JP4355265B2 - 結束用紙バンド - Google Patents

Description

本発明は野菜、花束、書類、新聞、雑誌、電線、ファイバー等の物品を結束するための結束用紙バンド、さらに詳しくは、引張強度及び耐衝撃性に優れた結束用紙バンドに関する。

従来から、物品の結束には、強度が強くかつ安価であるポリプロピレン等の合成樹脂製の結束バンド（以下ＰＰバンドという。）が広く用いられている。しかし、このＰＰバンドは、リサイクルが難しく、かつ廃棄時にもかさばる等、廃棄物処理の観点から問題とされている。また、その高い剛性のために、野菜、花束等の結束対象物を傷つけやすいという問題もある。
そこで、紙製の結束バンドが、種々提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
特開２０００−１７７７７０号公報 実開平５−２６８６６号公報

しかし、従来の紙製の結束バンドは、ＰＰバンドに比較して引張強度及び耐衝撃性に劣るため、自動梱包機を使用した結束は困難であり、手作業でしか結束ができなかった。
本発明は、上記事情に鑑みて、引張強度及び耐衝撃性に優れた結束用紙バンドを提供することを課題とする。

本発明は、以下の態様を含む
［１］３層以上の紙層が接着層を介して積層されており、前記紙層の少なくとも２層が、クルパック加工を施されて長さ方向に伸張特性を有する伸張紙であり、前記伸張紙に接着層を介して隣設される紙層がクルパック加工を施されていない平坦紙であることを特徴とする結束用紙バンド。
［２］少なくとも一方の最外層の紙層の外側にヒートシール層が設けられている［１］に記載の結束用紙バンド。
［３］自動梱包機用である［１］又は［２］に記載の結束用紙バンド。

［１］の発明によれば、伸張紙を用いることにより、引張強度及び耐衝撃性に優れた結束用紙バンドとすることができる。また、接着層を厚くすることなく、紙層間の接着強度に優れた結束用紙バンドとすることができる。そのため、結束用紙バンド全体の厚みを薄くすることが可能であり、ロール状とした際にもかさばらず、ひいては、この結束用紙バンドを利用した自動梱包機の小型化にも寄与するものである。
さらに、伸張紙が２層以上となることにより、耐衝撃性や湿潤強度に、より優れた結束用紙バンドとすることができる。
［２］の発明によれば、ヒートシール層を設けたことにより、ＰＰバンドと同様にヒートシールにより結束することができる。

本発明の結束用紙バンドは、複数の紙層とこの紙層を接着する接着層とから基本的に構成される。また、必要に応じて、一方又は双方の最外層の紙層の外側にヒートシール層が設けられている。
図１は、本発明の第１実施形態に係る結束用紙バンド１０であり、平坦紙１の一面側に、接着層２、伸張紙３、ヒートシール層４が順次積層されている。図２は、本発明の第２実施形態に係る結束用紙バンド２０であり、平坦紙１の一面側に、接着層２、伸張紙３、ヒートシール層４が順次積層され、平坦紙１の他面側にも、接着層２’、伸張紙３’、ヒートシール層４’が順次積層されている。

本発明の紙層を構成する紙は、機械パルプ(砕木パルプ)、化学パルプ，セミケミカルパルプ、又はこれらのパルプの混合物等の何れを用いた紙でもよく、古紙を含んでいてもよい。強度の点を考慮すると、化学パルプを主成分とする紙が好ましく、化学パルプの中でもクラフトパルプを主成分とするクラフト紙が特に好ましい。また、各種添加剤を添加することができる。特に湿潤紙力剤を添加することが好ましい。
具体的には、クラフト紙の他、上質紙、中質紙、下級紙、雑種紙（建材用原紙、容器原紙、グラシン紙）、クレーコート紙、紙管原紙、板紙、段ボール原紙、中芯原紙、再生紙等が挙げられる。

紙層の内、少なくとも１層は、長さ方向に伸張特性を有するようにクルパック加工（抄紙機上で紙を微細に収縮させる加工）を施された伸張紙である。伸張紙としては、ＪＩＳ Ｐ ３４０１（２０００年）に記載されたクラフト紙５種１号が好ましい。
クルパック加工は、通常、抄紙機ドライヤ・ロールの一部にニップ・ロールを介して、エンドレスの厚いゴムベルトを圧着回転させる装置を取り付け、ドライヤ・ロールと予め伸張させておいたゴムベルトとの間に湿紙を通し、ゴムベルトの収縮を利用して紙を収縮させることによって行われる。本発明の伸張紙としては、特にクラフト伸張紙が好ましい。
第１実施形態の結束用紙バンド１０は１層の伸張紙３を、第２実施形態の結束用紙バンド２０は２層の伸張紙３、３’を、各々有している。
本発明では、伸張紙を用いることにより、耐衝撃性や湿潤強度に優れた結束用紙バンドとすることができる。伸張紙の層は、強度確保の点から、結束用紙バンド２０のように、２層以上であることが好ましい。

本発明の紙層は総て伸張紙であってもよいが、伸張紙に接着層を介して隣設される紙層、すなわち、接着層を介して伸張紙と張り合わされる紙層は、クルパック加工を施されていない（紙表面にシワのない）平坦紙であることが好ましい。平坦紙としては、クラフト伸張紙以外のクラフト紙が特に好ましい。
伸張紙と伸張紙とを貼り合わせる場合、接着層を厚くしなければ所望の接着性が得られないが、伸張紙と貼り合わせる一方を平坦紙とすることにより、接着性を損なうことなく接着層を薄くすることができる。そのため、結束用紙バンド全体の厚みを薄くすることが可能であり、ロール状とした際にもかさばらず、ひいては、この結束用紙バンドを利用した自動梱包機の小型化にも寄与する。
第１実施形態の結束用紙バンド１０と第２実施形態の結束用紙バンド２０は、共に１層の平坦紙１を有している。紙層が３層以上の場合は、結束用紙バンド２０のように、伸張紙と平坦紙とが、交互に積層して接着されることが好ましい。

本発明では、最外層にヒートシール層を設けることによって、ＰＰバンドと同様にヒートシールによる結束が可能となる。この場合、ヒートシール層は、一方の最外層にだけ設けても、双方の最外層に設けてもどちらでもよい。
ヒートシール層の材質としては、種々の熱可塑性樹脂が使用できる。例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノマー樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル酸エステル重合体、酢酸ビニル重合体、アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル・エチレン共重合体、酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・プロピオン酸ビニル共重合体、等が挙げられる。これらの何れか若しくは２種以上を混合したもの使用することが好ましい。
第１実施形態の結束用紙バンド１０は１層のヒートシール層４を、第２実施形態の結束用紙バンド２０は２層のヒートシール層４、４’を、各々有している。

本発明の紙層は、互いに接着層を介して積層されている。接着層としては、上記ヒートシール層と同じ熱可塑性樹脂を用いることができる他、従来公知の熱硬化性樹脂が用いられる。なお、製造の便宜上、接着層をヒートシール層と同じ材質のもので形成することが好ましい。
熱硬化性樹脂としては、例えば、にかわ、デンプン糊、カゼイン、ゴム系接着剤、ユリア樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、レゾルシノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ポリエステル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ポリアロマテイック系（ポリイミド系、イミダゾール系等）樹脂接着剤等が挙げられる。
第１実施形態の結束用紙バンド１０は１層の接着層２を、第２実施形態の結束用紙バンド２０は２層の接着層２、２’を、各々有している。

本発明の結束用紙バンドの幅は、梱包物の重量に応じて選択でき、５〜５０ｍｍであることが好ましく、例えば、１５．５ｍｍとすることができる。５ｍｍ以上とすることにより、長さ方向の高い引張強度と耐衝撃性が得られ、５０ｍｍ以下とすることにより、手切れ性がよく、かつ低コストで回収、廃棄も容易な結束用紙バンドとすることができる。
本発明の結束用紙バンド全体の厚みは、１５０〜５００μｍであることが好ましい。
１５０μｍ以上とすることにより自動梱包機による高速結束を可能とすることができる。また、５００μｍ以下とすることにより、手切れ性、易廃棄性が向上し、また、自動梱包機を小型化することができる。

本発明のヒートシール層の厚み（両面に形成する場合は両面の厚みの合計）は、５〜５０μｍであることが好ましい。５μｍ以上とすることによりヒートシールによる高い接着強度が得られる。また、５０μｍ以下とすることにより製造コストを安価とすることができる。
本発明の接着層の厚みは、接着性が確保される限り、薄く形成されることが好ましい。接着層の必要な厚みは接着層の種類と紙層の材質によって異なる。
例えば、接着層をポリエチレン樹脂層としてクラフト伸張紙とクラフト紙（平坦紙）とを貼り合わせる場合、接着層の厚みは１０〜１５μｍとすることができる。接着層をポリエチレン樹脂層としてクラフト伸張紙同士を貼り合わせる場合、接着層の厚みは１６〜２５μｍとすることが必要である。
接着層を熱硬化性樹脂層としてクラフト伸張紙とクラフト紙（平坦紙）とを貼り合わせる場合、接着層の厚みは３〜１５μｍとすることができる。接着層を熱硬化性樹脂層としてクラフト伸張紙同士を貼り合わせる場合、接着層の厚みは８〜２０μｍとすることが必要である。
本発明の結束用紙バンドは、公知のラミネーターや塗工装置等を用いて、適宜製造することができる。

以下に実験例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論これらに限定されるものではない。なお、何れの実施例、比較例においても、評価試験に必要な試験片の大きさを確保する都合上、幅は１００ｍｍとした。

（実施例１）
樹脂層／伸張紙／樹脂層／平坦紙／樹脂層／伸張紙／樹脂層の順に積層し、実施例１の結束用紙バンドとした。
伸張紙としてはクラフト伸張紙（商品名：テープ用原紙、王子製紙製、坪量７３ｇ／ｍ^２）を、平坦紙としてはクラフト紙（商品名：ＯＫゴールド、王子製紙製、坪量７５ｇ／ｍ^２、重包装用）を用いた。また、樹脂層としては低密度ポリエチレン（商品名：ＬＣ−５２２、日本ポリケム社製）を用い、通常の押し出しラミネート法により１５μｍの厚みとなるように形成した。

（実施例２）
樹脂層を低密度ポリエチレンに代えて酢酸ビニル系接着剤（商品名：サイビノールＲＣ９０２、サイデン化学社製）とした他は、実施例１と同様にして積層し、実施例２の結束用紙バンドとした。
樹脂層の酢酸ビニル系接着剤は、固形分５ｇ／ｍ^２となるように塗工形成した。

（実施例３）［参考実施例］
樹脂層／伸張紙／樹脂層／平坦紙／樹脂層の順に積層し、実施例３の結束用紙バンドとした。伸張紙、平坦紙及び樹脂層は、何れも実施例１と同じとした。

（比較例１）
樹脂層Ａ／伸張紙／樹脂層Ｂ／伸張紙／樹脂層Ｂ／伸張紙／樹脂層Ａの順の順に積層し、比較例１の結束用紙バンドとした。
伸張紙としては実施例１の伸張紙と同じものを用いた。また、樹脂層としては低密度ポリエチレン（商品名：ＬＣ−５２２、日本ポリケム社製）を用い、通常の押し出しラミネート法により、樹脂層Ａは１５μｍの厚みとなるように、樹脂層Ｂは２０μｍの厚みとなるように、各々形成した。

（比較例２）
樹脂層Ａ／伸張紙／樹脂層Ｂ／伸張紙／樹脂層Ａの順に積層し、比較例２の結束用紙バンドとした。
伸張紙、平坦紙、樹脂層Ａ及び樹脂層Ｂは、何れも比較例１と同じとした。

（比較例３）
樹脂層／平坦紙／樹脂層／平坦紙／樹脂層／平坦紙／樹脂層の順に積層し、比較例３の結束用紙バンドとした。平坦紙及び樹脂層は、何れも実施例１と同じとした。

（比較例４）
樹脂層／段ボール用ライナー／樹脂層の順に積層し、比較例４の結束用紙バンドとした。樹脂層は実施例１と同じとした。段ボール用ライナーとしては、段ボール用ライナー（商品名：ＯＮＫ、王子板紙製、坪量２２０ｇ／ｍ^２）を用いた。

各実施例、比較例の結束用紙バンドを以下の方法で評価した。結果を表１に示す。
（引張強度）
ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定される方法に準じて、ロードセル式引張試験機を用いて引張速度０．３ｍ／分にて縦方向の引張強度を測定した。
（耐衝撃性）
ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定される方法に準じて、ロードセル式引張試験機を用いて引張速度０．３ｍ／分にて縦方向の伸びを測定した
（引裂強度）
ＪＩＳ Ｐ ８１１６に規定される方法に準じて、エルメンドルフ型引裂試験機を用いて、幅方向の引裂強度を測定した

（層間接着強度）
温度２３℃湿度５０％の試験室内において、底面が平らなバットにメチルアルコール（温度２３℃）を入れ、これに、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍの結束用紙バンドを試験片として浸す。１分間放置後試験片を取り出し、試験片の端部から手で剥がし剥がれる状況を観察し、以下の基準で評価した。
○：メチルアルコールが乾かない内に剥がそうとしても剥がれない。または、ほとんど剥がれない。
△：メチルアルコールが乾かない内に剥がすと剥がれるが、乾燥後は剥がれない。
×：乾燥後も一部又は全体が剥がれる。

表１に示すように、実施例の結束用紙バンドは、何れも耐衝撃性において高い特性が得られた。また、実施例１、２の結束用紙バンドは、同じ３層の紙層を備えた比較例３の結束用紙バンドよりも、引張強度が高かった。また、実施例の結束用紙バンドは、比較例３の結束用紙バンドとほぼ同等の引裂強度であり、手切れ性も確保されていた。
なお、伸張紙だけを貼り合わせて、平坦紙を用いなかった比較例１、比較例２では、実施例１〜３と比較して、紙層間の樹脂層の厚さを厚くしたにもかかわらず、層間接着強度が若干劣っていた。

本発明の結束用紙バンドは、野菜、花束、書類、新聞、雑誌、電線、ファイバー等の物品を結束するための結束用紙バンド、さらに詳しくは、引張強度及び耐衝撃性に優れた結束用紙バンドである。

本発明の第１実施形態に係る結束用紙バンドの断面図である。 本発明の第２実施形態に係る結束用紙バンドの断面図である。

符号の説明

１・・・平坦紙、２、２’・・・接着層、３、３’・・・伸張紙、
４、４’・・・ヒートシール層、１０、２０・・・結束用紙バンド

Claims (3)

1. ３層以上の紙層が接着層を介して積層されており、前記紙層の少なくとも２層が、クルパック加工を施されて長さ方向に伸張特性を有する伸張紙であり、前記伸張紙に接着層を介して隣設される紙層がクルパック加工を施されていない平坦紙であることを特徴とする結束用紙バンド。
2. 少なくとも一方の最外層の紙層の外側にヒートシール層が設けられている請求項１に記載の結束用紙バンド。
3. 自動梱包機用である請求項１又は請求項２に記載の結束用紙バンド。

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