JP2010284946A

JP2010284946A - ターポリン

Info

Publication number: JP2010284946A
Application number: JP2009142239A
Authority: JP
Inventors: Teru Nagata; 輝永田; Akio Inaba; 昭夫稲葉
Original assignee: Okamoto Industries Inc
Current assignee: Okamoto Industries Inc
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2010-12-24

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

特許第３１２６４３９号公報

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

ターポリンの断面構造を示した説明図である。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。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

１：ターポリン，１０：基材，１１，１２：樹脂層

Claims

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。
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。
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。
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。