JP4689109B2

JP4689109B2 - 形状保持体

Info

Publication number: JP4689109B2
Application number: JP2001268041A
Authority: JP
Inventors: 智次阿部; 正明福安
Original assignee: Kyowa Ltd
Current assignee: Kyowa Ltd
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2021-08-01
Also published as: JP2003040322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート状物または袋状物の形状を保持するための形状保持体に関する。
【０００２】
なお、本明細書において「変形形状保持状態」とは、外力が作用しなくなっても元の形状に戻らず、概ねそのままの形状を保持した状態を指すものとする。
【０００３】
【従来の技術】
従来、軟銅やアルミニウム等の金属線材を芯材とし、この芯材を細長いビニルテープや樹脂フィルム等の被覆材で挟んで接着したものがシート状物または袋状物の緊縛材、あるいは結束材として用いられている。これら緊縛材、あるいは結束材は、容易に切断でき、手指で容易に折り曲げたり、捻ったりでき、その上、塑性変形特性を有する金属線材を芯材としているため、折り曲げたり、捻ったりした後、外力が作用しなくなっても元の形状に戻らずそのままの形状を保持し、かつ、捻った時の結束性に優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の金属線材を芯材としたものは、大量生産される食品の包装に用いようとすると、最終段階で行われる金属探知器による異物混入検査で反応するため、最終の安全確認ができなくなるという問題があるとともに、廃棄時の焼却処理において残さを生じてしまうという問題があった。
【０００５】
このような金属線材を芯材とした結束材の問題点に対処するため、金属線材の代わりに１本の樹脂性線材を芯材とした結束材も提案されているが、変形形状保持状態を保つ特性、すなわち、塑性変形性能（賦型性能）と変形形状保持性能（賦型保持性能）、および結束性が十分であるとはいえない場合があった。
【０００６】
また、プラスチック樹脂に賦型性付与剤を配合した単一樹脂のみからなる構成の薄板状の結束材も提案されているが、変形形状保持状態を保つ特性が十分であるとはいえない場合があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記課題を解決するために、変形形状保持状態を保つ特性、すなわち、塑性変形性能（賦型性能）と変形形状保持性能（賦型保持性能）を増した形状保持体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の形状保持体は、可塑性を有する芯材が、樹脂からなる２枚の被覆材の間に挟み込まれて保持されており、前記芯材の塑性変形により変形形状保持状態を保つことができる形状保持体において、
【０００９】
前記芯材が２００ＭＰａ以上の破断強度を有し、熱可塑性樹脂からなる前記芯材の形状が帯形状であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の形状保持体は、可塑性を有する芯材が、前記芯材の融点以上の融点を有する樹脂からなる２枚の被覆材の間に挟み込まれて保持されており、前記芯材の塑性変形により変形形状保持状態を保つことができる形状保持体において、
【００１１】
前記芯材が２００ＭＰａ以上の破断強度を有し、前記各被覆材間に、樹脂からなる複数の前記芯材が挟み込まれていることを特徴とする。
【００１２】
上述の通り構成された本発明の形状保持体は、樹脂からなる複数の芯材を有することで、樹脂からなる一本の芯材の構成の結束材に比べて高い変形形状保持状態を保つ特性および結束力を得ることができる。
【００１３】
さらに、本発明の形状保持体は、可塑性を有する芯材と、前記芯材を保持し、樹脂からなる被覆材とを有し、前記芯材の塑性変形により変形形状保持状態を保つことができる形状保持体において、
【００１４】
前記芯材が２００ＭＰａ以上の破断強度を有し、前記芯材が、幅方向の両側端を折り返して袋とじされた１枚の前記被覆材の間に保持されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の形状保持体は、２枚の被覆材のうち、一方の被覆材の幅方向の両側部が、他方の被覆材の幅方向の両側端を包み込むように折り返されているものであってもよい。
【００１６】
また、本発明の形状保持体は、被覆材が、複数の層が積層されてなるものであるものであってもよいし、芯材が、０．０５ｍｍ²〜１．０ｍｍ²の断面積を有するものであってもよいし、芯材が、５０００ＭＰａ以上の引張り弾性率を有するものであってもよい。
【００１７】
さらに、本発明の形状保持体は、各層が、熱可塑性樹脂からなる層、熱可塑性樹脂が混合された紙からなる層、紙からなる層、金属箔からなる層よりなる群より選ばれる層を含むものであってもよい。
【００１８】
また、本発明の形状保持体は、各被覆材の互いに対向する各対向面を形成するそれぞれの層が、熱可塑性樹脂からなる層、あるいは熱可塑性樹脂が混合された紙からなる層の場合、各対向面同士を溶融接合させているものであってもよいし、各被覆材の互いに対向する各対向面を形成するそれぞれの層が、紙からなる層、あるいは金属箔からなる層の場合、各対向面同士を接着剤、粘着剤、あるいは接着性フィルムで接合させているものであってもよい。
【００１９】
また、本発明の形状保持体は、所定の材質からなる芯材を少なくとも１つ含むものであってもよい。
【００２０】
さらに、本発明の形状保持体は、芯材の表面を溶融させて、芯材を被覆材に溶融接合させているものであってもよいし、芯材の表面を溶融させて、芯材を接着剤、粘着剤、あるいは接着性フィルムに溶融接合させているものであってもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１に本発明における形状保持体の一実施形態の模式的な断面図を、また図２に図１に示した形状保持体の斜視図をそれぞれ示す。
【００２３】
本実施形態の形状保持体１は、２枚の被覆材２の間に、可塑性を有する樹脂からなる３本の芯材３が挟み込まれた構成となっている。
【００２４】
各芯材３は、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂を含む）、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、生分解性ポリマー等の１種または２種以上からなる結晶性熱可塑性合成樹脂と、ガラス繊維、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカアルミナ、酸化チタン、酸化カルシウム、珪酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭素繊維、カーボンブラック等の無機充填材とからなる。なお、各芯材３は、可塑性を有する樹脂であれば上述した材料に限定されるものではない。
【００２５】
各被覆材２はその融点が芯材３の融点以上であり、その材質は、芯材３の材質としてポリエチレンを用いた場合、ポリエチレンと熱融着するポリマーであることが好ましい。
【００２６】
また、この他、各被覆材２の材質としてはＰＶＣ、ＰＥ、ＰＥＴ等の熱可塑性フィルムや、紙も好適であるが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
さらに、被覆材２は、図１に示すように単一の層で形成されてもよいが、図３に示すように、複数の層で形成されているものであってもよい。また、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように２枚の被覆材２を用いる場合には、２枚の被覆材２がともに複数の層で形成されているものであってもよいし、図面は省略したが、２枚の被覆材２のうち、いずれか一方が複数の層で形成されるものであってもよい。このように、複数の層で形成されている場合、各層は熱可塑性樹脂からなる層、熱可塑性樹脂が混合された紙からなる層、紙からなる層、不織布からなる層、金属箔からなる層を含むものであってもよい。例えば、図３（ａ）において、第１の層２ｃが熱可塑性樹脂からなる層、あるいは熱可塑性樹脂が混合された紙からなる層、第２の層２ｄがアルミニウム等の金属箔からなる層とするものであってもよい。
【００２８】
各被覆材２の互いに対向する各内面２ａを形成するそれぞれの層である第１の層２ｃが、熱可塑性樹脂からなる層、あるいは熱可塑性樹脂が混合された紙からなる層の場合、各内面２ａ同士を溶融接合させることができる。
【００２９】
また、各被覆材２の第１の層２ｃが、紙からなる層、あるいは金属箔からなる層の場合は、図３（ｂ）に示すように、各被覆材２を張り合わせ、かつ、芯材３を固定保持するための接合層２ｆが第１の層２ｃ上に設けられているものであってもよい。この接合層２ｆは、接着剤、粘着剤、接着性フィルム、あるいは粘着性フィルム等、各被覆材２の張り合わせおよび芯材３の固定保持が可能なものであればいかなるものであってもよい。この接合層２ｆは、第１の層２ｃが熱可塑性樹脂からなる層、あるいは熱可塑性樹脂が混合された紙からなる層の場合に、より強固な接合を得るために形成されているものであってもよい。
【００３０】
次に、芯材３の形状・性能について説明する。
【００３１】
本実施形態の芯材３は略０．０５ｍｍ^２〜１．０ｍｍ^２の断面積を有する熱可塑性樹脂を主ポリマーとする延伸線状物である。なお、本実施形態の芯材３の形状は必ずしも断面が円形状の線材ばかりでなく、楕円形でも角形でもよく、要は塑性変形性を有する線材であればどのような形状であってもよい。例えば、図４に示すように、形状保持体は、断面が角形の、テープ状、あるいはリボン状の帯形状芯材３ａを芯材として有する形態であってもよい。
【００３２】
また、本実施形態の芯材３はその破断強度が２００Ｍｐａ以上の高強度である。また、その引張り弾性率が５０００ＭＰａ以上の高弾性率を有する延伸線状物であることが望ましい。これは、限りなく金属線に近い賦型性能を得るためには破断強度をできる限り高く持っていく必要があるためであり、発明者らの実験によれば良好な賦型性を得るためには２００Ｍｐａ以上の強力が好ましい。一方５０００ＭＰａ以上の引張り弾性率は繰り返し屈曲が要求される場合に線材の折損等を防ぐことができる。
【００３３】
次に、本実施形態における形状保持体の他の例の拡大断面図を図５および図６に示す。
【００３４】
図５に示す形状保持体は、芯材３が２枚の第１の被覆材２０ａ、第２の被覆材２０ｂの間に挟み込まれて保持されており、かつ第２の被覆材２０ｂの幅方向の両側部２２が、第１の被覆材２０ａの幅方向の両側端部を包み込むように折り返された形態となっている。
【００３５】
図６に示す形状保持体は、１枚の被覆材２のみの袋とじによって芯材３を保持する形態となっている。すなわち、被覆材２の幅方向の第２の側端部２４ｂが内側になるようにして第１の側端部２４ａを折り返すことで１枚の被覆材２が袋とじされており、この１枚の被覆材２の間に芯材３が保持されている。
【００３６】
本実施形態はより高度な変形形状保持状態を保つ特性、すなわち、塑性変形性能（賦型性能）とより強固な変形形状保持性能（賦型保持性能）を付与するため、高強度張力をもつ熱可塑性樹脂を線状化することによりその絶対容積を小さくして塑性変形が容易でかつ大きい芯材３を得ると共にこの芯材３と柔軟な被覆材２を組み合わせて用いることにより形状保持体１として必要な一定の幅形状を付与すると同時に塑性変形性能を損なうことなくより強固な変形形状保持性能を得るという全く新しい形状の保持体１を見出すに至ったのである。
【００３７】
なお、用いる芯材３の太さや本数は要求される塑性変形力と変形形状保持力の程度により定めることができる。すなわち、大きな塑性変形力を要したとしても、大きな変形形状保持力が必要な場合は芯材３の本数を増やすか、線径を太くし、逆に小さな塑性変形力での変形（賦型）が必要な場合は少数本にするか細い線径の芯材を用いる。あるいは、形状保持体１の利用用途によっては、芯材の形状が図４に示したように帯形状とするものであってもよい。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示されるような、上下２枚の被覆材２が第１の層２ｃと第２の層２ｄと接合層２ｆとの３層構造からなる形状保持体１を例に取り、その製造方法の一例を説明する。
【００３９】
芯材３は芯材３の表面が十分に溶融する程度の温度に設定された予備加熱槽を通過した後、被覆材２同士及び被覆材２と芯材３を接着するに十分な温度に加熱された加熱圧着ロールに送られ、同ロール間にて被覆材２に挟み込まれた状態で強く圧着される。これにより、被覆材２同士及び被覆材２と芯材３が圧着され、両被覆材２間に３本の芯材３を並列に保持した形状保持体１が形成される。なお、被覆材２の間に保持された各芯材３は、各芯材３自体が被覆材２に上下から圧着されることで被覆材２間に保持されるものであってもよいが、図３のように、各芯材３が被覆材２に上下より圧着されるばかりではなく、各被覆材２同士及び各芯材３同士をも同時に圧着させるものであってもよい。この場合、これらの接着をより強固にするために、熱可塑性樹脂フィルムからなる第１の層２ｃ上の接合層２ｆをフィルム状の接着性フィルムのかわりに芯材３とよく接着する接着剤が塗布されているものであってもよい。
【００４０】
なお、本実施形態では、一例として３本の芯材３を有する形状保持体１を図１に示しているが、芯材３の本数は、用途に応じて、２本、あるいは４本以上であってもよい。また、各芯材３は、所定の材質からなる芯材３を少なくとも１つ含む構成、すなわち、それぞれの芯材３の材質が同一であってもよいし、それぞれ異なる材質であってもよい。
【００４１】
以上のように、本実施形態の形状保持体１は、３本の樹脂製の芯材３を被覆材２に挟んだ構成とすることで、１本の樹脂性線材を芯材とした従来の結束材、あるいは単一樹脂のみからなる構成の薄板状の結束材では達成することができなかった、金属線材を芯材とした結束材と同等の高い変形形状保持状態を保つ特性、および結束力を得ることができる。また、本実施形態の形状保持体１は、芯材３が樹脂製であるため、被覆材２も、紙、あるいは樹脂等の焼却可能な非金属材料であれば廃棄時に焼却処理がなされた場合においても残さを生じない。さらに、本実施形態の形状保持体１は、食品の包装用として利用された場合においても、金属探知器に反応しないため、金属探知器を使用しての異物混入検査で金属製の異物として誤って検知されることがない。
【実施例】
本実施例では、被覆材２は厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム、芯材３は３０００デニール（直径略０．６７ｍｍ）の線材を用い、幅４．０ｍｍの形状保持体１を作成した。そして、この形状保持体１の機械的性能、塑性変形性能（賦型性能）、および変形形状保持性能（賦型保持性能）に関して調べた。
【００４２】
図７に、本実施例の形状保持体の塑性変形性能（賦型性能）と変形形状保持性能（賦型保持性能）の測定状況を示す説明図を示す。図７（ａ）はループ状に攣曲させた試料の曲部に荷重をかけた状態の試料の斜視図、図７（ｂ）は荷重を取り除いた状態での試料の変形角度（賦型角度）の１例を示す斜視図、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の試料の変形角度及び試料を放置した時の試料の戻り角度を示す概念図である。
【００４３】
同様に、比較例としての、単一樹脂のみからなる薄板状結束材に関しても、その機械的性能、塑性変形性能、および変形形状保持性能に関して調べた。
【００４４】
表１に、本実施例の形状保持体の形状保持体、および比較例の薄板状結束材の機械的性能、塑性変形性能、および変形形状保持性能の測定結果を示す。
【００４５】
【表１】

【００４６】
表１の結果に示されるように、本実施例の形状保持体１は賦型度が１７０度、復元率１．２％という特性を有しており、賦型度が１４７度、復元率２．７％である比較例の薄板上結束材よりも、塑性変形が容易で、かつ変形形状保持状態に極めて優れていることがわかった。
【００４７】
【発明の効果】
１本の樹脂性線材を芯材とした結束材、あるいは単一樹脂のみからなる構成の薄板状の結束材では、外力が作用しなくなると元の形状に戻ってしまい、形状を保持する機能が不十分であったが、以上説明したように本発明の形状保持体は、樹脂からなる複数の芯材を有することで高い変形形状保持状態を保つ特性、および結束力と同等の特性を得ることができた。さらに、本発明の形状保持体は、各芯材が樹脂性であるため、紙、あるいは樹脂等の焼却可能な非金属材料であれば、焼却処理において残さを生じず、かつ、食品の包装用として利用された場合においても、金属探知器を使用しての異物混入検査で金属製の異物として誤って検知されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における形状保持体の一実施形態の模式的な断面図である。
【図２】図１に示した形状保持体の斜視図である。
【図３】本発明における形状保持体の他の実施形態の模式的な断面図である。
【図４】本発明における形状保持体の他の実施形態の模式的な斜視図である。
【図５】本発明における形状保持体の他の実施形態の模式的な断面図である。
【図６】本発明における形状保持体の他の実施形態の模式的な断面図である。
【図７】本発明における一実施例の形状保持体の塑性変形性能（賦型性能）と変形形状保持性能（賦型保持性能）の測定状況を示す説明図である。
【符号の説明】
１形状保持体
２被覆材
２ａ圧着部
２ｂ内面
２ｃ第１の層
２ｄ第２の層
２ｆ接合層
３芯材
３ａ帯形状芯材
２０ａ第１の被覆材
２０ｂ第２の被覆材
２１側端部
２２側部
２４ａ第１の側端部
２４ｂ第２の側端部

Claims

可塑性を有する芯材が、樹脂からなる２枚の被覆材の間に挟み込まれて保持されており、前記芯材の塑性変形により変形形状保持状態を保つことができる形状保持体において、
前記芯材が２００ＭＰａ以上の破断強度を有し、熱可塑性樹脂からなる前記芯材の形状が帯形状であることを特徴とする形状保持体。
可塑性を有する芯材が、前記芯材の融点以上の融点を有する樹脂からなる２枚の被覆材の間に挟み込まれて保持されており、前記芯材の塑性変形により変形形状保持状態を保つことができる形状保持体において、
前記芯材が２００ＭＰａ以上の破断強度を有し、前記各被覆材間に、樹脂からなる複数の前記芯材が挟み込まれていることを特徴とする形状保持体。
可塑性を有する芯材と、前記芯材を保持し、樹脂からなる被覆材とを有し、前記芯材の塑性変形により変形形状保持状態を保つことができる形状保持体において、
前記芯材が２００ＭＰａ以上の破断強度を有し、前記芯材が、幅方向の両側端を折り返して袋とじされた１枚の前記被覆材の間に保持されていることを特徴とする形状保持体。
前記２枚の被覆材のうち、一方の前記被覆材の幅方向の両側部が、他方の前記被覆材の幅方向の両側端を包み込むように折り返されている請求項１または２に記載の形状保持体。
前記被覆材が、複数の層が積層されてなるものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の形状保持体。
前記芯材が、０．０５ｍｍ²〜１．０ｍｍ²の断面積を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の形状保持体。
前記芯材が、５０００ＭＰａ以上の引張り弾性率を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の形状保持体。
前記各層が、熱可塑性樹脂からなる層、熱可塑性樹脂が混合された紙からなる層、紙からなる層、金属箔からなる層よりなる群より選ばれる層を含む請求項５ないし７のいずれか１項に記載の形状保持体。
前記各被覆材の互いに対向する各対向面を形成するそれぞれの層が、前記熱可塑性樹脂からなる層、あるいは前記熱可塑性樹脂が混合された紙からなる層の場合、前記各対向面同士を溶融接合させている請求項８に記載の形状保持体。
前記各被覆材の互いに対向する各対向面を形成するそれぞれの層が、前記紙からなる層、あるいは前記金属箔からなる層の場合、前記各対向面同士を接着剤、粘着剤、あるいは接着性フィルムで接合させている請求項８に記載の形状保持体。
所定の材質からなる前記芯材を少なくとも１つ含む請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の形状保持体。
前記芯材の表面を溶融させて、前記芯材を前記被覆材に溶融接合させている請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の形状保持体。
前記芯材の表面を溶融させて、前記芯材を前記接着剤、前記粘着剤、あるいは前記接着性フィルムに溶融接合させている請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の形状保持体。