JP2010001055A - シートパレット - Google Patents

Abstract

【課題】従来の合成樹脂から形成されたシートパレットと同等の性能を備え、かつ石油資源由来のプラスチックの使用量を極力低減させる。
【解決手段】シートパレットは、石化資源由来の第１の熱可塑性樹脂（Ａ）と、植物由来の第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）と、第１及び第２の熱可塑性樹脂の双方に対して相溶性または分散性を示す第３の熱可塑性樹脂（Ｃ）と、からなるコンパウンド樹脂層を有している。
【選択図】図１

Description

本発明はシートパレットに関し、特にシートパレットの組成に関する。

従来、物流輸送の際に積載物を積載するパレットとして、木製のパレットやプラスチック製のパレットが多く用いられてきた。しかし、近年の物流量の拡大化に伴い、積載効率や輸送効率を向上させて物流の効率化を図るため、特許文献１に開示されているようなシートパレットが使用されるようになってきた。シートパレットは、積載物が積載されるシート部と、このシート部の辺から一体に延びたタブ部とを有する。シートパレットに積載された積載物をフォークリフトで扱うには、プッシュプルアタッチメントを備えたフォークリフトが用いられ、フォークリフトのプラテン上への積載物の積み下ろしは、タブ部をプッシュプルアタッチメントで把持し、プッシュプルアタッチメントをプラテン上で進退動作させることで行う。

シートパレットは、それ自身が軽量であるため、空のシートパレットを一人の作業者で容易に運んだり操作したりすることができ、工場内での作業の効率化に貢献する。木製のパレットと違って、シート状の薄いパレットであるので、積載効率が高く、倉庫スペースの有効利用と物流システムにかかるエネルギー効率が高い。さらにシートパレットは、ポリオレフィン樹脂等の合成樹脂から形成されることが多いが、このような合成樹脂は安価で入手し易いだけでなく、リサイクルもし易い。このような理由によって、近年シートパレットの需要が伸びている。
特開２０００−１０８０８７号公報

ところで、近年、地球環境保護、石油資源由来のプラスチックの廃棄物処理問題などの観点から、廃棄物の削減を行ない循環型の社会を実現させようとする動きがますます活発になってきている。プラスチックシートは、石油資源から作られるので将来的な生産量に限界があるだけでなく、石油資源からプラスチックを製造する際に大量のCO₂を排出するので、地球温暖化の一要因になっている。従って、石油資源由来のプラスチックの使用量を極力低減させたシートパレットを開発することは、循環型の社会の実現に寄与する。しかし、このようなシートパレットであっても、従来と同等の性能（引張強度、伸び等）を備えていなければ、市場に受け入れられることは困難である。

本発明は、従来の合成樹脂から形成されたシートパレットと同等の性能を備え、かつ石油資源由来のプラスチックの使用量を極力低減させた、環境対応型のシートパレットを提供することを目的とする。

本発明のシートパレットは、石化資源由来の第１の熱可塑性樹脂と、植物由来の第２の熱可塑性樹脂と、第１及び第２の熱可塑性樹脂の双方に対して相溶性または分散性を示す第３の熱可塑性樹脂と、からなるコンパウンド樹脂層を有している。

植物由来の熱可塑性樹脂は、天然資源から生成される植物を原料とした、いわゆるバイオマスの一種である。バイオマスとは、一般的には、家畜排せつ物や生ゴミ、木くずなどの動植物から生まれた再生可能な有機性資源であると定義されている（農林水産省ホームページより）。バイオマスが使用し終わり焼却処分されるとCO₂が排出されるが、植物が成長する過程でCO₂が吸収されるため、トータルではCO₂の増加にはならない。このためバイオマスの利用ではCO₂の増加はなく（カーボンニュートラル）、現在問題となっているCO₂の増加を抑制する効果がある。

植物由来の熱可塑性樹脂は引張強度が小さいなどの課題を有しており、シートパレットとして好適に利用できる特性が得られない。しかし、本願発明者は、鋭意検討の結果、石化資源由来の熱可塑性樹脂（第１の熱可塑性樹脂）と植物由来の熱可塑性樹脂（第２の熱可塑性樹脂）とを、相溶性または分散性を示す第３の熱可塑性樹脂で相溶化または分散させることで、第１の熱可塑性樹脂が持っているシートパレットとしての優れた機械的特性を維持したまま、石油資源由来のプラスチックの使用量を低減可能であることを見出した。

本発明によれば、従来の合成樹脂から形成されたシートパレットと同等の性能を備え、かつ石油資源由来のプラスチックの使用量を極力低減させた、環境対応型のシートパレットを提供することができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるシートパレットの斜視図である。図１に示すように、シートパレット１は、好ましくは正方形の板状のシート部１ａと、このシート部１ａの１辺から一体に延びたタブ部１ｂとを有する。シート部１ａは、その上面に積載物が積載される部分である。タブ部１ｂは、積載物が積載されたシートパレット１をフォークリフトで取り扱う際に、フォークリフトに装着されたプッシュプルアタッチメントによって把持される部分である。図１ではシート部１ａの一つの辺のみからタブ部１ｂが延びているが、シート部１ａの互いに対向する２辺、隣り合う２辺、あるいは３辺など、複数の辺からそれぞれタブ部１ｂを延出させることもできる。

本発明のシートパレットは以下のように使用することができる。まず、図２（ａ）に示すように、ターンテーブル（図示せず）等の上にシートパレット１を載置し、上方からシートパレット１上に複数の段ボール等からなる積載物２１を降ろす。このとき、シートパレット１は積載物２１よりも平面寸法の大きいものを使用する。次に、運送中の荷崩れ防止や他の積載物を傷つけることを防止するため、図２（ｂ）に示すように、シートパレット１のタブ部１ｂの部分を除いた余剰部１ｃを積載物２１の底辺に沿って上方に折り曲げ、図２（ｃ）に示すように、折り曲げた余剰部１ｃをストレッチフィルム２２で固定する。ターンテーブルにあらかじめ積載物２１が嵌合するような凹部を設けておけば、積載物２１を凹部に落とし込むだけで余剰部１ｃの折り返しが可能となる。余剰部１ｃの出張り長さ（折り返し幅）Ｗは特に限定されないため、一つのサイズのシートパレットを広範なサイズの積載物に適用することができる。タブ部を含めたシートパレットの全周をフィルムで巻き込んでもよい。この場合はフォークリフトで取り扱う際に、タブ部の部分だけを解放する。

積載物が積載されたシートパレット１の取り扱い時には、まず、フォークリフトに装着されたプッシュプルアタッチメントによってタブ部１ｂを把持し、この状態でプッシュプルアタッチメントをフォークリフトのプラテンの根元側に引き寄せる。これによりタブ部１ｂが引っ張られ、シートパレット１がプラテン上を滑りながら移動する。そして、積載物が積載されたシートパレット１をプラテン上に載せたままフォークリフトを所望の場所まで移動させ、プッシュプルアタッチメントを押し戻す。これにより、シートパレット１はプラテン上から降ろされる。

シートパレット１は、石化資源由来の第１の熱可塑性樹脂（Ａ）と、植物由来の第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）と、第１及び第２の熱可塑性樹脂の双方に対して相溶性または分散性を示す第３の熱可塑性樹脂（Ｃ）と、からなるコンパウンド樹脂層から形成されている。

第１の熱可塑性樹脂（Ａ）はポリオレフィン系熱可塑樹脂であり、特に、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂またはポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等のポリオレフィン系樹脂が好適に用いられる。ポリエチレンには、極低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンが含まれる。

第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）はポリ乳酸系重合体（ＰＬＡ）である。ポリ乳酸系重合体としては、ポリ乳酸の他、乳酸とエステル形成能を有するモノマーとの共重合体を挙げることができる。ポリ乳酸系重合体は、天然物抽出物やこれらの誘導体や変性体の他、バイオマス原料から得られるモノマー、オリゴマー、またはこれらの誘導体や変性体を用いて合成される縮重合物、または、バイオマス原料以外を原料とする合成物であってもよい。

上記ポリ乳酸系重合体としては、具体的には、Ｌ−乳酸、またはＤ−乳酸を重合した、ポリＬ−乳酸、ポリＤ−乳酸、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の共重合体のポリ乳酸を挙げることができる。また、乳酸共重合体としては、乳酸とエステル形成能を有するヒドロキシカルボン酸、グリコール、ジカルボン酸等の共重合体を挙げることができる。エステル形成能を有するモノマーとしては、例えば、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシエナント酸、ヒドロキシカプリル酸、ヒドロキシペラルゴン酸、ヒドロキシカプリン酸等のヒロドキシカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、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、フマル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のジカルボン酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、ピナコール等のグリコール等を挙げることができる。これらは１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ポリ乳酸または上記共重合体の合成は、乳酸または乳酸とエステル形成能を有するモノマーとの脱水重縮合によることができる。乳酸の環状２量体であるラクチドまたはラクチドとヒドロキシカルボン酸等の環状物を、開環共重合して製造することもできる。

第３の熱可塑性樹脂（Ｃ）はポリオレフィンの主鎖または側鎖にカルボン酸基またはその誘導体を含有する変性重合体が好ましい。これらの例として、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート等のグリコールと脂肪族ジカルボン酸とからなる脂肪族、ポリエステルポリ（ブチレンサクシネート／アジペート／テレフタレート）、ポリ（ブチレンサクシネート／テレフタレート）、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）、ポリヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン等を挙げることができる。特に、エチレン−メタアクリル酸重合体とポリブチレンサクシネートの混合物が望ましい。

これらの樹脂は上述のように、第１及び第２の熱可塑性樹脂（Ａ），（Ｂ）の双方に対して相溶性または分散性を示す。ここで相溶性とは、第１及び第２の熱可塑性樹脂（Ａ），（Ｂ）の各々に親和性を有して混和物となる性質をいい、分散性とは、第１及び第２の熱可塑性樹脂（Ａ），（Ｂ）の各々の中に微粒子の状態で散在する性質をいう。上記の熱可塑性樹脂はこのような相溶性または分散性を示すものである。この相溶性または分散性によって、第１の熱可塑性樹脂（Ａ）の機械的諸特性を維持したまま、第１の熱可塑性樹脂（Ａ）と第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）との混合物を得ることができる。

第１の熱可塑性樹脂（Ａ）はわずかな量でも引張強度、伸び等の機械的特性を高めることができるため、最低１重量部あればよい。特に、後述する多層積層構造（図３参照）の場合、機械的特性の調整は第１の熱可塑性樹脂（Ａ）からなる表面層で調整可能であるため、コンパウンド樹脂層における第１の熱可塑性樹脂（Ａ）の含有量は大きな自由度を持っている。ただし、石化資源由来の樹脂の使用量を減らすという観点からは８０重量部以下程度に抑えることが望ましい。

第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）は、石化資源由来の樹脂の使用量を減らすという観点からは最低でも２０重量部あることが好ましいが、機械的特性の確保の観点からは９９重量部以下に抑えることが望ましい。

第３の熱可塑性樹脂（Ｃ）は、相溶性または分散性を確保するために１重量部以上、より好ましくは２重量部以上であることが望ましい。相溶性または分散性は第３の熱可塑性樹脂（Ｃ）の含有量の増加に従い向上するが、効果とコストのバランスからは３０重量部程度以下、より好ましくは２０重量部程度以下とすることが望ましい。上述したエチレン−メタアクリル酸重合体とポリブチレンサクシネートの混合物を用いる場合、各々が５重量部、合計１０重量部とすることが望ましい。

本発明の他の実施形態に係るシートパレットは、コンパウンド樹脂層の片面または両面に第１の熱可塑性樹脂（Ａ）からなる表面層を有している。図３にこのような多層積層構造のシートパレットの概略構成図を示す。シートパレットにおいては、引張強度や伸びだけでなく、摩擦係数や剛性も重要である。図３（ａ）に示すシートパレット１’の例では、コンパウンド樹脂層１１の裏面Ｓ２はポリエチレン、ポリプロピレン等からなる表面層１２で覆われている。プラテンに面する裏面Ｓ２は、シートパレットのスムーズな動きを実現するため、摩擦力（摩擦係数）がなるべく小さいことが望ましい。また、シートパレットは、ハンドリング上、強度だけでなく適正な範囲の剛性を備えていることが望ましい。さらに、シートパレットにより大きな引張強度が求められる場合もある。裏側表面層１２はこのような要求を満たすために設けられている。裏側表面層１２はコンパウンド樹脂層を形成する第１の熱可塑性樹脂（Ａ）と同じ樹脂からなっている。これによって、表面層とコンパウンド樹脂層とは熱圧着等により、接着剤を用いることなく接合されるため、製造工程の簡略化につながる。

図３（ｂ）は、他の実施形態の、多層積層構造のシートパレットの概略構成図を示す。この例では、図３（ａ）の構成に加えて、シートパレット１”の積載物の搭載される積載面Ｓ１に摩擦係数の大きな滑り防止層１３が設けられている。滑り防止層１３は、例えば直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・メチルメタアクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、アイオノマー樹脂からなる群より選ばれ、もしくはこれらの混合物からなる。このような滑り防止層１３を設けることによって、積載物が不用意に動いたり、荷崩れを起こしたりすることを防止できる。

積層構造の構成は図３の例に限定されず、例えば、コンパウンド樹脂層の両面に同一の表面層を設けてもよく、この場合、２つの表面層の膜厚は異なっていてもよい。ポリ乳酸系重合体を含むコンパウンド樹脂層は加水分解しやすく、耐久性で不利となる場合があるが、両面に表面層を設けることで、耐久性に優れたシートパレットを実現することができる。

シートパレットは、以下のようにして製造することができる。図４は、コンパウンド樹脂層のみからなるシートパレットの製造過程を示す概略図である。まず、押出し成形機Ａ１によって合成樹脂製の帯状原反６を形成し、ローラーＡ２で所定の厚さに整えて送り出す（工程Ａ）。成型工程における押出し条件は、積層樹脂フィルムの種類や混合割合、混合するポリオレフィンの種類と混合割合によって適宜調整される。典型的な成形条件は、押出機温度が２００〜３００℃、ダイ温度が２００〜２８０℃、冷却ロール温度が５０〜１００℃、成形速度が２〜１０ｍ／分である。

次に、送り出された帯状原反６の送り出し方向に沿った両側縁を、スリッターＢ１を用いて切り揃えて所定の幅に形成し、カッターＢ２を用いて、帯状原反６を送り出し方向に所定幅で切断分離し、略方形状のシート素材７を作成する（工程Ｂ）。切断する前に、帯状原反６に、送り出し方向に沿って罫書きばり９で罫書き線８ａを入れておく。

次に、押し切型刃Ｃ１を用いて、シート素材７のコーナー部を切り落とし整形し、押し型Ｃ２を用いて、罫書き線８ａを折り曲げ、折り曲げ罫線８を形成する（工程Ｃ）折り曲げ罫線８は図１のシート部１ａとタブ部１ｂとの境界線を形成し、シートパレットに荷物を積載する際の積み込み制限位置表示線として利用される。

ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）を第１の熱可塑性樹脂（Ａ）として、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）を第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）として用い、相溶化剤（第３の熱可塑性樹脂（Ｃ））として、エチレン−メタアクリル酸重合体（５重量部）とポリブチレンサクシネート（５重量部）の混合物（合計１０重量部）を添加して、２軸押出機を用いて２２０℃にて常法にて溶融混錬した。その後、約３ｍｍの直径で水中に押出し、固化させ、次いで３ｍｍ長に切断し、樹脂コンパウンドを得た。ポリエチレン及びポリプロピレンとポリ乳酸樹脂の混合比率は表１に示す通りである。

その後、この樹脂コンパウンドを用いて、図４に示したシートパレットの製造装置でシートパレットを作成した。押出し機の温度は２２０℃、ダイ温度は２２０℃、冷却ロール温度は８０℃に設定し、成形速度５ｍ／分にて厚み０．７ｍｍのシートパレットを作製した。また、比較例として、従来から公知であるポリプロピレン製のシートパレットを作成した。

作製したシートパレットの物性は、以下の要領で測定した。
試験片形状：ＪＩＳ２号ダンベル
線間初期長；２５ｍｍ
標線間隔：６ｍｍ
試験速度：５０ｍｍ／分
伸びは、応力歪曲線より、降伏点の応力と伸びを求めて評価した。結果を表１に示す。表中、ＭＤは縦方向（シートパレットの引張方向）、ＣＤは横方向を意味する。

これより、ポリ乳酸樹脂を含むシートパレットは従来構成のポリプロピレン製のシートパレットとほぼ同等の引張強さ及び伸びを示すことが確認された。本実施例からは、第１の熱可塑性樹脂（Ａ）は３０重量部以上、７５重量部以下、第２の熱可塑性樹脂（Ｂ）は２５重量部以上、７０重量部以下で良好な結果が得られている。

また、コンパウンド樹脂層の両面を当該コンパウンド樹脂層の第１の熱可塑性樹脂（Ａ）を構成する樹脂と同一の材料で形成された表面層で覆った３層シートについても同様の試験を行った。具体的には、第１の熱可塑性樹脂（Ａ）としてポリエチレンを用いた場合には、表面層としてポリエチレンを用い、第１の熱可塑性樹脂（Ａ）としてポリプロピレンを用いた場合には、表面層としてポリプロピレンを用いた。膜厚は、コンパウンド樹脂層が０．７ｍｍ、上下の表面層が各々０．１５ｍｍとした。これらの場合も、表１に示す通り、引張強さ、伸びとも良好な結果が得られた。

本発明の一実施形態によるシートパレットの斜視図である。 本発明のシートパレットの使用方法を示す概念図である。 多層積層構造のシートパレットの模式的断面図である。 コンパウンド樹脂層のみからなるシートパレットの製造過程を示す概略図である。

符号の説明

１，１’，１” シートパレット
１ａ シート部
１ｂ タブ部
１ｃ 余剰部
１１ コンパウンド樹脂層
１２ 表面層
１３ 滑り防止層
２１ 積載物
Ｓ１ 積載面
Ｓ２ 裏面

Claims (6)

1. 石化資源由来の第１の熱可塑性樹脂と、植物由来の第２の熱可塑性樹脂と、前記第１及び第２の熱可塑性樹脂の双方に対して相溶性または分散性を示す第３の熱可塑性樹脂と、からなるコンパウンド樹脂層を有するシートパレット。
2. 前記第１の熱可塑性樹脂はポリオレフィン系熱可塑樹脂であり、
   前記第２の熱可塑性樹脂はポリ乳酸系重合体であり、
   前記第３の熱可塑性樹脂はポリオレフィンの主鎖または側鎖にカルボン酸基またはその誘導体を含有する変性重合体である、
   請求項１に記載のシートパレット。
3. 前記第１の熱可塑性樹脂はポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂である、請求項２に記載のシートパレット。
4. 前記第１の熱可塑性樹脂は１重量部以上、８０重量部以下であり、
   前記第２の熱可塑性樹脂は２０重量部以上、９９重量部以下であり、
   前記第３の熱可塑性樹脂は１重量部以上、３０重量部以下である、
   請求項２または３に記載のシートパレット。
5. 前記第１の熱可塑性樹脂は３０重量部以上、７５重量部以下であり、
   前記第２の熱可塑性樹脂は２５重量部以上、７０重量部以下であり、
   前記第３の熱可塑性樹脂は１０重量部である、
   請求項３に記載のシートパレット。
6. 前記コンパウンド樹脂層の少なくとも一方の面に前記第１の熱可塑性樹脂からなる表面層を有している、請求項１から５のいずれか１項に記載のシートパレット。

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