレンの密度(ρ1 )を
選定する。
【0015】メルトインデックス(MI1 )及び(M
I2 )が上記範囲以上では、包装袋とした際のヒート
シール強度及び胴部強度が低下するので好ましくない。 また、流動比(MFR1 )及び(MFR2 )が上記
範囲以上或は(MI2 )/(MI1 )の値が上記範
囲以外では、包装袋とした際の胴部強度が低下するので
好ましくない。さらに、上記の線状低密度ポリエチレン
は、密度が0.910〜0.925g/cm3 の範囲
であるのが包装袋とした際の剛性及び耐衝撃性の点から
好ましい。
【0016】さらに、(MI2 )と(ρ2 )が上記
の式を満足する関係になれば、包装袋とした際の胴部強
度が低下するので好ましくない。また、線状低密度ポリ
エチレンとして気相法プロセスにより製造されたエチレ
ンと炭素数6のαオレフィンとの共重合体を用いない場
合、フィルム厚みを薄くした際、袋の胴部強度が充分で
は無く、包装袋が縦に裂けやすくなるので好ましくない
【0017】本発明方法においてメルトインデックスと
はJIS  K6760に準拠し190℃で測定した値
であり、流動比とは、上記メルトインデックス測定器を
用い、せん断力105 ダイン/cm2 (荷重111
3g)と106 ダイン/cm2 (荷重11131g
)の押出量の比(g/10分)であり、荷重11131
gでの押出量(10分間)÷荷重1113gでの押出量
(10分間)で算出される。また、密度はJISK67
60に準拠して測定した値である。
【0018】流動比は用いられる樹脂の分子量分布の目
安であり、流動比の値が小さければ分子量分布は狭く、
流動比の値が大きければ分子量分布は広いことを表わし
ている。本発明において、上記線状低密度ポリエチレン
の成形性改善のために分岐状低密度ポリエチレンを少量
、例えば線状低密度ポリエチレン100重量部に対し3
0重量部以下の割合で配合することにより、成形性がさ
らに改良される。
【0019】上記線状低密度ポリエチレンに配合される
分岐状低密度ポリエチレンとは、エチレンホモポリマー
及びエチレンと他の共重合成分との共重合体を含むもの
である。共重合成分としては酢酸ビニル、エチルアクリ
レート、メチルアクリレート等のビニル化合物、ヘキセ
ン、プロピレン、オクテン、4−メチルペンテン−1等
の炭素数3以上のオレフィン類等が挙げられる。共重合
成分の共重合量としては0.5〜18重量%、好ましく
は2〜10重量%程度である。これらの低密度ポリエチ
レンは通常の高圧法(1000〜3000kg/cm2
)により、酸素、有機過酸化物等のラジカル発生剤を用
いラジカル重合により得たものであるのが望ましい。
【0020】上記分岐状低密度ポリエチレンはメルトイ
ンデックスが1.9g/10分以下、好ましくは0.1
〜0.5g/10分の範囲、流動比が50以下、好まし
くは30〜50の範囲のものが用いられる。メルトイン
デックスが上記範囲以上では、包装袋とした際に袋の胴
部強度及び/またはヒートシール強度が低下するので望
ましくない。また流動比が上記範囲以上では、包装袋と
した際に袋の胴部強度が低下するので望ましくない。
【0021】さらに上記の分岐状低密度ポリエチレンは
密度が0.915〜0.925の範囲であるのが、包装
袋とした際の袋の胴部強度及びヒートシール強度の向上
の点から望ましい。また、上述の線状低密度ポリエチレ
ン或は線状低密度ポリエチレンと分岐状低密度ポリエチ
レンの配合物にラジカル発生剤を添加して変性した上記
変性ポリエチレンをただ単にインフレーション成形して
も、ヒートシール部強度及び胴部強度の良好なものは得
られず、成形に当っては特定の成形条件を必要とする。
【0022】その特定の成形条件とは、ブローアップ比
を0.9〜2とし、ドラフト率を5〜40としてインフ
レーション成形することである。ここでドラフト率とは
下記式によって得られる。 ドラフト率=(ρm/ρf)×(G/t)×(1/BU
R) 式中、記号は下記の通り。 G:ダイスリットの幅 t:得られたフィルムの厚み ρm:ダイスリットから押出される樹脂の密度ρf:フ
ィルムの密度 BUR:ブローアップ比 ブローアップ比を2.0以上とするとヒートシール時に
ヒートシールの長手方向の収縮が生起し袋胴部の配向と
逆方向の歪が発生するため得られた袋のヒートシール端
部の強度が低下し、破袋の原因となる。
【0023】ドラフト率は5未満ではヒートシール時良
好な収縮が生起せず、40以上とすれば袋の胴部自体の
分子配向が一方向に大きくなりすぎ胴部自体の引裂けの
生起する原因となる。なお、ヒートシールに当ってはヒ
ートバーやヒートベルト等を用いるが、これらの加熱機
によりヒートシール部を長時間に渡って押圧すると熱弛
緩を起しヒートシール部の強度が出ないので、130〜
280℃程度の温度でなるべくヒートシール部に押圧力
を加えないようにして迅速に加熱した後、ヒートシール
部を自由状態とすることによりヒートシール部に収縮を
起させるようなヒートシール方法を用いるのが望ましい
【0024】
【実施例】以下に実施例を示し本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例
に限定されるものではない。 実施例1 (イ)  包装袋の製造 メルトインデックス(MI1 )が0.8g/10分、
流動比が20、密度が0.920g/cm3 、共重合
成分がヘキセン−1、の気相法プロセスより製造された
線状低密度ポリエチレン75重量部、高圧法分岐状低密
度ポリエチレンとしてメルトインデックスが0.4g/
10分、流動比が45、密度が0.924g/cm3 
のものを25重量部、2,5−ジメチル−2,5ジ(t
−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3を0.02重量部混
合し、次いで押出機で250℃で3分間溶融混練して押
出し、ペレット化した。得られた変性ポリエチレンはM
I:0.3g/10分、流動比:50の物性を有するも
のであった。これをモダンマシナリー社製、デルサ65
φ押出機に環状スリット径200mmφのインフレーシ
ョンダイ及び冷却用エアーリングを取付けたインフレー
ション成形機を用い、押出量50kg/hr 、ブロー
アップ比(BUR)1.4、ドラフト率6.5の条件下
にフィルム厚150μのインフレーションフィルムを得
た。
【0025】得られたインフレーションフィルムを長さ
670cm、幅440cmの筒状フィルムに切断し、ニ
ューロング社製HS  22B−2型ヒートシーラー(
加熱部長さ150mm、加熱部クリアランス0.3mm
、冷却部長さ:150mm、冷却部クリアランス1mm
)を用いてヒートシール温度(加熱部表面温度)220
℃、冷却部温度30℃、フィルム送り速度15m/秒の
条件下に筒状フィルムの開口部の一方を端部から1.5
cmの位置でヒートシールした。
【0026】得られた袋に20kgの肥料を充填し、開
口部を前記と同様の条件でヒートシール後18〜24時
間堆積して放置し、落袋試験用の包装袋を得た。 (ロ)  包装袋の性能試験 上記(イ)で得られた包装袋について、横落袋試験及び
縦落袋試験を下記方法によって行った。 (a)  横落袋試験 包装袋の胴部が床面と平行でヒートシール部が床面と略
垂直となるようにして20袋を落下させる(横落下)こ
とにより試験を行ない破袋率を求めた。なお、横落袋試
験は袋のヒートシール部の強度測定のために行ったもの
である。
【0027】落下条件は室温を−5℃とし落下高さ1.
5m、1袋当り落下回数5回とした。破袋率は試験に用
いた包装袋の破袋した袋の百分率で求めた。その結果を
表1に示す。実用性の面から破袋があると使用不可であ
る。 (b)  縦落袋試験 包装袋のヒートシール部が床面と平行で胴部が床面と略
垂直となるようにして20袋を落下させる(縦落下)こ
とにより試験を行ない破袋率を求めた。なお、縦落袋試
験は袋の胴部の強度測定のために行ったものである。
【0028】落下条件は室温を−20℃とし落下高さ2
.5m、1袋当り落下回数5回とした。破袋率は試験に
用いた包装袋の破袋した袋の百分率で求めた。その結果
を表1に示す。実用性の面から破袋率は10%まで許容
出来る。 (ハ)  フィルム成形安定性 上記(イ)のインフレーション成形において、押出量を
増加させた際、溶融状態にある管状フィルムが安定なバ
ブル状態で製膜が可能な安定成形限界押出量を測定した
。その結果を表1に示す。該安定成形限界押出量が多い
程、フィルム成形安定性が良好であることを示す。
【0029】実施例2 実施例1(イ)において分岐状低密度ポリエチレンを配
合せず、またラジカル発生剤の配合を0.01重量部に
変えて行ったこと以外は実施例1と同様に行った。その
結果を表1に示す。 実施例3 実施例2において線状低密度ポリエチレンとして気相法
プロセスにて製造されたメルトインデックスが0.5g
/10分、流動比が25、密度が0.922g/cm3
 の物性を有するものを用い、ラジカル発生剤の配合を
0.015重量部に変えて行ったこと以外は実施例2と
同様に行った。その結果を表1に示す。
【0030】比較例1 実施例1において、線状低密度ポリエチレンとして気相
法プロセスにて共重合成分としてブテンを用いて製造さ
れたメルトインデックスが0.5g/10分、流動比が
24、密度が0.922g/cm3 の物性を有するも
のを用い、ラジカル発生剤の配合を0.005重量部分
岐状低密度ポリエチレンの配合を、15重量部に変えて
行ったこと以外は実施例1と同様に行った。その結果を
表1に示す。
【0031】比較例2 実施例2において、線状低密度ポリエチレンとして溶液
法プロセスにて共重合成分として4メチルペンテン−1
を用いて製造されたメルトインデックスが1.2g/1
0分、流動比が22、密度が0.935g/cm3 の
物性を有するものを用い、ラジカル発生剤の配合を0.
02重量部に変えて行ったこと以外は実施例2と同様に
行った。その結果を表1に示す。
【0032】比較例3 実施例2において、線状低密度ポリエチレンとして高圧
法プロセスにて共重合成分としてブテンを用いて製造さ
れたメルトインデックスが0.8g/10分、流動比が
27、密度が0.925g/cm3 の物性を有するも
のを用い、ラジカル発生剤の配合を0.02重量部に変
えて行ったこと以外は実施例2と同様に行った。その結
果を表1に示す。
【0033】比較例4 実施例1において、線状低密度ポリエチレンとして気相
法プロセスにて共重合成分としてヘキセンを用いて製造
されたメルトインデックスが0.8g/10分、流動比
が20、密度が0.929g/cm3 の物性を有する
ものを用い、ラジカル発生剤の配合を0.02重量部に
変えて行ったこと以外は実施例2と同様に行った。その
結果を表1に示す。
【0034】比較例5 実施例2において、線状低密度ポリエチレンとして気相
法プロセスにて共重合成分としてヘキセンを用いて製造
されたメルトインデックスが0.8g/10分、流動比
が20、密度が0.929g/cm3 の物性を有する
ものを用いて行ったこと以外は実施例2と同様に行った
。その結果を表1に示す。 比較例6 実施例2において、線状低密度ポリエチレンとして気相
法プロセスにて共重合成分としてヘキセンを用いて製造
されたメルトインデックスが1.0g/10分、流動比
が18、密度が0.923g/cm3 の物性を有する
ものを用い、ラジカル発生剤の配合を0.04重量部に
変えて行ったこと以外は実施例2と同様に行った。その
結果を表1に示す。
【0035】比較例7 実施例2において、ラジカル発生剤を配合しなかったこ
と以外は実施例2と同様に行った。その結果を表1に示
す。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】本発明方法によれば特定の線状低密度ポ
リエチレンをラジカル発生剤と反応することにより得ら
れた特定の物性を有する変性線状低密度ポリエチレンを
用いて特定の条件下にインフレーション成形することに
より、極低温度下で使用しても良好なヒートシール強度
および胴部強度を有する包装袋を得ることができる。ま
た本発明では特定の分岐状低密度ポリエチレンを特定量
配合しても同様に良好なヒートシール強度および胴部強
度を有する包装袋を得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  気相重合法プロセスによりエチレンと
    炭素数6のα−オレフィンとの共重合により製造された
    メルトインデックス(MI1 )が0.8g/10分以
    下、密度が0.910〜0.925g/cm3 、流動
    比(MFR1 )が35以下の線状低密度ポリエチレン
    にラジカル発生剤を0.0001〜0.1重量部配合し
    、次いでラジカル発生剤を該ポリエチレンと反応させて
    、メルトインデックス(MI2 )が0.7g/10分
    以下、流動比(MFR2 )が100以下であり、(M
    I2 )/(MI1 )の値が0.3〜0.8であり、
    且つ、次式67.56−73.6(ρ2 )−log(
    MI2 )≧0(但し、(ρ2 )は変性線状低密度ポ
    リエチレンの密度(g/cm3 )の値)を満足するよ
    うに線状低密度ポリエチレンを変性した後、又は変性し
    つつブローアップ比0.9〜2.0、ドラフト率5〜4
    0の条件下にインフレーション成形し、得られた筒状フ
    ィルムを引取方向に対して交差する方向に沿ってヒート
    シール及び切断することを特徴とする包装袋の製造方法
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