(57)【要約】【課題】低コストで製造できるとともに安全性にも配慮され、十分な形状保持性能および高速機による連続的な結束に適した性能を有するひねり結束用変形形状保持体を提供する。【解決手段】主成分がポリ乳酸系樹脂３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％である組成物を未延伸または２倍未満の低延伸で押出成形したひねり結束用変形形状保持体である。主成分がポリ乳酸系樹脂３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％である組成物１００質量部に対し、その他の熱可塑性樹脂を４０質量部未満含有せしめてなる組成物を未延伸または２倍未満の低延伸で押出成形したひねり結束用変形形状保持体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分がポリ乳酸系樹脂３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％である組成物を未延伸または２倍未満の低延伸で押出成形したことを特徴とするひねり結束用変形形状保持体。
【請求項２】
主成分がポリ乳酸系樹脂３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％である組成物１００質量部に対し、その他の熱可塑性樹脂を４０質量部未満含有せしめてなる組成物を未延伸または２倍未満の低延伸で押出成形したことを特徴とするひねり結束用変形形状保持体。
【請求項３】
前記組成物が、酸化防止剤、顔料、耐候剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、充填剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を配合してなる請求項１または２記載のひねり結束用変形形状保持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ひねり結束用変形形状保持体に関し、食品等の各種袋の開封口の結束、通信回線や電線等の結束、植物のつるや枝の支柱への結束などに好適に使用することができるひねり結束用変形形状保持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ひねり結束用変形形状保持体の素材としては、従来、その形状保持性能の安定性と使いやすさから、鉛棒や、なまし針金が用いられていた。
【０００３】
しかしながら、金属である針金や鉛棒を食品の包装や子供の玩具、勉強用具、身の回り品などの梱包に用いると、手指に傷を負うなどの危険性があり、また包装内容物の混入金属を探知できなかった。したがって、近年では樹脂製のひねり結束用変形形状保持体が一部使用されるようになってきた。
【０００４】
かかる樹脂製のひねり結束用変形形状保持体は、より汎用性のある用途として、工業用用途での高速結束機への適用が望まれているが、現状での樹脂製形状保持体では、形状保持性能や結束後の仕上がり感が針金等の金属製のひねり結束用変形形状保持体に比べて劣る結果となっていた。
【０００５】
この対策として、樹脂製のひねり結束用変形形状保持体においては、異素材とラミネート成型する方法や、芯材の外観に特殊な成型をすることで強度不足を補い復元性を抑えて使用する方法や、低温延伸や超高倍率延伸を施すなどした製造品が提案されている。
【特許文献１】実開昭６０−１９０６５４号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平１１−００１２６３号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００３−７２８２９号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これまでに提案されている対策ではいずれも、高速結束時の製品の結束性能が不十分であったり、包装用資材としての仕上がり感が悪かったりなど、多くの問題点を有し、実用上いまだ不十分な状況にあり、手ひねりによる結束や、簡易式の結束機での使用にとどまっているのが現状である。
【０００７】
そこで本発明の目的は、低コストで製造できるとともに安全性にも配慮され、十分な形状保持性能および高速機による連続的な結束に適した性能を有するひねり結束用変形形状保持体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、所定量の樹脂を使用した樹脂製ひねり結束用変形形状保持体により前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のひねり結束用変形形状保持体は、主成分がポリ乳酸系樹脂３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％である組成物を未延伸または２倍未満の低延伸で押出成形したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の他のひねり結束用変形形状保持体は、主成分がポリ乳酸系樹脂３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％である組成物１００質量部に対し、その他の熱可塑性樹脂を４０質量部未満含有せしめてなる組成物を未延伸または２倍未満の低延伸で押出成形したことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明のひねり結束用変形形状保持体においては、前記組成物が酸化防止剤、顔料、耐候剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、充填剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を配合してなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のひねり結束用変形形状保持体によれば、従来の樹脂製のひねり結束用変形形状保持体とは異なり、素材としてポリ乳酸系３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％を使用することにより、十分な形状保持性能を有し、かつ高速機による連続的な結束に適したものである。また、従来の金属製のひねり結束用変形形状保持体とは異なり安全であり、特に食品や衣料に対する金属検査を伴う場合に有効である。さらに、環境に配慮された自然に帰る製品となり、また、燃焼しても有毒気体の発生もない。さらにまた、複数素材を用いた場合と比べ、製造の容易性およびコスト面で改善され、工業上の用途適性に優れ、より広い分野への安価な提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態につき具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１４】
本発明のひねり結束用変形形状保持体を構成する樹脂組成物の主成分としては、ポリ乳酸系樹脂３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％から成り、その組成物を未延伸または２倍未満の低延伸で押出成形している。ポリ乳酸系樹脂が３０質量％より少ないと、変形が戻りやすくなりひねり結束用変形形状保持体の変形を保持できなくなり、ポリ乳酸系樹脂が９０質量％より多いと、強度が弱くなりひねり結束用変形形状保持体の柔軟性を維持できない。さらに、脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂が７０質量％より多いと、変形が戻りやすくなりひねり結束用変形形状保持体の変形を保持できなくなり、脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂が１０質量％より少ないと、強度が弱くなりひねり結束用変形形状保持体の柔軟性を維持できない。また、かかる樹脂組成物を使用することにより、環境に配慮された自然に帰る製品となり、さらに、燃焼しても有毒気体の発生を伴うことがない。
【００１５】
かかるひねり結束用変形形状保持体を構成する樹脂組成物の主成分としては、好ましくはポリ乳酸系樹脂４０〜７０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂６０〜３０質量％であり、更に好ましくはポリ乳酸系樹脂５０〜７０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂５０〜３０質量％である。
【００１６】
本発明に使用するポリ乳酸系樹脂としては、生分解性が認められるポリ乳酸系樹脂であればどのような構造であってもよく、いずれも好適に使用することができる。本発明において、生分解性を有するとは、たとえば、ＩＳＯ１４８５５（ＪＩＳＫ６９５３）「制御されたコンポスト条件下の好気的究極生分解度および崩壊度の求め方」において、生分解することが認められるものをいい、該求め方において半年以内に６０％以上分解するものがより好ましい。
【００１７】
本発明において、ポリ乳酸系樹脂の具体例には、ポリ乳酸、乳酸−ヒドロキシカルボン酸共重合体や乳酸−脂肪族多価アルコール−脂肪族多塩基酸共重合体等のコポリ乳酸、及び、ポリ乳酸及び乳酸−ヒドロキシカルボン酸共重合体や乳酸−脂肪族多価アルコール−脂肪族多塩基酸共重合体の混合物等のポリマーブレンドやポリマーアロイ等が包含される。
【００１８】
ポリ乳酸系樹脂の原料としては、乳酸類及びヒドロキシカルボン酸類、脂肪族多価アルコール類、脂肪族多塩基酸類等が用いられる。乳酸類の具体例としては、たとえば、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、ＤＬ−乳酸又はそれらの混合物、又は、乳酸の環状２量体であるラクタイドを挙げることができる。また起源としては、トウモロコシ、サツマイモ、サトウキビ等の植物が好ましい。
【００１９】
また、乳酸類と併用できるヒドロキシカルボン酸類の具体例としては、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５ーヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸を挙げることができ、さらに、ヒドロキシカルボン酸の環状エステル中間体、たとえば、グリコール酸の２量体であるグリコライドや６−ヒドロキシカプロン酸の環状エステルであるε−カプロラクトンを挙げることができる。
【００２０】
また、乳酸類と併用できる脂肪族多価アルコールの具体例としては、たとえば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ベンゼンジメタノール等が挙げられる。
【００２１】
また、乳酸類と併用できる脂肪族多塩基酸の具体例としては、たとえば、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、フェニルコハク酸、１，４−フェニレンジ酢酸等が挙げられる。これらは、単独で又は二種以上組合わせて使用することができる。
【００２２】
本発明において用いることができるポリ乳酸系樹脂の態様としては、以下の（１）〜（４）のようなものが挙げられる。
（１）乳酸ホモポリマー。
（２）５０質量％以上の乳酸と、５０質量％以下の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸から生成したコポリ乳酸。
（３）５０質量％以上の乳酸と、５０質量％以下の脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸。
（４）５０質量％以上の乳酸と、５０質量％以下の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸及び脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸。
【００２３】
ここで、コポリ乳酸は、ランダム共重合体であっても、ブロック重合体であっても、両者の混合物であってもよい。本発明において好ましく用いることができるコポリ乳酸の態様は、たとえば、以下のようなものが挙げられる。
（１）５０質量％以上の乳酸と、５０質量％以下のカプロン酸から生成した乳酸ブロック共重合体。
（２）５０質量％以上の乳酸と、５０質量％以下の１，４−ブタンジオールとコハク酸から生成した乳酸ブロック共重合体。
（３）５０質量％以上のポリ乳酸セグメントと、５０質量％以下のポリカプロン酸セグメントからなるブロック共重合体。
（４）５０質量％以上のポリ乳酸セグメントと、５０質量％以下のポリブチレンサクシネートセグメントからなるブロック共重合体。
【００２４】
本発明において、ポリ乳酸系樹脂としては、乳酸ホモポリマー、ポリ乳酸セグメントとポリブチレンサクシネートセグメント及び／又はポリカプロン酸セグメントを有するブロックコポリマーを、特に好適に用いることができる。本発明で好ましく用いられるポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）や分子量分布は、実質的に、成形加工が可能であれば特に制限されない。
【００２５】
本発明で用いられるポリ乳酸系樹脂の分子量は、実質的に充分な機械物性を示すものであれば特に制限されないが、一般的には、重量平均分子量（Ｍｗ）として、１万〜５０万が好ましく、３万〜４０万がより好ましく、５万〜３０万がさらに好ましい。一般的には、重量平均分子量（Ｍｗ）が１万より小さい場合、機械物性が充分でなかったり、逆に分子量が５０万を越える場合、取扱困難となったり、不経済となったりする場合がある。これらの態様のポリ乳酸は、単独で用いることもできるし、任意の２種類以上の組合せで用いることもできる。
【００２６】
本発明におけるポリ乳酸系樹脂は、市場で入手し得る既知のものを使用することができるが、下記構造式（１）で示されるポリ乳酸系樹脂であることが好ましい。
【００２７】
構造式（１）
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（式中、Ｒ１〜Ｒ４は夫々互いに同じでも異なっていてもよいアシル基を表す。）
【００２８】
また、本発明に用いるポリ乳酸系樹脂の物性としては、１９０℃での流動性であるＭＦＲが、５〜５０ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましく、８〜２０ｇ／１０ｍｉｎであることがさらに好ましい。さらに強度としては、２０〜８０ＭＰａが好ましく、３５〜７０ＭＰａがさらに好ましい。また、融点は約２００℃が好ましく、ガラス転移温度は約５８℃が好ましく、これにより成形が容易になる。
【００２９】
特に、本発明のポリ乳酸系樹脂の好適例としてはレイシアＨ−１００（三井化学製）等が挙げられる。
【００３０】
本発明に使用する脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂としては、ポリ（エチレンサクシネート）、ポリ（ブチレンサクシネート）、ポリ（ブチレンサクシネート−ｃｏ−ブチレンアジペート）等に代表される、ジオールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステル、ポリグリコール酸、ポリ（３−ヒドロキシ酪酸）、ポリ（３−ヒドロキシ吉草酸）、ポリ（３−ヒドロキシカプロン酸）等のポリヒドロキシカルボン酸、ポリ（ε−カプロラクトン）やポリ（δ−バレロラクトン）に代表されるポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）、さらに芳香族成分を含んでいても生分解性を示すポリ（ブチレンサクシネート−ｃｏ−ブチレンテレフタレート）やポリ（ブチレンアジペート−ｃｏ−ブチレンテレフタレート）の他、ポリエステルアミド、ポリエステルカーボネート、澱粉等の多糖類等が挙げられる。これらの成分は、１種でも、２種以上用いてもよく、共重合されていてもよい。
【００３１】
本発明の脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂は、市場で入手し得る既知のものを使用することができるが、下記構造式（２）で示される脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂であることが好ましい。
【００３２】
構造式（２）
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【００３３】
また、本発明の脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂の物性としては、１９０℃での流動性であるＭＦＲが、３〜６ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。さらに強度としては、約３０ＭＰａ、融点は約１２０℃、ガラス転移温度は約−３０℃が好ましい。
【００３４】
特に、本発明の脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂の好適例としては、テレフタル酸／アジピン酸／１，４−ブタンジオール共重合体（ＢＡＳＦ社製エコフレックス）等が挙げられる。
【００３５】
また、本発明の他のひねり結束用変形形状保持体は、構成する樹脂組成物の主成分であるポリ乳酸系樹脂３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％から成る組成物１００質量部に対し、その他の熱可塑性樹脂を４０質量部未満、好ましくは３５質量部以下を含有せしめ、その組成物を未延伸または２倍未満の低延伸で押出成形している。その他の熱可塑性樹脂が４０質量部以上であると、変形が時間をかけて戻り、ひねり結束用変形形状保持体の変形を保持できないことがある。
【００３６】
本発明に使用できるその他の熱可塑性樹脂としては、本発明の効果を損なわなければ特に限定されない。例えば、ポリアミド（ナイロン）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸エステル）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（メタクリル酸エステル）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、およびそれらの共重合体等の樹脂を添加してもよい。具体的には、高密度ポリエチレンがあり、ＨＤＰＥ  ＨＹ３３１（日本ポリエチレン株式会社製）等が挙げられる。
【００３７】
また、本発明のひねり結束用変形形状保持体においては、他の素材を組み合わせることもでき、本発明の効果を損なわなければ特に限定されないが、好ましくは、前記組成物が、酸化防止剤、顔料、耐候剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、充填剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を配合してなることである。例えば、熱安定剤や酸化防止剤としては、たとえばイオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物を使用することができる。これらの添加剤は一般に溶融混練時あるいは重合時に加えられる。無機充填剤としては、タルク、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、ゼオライト、ハイドロタルサイト、金属繊維、金属ウイスカー、セラミックウイスカー、チタン酸カリウム、窒化ホウ素、グラファイト、ガラス繊維、炭素繊維、層状珪酸塩等が挙げられる。有機充填剤としては、澱粉、セルロース微粒子、木粉、おから、モミ殻、フスマ、ケナフ等の天然に存在するポリマーやこれらの変性品が挙げられる。
【００３８】
ひねり結束用変形形状保持体の製造は、未延伸または２倍未満の低延伸で押出成形して行い、好ましくは延伸倍率１．１倍〜１．９倍にて押出成型加工により容易に行うことができる。押出成型加工におけるシリンダー温度は、本発明の効果を損なわなければ特に限定されないが、１７０〜２３０℃が好ましい。また、押出装置のシリンダー径は、本発明の効果を損なわなければ特に限定されないが、２５〜６５ｍｍが好ましい。
【００３９】
図１は、本発明の好適実施形態に係る１例で、樹脂組成物を押出成型加工することにより得られたひねり結束用変形形状保持体の断面図である。また、図２は、そのひねり結束用変形形状保持体の斜視図である。
【００４０】
図示する本発明のひねり結束用変形形状保持体１は、樹脂組成物により形成されてなり、長手方向に対する垂直方向断面の中央に位置する肉厚芯部２と、該肉厚芯部２の両側に延びる薄肉状の羽部３と、該羽部３の両先端に位置する肉厚端部４とを有する。これにより、かかる結束用変形形状保持体は、低コストで製造できるとともに安全性にも優れ、十分な形状保持性能および高速機による連続的な結束に適した性能を有することができる。
【００４１】
本発明の所望の効果を得る上で、肉厚芯部２の最大幅は、好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであり、肉厚端部４の最大幅は、好ましくは０．１５ｍｍ〜０．６ｍｍであり、また、全体幅は、好ましくは３ｍｍ〜２０ｍｍである。肉厚芯部２および肉厚端部４の断面形状はいずれか一方または双方を楕円形とすることができ、その際、肉厚芯部２における最大幅ｂに対する最大高さeの比率e／bは、好ましくは０．２５〜１.５であり、また、肉厚端部４における最大幅ｃに対する最大高さｆの比率ｆ／ｃは、好ましくは０．２５〜１.５である。これら比率の範囲内において、本発明の所望の効果を特に良好に得ることができる。なお、肉厚芯部２および肉厚端部４の断面形状は楕円形に限られるものではなく、例えば、円形、矩形等適宜選定することができる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
【００４３】
実施例１〜７、比較例１、２
図１に示す形態のひねり結束用変形形状保持体を、ポリ乳酸系樹脂（三井化学（株）製、商品名：レイシアＨ−１００）と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂（ＢＡＳＦ社製、商品名エコフレックス）を用い、押出成型加工による加熱溶融成型加工にて延伸倍率１．８倍に設定し、表１に示す配合量（質量％）で高速機を用いて作製した。
得られたひねり結束用変形形状保持体を幅４ｍｍ対応、約８０個／分の高速ひねり結束自動機（ニューロング（株）製、商品名：Ｃ-ＴＩＥＲ）を用いて、連続１００回ひねり結束を行ない、評価した。得られた結果を下記の表１に併記した。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
以上の結果から明らかなように、ポリ乳酸系樹脂３０〜９０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂７０〜１０質量％の範囲で優れた結束適性を示し、特にポリ乳酸系樹脂４０〜７０質量％と脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂６０〜３０質量％の範囲で非常に優れた結束適性を示すことがわかる。
【００４６】
実施例８〜１４、比較例３、４
図１に示す形態のひねり結束用変形形状保持体を、ポリ乳酸系樹脂（三井化学（株）製、商品名：レイシアＨ−１００）及び脂肪族・芳香族ポリエステル樹脂（ＢＡＳＦ社製、商品名エコフレックス）（質量比５０：５０）と、熱可塑性樹脂（ＨＤＰＥ  ＨＹ３３１、日本ポリエチレン株式会社製）とを下記表２に示す配合割合で用い、押出成型加工による加熱溶融成型加工にて延伸倍率１．８倍に設定し、高速機を用いて作製した。
得られたひねり結束用変形形状保持体を幅４ｍｍ対応、約８０個／分の高速ひねり結束自動機（ニューロング（株）製、商品名：Ｃ-ＴＩＥＲ）を用いて、連続１００回ひねり結束を行ない、評価した。得られた結果を下記の表２に併記した。
【００４７】
【表２】
2008213870.tif 000006
【００４８】
以上の結果から明らかなように、熱可塑性樹脂の配合量が４０質量部未満の範囲で優れた結束適性を示し、２５質量部以下の範囲で非常に優れた結束適性を示すことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るひねり結束用変形形状保持体の断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るひねり結束用変形形状保持体の斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ひねり結束用変形形状保持体
２  肉厚芯部
３  羽部
４  肉厚端部
【図１】
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【図２】
2008213870.tif 000008