JPWO2010134520A1

JPWO2010134520A1 - 梱包用発泡バンド及びその製造方法

Info

Publication number: JPWO2010134520A1
Application number: JP2011514421A
Authority: JP
Inventors: 田近　悟; 悟田近; 淳也下西
Original assignee: Sekisui Jushi Corp
Current assignee: Sekisui Jushi Corp
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2012-11-12
Anticipated expiration: 2030-05-18
Also published as: JP5715947B2; WO2010134520A1

Abstract

延伸され、表裏面にエンボスを有する発泡熱可塑性合成樹脂基材からなり、前記基材が、内部が発泡していると共に、表面に発泡していないスキン層を有する梱包用発泡バンドを提供する。これにより、従来の梱包用発泡バンド以上の倍率で延伸しても、延伸切れを引き起こし生産性が落ちることがなく、かつ従来の梱包用発泡バンドと同等の軽量化を保持させ得ると共に、湾曲の程度を抑えることができ、またバンドの腰強さを高くすることができるため、自動梱包機で使用する際に、自動梱包機アーチ内で引っ掛る頻度が低く、自動梱包機への適性にも優れている。

Description

本発明は、被梱包物に巻回して被梱包物を梱包する熱可塑性合成樹脂製の梱包用発泡バンド及びその製造方法に関するものである。

一般的に、熱可塑性合成樹脂製の梱包用バンドは、例えば、ポリプロピレン樹脂を押出成形して原反を成形して６〜１６倍に延伸し、エンボス処理により前記延伸した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、延伸によって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、梱包用バンドの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。

そして、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、自動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いる（例えば、特許文献１参照）。

また、熱可塑性合成樹脂に発泡剤を混入したものを押出成形して形成した熱可塑性樹脂製バンドも従来より存在している。

日本国特開２００５−１６７９号公報

しかしながら、従来から存在した、発泡剤の混入によって発泡させた熱可塑性合成樹脂製の梱包用バンドは、非発泡の梱包用バンドに比べ、軽量であるため、熱可塑性合成樹脂原料の使用量を抑えることができると言う効果は見られるものの、発泡させているため、製造時に延伸可能な延伸倍率は最大で８倍程度である。それ以上の倍率で延伸しても、延伸切れを引き起こすために生産性が落ちてしまうのである。この８倍程度の延伸倍率で延伸した、発泡している梱包用バンドは、それ以上の倍率で延伸したものに比べ、湾曲の程度が大きく、またバンドの腰も低いため、自動梱包機で使用する際に、自動梱包機のアーチ内で引っ掛る頻度が高く、問題となっていた。

本発明は、前記の如き課題を解消し、軽量で、かつ自動梱包機のアーチ内での引っ掛り等が発生しにくい、所謂、自動梱包機適性が良好な梱包用発泡バンド及びその製造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。
すなわち本発明に係る梱包用発泡バンドは、延伸され、表裏面にエンボスを有する発泡熱可塑性合成樹脂基材からなり、前記基材が、内部が発泡していると共に、表面に発泡していないスキン層を有することを特徴とするものである。なお、上記スキン層に関する「表面」とは、基材の外部に露出した表面を意味している。

また、本発明に係る梱包用発泡バンドは、長手方向の引張弾性が６５０００Ｎ／ｇ以上であることを特徴とするものである。

また、本発明に係る梱包用発泡バンドは、比重が０．７０〜０．８６であることを特徴とするものである。

また、本発明に係る梱包用発泡バンドの製造方法は、発泡剤を配合した熱可塑性合成樹脂を押出成形機に投入して発泡熱可塑性合成樹脂基材を押し出し、次いで前記基材を冷却ロールに通すことによって前記基材の表面にスキン層を形成し、しかる後、前記スキン層が形成された基材を延伸し、次いで表裏面にエンボス加工を施すことを特徴とするものである。

本発明によれば、梱包用発泡バンドが、延伸され、表裏面にエンボスを有する発泡熱可塑性合成樹脂基材からなり、前記基材が、内部が発泡していると共に、表面に発泡していないスキン層を有するので、従来の梱包用発泡バンド以上の倍率で延伸しても、延伸切れを引き起こすことで生産性が落ちることがなく、かつ従来の梱包用発泡バンドと同等の軽量化を保持させ得ると共に、湾曲の程度を抑えることができ、またバンドの腰強さを高くすることができるため、自動梱包機で使用する際に、自動梱包機アーチ内で引っ掛る頻度が低く、自動梱包機への適性にも優れている。

また、本発明によれば、長手方向の引張弾性が６５０００Ｎ／ｇ以上としているので、従来の梱包用発泡バンドに比べ、引張強度を高めることができ、非発泡梱包用バンドに近い引張強度と軽量化とを両立し得るのである。なお、引張弾性については、後述する測定方法により測定・算出するものである。

また、本発明によれば、比重を０．７０〜０．８６としているので、非発泡梱包用バンドに比べ軽量化できることから、同じ重量の梱包用バンドを形成するのに、少ない量の原料で形成できるため、環境負荷を軽減できる梱包用発泡バンドとなすことができる。

また、本発明に係る梱包用発泡バンドの製造方法によれば、発泡剤を配合した熱可塑性合成樹脂を押出成形機に投入して発泡熱可塑性合成樹脂基材を押し出し、次いで前記基材を冷却ロールに通すことによって前記基材の表面にスキン層を形成し、しかる後、前記スキン層が形成された基材を延伸し、次いで表裏面にエンボス加工を施すようになしているので、スキン層を確実に素早く形成する事ができると共に、自動梱包機への適性に優れた梱包用発泡バンドを効率よく製造することができる。

本発明に係る梱包用発泡バンドの実施の一形態を示す平面図である。本発明に係る梱包用発泡バンドの実施の一形態を示す断面図である。本発明に係る梱包用発泡バンドの実施の一形態を示す拡大した断面図である。本発明に係る梱包用発泡バンドの腰強さを測定する装置の説明図である。本発明に係る梱包用発泡バンドの製造工程を示す概略図である。本発明に係る梱包用発泡バンドの実施例及び比較例を示す表である。本発明に係る梱包用発泡バンドの実施例及び比較例を示す表である。

次に、本発明を実施するための一形態について図面を参照し、具体的に説明する。

本発明に係る梱包用発泡バンド（以下、単にバンドと言う。）Ｐは、発泡熱可塑性合成樹脂基材（以下、単に基材と言う。）１が延伸され、かつバンドＰの表裏面にエンボス加工によりエンボス１３が形成されている。基材１は、内部が発泡剤により発泡されて発泡セル１１が形成されると共に、表面に発泡セル１１が形成されない層であるスキン層１２が形成されたものである。そして、前記エンボス１３は、表面側及び裏面側から見て、互いに斜交する多数の平行凸条１３ａが形成され、これら平行凸条１３ａに囲まれて区画された各凹部１３ｂが、所定面積のダイヤ形状となされたものである。

基材１の代表的な例としては、原料であるポリプロピレン樹脂に、発泡剤として重炭酸ナトリウムを配合したものが挙げられる。それを押出成形機に投入して扁平な帯状に発泡熱可塑性合成樹脂基材１を押し出す。次いで、前記基材１を冷却ロール２１に通すことによって、前記基材１の表面にスキン層１２を形成させる。しかる後、このスキン層１２が形成された基材１を延伸し、次いでエンボスロール２２間を通過させることによって、表裏面にエンボス加工を施してバンドＰが製造される。なお、原料としてはポリプロピレン樹脂以外に、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂との混合樹脂、或いはポリ乳酸等を用いてもよい。発泡剤としては重炭酸ナトリウム系の発泡剤以外に、炭酸アンモニウム、アゾ化合物系発泡剤である２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、アゾヘキサヒドロベンゾニトリルや、スルホニルヒドラジド化合物系発泡剤であるベンゼンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジドや、ニトロソ化合物系発泡剤や、アジド化合物系発泡剤等を用いてもよい。

そして、バンドＰの強度を向上させるために行う延伸は、一般的には延伸倍率６〜１６倍程度である。そして、自動梱包機への適性を考慮すれば、延伸倍率は１０倍以上必要となり、その引張弾性は６５０００Ｎ／ｇ以上となる。つまり、製造されたバンドＰにおいて、その引張弾性を測定し、その値が６５０００Ｎ／ｇ以上であれば、延伸倍率１０倍以上で延伸されたバンドＰであると言うことになる。

さらに、梱包用発泡バンドにおいては、高倍率で延伸すると強度不足のため延伸切れを引き起こしてしまうため、通常、延伸倍率を１０倍以上にすることが非常に困難である。しかし、本発明においては、基材１の表面にスキン層１２を形成するようになしているため、延伸倍率１０倍以上で延伸しても、延伸切れを引き起こすことなく、軽量であると共に、バンドの腰強さを高くすることが実現可能となったのである。なお、前記スキン層１２の厚みとしては、少なくとも３０μｍであるのが好ましい。

また、最も汎用的な１５ｍｍ幅のバンドＰの場合、自動梱包機への適性を考慮すると、その厚みは０．５５ｍｍ以上、腰強さは２９０ｍＮ以上、湾曲は６０ｍｍ／２ｍ以下となることが必要となる。

以上の項目を満足すると共に、発泡させることによって、バンドの軽量化をも図ることができたことが、本発明の効果である。従来のポリプロピレン樹脂を原料とする非発泡バンドでは、比重が０．９程度であるが、本発明のバンドＰでは、比重が０．８程度まで低減できるため、同じ重量の原料からより多くのバンドを形成することができ、コスト面、環境面で、優れたバンドＰを形成することができるのである。

さらに、バンドＰの表面にスキン層１２が形成されているため、延伸工程、巻取り工程において、バンドが擦れることにより発生する粉の発生量を低減することができる。すなわち、発泡セル１１がバンドＰ表面に現れると、バンドＰが擦れる時に、引っ掛りが発生し易く、また、発泡セル１１がバンドの表面の欠落（剥がれ）の要因となるため、発泡させたバンドは粉が発生しやすいのであるが、本発明に係るバンドＰにおいては、バンドＰ表面に発泡セル１１が現れないため、バンドＰが擦れた時でも、粉の発生を非発泡バンドと同等程度に抑えることができるのである。

また、本発明に係るバンドＰにおいては、発泡させ、かつ１０倍以上の延伸を施しているため、長手方向の腰強さが高く、しかも幅方向には柔軟性を有するバンドＰとなされている。それによって、手に持った時の手触り感が良好で、自動梱包機を用いず手でバンドＰを結んで梱包する際にも、手が痛くならない。また、バンドＰを結んだ時の反発が少ないことから、開梱したバンドＰを廃棄する際には、それを何度も結ぶことにより減容しやすいものとなされている。さらに、被梱包物を梱包する際に被梱包物へのバンドＰの食い込みが少ないと言う効果をも有するものである。

ここで、引張弾性は、一般的にはヤング率、すなわち応力と歪みの間の比例定数（Ｎ／ｍｍ^２）で表される。しかし、バンドの場合には、表裏面にエンボス１３が形成されていることから、単位面積あたりの力ではなく、単位重量あたりの力、すなわちＮ／ｇで表すことが多いため、本願においても、引張弾性をＮ／ｇで表すこととする。

下記の条件で、引張強度試験を実施し、その時の引張強度と歪みの関係から、下記計算式により、長手方向の引張弾性を算出する。
＜引張強度試験＞
試料長さ：３００ｍｍ
測定機：島津製作所製オートグラフＡＧＳ−５００Ａ
測定スパン：２００ｍｍ
引張スピード：２ｍｍ／ｍｉｎ
測定室温：２３℃
計算式：引張弾性＝（歪み０．４％時の単位重量(ｇ／ｍ)あたりの引張強度−歪み０．２％時の単位重量(ｇ／ｍ)あたりの引張強度）／（０．４−０．２）

なお、「歪み０．４％時の単位重量（ｇ／ｍ）あたりの引張強度」とは、試料が０．４％伸びた時の引張強度（上記測定機によって得られた引張強度）を試料１ｍあたり重量（単位重量（ｇ／ｍ））で除したものであり、「歪み０．２％時の単位重量(ｇ／ｍ)あたりの引張強度」とは、試料が０．２％伸びた時の引張強度（上記測定機によって得られた引張強度）を試料１ｍあたり重量（単位重量（ｇ／ｍ））で除したものである。

また、バンドの腰強さは、図４に示すように、試料Ｓを長手方向に押して反発力を測定する。
試料長さ：１００ｍｍ
測定機：イマダ製ＤＰＲＳＸ−０．２５
スパン：８０ｍｍ
測定室温：２３℃

また、バンドの湾曲は、試料長さ２ｍあたりの曲がりを測定する。

また、バンドの自動梱包機適性は、ナイガイ製Ｆ１１梱包機で１０００回結束し、アーチ送り不良の割合（トラブル率％）で評価する。
○：１０００回結束中アーチ送り不良が０回、すなわちトラブル率０％。
△：１０００回結束中１〜５回アーチ送り不良が発生する、すなわちトラブル率０．５％以下。
×：１０００回結束中６回以上アーチ送り不良が発生する、すなわちトラブル率０．６％以上。

次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
以下の実施例、比較例で用いたバンドの製造条件は、
原料ポリプロピレン（ＭＩ＝２）
バンド巾１４．８ｍｍ
バンド厚み０．５５ｍｍ（エンボス加工後の見掛け厚み）
単位重量３．１ｇ／ｍ
である。

そして、延伸倍率及び発泡倍率を変更した以外の点については、上記製造条件に準じて各種のバンドを製造した。このようにして製造したそれぞれのバンドについて、引張強度、腰強さ、湾曲、自動梱包機適性を評価し、図６、図７に示す。

なお、図６に示す実施例１〜３、及び比較例１、２については、延伸倍率を変化させた以外の点については、上記製造条件に準じて製造しており、図７に示す実施例１、４、５及び比較例３、４については、発泡倍率及び比重を変化させた以外の点については、上記製造条件に準じて製造したものである。

また、上記の通り、２９０ｍＮ以上の腰強さであること、引張弾性が６５０００Ｎ／ｇ以上であること、湾曲が６０ｍｍ／２ｍ以下であること、自動梱包機適性が０．５％以下であること、をそれぞれ評価基準とした。

図６の結果から、実施例１、２、３においては、腰強さ、湾曲、自動梱包機適性のいずれの項目においても、評価基準を満足するものであり、逆に、比較例１、２においては、上記いずれの項目においても、それを満足するものではなかった。この結果より、延伸倍率１０倍以上、すなわち引張弾性６５０００Ｎ／ｇ以上で製造したバンドは、要求性能を充分に満たすことが確認できた。

次に、図７の結果から、実施例１、４においては、腰強さ、湾曲、自動梱包機適性のいずれの項目においても、評価基準を満足するものであるが、実施例５においては、自動梱包機適性において、ややトラブル率が高くなっている。したがって、延伸倍率１０倍で製造する時には、発泡倍率は１．００〜１．３０倍にするのがより好ましく、その比重については、０．７０〜０．８６とするのが好ましい。

そして、比較例３、４においては、比較例３の湾曲の項目及び比較例４の腰強さの項目を除いて、評価基準を満足するものではなかった。

したがって、図７の結果より、延伸倍率１０倍で製造する時には、発泡倍率は１．００〜１．３０倍にするのが好ましく、その比重については、０．７０〜０．８６とするのが好ましいと言える。

次いで、バンドＰの製造方法について、図５を用いて説明する。
上記の通り、原料のポリプロピレン樹脂に発泡剤を配合したものを押出成形機２３に投入して扁平な帯状に発泡熱可塑性合成樹脂基材１が押し出される。次いで前記基材１が冷却ロール２１に通されることによって前記基材１の表面にスキン層１２が形成されて、冷却用水槽２４を通過させて前記基材１が冷却される。しかる後、延伸装置２５を通過させて前記基材１が延伸され、次いでエンボスロール２２間を通過させて表裏面にエンボス加工が施される。そして、巻取機２６により前記基材１がロール状に巻き取られるのである。

本発明は梱包用の熱可塑性合成樹脂バンドに適用できる。

１発泡熱可塑性合成樹脂基材
１１発泡セル
１２スキン層
１３エンボス
１３ａ平行凸条
１３ｂ凹部
２１冷却ロール
２２エンボスロール
２３押出成形機
２４冷却用水槽
２５延伸装置
２６巻取機
Ｐ梱包用発泡バンド
Ｓ試料

Claims

延伸され、表裏面にエンボスを有する発泡熱可塑性合成樹脂基材からなり、
前記基材が、
内部が発泡していると共に、
表面に発泡していないスキン層を有することを特徴とする梱包用発泡バンド。
長手方向の引張弾性が６５０００Ｎ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載の梱包用発泡バンド。
比重が０．７０〜０．８６であることを特徴とする請求項１または２に記載の梱包用発泡バンド。
発泡剤を配合した熱可塑性合成樹脂を押出成形機に投入して発泡熱可塑性合成樹脂基材を押し出し、
次いで前記基材を冷却ロールに通すことによって前記基材の表面にスキン層を形成し、
しかる後、前記スキン層が形成された基材を延伸し、
次いで表裏面にエンボス加工を施すことを特徴とする梱包用発泡バンドの製造方法。