ノンメタリックツイストタイ
本発明はツイストタイ本来の機能を有することは勿論、ツイストタイの空隙への滑り落ちやタイ自体の捻れ、クセ付き、タイ同士の絡みやもつれ、バラツキやほどけ等のない束巻き形状に容易に形成できることにより束巻き形状からの繰り出しがスムーズに行えるノンメタリックツイストタイを提供する。本発明は非ハロゲン部材で構成される芯部と羽根部を有するリボン形状のノンメタリックツイストタイにおいて、▲１▼総幅１．５〜２０．０ｍｍ、羽根部の平均厚さ０．０２〜０．２０ｍｍ、芯部の最大厚さが総幅の０．０４〜０．３０倍であるような形状、▲２▼捻り強度が５．０〜１５Ｎの結止性能、▲３▼引張弾性率が５０００〜３００００Ｍｐａの剛性力、▲４▼賦型性が９０％以上、賦型保持率が７０〜９５％の束巻き性能、▲５▼繰り出し方向に対する側湾度が１０度以内、巻き方向に対するカール半径が５０〜２００ｍｍの範囲の繰り出し性能を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は主としてパンや菓子等を製造または販売する食品会社、切り花等を生産または販売する農園会社、配線具付き電気・電子製品を製造または販売する電気・電子機器会社などで結束機を用いて被結束材を結束する場合に用いる、芯部に芯線を有さないもしくは芯部の芯線に針金を用いない、良好な束巻き形状に形成できるノンメタリックツイストタイに関する。
【背景技術】
従来、この種の長尺巻きのツイストタイはリール等への捲重状態においてタイのリール空隙への滑り落ちや捻れ、クセ付き、タイ同士の絡みやもつれ、リールからのタイのほどけやバラツキがなく、かつスムーズな繰り出しが必要なところから、被覆材に用いる樹脂材として軟質ＰＶＣを用い、芯材として賦型性の大きい針金を用いたツイストタイをプラスチックリール等に捲回し、これを結束機にかけて毎分５０〜１００回の高結束回数で被結束物を結束する場合に多く用いられている。
一方、近年、環境への配慮から、特に、食品会社、電気・電子機器会社などからは芯材（または芯部）には針金を用いず、しかも被覆材等の使用材料の材質がオレフィン樹脂等の非ハロゲン材料であるような製品の供給が強く要望されてきている。
これらの要望に応えるため、例えば芯材としてプラスチック線を用い、被覆材に紙またはＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＢＴなどのオレフィン樹脂を用いた貼り合わせツイストタイとしては、実開昭６０−１９０６５４号公報、特開平１１−２９３５７７号公報、特開２０００−１１８５５５号公報などが、またオレフィン等の樹脂を用い羽根部を芯部と一体押出し成型する芯部に芯線を用いない押出し式の無芯ツイストタイとしては、ＵＳＰ４７９７３１３号公報、特許第２５２０４０３号公報、特許第２８１３９９４号公報、ＵＳＰ５１５４９６４号公報、特開２０００−９５２６７号公報などが本発明の出願人により既に提案されている。
即ち、実開昭６０−１９０６５４号公報には、芯線としてポリエステルなどの合成樹脂線を用い、被覆材としてポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの合成樹脂材料を用いた、腐食しにくく、指先の怪我が防げ、漏電の原因とならず、金属探知機での使用が可能な貼り合わせツイストタイが開示されている。
また、特開平１１−２９３５７７号公報には、芯線として延伸加工したポリエチレンの合成樹脂線を用い、被覆材としてポリエステル蒸着フィルムなどのプラスチックフィルムを用いた、装着・解除の操作性のよい貼り合わせツイストタイとその製造方法が開示されている。
さらにまた、特開２０００−１１８５５５号公報には、芯線としてマルチフィラメント状のプラスチック線を用い、被覆材として不織布、紙またはプラスチックフィルムを用いた、▲１▼結束箇所が緩み戻ることなく容易に解包装や捩り戻しができる、▲２▼柔軟性がある、▲３▼芯材の飛び出しがない、などの特徴を有する貼り合わせツイストタイが開示されている。
一方、ＵＳＰ４７９７３１３号公報、特許第２５２０４０３号公報には、押出し成型によって得られる芯部に芯線を用いない無芯ツイストタイが開示されており、例えばポリアルキレンテレフタレート、スチレンアクリロニトリルコポリマー、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルを少なくとも５０％以上含む熱可塑性重合体であって、約３０℃より高いガラス転移温度を有し、約１０〜３０℃の温度でガラス／ゴム転移挙動を示す重合体物質を含み、▲１▼手動または機械装置により結束できる、▲２▼広い温度範囲で結束、ほどき、再結束でき、結束をかたく保持できる、▲３▼マイクロウェーブのオーブン中で使用できる、▲４▼高温処理でもかたい結束を保持できる、などの特徴をもつツイストタイが開示されている。
また、特許第２８１３９９４号公報には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなる結晶性熱可塑性合成樹脂と粒径６０μ以下のガラスビーズからなり、延伸倍率が２．５倍以上に延伸されて得られた、ひねりやすく、ひねり結束保持状態を保てる、芯部に芯線を用いない無芯ツイストタイが開示されている。
さらに、ＵＳＰ５１５４９６４号公報には、約１００〜２５０℃の結晶化温度において１０〜６０％の結晶化度を有する重合体樹脂を２．５倍以上に延伸押出しして得られる、ひねりやすく、ほどきやすい、芯部に芯線を有しないリボン形状のワイヤレスツイストタイが開示されている。
また、特開２０００−９５２６７号公報には、芯部の役目をする凸面部の引張弾性荷重値が１００〜６２５ｋｇｆであり、羽根部の役目をする平面部の引張弾性荷重値が２０〜１２０ｋｇｆであって、前者の荷重値が後者の荷重値の２倍以上であるような、変形させやすさと強固な結束性という２つの相矛盾する性能を同時に満足する、芯部に芯線を有しないプラスチック結束タイが開示されている。
芯部に芯線を有しないもしくは芯部の芯線に針金を用いず、しかも被覆材の使用材料がオレフィン樹脂等の非ハロゲン材料で構成される、これらのツイストタイは、性能面についての改善にめざましいものがあり、短尺でカットされた形状においては十二分にその機能を発揮し問題なく使用することができるようになってきた。しかし、その一方において、従来の針金を芯線とし、被覆材をＰＶＣとしたツイストタイに比べ、本質的に芯部の賦型性が針金に比べて弱い上に、被覆材が軟質ＰＶＣに比べてそれ以上の硬さを有してしまうために、リール巻き等の束巻き形状に捲回するという形状にはどうしても不向きで、捲回時や運送時、使用時にツイストタイのリール空隙部への滑り落ちやタイ自体の捻れや、クセ付き、タイ同士の絡みや、もつれ、巻き状態からのほどけやばらけが生じ、この結果スムーズな繰り出しができないなどの多くの問題が発生し、まだ完全なものに到っていないのが実情である。
発明の目的
本発明はかかる従来技術の問題を解消するために創案されたものであり、その目的はツイストタイ本来の機能を有することは勿論、ツイストタイが束巻き形状に容易に形成できることにより、束巻き形状からの繰り出しがスムーズにできるノンメタリックツイストタイを得ることにある。
より具体的には、本発明の目的は芯部、羽根部共に非ハロゲン材料で構成され、ツイストタイ本来の必要機能、例えばひねり性能や結止性能を十分に発揮できるリボン形状のノンメタリックツイストタイであって、束巻き状態を形成保持するにあたってタイの巻き治具空隙への滑り落ちやタイ自体の捻れやクセ付き、タイ同士の絡みやもつれ、さらには巻き状態におけるタイ自体のばらけやほどけ等が生じにくい、束巻き形状に形成保持して、被結束材を機械結束する作業時において束巻き形状からのスムーズな繰り出しを実現せしめるノンメタリックツイストタイを得ることにある。
発明の概要
本発明は非ハロゲン材料で構成される芯部と羽根部を有するリボン形状のノンメタリックツイストタイであって、総幅が１．５〜２０．０ｍｍであり、羽根部の最大厚さが０．０２〜０．２０ｍｍであり、かつ芯部の最大厚さが総幅の０．０４〜０．３０倍であることを特徴とするノンメタリックツイストタイである。
本発明のノンメタリックツイストタイの好ましい熊様では、捻り強度が５．０〜１５Ｎの結止性能、引張弾性率が５０００〜３００００Ｍｐａの剛性力、賦型性が９０％以上、賦型保持率が７０〜９５％の束巻き性能、繰り出し方向に対する側湾度が１０度以内、巻き方向に対するカール半径が５０〜２００ｍｍの範囲を保持する繰り出し性能を有する。
【図面の簡単な説明】
本発明を下記図面に基づいて説明するが、これらの図面は説明のために用いるものであって、本発明を何ら制限するものではない。
図１は束巻き形状に長尺巻きされた本発明のノンメタリックツイストタイの一例を示す斜視図である。
図２は押出し成型により得られた本発明のノンメタリックツイストタイの一例を示す斜視図である。
図３は貼り合わせ成型により得られた本発明のノンメタリックツイストタイの一例を示す斜視図である。
図４は本発明のノンメタリックツイストタイが用いられる結束機の一例を示す斜視図である。
図５はひねり状態を示す本発明のノンメタリックツイストタイの一使用例図である。
図６は本発明のノンメタリックツイストタイのひねり強度（結止力）を測定する場合の測定方法の概略図である。
図７は本発明のノンメタリックツイストタイの賦型性と賦型保持性を測定する場合の測定方法の概略図である。
図８は本発明のノンメタリックツイストタイが束巻き形状からを繰り出された時の繰り出し方向に対する側湾度を測定する場合の測定方法の概略図である。
図９は本発明のノンメタリックツイストタイが束巻き形状から繰り出された時の束巻き方向に対するカール半径を測定する場合の測定方法の概略図である。
発明の詳述
本発明のノンメタリックツイストタイ１は一般に図２に示すような押出し成型タイプのノンメタリックツイストタイ１ａ又は図３に示すような貼り合わせタイプのノンメタリックツイストタイ１ｂの形態をとる。前者のタイ１ａは例えば非ハロゲン樹脂を主成分とする配合組成物を芯部３と羽根部４を有する形状に押出し一体成形することにより得ることができ、後者のタイ１ｂは例えば芯部３に非ハロゲンのプラスチックの芯線５を内在させ、非ハロゲン樹脂で構成されるプラスチックフィルムの被覆材６または同フィルムを内面にラミネートした紙、不織布などの被覆材６を上下より重ね合わせて貼り合わせ成型することにより得られる。これらのノンメタリックツイストタイ１ａ又は１ｂは図１に示すように束巻き治具（リール）に束巻き形状に長尺巻きされた状態で供給される。
本発明のノンメタリックツイストタイ１は例えば図４に示すような結束機１１にかけて、特に長さに制限はないが例えば５００ｍ〜５０００ｍ程度の長尺束巻き２の状態での使用を可能とするもので、このためには結束機１１で結束した時の結束性能、例えば図５に示すようなひねり状態でのひねり強度（図６に示すような方法で測定される結止力で表わされる）が優れていることは勿論のこと、リール巻きやダイヤ巻き等の束巻き形状２において輸送中あるいは使用中に起こりやすいツイストタイ１のリール２ａ空隙への滑り落ち、タイ１のねじれやクセ付き、タイ１同士の絡みやもつれ、またはリール２ａからのタイ１のほどけやばらけが生じるものは好ましくなく、これらが解決されているものでなければならない。
ノンメタリックツイストタイ１がリール巻き等の束巻き形状２に捲回される場合、捲回時や輸送時や使用時に結束タイ１のリール２ａ空隙への滑り落ち、タイ自体のねじれやクセ付き、タイ１同士の絡みやもつれ、タイ１のリール２ａからのほどけやばらけなどの現像が生じやすい。
この結果、例えばツイストタイ１のリール空隙への落ち込みやねじれ、あるいはツイストタイ１同士の絡みやもつれ等がおきると、束巻き状態２からの繰り出しに際してはツイストタイ１に不均一な抵抗がかかり、ツイストタイ１が左または右に湾曲する不具合が生じる。
また、ツイストタイ１のクセ付きはリール２ａ巻き方向に対するカールを引き起こし、結束ミスの原因となる。
逆に、ツイストタイ１の賦型性、賦型保持性の悪さからくる束巻き形状２におけるばらけやほどけは結束機結束におけるひねりにくさや羽根割れの原因となる。
本発明者らはこれらの問題の解決に鋭意取り組んだ結果、ツイストタイ１の繰り出し時における側湾度α及び巻き方向に対するカール半径ｒを一定範囲に制御することにより結束ミスを誘発しない良好な繰り出し状態が得られることを見出した。
即ち、図８に示すような繰り出し方向に対する左右への湾曲度αは１０度以内に保持することが必要である。そのわけは、湾曲度が１０度を越える場合、結束機１１でのタイのつかみがうまくいかず、結束ミスにつながることが多いからである。
また、巻き方向に対するカール半径ｒは５０〜２００ｍｍの範囲を確保する必要がある。これは２００ｍｍを越える上反りがおこり、結束機１１での連続結束ができにくく、５０ｍｍ未満では逆に下反りのため結束機１１での連続結束に支障をきたすことが多かったからである。
一方、結束機１１での結束におけるひねりにくさや羽根割れを追求した結果、ツイストタイ１の捻り強度即ち結止力が５〜１５Ｎの範囲にあるツイストタイ１はこの不具合の発見頻度が極めて低かった。
これらの研究の知見に基づき、本発明者らは束巻き形状２におけるツイストタイ１のリール２ａ空隙への落ち込みやねじれ、或いはタイ１同士の絡みやもつれが生じにくい結束タイ１の形状についてさらに検討を加えた。
この結果、落ち込みやねじれ、あるいは絡みやもつれを引き起こしにくいツイストタイ１はその総幅（第２図、第３図のｗ）は１．５０〜２０．０ｍｍ、より好ましくは２．５〜２０．０ｍｍの範囲であった。
総幅ｗが１．５０ｍｍより狭くなるとツイストタイ１の羽根部４の機能が発揮しにくく、落ち込みやねじれ、からみ、もつれの頻度が増加した。また、２０ｍｍより広くなると羽根部４の幅も広がり、このツイストタイ１のねじり結束に支障をきたすことが多かった。
さらに、羽根部４の厚さについて検討した結果、羽根部４の最大厚さは０．０２〜０．２ｍｍ、さらに好ましくは０．０３〜０．２ｍｍの範囲が適当であった。
羽根部４の厚さが０．０２ｍｍより薄いと羽根部４としての効果を発揮しにくく、例えば振動によるリール２ａの空隙への落ち込みなどが起こった。また、０．２ｍｍより厚いと結束時において羽根割れが生じるなどの問題が起こった。
次に芯部３について検討を加えた結果、芯部３の最大厚さｈは総幅ｗとの関係において捉えられねばならないという事実が判明した。
即ち、芯部３の最大厚さｈ（高さ）は束巻き形状２にした場合のツイストタイ１の安定性の面と結束のしやすさという面から、幅ｗが大きくなれば厚くせねばならず、幅ｗが狭くなればなるほど小さくする必要が認められた。
これらを追求した結果、芯部３の最大厚さｈがツイストタイ１の総幅ｗの０．０４〜０．３０倍、さらに好ましくは０．０５〜０．２５倍であるとき束巻き性能と結束性能の両面を最も満足させうることがわかった。
芯部３の最大厚さｈが総幅ｗに対して０．０４倍未満の場合は、形状的にほとんど板状となり、束巻きにおいては安定した状態を示したが、結束面からはねじる際の支点が広がり、ひねりにくく、結束不良が生じやすくなった。
また、逆に最大厚さｈが総幅ｗに対して０．３倍を越える場合は、結束のしやすさという点では良好であったが、束巻きする際には芯部３が突起している関係上、束巻き形状２の状態が不安定となり、この結果、束巻きの際にツイストタイ１が滑りやすく、空隙への落ち込みや、タイ１同士の絡み、もつれなどにつながるおそれがあった。
なお、芯部３の形状を特に束巻き形状２の配慮から図２に示すとおり片面凸形状とすることもできるが、特にこの形状にこだわる必要はなく、要は総幅ｗに対し０．０４〜０．３倍の厚さｈを有するものであればよい。
次に、本発明者らは束巻き形状２において結束タイ１にばらけやほどけを引き起こしやすい現象について検討した。この結果、ばらけやほどけを生じさせないためには結束タイ１に９０％以上の賦型性と７０〜９５％の賦型保持性を付与する必要があることを見出した。
また、結束時において、結束ミスを出さないためのひねり強度について検討を加えた結果、５〜１５Ｎの結止力（捻り強度）を有するツイストタイ１が最も結束ミスが少なかった。
上記の所望の数値範囲の賦型性、賦型保持性、結止力は引張弾性率が５０００〜３００００Ｍｐａの値を有するツイストタイ１において得られた。
また、引張弾性率は、▲１▼１０倍以上の高延伸されたプラスチック芯材５（図３）を用いるか、または▲２▼充填剤を添加した配合物を押出し成型し、次いで２．５倍以上の延伸を施して得る（図２）かのいずれかにより得ることができる。
捻り強度（結止力）について述べれば、機械結束においては５〜１５Ｎのひねり強度（結止力）が好ましかった。言い換えれば、ひねり強度（結止力）が５Ｎ未満のものは機械結束においては結束直後にほどけるなどの結束ミスがあった。また、ひねり時に強い負荷を与える１５Ｎ超のものでは、機械に負荷がかかる結果、結束部が団子状に結束されるなど結束状態にまずさが発現した。
さらに付け加えれば、ひねり強度（結止力）が５Ｎ未満の強度を持つものは被結束物７からのすっぽ抜けやわずかな力で解き戻しが起こるなど、ツイストタイ１としての機能に問題があった。１５Ｎ超のものは結止力としては問題ないものの、締まりすぎる結果、解き戻し性が悪く再利用しづらい欠点があった。
一方、賦型保持性について述べると、賦型保持性が７０％未満のものはリール２ａからのタイ１のばらけを誘発することが多く、９５％超のものでは回復力に乏しい結果、空隙への滑り落ちや線同士の絡みやもつれの頻度が多かった。
また、賦型性が９０％未満のツイストタイ１では束巻き時にリール２ａ等へ沿いにくく、またタイ１自体の反発性が大きく、リール２ａへの落ち込みや絡み、もつれの原因となった。
次に、本発明のツイストタイの材料を、図２に示す押出し成型タイプのノンメタリックツイストタイ１ａ（以下、押出しタイという）と図３に示す貼り合わせ成型タイプのノンメタリックツイストタイ１ｂ（以下、貼り合わせタイという）に分けて説明する。
押出しタイ１ａは非ハロゲンの熱可塑性樹脂を主成分とする配合組成物からなり、前記熱可塑性樹脂としてはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ナイロン６，ナイロン６．６等のポリアミド系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のポリアセタール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、アセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ビニロン等のポリビニル系樹脂、澱粉、ポリ乳酸等の生分解性樹脂、レーヨン等の再生セルロース樹脂、ポリアクリロニリトル、ポリアクリロニリトルとアクリル系モノマーとの共重合体などの、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、などの群から選ばれる１種または２種以上の混合物が用いられる。
さらに、押出しタイ１ａは上記の熱可塑性樹脂以外に、必要によりホワイトカーボンに代表される珪酸、クレーなどの珪酸アルミニウム、タルクなどの珪酸マグネシウム、雲母粉など珪酸化合物に代表される珪酸塩類、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムに代表される炭酸塩類、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタンに代表される金属酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムに代表される金属水酸化物、および硫酸バリウム、カーボンブラックなどの充填剤、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛などの滑剤、トリメリテート系、フタレート系、フマレート系、アジペート系、アゼレート系、セバケート系、ポリエステル系、ステアレート系等の可塑剤及び顔料などを適宜選択添加した配合物より構成される。
なお、形状的に芯部３と羽根部４には厚さの差が設けられるが、このわけは、厚さの差により芯部３には剛性を、羽根部４には柔軟性を付与するためである。また、図２において、芯部３の形状を片面凸形状で示したが、芯部３の形状は勿論これに限定する必要はなく、両面凸形状でもよく、要は羽根部４との一定の厚さの差が設けてあればよい。また、芯部３は図面においては略中央部に位置するがその位置は必ずしも中央部に限る必要はなく、端部であってもよい。またその数も１つに限定する必要はなく、両端部にそれぞれ１つ設けてもよく、所望の箇所に複数個を設けてもよい。
さらにまた、押出しタイ１ａにおいては、芯部３の剛性をより一層高めるために、芯部３と羽根部４を異なった配合とし、２軸押出し機で押出し成型することも可能である。
一方、貼り合わせタイ１ｂは、非ハロゲン樹脂からなるプラスチックフィルムまたはＰＥなどの熱可塑性樹脂を内面にラミネートした紙、不織布などからなる２枚の羽根部の役目をする被覆材６の間に塑性変形が容易な非ハロゲン樹脂からなるプラスチック芯材５が挟み込まれた構成となっている。なお、非ハロゲン樹脂からなるプラスチックフィルムとしては厚さ１０〜１００μのＰＥ、ＰＰなどのオレフィンフィルム、ＰＥＴ、ＰＢＴなどのポリオレフィンテレフタレートフィルム、アセテートフィルム、もしくはこれらの積層体からなるフィルム、またはこれらをベースとした金属蒸着フィルムが重用されるが特にこれらに制限される必要はなく、羽根部としての性能を保持できるものであればよい。また、貼り合わされる２枚の被覆材は同一のものでもよいし、例えば紙とＰＥＴフィルムのように異なるものであってもよい。
芯材５はポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリオレフィンテレフタレート系樹脂、ポリアミド樹脂などを主成分とする１０倍以上に高延伸された直径０．３〜１．８ｍｍの塑性変形が容易な非ハロゲン樹脂からなるプラスチック細線が好ましく用いられる。
このようにして得られた本発明のツイストタイ１は例えば図４に示す結束機１１を用いて結束することができる。図４の結束機１１では、例えば図５に示されるような袋状の被結束物７の開封部を結束機本体１１の結束溝１３に差し入れ連続的に結束する。本発明のツイストタイ１においては結束に必要な性能を有しており、束巻き形状２からの繰り出しが安定しているため、結束回数が５０〜１００回／分という高スピードの作業においても結束ミスを最小限に抑えることができる。
本発明のツイストタイ１は上述のごとき束巻き形状で使用される他、園芸などの用途向きに手びねり用として束巻き形状より引き出し所望の長さにカットして用いることもできる。また、あらかじめ手びねり用などの用途向きに生産するカット品についても、その工程中における大巻き、中巻き、小巻きからのスリット作業、またはカット作業が上述のごとき良好な束巻き性能、繰り出し性能を有するため、極めてスムーズに行えるので、美しい仕上がりの、しかも生産コストの安いカット品を得ることができる。
【実施例】
捻り強度（結止力）の測定方法
図６に示すとおり、被結束物７より抜き取った後のツイストタイ１のループ部８を結止部９と対向する位置で切断し、サンプルとする。
測定は切断によりできたループ端末を引張試験機の上下チャックにそれぞれセットし、３００ｍｍ／分の速度で引張り、結止力を測定する。
賦型性・賦型保持性の算出方法
賦型性と賦型保持性（巻き形状への保持状態）は下の式より求められる。
賦型性（曲がりやすさ）Ｂ（％）＝｛（ｌ０−ｌ１）／（ｌ０）｝×１００
賦型保持性（沿いやすさ）Ｒ（％）＝｛１−（ｌ３−ｌ２）／ｌ２｝×１００
ｌ ：標点間距離
ｌ０：非荷重時の標点間直線距離
（非荷重時のダイヤルゲージ測定厚さ−試料厚さ×２）
ｌ１：荷重時の標点間直線距離
（荷重時のダイヤルゲージ測定厚さ−試料厚さ×２）
ｌ２：放置直後の標点間直線距離
ｌ３：放置２分後の標点間直線距離
賦型性・賦型保持性の測定方法
図７に示すごとく、▲１▼束巻きより採取したツイストタイ１を正確に８０ｍｍの長さにカットして、サンプルとし、サンプルの中央位置に一定の標点間距離１をもつ標線Ｍをつける（図７（ａ））。▲２▼サンプルを緩やかに端末を揃えるように折り曲げ、標線Ｍ部位をＪＩＳＺ０２３７（ＪＩＳＢ７５０３）に定められた測定荷重８０ｇのダイヤルゲージ１４で挟み、非荷重時の標点間直線距離ｌ０と荷重時の標点間直線距離ｌ１とをダイヤルゲージ１４の目盛りから読みとり、上述の式により賦型性を求める（図７（ｂ））。▲３▼次にダイヤルゲージ１４を除去し、金尺で放置直後の標点間直線距離ｌ２を測定すると共に、２分後の標点間直線距離ｌ３を測定し、上述の式により賦型保持性を測定する（図７（ｃ））。
側湾度の測定方法
図８に示すとおり、側湾度は束巻きのツイストタイ１を繰り出した時のツイストタイ１の繰り出し方向に対する左または右への側湾度を測定する。即ち、束巻きから略２０ｃｍの長さにタイ１を引き出し、側湾度測定用厚紙１５を図のようにあてて厚紙１５に付されたいずれかの線形に沿わし、束巻きから繰り出したタイの側湾度を測定する。
カール半径の測定方法
図９に示すとおり、カール半径の測定は、束巻き方向に対するカール半径ｒを測定する。即ち、束巻きから巻きの一周分を静かに巻き戻し、カットする。あらかじめ準備した弧線引きされたカール半径測定用厚紙１６を用い、サンプルの周囲を図のように厚紙１６の一致する弧線にあわせ、その弧線までの半径ｒをカールの半径ｒとする。
【実施例１】
表１の押出しタイの配合例に記載の配合を用いて押出し、３倍に延伸して図２に示すような形状のツイストタイを得ると共に、これを略１０００ｍ束巻き状に巻き取り、押出しタイサンプルＡ−１〜Ａ−６を得た。この各サンプルの寸法形状および性能の測定結果は表３のとおりであった。また、各サンプルを結束機にかけ、実用テストに供した結果は表４に示すとおりであった。
【実施例２】
表２に記載の各ＰＥ芯線（ａ〜ｅ）毎に、同じく表２に記載の被覆材を用いて該芯線を複数本被覆材中に平行に内在せしめるように貼り合わせた後、各幅にスリットして図３に示すような形状の貼り合わせ結束タイを得た。次にこれを略１０００ｍの束巻き状に巻き取り、貼り合わせタイサンプルＢ−１〜Ｂ−５を得た。この各サンプルの寸法形状及び性能の測定結果は表３のとおりであった。また、各サンプルを結束機にかけて実用テストに供した結果は表４に示すとおりであった。
表３、表４に認められるように、本発明のノンメタリックツイストタイ１はツイストタイ本来の必要機能を十分に発揮できる形状、性能を有していた。また束巻き状態にあっては、束巻き具の空隙への滑り落ちやタイ自体の捻れ、クセ付き、タイ同士の絡みやもつれ、束巻き状態におけるばらけやほどけの極めて少ない形状に形成・保持できていることが認められた。さらに被結束材を結束する際の繰り出し及びその結束性にも十分満足できるものであった。
【発明の効果】
本発明のノンメタリックツイストタイは上述のような構成を有するので、以下のような効果を奏することができる。
▲１▼束巻き形状に捲回したときにリール空隙への滑り落ち、タイ自体のねじれやクセ付き、タイ同士の絡みやもつれ、巻き状態からのほどけやばらけが少なく、スムーズな繰り出しができる。
▲２▼機械結束に必要な性能を全て有しており、機械結束におけるミスが極めて少ない。
▲３▼金属線を使用していないなど使用時の安全性が高い。
▲４▼非ハロゲン部材で構成されており「環境」を配慮した製品となっている。
▲５▼機械結束用の長尺巻きから手結束用のカット品まで幅広い用途に展開できる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
発明の分野
本発明は主としてパンや菓子等を製造または販売する食品会社、切り花等を生産または販売する農園会社、配線具付き電気・電子製品を製造または販売する電気・電子機器会社などで結束機を用いて被結束材を結束する場合に用いる、芯部に芯線を有さないもしくは芯部の芯線に針金を用いない、良好な束巻き形状に形成できるノンメタリックツイストタイに関する。
【背景技術】
従来、この種の長尺巻きのツイストタイはリール等への捲重状態においてタイのリール空隙への滑り落ちや捻れ、クセ付き、タイ同士の絡みやもつれ、リールからのタイのほどけやバラツキがなく、かつスムーズな繰り出しが必要なところから、被覆材に用いる樹脂材として軟質ＰＶＣを用い、芯材として賦型性の大きい針金を用いたツイストタイをプラスチックリール等に捲回し、これを結束機にかけて毎分５０〜１００回の高結束回数で被結束物を結束する場合に多く用いられている。
一方、近年、環境への配慮から、特に、食品会社、電気・電子機器会社などからは芯材（または芯部）には針金を用いず、しかも被覆材等の使用材料の材質がオレフィン樹脂等の非ハロゲン材料であるような製品の供給が強く要望されてきている。
これらの要望に応えるため、例えば芯材としてプラスチック線を用い、被覆材に紙またはＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＢＴなどのオレフィン樹脂を用いた貼り合わせツイストタイとしては、実開昭６０−１９０６５４号公報、特開平１１−２９３５７７号公報、特開２０００−１１８５５５号公報などが、またオレフィン等の樹脂を用い羽根部を芯部と一体押出し成型する芯部に芯線を用いない押出し式の無芯ツイストタイとしては、ＵＳＰ４７９７３１３号公報、特許第２５２０４０３号公報、特許第２８１３９９４号公報、ＵＳＰ５１５４９６４号公報、特開２０００−９５２６７号公報などが本発明の出願人により既に提案されている。
即ち、実開昭６０−１９０６５４号公報には、芯線としてポリエステルなどの合成樹脂線を用い、被覆材としてポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの合成樹脂材料を用いた、腐食しにくく、指先の怪我が防げ、漏電の原因とならず、金属探知機での使用が可能な貼り合わせツイストタイが開示されている。
また、特開平１１−２９３５７７号公報には、芯線として延伸加工したポリエチレンの合成樹脂線を用い、被覆材としてポリエステル蒸着フィルムなどのプラスチックフィルムを用いた、装着・解除の操作性のよい貼り合わせツイストタイとその製造方法が開示されている。
さらにまた、特開２０００−１１８５５５号公報には、芯線としてマルチフィラメント状のプラスチック線を用い、被覆材として不織布、紙またはプラスチックフィルムを用いた、▲１▼結束箇所が緩み戻ることなく容易に解包装や捩り戻しができる、▲２▼柔軟性がある、▲３▼芯材の飛び出しがない、などの特徴を有する貼り合わせツイストタイが開示されている。
一方、ＵＳＰ４７９７３１３号公報、特許第２５２０４０３号公報には、押出し成型によって得られる芯部に芯線を用いない無芯ツイストタイが開示されており、例えばポリアルキレンテレフタレート、スチレンアクリロニトリルコポリマー、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルを少なくとも５０％以上含む熱可塑性重合体であって、約３０℃より高いガラス転移温度を有し、約１０〜３０℃の温度でガラス／ゴム転移挙動を示す重合体物質を含み、▲１▼手動または機械装置により結束できる、▲２▼広い温度範囲で結束、ほどき、再結束でき、結束をかたく保持できる、▲３▼マイクロウェーブのオーブン中で使用できる、▲４▼高温処理でもかたい結束を保持できる、などの特徴をもつツイストタイが開示されている。
また、特許第２８１３９９４号公報には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなる結晶性熱可塑性合成樹脂と粒径６０μ以下のガラスビーズからなり、延伸倍率が２．５倍以上に延伸されて得られた、ひねりやすく、ひねり結束保持状態を保てる、芯部に芯線を用いない無芯ツイストタイが開示されている。
さらに、ＵＳＰ５１５４９６４号公報には、約１００〜２５０℃の結晶化温度において１０〜６０％の結晶化度を有する重合体樹脂を２．５倍以上に延伸押出しして得られる、ひねりやすく、ほどきやすい、芯部に芯線を有しないリボン形状のワイヤレスツイストタイが開示されている。
また、特開２０００−９５２６７号公報には、芯部の役目をする凸面部の引張弾性荷重値が１００〜６２５ｋｇｆであり、羽根部の役目をする平面部の引張弾性荷重値が２０〜１２０ｋｇｆであって、前者の荷重値が後者の荷重値の２倍以上であるような、変形させやすさと強固な結束性という２つの相矛盾する性能を同時に満足する、芯部に芯線を有しないプラスチック結束タイが開示されている。
芯部に芯線を有しないもしくは芯部の芯線に針金を用いず、しかも被覆材の使用材料がオレフィン樹脂等の非ハロゲン材料で構成される、これらのツイストタイは、性能面についての改善にめざましいものがあり、短尺でカットされた形状においては十二分にその機能を発揮し問題なく使用することができるようになってきた。しかし、その一方において、従来の針金を芯線とし、被覆材をＰＶＣとしたツイストタイに比べ、本質的に芯部の賦型性が針金に比べて弱い上に、被覆材が軟質ＰＶＣに比べてそれ以上の硬さを有してしまうために、リール巻き等の束巻き形状に捲回するという形状にはどうしても不向きで、捲回時や運送時、使用時にツイストタイのリール空隙部への滑り落ちやタイ自体の捻れや、クセ付き、タイ同士の絡みや、もつれ、巻き状態からのほどけやばらけが生じ、この結果スムーズな繰り出しができないなどの多くの問題が発生し、まだ完全なものに到っていないのが実情である。
発明の目的
本発明はかかる従来技術の問題を解消するために創案されたものであり、その目的はツイストタイ本来の機能を有することは勿論、ツイストタイが束巻き形状に容易に形成できることにより、束巻き形状からの繰り出しがスムーズにできるノンメタリックツイストタイを得ることにある。
より具体的には、本発明の目的は芯部、羽根部共に非ハロゲン材料で構成され、ツイストタイ本来の必要機能、例えばひねり性能や結止性能を十分に発揮できるリボン形状のノンメタリックツイストタイであって、束巻き状態を形成保持するにあたってタイの巻き治具空隙への滑り落ちやタイ自体の捻れやクセ付き、タイ同士の絡みやもつれ、さらには巻き状態におけるタイ自体のばらけやほどけ等が生じにくい、束巻き形状に形成保持して、被結束材を機械結束する作業時において束巻き形状からのスムーズな繰り出しを実現せしめるノンメタリックツイストタイを得ることにある。
発明の概要
本発明は非ハロゲン材料で構成される芯部と羽根部を有するリボン形状のノンメタリックツイストタイであって、総幅が１．５〜２０．０ｍｍであり、羽根部の最大厚さが０．０２〜０．２０ｍｍであり、かつ芯部の最大厚さが総幅の０．０４〜０．３０倍であることを特徴とするノンメタリックツイストタイである。
本発明のノンメタリックツイストタイの好ましい熊様では、捻り強度が５．０〜１５Ｎの結止性能、引張弾性率が５０００〜３００００Ｍｐａの剛性力、賦型性が９０％以上、賦型保持率が７０〜９５％の束巻き性能、繰り出し方向に対する側湾度が１０度以内、巻き方向に対するカール半径が５０〜２００ｍｍの範囲を保持する繰り出し性能を有する。
【図面の簡単な説明】
本発明を下記図面に基づいて説明するが、これらの図面は説明のために用いるものであって、本発明を何ら制限するものではない。
図１は束巻き形状に長尺巻きされた本発明のノンメタリックツイストタイの一例を示す斜視図である。
図２は押出し成型により得られた本発明のノンメタリックツイストタイの一例を示す斜視図である。
図３は貼り合わせ成型により得られた本発明のノンメタリックツイストタイの一例を示す斜視図である。
図４は本発明のノンメタリックツイストタイが用いられる結束機の一例を示す斜視図である。
図５はひねり状態を示す本発明のノンメタリックツイストタイの一使用例図である。
図６は本発明のノンメタリックツイストタイのひねり強度（結止力）を測定する場合の測定方法の概略図である。
図７は本発明のノンメタリックツイストタイの賦型性と賦型保持性を測定する場合の測定方法の概略図である。
図８は本発明のノンメタリックツイストタイが束巻き形状からを繰り出された時の繰り出し方向に対する側湾度を測定する場合の測定方法の概略図である。
図９は本発明のノンメタリックツイストタイが束巻き形状から繰り出された時の束巻き方向に対するカール半径を測定する場合の測定方法の概略図である。
発明の詳述
本発明のノンメタリックツイストタイ１は一般に図２に示すような押出し成型タイプのノンメタリックツイストタイ１ａ又は図３に示すような貼り合わせタイプのノンメタリックツイストタイ１ｂの形態をとる。前者のタイ１ａは例えば非ハロゲン樹脂を主成分とする配合組成物を芯部３と羽根部４を有する形状に押出し一体成形することにより得ることができ、後者のタイ１ｂは例えば芯部３に非ハロゲンのプラスチックの芯線５を内在させ、非ハロゲン樹脂で構成されるプラスチックフィルムの被覆材６または同フィルムを内面にラミネートした紙、不織布などの被覆材６を上下より重ね合わせて貼り合わせ成型することにより得られる。これらのノンメタリックツイストタイ１ａ又は１ｂは図１に示すように束巻き治具（リール）に束巻き形状に長尺巻きされた状態で供給される。
本発明のノンメタリックツイストタイ１は例えば図４に示すような結束機１１にかけて、特に長さに制限はないが例えば５００ｍ〜５０００ｍ程度の長尺束巻き２の状態での使用を可能とするもので、このためには結束機１１で結束した時の結束性能、例えば図５に示すようなひねり状態でのひねり強度（図６に示すような方法で測定される結止力で表わされる）が優れていることは勿論のこと、リール巻きやダイヤ巻き等の束巻き形状２において輸送中あるいは使用中に起こりやすいツイストタイ１のリール２ａ空隙への滑り落ち、タイ１のねじれやクセ付き、タイ１同士の絡みやもつれ、またはリール２ａからのタイ１のほどけやばらけが生じるものは好ましくなく、これらが解決されているものでなければならない。
ノンメタリックツイストタイ１がリール巻き等の束巻き形状２に捲回される場合、捲回時や輸送時や使用時に結束タイ１のリール２ａ空隙への滑り落ち、タイ自体のねじれやクセ付き、タイ１同士の絡みやもつれ、タイ１のリール２ａからのほどけやばらけなどの現像が生じやすい。
この結果、例えばツイストタイ１のリール空隙への落ち込みやねじれ、あるいはツイストタイ１同士の絡みやもつれ等がおきると、束巻き状態２からの繰り出しに際してはツイストタイ１に不均一な抵抗がかかり、ツイストタイ１が左または右に湾曲する不具合が生じる。
また、ツイストタイ１のクセ付きはリール２ａ巻き方向に対するカールを引き起こし、結束ミスの原因となる。
逆に、ツイストタイ１の賦型性、賦型保持性の悪さからくる束巻き形状２におけるばらけやほどけは結束機結束におけるひねりにくさや羽根割れの原因となる。
本発明者らはこれらの問題の解決に鋭意取り組んだ結果、ツイストタイ１の繰り出し時における側湾度α及び巻き方向に対するカール半径ｒを一定範囲に制御することにより結束ミスを誘発しない良好な繰り出し状態が得られることを見出した。
即ち、図８に示すような繰り出し方向に対する左右への湾曲度αは１０度以内に保持することが必要である。そのわけは、湾曲度が１０度を越える場合、結束機１１でのタイのつかみがうまくいかず、結束ミスにつながることが多いからである。
また、巻き方向に対するカール半径ｒは５０〜２００ｍｍの範囲を確保する必要がある。これは２００ｍｍを越える上反りがおこり、結束機１１での連続結束ができにくく、５０ｍｍ未満では逆に下反りのため結束機１１での連続結束に支障をきたすことが多かったからである。
一方、結束機１１での結束におけるひねりにくさや羽根割れを追求した結果、ツイストタイ１の捻り強度即ち結止力が５〜１５Ｎの範囲にあるツイストタイ１はこの不具合の発見頻度が極めて低かった。
これらの研究の知見に基づき、本発明者らは束巻き形状２におけるツイストタイ１のリール２ａ空隙への落ち込みやねじれ、或いはタイ１同士の絡みやもつれが生じにくい結束タイ１の形状についてさらに検討を加えた。
この結果、落ち込みやねじれ、あるいは絡みやもつれを引き起こしにくいツイストタイ１はその総幅（第２図、第３図のｗ）は１．５０〜２０．０ｍｍ、より好ましくは２．５〜２０．０ｍｍの範囲であった。
総幅ｗが１．５０ｍｍより狭くなるとツイストタイ１の羽根部４の機能が発揮しにくく、落ち込みやねじれ、からみ、もつれの頻度が増加した。また、２０ｍｍより広くなると羽根部４の幅も広がり、このツイストタイ１のねじり結束に支障をきたすことが多かった。
さらに、羽根部４の厚さについて検討した結果、羽根部４の最大厚さは０．０２〜０．２ｍｍ、さらに好ましくは０．０３〜０．２ｍｍの範囲が適当であった。
羽根部４の厚さが０．０２ｍｍより薄いと羽根部４としての効果を発揮しにくく、例えば振動によるリール２ａの空隙への落ち込みなどが起こった。また、０．２ｍｍより厚いと結束時において羽根割れが生じるなどの問題が起こった。
次に芯部３について検討を加えた結果、芯部３の最大厚さｈは総幅ｗとの関係において捉えられねばならないという事実が判明した。
即ち、芯部３の最大厚さｈ（高さ）は束巻き形状２にした場合のツイストタイ１の安定性の面と結束のしやすさという面から、幅ｗが大きくなれば厚くせねばならず、幅ｗが狭くなればなるほど小さくする必要が認められた。
これらを追求した結果、芯部３の最大厚さｈがツイストタイ１の総幅ｗの０．０４〜０．３０倍、さらに好ましくは０．０５〜０．２５倍であるとき束巻き性能と結束性能の両面を最も満足させうることがわかった。
芯部３の最大厚さｈが総幅ｗに対して０．０４倍未満の場合は、形状的にほとんど板状となり、束巻きにおいては安定した状態を示したが、結束面からはねじる際の支点が広がり、ひねりにくく、結束不良が生じやすくなった。
また、逆に最大厚さｈが総幅ｗに対して０．３倍を越える場合は、結束のしやすさという点では良好であったが、束巻きする際には芯部３が突起している関係上、束巻き形状２の状態が不安定となり、この結果、束巻きの際にツイストタイ１が滑りやすく、空隙への落ち込みや、タイ１同士の絡み、もつれなどにつながるおそれがあった。
なお、芯部３の形状を特に束巻き形状２の配慮から図２に示すとおり片面凸形状とすることもできるが、特にこの形状にこだわる必要はなく、要は総幅ｗに対し０．０４〜０．３倍の厚さｈを有するものであればよい。
次に、本発明者らは束巻き形状２において結束タイ１にばらけやほどけを引き起こしやすい現象について検討した。この結果、ばらけやほどけを生じさせないためには結束タイ１に９０％以上の賦型性と７０〜９５％の賦型保持性を付与する必要があることを見出した。
また、結束時において、結束ミスを出さないためのひねり強度について検討を加えた結果、５〜１５Ｎの結止力（捻り強度）を有するツイストタイ１が最も結束ミスが少なかった。
上記の所望の数値範囲の賦型性、賦型保持性、結止力は引張弾性率が５０００〜３００００Ｍｐａの値を有するツイストタイ１において得られた。
また、引張弾性率は、▲１▼１０倍以上の高延伸されたプラスチック芯材５（図３）を用いるか、または▲２▼充填剤を添加した配合物を押出し成型し、次いで２．５倍以上の延伸を施して得る（図２）かのいずれかにより得ることができる。
捻り強度（結止力）について述べれば、機械結束においては５〜１５Ｎのひねり強度（結止力）が好ましかった。言い換えれば、ひねり強度（結止力）が５Ｎ未満のものは機械結束においては結束直後にほどけるなどの結束ミスがあった。また、ひねり時に強い負荷を与える１５Ｎ超のものでは、機械に負荷がかかる結果、結束部が団子状に結束されるなど結束状態にまずさが発現した。
さらに付け加えれば、ひねり強度（結止力）が５Ｎ未満の強度を持つものは被結束物７からのすっぽ抜けやわずかな力で解き戻しが起こるなど、ツイストタイ１としての機能に問題があった。１５Ｎ超のものは結止力としては問題ないものの、締まりすぎる結果、解き戻し性が悪く再利用しづらい欠点があった。
一方、賦型保持性について述べると、賦型保持性が７０％未満のものはリール２ａからのタイ１のばらけを誘発することが多く、９５％超のものでは回復力に乏しい結果、空隙への滑り落ちや線同士の絡みやもつれの頻度が多かった。
また、賦型性が９０％未満のツイストタイ１では束巻き時にリール２ａ等へ沿いにくく、またタイ１自体の反発性が大きく、リール２ａへの落ち込みや絡み、もつれの原因となった。
次に、本発明のツイストタイの材料を、図２に示す押出し成型タイプのノンメタリックツイストタイ１ａ（以下、押出しタイという）と図３に示す貼り合わせ成型タイプのノンメタリックツイストタイ１ｂ（以下、貼り合わせタイという）に分けて説明する。
押出しタイ１ａは非ハロゲンの熱可塑性樹脂を主成分とする配合組成物からなり、前記熱可塑性樹脂としてはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ナイロン６，ナイロン６．６等のポリアミド系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のポリアセタール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、アセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ビニロン等のポリビニル系樹脂、澱粉、ポリ乳酸等の生分解性樹脂、レーヨン等の再生セルロース樹脂、ポリアクリロニリトル、ポリアクリロニリトルとアクリル系モノマーとの共重合体などの、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、などの群から選ばれる１種または２種以上の混合物が用いられる。
さらに、押出しタイ１ａは上記の熱可塑性樹脂以外に、必要によりホワイトカーボンに代表される珪酸、クレーなどの珪酸アルミニウム、タルクなどの珪酸マグネシウム、雲母粉など珪酸化合物に代表される珪酸塩類、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムに代表される炭酸塩類、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタンに代表される金属酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムに代表される金属水酸化物、および硫酸バリウム、カーボンブラックなどの充填剤、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛などの滑剤、トリメリテート系、フタレート系、フマレート系、アジペート系、アゼレート系、セバケート系、ポリエステル系、ステアレート系等の可塑剤及び顔料などを適宜選択添加した配合物より構成される。
なお、形状的に芯部３と羽根部４には厚さの差が設けられるが、このわけは、厚さの差により芯部３には剛性を、羽根部４には柔軟性を付与するためである。また、図２において、芯部３の形状を片面凸形状で示したが、芯部３の形状は勿論これに限定する必要はなく、両面凸形状でもよく、要は羽根部４との一定の厚さの差が設けてあればよい。また、芯部３は図面においては略中央部に位置するがその位置は必ずしも中央部に限る必要はなく、端部であってもよい。またその数も１つに限定する必要はなく、両端部にそれぞれ１つ設けてもよく、所望の箇所に複数個を設けてもよい。
さらにまた、押出しタイ１ａにおいては、芯部３の剛性をより一層高めるために、芯部３と羽根部４を異なった配合とし、２軸押出し機で押出し成型することも可能である。
一方、貼り合わせタイ１ｂは、非ハロゲン樹脂からなるプラスチックフィルムまたはＰＥなどの熱可塑性樹脂を内面にラミネートした紙、不織布などからなる２枚の羽根部の役目をする被覆材６の間に塑性変形が容易な非ハロゲン樹脂からなるプラスチック芯材５が挟み込まれた構成となっている。なお、非ハロゲン樹脂からなるプラスチックフィルムとしては厚さ１０〜１００μのＰＥ、ＰＰなどのオレフィンフィルム、ＰＥＴ、ＰＢＴなどのポリオレフィンテレフタレートフィルム、アセテートフィルム、もしくはこれらの積層体からなるフィルム、またはこれらをベースとした金属蒸着フィルムが重用されるが特にこれらに制限される必要はなく、羽根部としての性能を保持できるものであればよい。また、貼り合わされる２枚の被覆材は同一のものでもよいし、例えば紙とＰＥＴフィルムのように異なるものであってもよい。
芯材５はポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリオレフィンテレフタレート系樹脂、ポリアミド樹脂などを主成分とする１０倍以上に高延伸された直径０．３〜１．８ｍｍの塑性変形が容易な非ハロゲン樹脂からなるプラスチック細線が好ましく用いられる。
このようにして得られた本発明のツイストタイ１は例えば図４に示す結束機１１を用いて結束することができる。図４の結束機１１では、例えば図５に示されるような袋状の被結束物７の開封部を結束機本体１１の結束溝１３に差し入れ連続的に結束する。本発明のツイストタイ１においては結束に必要な性能を有しており、束巻き形状２からの繰り出しが安定しているため、結束回数が５０〜１００回／分という高スピードの作業においても結束ミスを最小限に抑えることができる。
本発明のツイストタイ１は上述のごとき束巻き形状で使用される他、園芸などの用途向きに手びねり用として束巻き形状より引き出し所望の長さにカットして用いることもできる。また、あらかじめ手びねり用などの用途向きに生産するカット品についても、その工程中における大巻き、中巻き、小巻きからのスリット作業、またはカット作業が上述のごとき良好な束巻き性能、繰り出し性能を有するため、極めてスムーズに行えるので、美しい仕上がりの、しかも生産コストの安いカット品を得ることができる。
【実施例】
捻り強度（結止力）の測定方法
図６に示すとおり、被結束物７より抜き取った後のツイストタイ１のループ部８を結止部９と対向する位置で切断し、サンプルとする。
測定は切断によりできたループ端末を引張試験機の上下チャックにそれぞれセットし、３００ｍｍ／分の速度で引張り、結止力を測定する。
賦型性・賦型保持性の算出方法
賦型性と賦型保持性（巻き形状への保持状態）は下の式より求められる。
賦型性（曲がりやすさ）Ｂ（％）＝｛（ｌ０−ｌ１）／（ｌ０）｝×１００
賦型保持性（沿いやすさ）Ｒ（％）＝｛１−（ｌ３−ｌ２）／ｌ２｝×１００
ｌ ：標点間距離
ｌ０：非荷重時の標点間直線距離
（非荷重時のダイヤルゲージ測定厚さ−試料厚さ×２）
ｌ１：荷重時の標点間直線距離
（荷重時のダイヤルゲージ測定厚さ−試料厚さ×２）
ｌ２：放置直後の標点間直線距離
ｌ３：放置２分後の標点間直線距離
賦型性・賦型保持性の測定方法
図７に示すごとく、▲１▼束巻きより採取したツイストタイ１を正確に８０ｍｍの長さにカットして、サンプルとし、サンプルの中央位置に一定の標点間距離１をもつ標線Ｍをつける（図７（ａ））。▲２▼サンプルを緩やかに端末を揃えるように折り曲げ、標線Ｍ部位をＪＩＳＺ０２３７（ＪＩＳＢ７５０３）に定められた測定荷重８０ｇのダイヤルゲージ１４で挟み、非荷重時の標点間直線距離ｌ０と荷重時の標点間直線距離ｌ１とをダイヤルゲージ１４の目盛りから読みとり、上述の式により賦型性を求める（図７（ｂ））。▲３▼次にダイヤルゲージ１４を除去し、金尺で放置直後の標点間直線距離ｌ２を測定すると共に、２分後の標点間直線距離ｌ３を測定し、上述の式により賦型保持性を測定する（図７（ｃ））。
側湾度の測定方法
図８に示すとおり、側湾度は束巻きのツイストタイ１を繰り出した時のツイストタイ１の繰り出し方向に対する左または右への側湾度を測定する。即ち、束巻きから略２０ｃｍの長さにタイ１を引き出し、側湾度測定用厚紙１５を図のようにあてて厚紙１５に付されたいずれかの線形に沿わし、束巻きから繰り出したタイの側湾度を測定する。
カール半径の測定方法
図９に示すとおり、カール半径の測定は、束巻き方向に対するカール半径ｒを測定する。即ち、束巻きから巻きの一周分を静かに巻き戻し、カットする。あらかじめ準備した弧線引きされたカール半径測定用厚紙１６を用い、サンプルの周囲を図のように厚紙１６の一致する弧線にあわせ、その弧線までの半径ｒをカールの半径ｒとする。
【実施例１】
表１の押出しタイの配合例に記載の配合を用いて押出し、３倍に延伸して図２に示すような形状のツイストタイを得ると共に、これを略１０００ｍ束巻き状に巻き取り、押出しタイサンプルＡ−１〜Ａ−６を得た。この各サンプルの寸法形状および性能の測定結果は表３のとおりであった。また、各サンプルを結束機にかけ、実用テストに供した結果は表４に示すとおりであった。
【実施例２】
表２に記載の各ＰＥ芯線（ａ〜ｅ）毎に、同じく表２に記載の被覆材を用いて該芯線を複数本被覆材中に平行に内在せしめるように貼り合わせた後、各幅にスリットして図３に示すような形状の貼り合わせ結束タイを得た。次にこれを略１０００ｍの束巻き状に巻き取り、貼り合わせタイサンプルＢ−１〜Ｂ−５を得た。この各サンプルの寸法形状及び性能の測定結果は表３のとおりであった。また、各サンプルを結束機にかけて実用テストに供した結果は表４に示すとおりであった。
表３、表４に認められるように、本発明のノンメタリックツイストタイ１はツイストタイ本来の必要機能を十分に発揮できる形状、性能を有していた。また束巻き状態にあっては、束巻き具の空隙への滑り落ちやタイ自体の捻れ、クセ付き、タイ同士の絡みやもつれ、束巻き状態におけるばらけやほどけの極めて少ない形状に形成・保持できていることが認められた。さらに被結束材を結束する際の繰り出し及びその結束性にも十分満足できるものであった。
【発明の効果】
本発明のノンメタリックツイストタイは上述のような構成を有するので、以下のような効果を奏することができる。
▲１▼束巻き形状に捲回したときにリール空隙への滑り落ち、タイ自体のねじれやクセ付き、タイ同士の絡みやもつれ、巻き状態からのほどけやばらけが少なく、スムーズな繰り出しができる。
▲２▼機械結束に必要な性能を全て有しており、機械結束におけるミスが極めて少ない。
▲３▼金属線を使用していないなど使用時の安全性が高い。
▲４▼非ハロゲン部材で構成されており「環境」を配慮した製品となっている。
▲５▼機械結束用の長尺巻きから手結束用のカット品まで幅広い用途に展開できる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非ハロゲン材料で構成される芯部と羽根部を有するリボン形状のノンメタリックツイストタイであって、総幅が１．５〜２０．０ｍｍであり、羽根部の最大厚さが０．０２〜０．２０ｍｍであり、かつ芯部の最大厚さが総幅の０．０４〜０．３０倍であることを特徴とするノンメタリックツイストタイ。
【請求項２】
捻り強度が５〜１５Ｎであることを特徴とする請求項１に記載のノンメタリックツイストタイ。
【請求項３】
引張弾性率が５０００〜３００００Ｍｐａであることを特徴とする請求項１又は２に記載のノンメタリックツイストタイ。
【請求項４】
賦型性が９０％以上であり、かつ賦型保持率が７０〜９５％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のノンメタリックツイストタイ。
【請求項５】
束巻きからの繰り出し方向に対する側湾度が１０度以内であり、巻き方向に対するカール半径が５０〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のノンメタリックツイストタイ。
【請求項１】
非ハロゲン材料で構成される芯部と羽根部を有するリボン形状のノンメタリックツイストタイであって、総幅が１．５〜２０．０ｍｍであり、羽根部の最大厚さが０．０２〜０．２０ｍｍであり、かつ芯部の最大厚さが総幅の０．０４〜０．３０倍であることを特徴とするノンメタリックツイストタイ。
【請求項２】
捻り強度が５〜１５Ｎであることを特徴とする請求項１に記載のノンメタリックツイストタイ。
【請求項３】
引張弾性率が５０００〜３００００Ｍｐａであることを特徴とする請求項１又は２に記載のノンメタリックツイストタイ。
【請求項４】
賦型性が９０％以上であり、かつ賦型保持率が７０〜９５％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のノンメタリックツイストタイ。
【請求項５】
束巻きからの繰り出し方向に対する側湾度が１０度以内であり、巻き方向に対するカール半径が５０〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のノンメタリックツイストタイ。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３５３８１
【国際公開日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【発行日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５０９４７８（Ｐ２００５−５０９４７８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０１３１４４
【国際出願日】平成１５年１０月１４日（２００３．１０．１４）
【出願人】（０００１４２０３４）株式会社共和 (12)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【発行日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０１３１４４
【国際出願日】平成１５年１０月１４日（２００３．１０．１４）
【出願人】（０００１４２０３４）株式会社共和 (12)
【Ｆターム（参考）】
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