説明

ターポリン

【課題】ウェルダー融着箇所の耐熱クリープ性を向上させ、高温の収容物を収容できるフレキシブルコンテナ等の成形品を提供する。
【解決手段】基布10の両面に樹脂層11,12を積層してシート材となるターポリン1であって、従来使用されていたエチレン系共重合体樹脂組成物にポリオレフィン系樹脂を添加した組成物中にメチルメタクリレート,エチルアクリレート等を含有させてシート状に成形し、これを基布の両面に接合一体化する手法に変わりウレタン樹脂を主成分とする層によって樹脂層11,12を形成することで耐熱クリープ性を向上させた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種用途のシート材となるターポリンに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ターポリンは、フレキシブルコンテナの形成材料等、産業用の中間素材として広範な用途に使用されている。このターポリンは繊維織布の基布の両面に樹脂層を積層した3層構造のシート材であり、フレキシブルコンテナ等を形成するには、コンテナ容量に応じた大きさに形成されたターポリンの端部を高周波ウェルダーによって融着加工することで袋状にしている。また、フレキシブルコンテナの上部又は側部には高周波ウェルダーによって融着される吊り下げ部が形成されている。
【0003】
ターポリンとしては、天然繊維又は合成繊維の基布の両面にポリオレフィン系樹脂の樹脂層を積層させたものが一般に知られている。ターポリンにおいて求められる特性の1つはウェルダー融着強度(ウェルダー融着性)であり、下記特許文献1では、エチレン系共重合体樹脂組成物にポリオレフィン系樹脂を添加した組成物中にメチルメタクリレート,エチルアクリレート等を含有させてシート状に成形し、これを基布の両面に接合一体化することで、ウェルダー融着強度を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第3126439号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ターポリンによって形成されるフレキシブルコンテナに収容する収容物の中には樹脂ペレットのように高温(80℃前後)のものがあるが、ポリオレフィン系樹脂の樹脂層を基布に積層したターポリンは耐熱クリープ性の点で問題があり、高温収容物を収容した状態で吊り下げ搬送する際に吊り下げ部の付着箇所(ウェルダー融着箇所)に破断が生じる虞がある。このため、樹脂ペレットのように製造直後は高温のものを冷ました後にフレキシブルコンテナに収容することが行われており、搬出・搬送作業の効率化を妨げている。
【0006】
ポリオレフィン系ターポリンの耐熱クリープ性を向上させるために、メタロンセン系ポリエチレン、α−オレフィン系樹脂、高密度ポリエチレン(HDPE)、スチレン系樹脂とのブレンド等を行った例はあるが、いずれも際だった耐熱性の向上がみられないか、或いはウェルダー融着性が低下して製品化できない問題があった。
【0007】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、ウェルダー融着箇所の耐熱クリープ性を改善して、例えばフレキシブルコンテナを形成するためのシート材とする場合に高温の収容物をそのまま収容できるフレキシブルコンテナを形成することができること、良好な耐熱性を得ながらウェルダー融着性を確保してフレキシブルコンテナ等の形成に採用される接合部分を既存の高周波ウェルダー加工によって行うことができること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
このような目的を達成するために、本発明によるターポリンは、以下の独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
【0009】
[請求項1]基布の両面に樹脂層を積層してシート材となるターポリンであって、前記樹脂層をウレタン樹脂が主成分となる層にしたことを特徴とするターポリン。
【発明の効果】
【0010】
ウェルダー融着箇所の耐熱クリープ性を改善して高温の収容物をそのまま収容できるフレキシブルコンテナ等の形成品を得ることができる。良好な耐熱性を得ながら高いウェルダー融着性を確保してフレキシブルコンテナ等の形成を既存の高周波ウェルダー加工によって行うことができる。高いウェルダー融着性によりフレキシブルコンテナ等の形成品の耐圧強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】ターポリンの断面構造を示した説明図である。
【図2】ターポリンにおける耐熱クリープ性の試験方法を示した説明図である。
【図3】ターポリンにおけるウェルダー融着性(剥離強度)の試験方法を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1は本発明の一実施形態に係るターポリン1の断面構造を示した説明図である。中間層として基布10があり、その両面に樹脂層11,12が積層されている。本発明の実施形態に係るターポリン1は、フレキシブルコンテナを形成するためのシート材として特に有効であるが、その他の用途、例えば、テント、間仕切り、幌、前掛け、養生用シート、垂れ幕、宣伝旗等、各種の用途のシート材を得ることができる。
【0013】
本発明の実施形態は、樹脂層11,12がウレタン樹脂を主成分とする層になっている。ウレタン樹脂を主成分とする層によって樹脂層11,12を形成することで、ウェルダー融着箇所の耐熱クリープ性を著しく改善することができると共に、良好なウェルダー融着性を得ることができる。また、フレキリシブルコンテナ用として必要な柔軟性も良好になる。
【0014】
表1は、ターポリンの樹脂層にウレタン樹脂を用いた場合と他の樹脂を用いた場合で、耐熱クリープ性、ウェルダー融着性、柔軟性の良否を評価した結果を示している。例1Aは、ショアA硬度(JISK7311)65のウレタン樹脂100重量部で樹脂厚さ0.3mmのもの、例2Aは、ショアA硬度85のウレタン樹脂100重量部で樹脂厚さ0.3mmのもの、例3Aは、ショアA硬度90のウレタン樹脂100重量部で樹脂厚さ0.3mmのもの、例4Aは、ショアA硬度95のウレタン樹脂100重量部で樹脂厚さ0.3mmのもの、例5Aは、ショアA硬度85のウレタン樹脂100重量部で樹脂厚さ0.2mmのもの、例6Aは、ショアA硬度85のウレタン樹脂100重量部で樹脂厚さ0.15mmのもの、例7Aは、ショアA硬度85のウレタン樹脂100重量部で樹脂厚さ0.1mmのもの、例8Aは、ショアA硬度85のウレタン樹脂100重量部で樹脂厚さ0.08mmのもの、例9Aは、EVA樹脂80重量部,HDPE20重量部で樹脂厚さ0.3mmのもの、例10Aは、EVA樹脂50重量部,メタロセンポリエチレン50重量部で樹脂厚さ0.3mmのもの、例11Aは、EVA樹脂40重量部,メタロセンポリエチレン40重量部,スチレン系樹脂20重量部で樹脂厚さ0.3mmのもの、例12Aは、EVA樹脂60重量部,HDPE40重量部で樹脂厚さ0.3mmのものをそれぞれ示している。
【0015】
図2は、ここでの耐熱クリープ性の試験方法を示した説明図である(同図(a)が試験片の側面図、同図(b)が同平面図)。幅3cm×長さ15cmのターポリン1を2枚用意し、3cm幅で2箇所ウェルダー融着したものを試験片とした。これに対して、80℃の環境下で両側から引張速度10mm/minで引っ張る引張試験を行い、破断時の引張抵抗をせん断強さ(N/3cm)とした。ここでの耐熱クリープ性の評価では、このせん断強さが270N以上のものを○、500N以上のものを◎として評価している。
【0016】
図3は、ここでのウェルダー融着性(剥離強度)の試験方法を示した説明図である。ここでも幅3cm×長さ15cmのターポリン1を2枚対面させ、3cm幅で1箇所ウェルダー融着したものを試験片とした。ウェルダー融着部のウェルダー条件は、5秒以上で圧着圧2kgf/cm2以上とした。これに対して、常温環境下で両端から引張速度200mm/minで引っ張る引張試験を行い、破断時の最小の引張抵抗を剥離強度(N/3cm)とした。ここでのウェルダー融着性の評価は、300N/3cm以上を◎、196N/3cm以上300N/3cm未満を○、100N/3cm以上196N/3cm未満を△、100N/3cm未満を×としている。
【0017】
【表1】

【0018】
表1から明らかなように、樹脂厚さが0.1mm以上であれば、ターポリンの樹脂層をウレタン樹脂にすることで、その硬度がショアA硬度65〜95のいずれであっても、ウェルダー融着箇所の耐熱クリープ性は良好な結果(270N以上)を得た(例1A〜例7A)。これはEVA樹脂を主成分とする樹脂で樹脂層を積層している従来の一般的なターポリン(例9A〜例12A)と比較すると、格段の違いであり(例2Aと例9Aとでは約4倍の違い)、この結果は、高温の収容物を収容するフレキシブルコンテナ用のターポリンとして、ウレタン樹脂の樹脂層にすることが極めて有効であることを示している。
【0019】
また、樹脂層の厚さに着目すると、ウレタン樹脂の樹脂層とした場合には、厚さは0.1mm以上で良好な結果を得た(実施例:例2A,例5A,例6A,例7A、比較例:例8A)。この結果は、従来の一般的なターポリンの樹脂層厚さが0.3mm程度であることを考えると樹脂層の薄型化を可能にするものであり、これによって、シート材やフレキシブルコンテナ自体の軽量化やコスト低減が可能になる。また、ウレタン樹脂で樹脂層を積層したターポリンは、ウェルダー融着性と柔軟性が共に良好であり、この点でもフレキシブルコンテナ用として適していることを示している。
【0020】
表2は、ウレタン樹脂で樹脂層を積層したターポリンシート(総厚:0.75mm)について、ウェルダー条件を変えた場合の剥離強度(N/3cm:図3の試験方法参照)の測定値を示している。また、表3は、EVA樹脂で樹脂層を積層したターポリンシート(総厚:0.75mm)について、ウェルダー条件を変えた場合の剥離強度(N/3cm:図3の試験方法参照)の測定値を示している。ここでの試験機は、山本ビニター株式会社製の高周波ウェルダー機型式YD5000Aを用いた。
【0021】
【表2】

【0022】
【表3】

【0023】
表2と表3の比較から明らかなように、EVA樹脂で樹脂層を積層したターポリンシートの剥離強度が、ウェルダー時間5秒以上、圧着圧2kgf/cm2以上のウェルダー条件で、24〜239N/3cmであるのに対して、ウレタン樹脂で樹脂層を積層したターポリンシートの剥離強度は、同じウェルダー条件(ウェルダー時間5秒以上、圧着圧2kgf/cm2以上)であっても、300N/3cmを超える計測値を示しており、この結果からみてもウレタン樹脂のターポリンが著しく良好なウェルダー融着性能を有することを明示している。
【0024】
表4は、ウレタン樹脂と他の樹脂の混合物でターポリンの樹脂層を積層した場合の評価を示している。耐熱クリープ性及びウェルダー融着性(剥離強度)については前述した評価と同じ試験方法による。表の数値は配合割合(重量部)であって、例1Bは、ウレタン樹脂(硬度85)50重量部とEVA樹脂50重量部を混合した樹脂を用いること、例2Bは、ウレタン樹脂(硬度85)75重量部とEVA樹脂25重量部を混合した樹脂を用いること、例3Bは、ウレタン樹脂(硬度85)50重量部とスチレン系樹脂50重量部を混合した樹脂を用いること、例4Bは、ウレタン樹脂(硬度85)75重量部とスチレン系樹脂25重量部を混合した樹脂を用いること、例5Bは、ウレタン樹脂(硬度85)50重量部とMBS樹脂50重量部を混合した樹脂を用いること、例6Bは、ウレタン樹脂(硬度85)75重量部とMBS樹脂25重量部を混合した樹脂を用いること、例7Bは、ウレタン樹脂(硬度85)50重量部とアクリル樹脂50重量部を混合した樹脂を用いること、例8Bは、ウレタン樹脂(硬度85)75重量部とアクリル樹脂25重量部を混合した樹脂を用いること、例9Bは、ウレタン樹脂(硬度85)50重量部とナイロン樹脂50重量部を混合した樹脂を用いること、例10Bは、ウレタン樹脂(硬度85)75重量部とナイロン樹脂25重量部を混合した樹脂を用いること、例11Bは、ウレタン樹脂(硬度85)20重量部とEVA樹脂80重量部を混合した樹脂を用いること、例12Bは、ウレタン樹脂(硬度85)20重量部とスチレン系樹脂80重量部を混合した樹脂を用いること、例13Bは、ウレタン樹脂(硬度85)20重量部とMBS樹脂80重量部を混合した樹脂を用いること、例14Bは、ウレタン樹脂(硬度85)20重量部とアクリル樹脂80重量部を混合した樹脂を用いること、例15Bは、ウレタン樹脂(硬度85)20重量部とナイロン樹脂80重量部を混合した樹脂を用いることをそれぞれ示している。
【0025】
表4において、例1B〜例10Bはウレタン樹脂を50重量部以上含む例(実施例)であって、例11B〜例15Bはウレタン樹脂成分を含むがその配合割合が少ない(20重量部)場合の例(比較例)である。
【0026】
【表4】

【0027】
表4から明らかなように、ターポリンの樹脂層がウレタン樹脂を主成分とする(ウレタン樹脂50重量部以上)層である場合には、良好な耐熱クリープ性及びウェルダー融着性を得ることができる(例1B〜例10B)。また、この場合は全ての例で柔軟性は良好な結果が得られた。
【0028】
これに対して、ターポリンの樹脂層にウレタン樹脂成分を含むがその配合割合が少ない場合には、特に、ウェルダー融着性が劣ることになり、耐熱クリープ性も良好な結果が得られないものが多かった。
【0029】
表5は、ウレタン樹脂50重量部の樹脂層(例7B)を積層したターポリンシート(総厚:0.75mm)について、ウェルダー条件を変えた場合の剥離強度(N/3cm:図3の試験方法参照)の測定値を示している。この場合も、剥離強度は、ウェルダー時間5秒以上、圧着圧2kgf/cm2以上のウェルダー条件で、300N/3cmを超える計測値を示しており、この結果からみてもウレタン樹脂を主成分とする樹脂層を積層したターポリンが良好なウェルダー融着性能を有することが分かる。
【0030】
【表5】

【0031】
ウレタン樹脂に配合する添加剤としては、滑剤として、モンタン酸ワックス、ポリエチレンワックス、有機オリゴマー等、光安定剤としてHALS、紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、加工助剤として、フェノール系抗酸化剤、高分子量アクリル樹脂等、充填材として、炭酸カルシウム、タルク、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等を適宜の量添加することができる。前述した充填材を添加することで、シート加工時のブロッキングを抑止することができ、また配合コストの低減が可能になる。
【0032】
カレンダー成形によって基布の両面に樹脂層を積層する場合に適する樹脂層の配合例を一例挙げると、下記の表6のようになる。
【0033】
【表6】

【0034】
以上説明したように、本発明の実施形態に係るターポリンは、ウレタン樹脂を主成分とする層を樹脂層にすることで、ウェルダー融着箇所の耐熱クリープ性及びウェルダー融着性を従来品(EVA樹脂の樹脂層等)と比べて著しく向上させることができる。これによって、本発明の実施形態に係るターポリンによってフレキシブルコンテナを形成する場合には、80℃程度の高温の収容物であれば問題なくこれを収容して吊り下げ搬送することができる。よって、高温で製造される樹脂ペレット等は、製造後直ちにフレキシブルコンテナ内に収めて搬送することができ、搬出・搬送作業の効率化が可能になる。また、常温時に使用する場合も高い耐圧強度のフレキシブルコンテナ等を得ることができる。
【0035】
また、本発明の実施形態に係るターポリンは、樹脂層を0.1mm以上に薄厚化できる。これによって、各種のシート材或いはフレキシブルコンテナ全体の軽量化やコスト低減が可能になると共に、廃棄する際の産廃量低減に寄与することができる。
【0036】
なお、前述した表2及び表5の計測結果は、ターポリンシートの総厚が0.75mmの例に対する結果であるが、ターポリンシートのウェルダー融着性能はターポリンの総厚に大きく影響しないことが分かっている。ターポリンの総厚を0.4〜1.15mmの範囲で替えて同様の試験を行った場合であっても表2及び表5とほぼ同様の結果を得ることができる。
【符号の説明】
【0037】
1:ターポリン,10:基材,11,12:樹脂層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基布の両面に樹脂層を積層してシート材となるターポリンであって、前記樹脂層をウレタン樹脂が主成分となる層にしたことを特徴とするターポリン。
【請求項2】
ウェルダー時間5秒以上、圧着圧2kgf/cm2以上で調整されるウェルダー条件で形成されるウェルダー融着部の剥離強度が、300N/3cm以上になることを特徴とする請求項1記載のターポリン。
【請求項3】
前記樹脂層の厚さを0.1mm以上にすることを特徴とする請求項1又は2に記載されたターポリン。
【請求項4】
総厚が0.4〜1.15mmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載されたターポリン。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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