JPS5976243A - 圧力瓶の収縮保護スリ−ブ形成用シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は圧力瓶の収縮保護スリーブ形成用シートに関
し、炭酸飲料等の内圧の加わる液体の収〆納に用いるガ
ラス瓶に対して、被覆保護すルタメの収縮性スリーブ用
素材として好適なものを提供しようとしている。

従来よりガラス瓶等の外面に熱収縮性を有する合１ｆｆ
ｌ樹脂シートからなるスリーブを被せ、加熱することに
より該スリーブを収縮させてガラス瓶等の外面形状に密
着するよう被覆し、ガラス瓶等の保護を図ることが行な
われている。

そして特に炭酸飲料のように内圧の加わるガラス瓶の場
合、破損時における瓶破片の飛散を防止することが安全
上重要な問題となる。

そこで上記安全上の基準としてＪＩＳ−８２８０６（炭
酸飲料用ガラスびんの飛散防止性能試験方法）を適用し
、保ａスリーブの適性を判断していた。

零発り−ｊ者はスリーブの素材として種々の合成樹脂シ
ートを使用し、上記破瓶テストを行なったところ、破損
時の安全性（破片の飛散率）は素材シートの引張強度お
よび伸びに相ＡＩＳ係があることが判明した。

即ちスリーブ形成用シートの引張シ強度と伸び（スリー
ブの円周方向について測定）を両軸にとって上記破瓶テ
ストの結果を図表化したところ、第１図に示すように破
瓶テストに合格するスリーブ形成用シートは引張強度お
よび伸びが一定の範囲のものに限られた。セして引張強
度または伸びが一定値以下であれば全て不合格であり、
また引張強度および伸びが一定値以上になると、破片が
軸方向へ砲弾状になって飛散し非常に危険であることが
判りた。

なお、上８己テストにおいては試歌用ガラス瓶として３
ＱＱｄの炭酸飲料用瓶（１７０Ｐ／個）に４．０〜４．
５　Ｋ？　／　ｃｒＲの内圧をかけ、瓶温度２５℃で測
定した。測定方法はＪＩＳ−８２３０６に準拠し、落下
高さ７５ｃ！ｎで実施した。また、引張強度および伸び
は、１１１ｆａｌ（１１！Ｘ長さ４０ｗ１のサンプルを
スリーブの円周方向に沿って採取し、引張試験を行η・
つて測定した。

現在使用されている各種合成樹脂シートのうち、前記テ
ストに合格する収縮スリーブの素材としてはポリ塩化ビ
ニルシートするいは延伸ポリスチレンシートなどが自発
されている。

ところが、上記保護スリーブとしては破損時の安全性だ
けでなく、ガラス瓶の輸送時等における振動や衝撃力に
対する耐久性も必要とされるが、前記従来のポリ塩化ビ
ニルシート等はこれら外力に対するガラス瓶の緩衝保護
性に劣る欠点がある。

址だ、従来の素材のうち、例えば上記ポリ塩化ビニルシ
ートは引張強度は非常に強いが伸びが少なく、延伸ポリ
スチレンシートは伸びに優れているが引張強度に劣り、
何れも収縮時の被覆性能や使用時の強度等の点で問題が
あり、引張強度と伸びの適度のバランスも必要とされ、
改善が望まれていた。

そのため、スリーブの素材として発泡ポリスチレンシー
ト等の発泡シートを使用することも提案されたが、発泡
シートの場合には緩衝性には非常に優れる反曲、前記引
張強度および伸びが少なく破損時の安全性が劣り実用性
に欠ける問題がありた。

そこで本発明者は上記発泡シートの性質を改善し、輸送
時等のａ微性および破損時の安全性の何れにも優れ、且
つ収縮被覆性等をも良好にしたスリーブの素材を開発し
たものであり、その４成としては、収縮性発泡ポリスチ
レンシートと毛細性非発泡ポリスチレンフィルムとが積
層されてあり、上記発泡シー）Ｋはｏ、賀５重量％のゴ
ム分を含有し、また発泡シートは非発泡フィルムより収
縮率が大きく且つその表皮層は非発泡フィルムとの積層
面よシ非積層面の方が厚く、また非発泡フィルムの伸び
は発泡シートと同じか、よシ大きく、さらに積層された
シートは流れ方向の収縮率が６０％以下、幅方向の収縮
率が１０％以下で且つ流れ方向の収縮率が幅方向の収縮
率より大きく、また流れ方向の引張強度が１．５〜７　
Ｋ９で且つ伸びが１３期以上であり、発泡シート側を内
面にして流れ方向の両端を接合することを特徴としてい
る。

次いでこの発明の実施態様について図を参照しながら以
下に例示する。

まず、この発明のスリーブ形成用シート（Ｓ）は収縮性
発泡ポリスチレンシー）　（１）と収縮性非発泡ポリス
チレンフィルム（２）とが積層されたものであり、両者
（１）　（２）　Ｈ何れも加熱することによって収縮す
る・いわゆる熱収縮性を有するものである。

上記収縮性は押出成形時の延伸等によって付加されるも
のであるが、収縮力の大きさまたは収縮率は上記延伸量
等の成形条件あるいは素材となる樹脂のｎ１成によって
変わる。また発泡シート（１）の場合、押出発泡によっ
て両面に樹脂による表皮層が形成されるが、その厚さは
成形時の冷却度合によって変わるものである。

従って上記成形条件あるいは素材の組成等を適宜設定す
ることによって、この発明の収ん保Ｗ（スリーブ形成用
シート（Ｓ）が形成されるものである。

先ず、発泡シート（１）の素材となるポリスチレン樹脂
としては、スチレン、ビニルトルエン、イソプロピルス
チレン、ｄ−メチルスチレン、椋メチルスチレン、クロ
ロスチレン、第三ブチルスチレン等のビニル芳香族モノ
マーの重合により得られるスチレン重合体、あるいはス
チレンモノで−と、１−３−ブタジェン、アクリル酸ブ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル等の等のメタクリル酸アルキル、アクリロニトリル。

ビニルアセテート、α−メチルエチレン、ジビニルベン
ゼン、ジメチルマレエート、ジメチルマレエートトの共
重合により得られる、スチレンモノマーをその５０重景
％以上含有するスチレン共重合体が使用され、上記樹脂
にプロパン、ブタン。

イソブタン、ペンタン、ネオペンタン、インペンタン、
ヘキサン、ブタジェン等の脂＾化水素馬シクログタン、
シクロ糸タン、シクロヘキサン等の環式脂肪族炭化水素
類及びメチルクロライド。

メチレンクロライド、ジクロロフルオロメタン。

クロロトリフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン
、クロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン
等のハロゲン化炭化水素類等の発泡剤を加えて加熱発泡
させて発泡シート（１）を形成する。

そして、この発明の特徴としては上記発泡シート（夏［
０，５〜２５重伍％、好ましくは０．５〜１５重量％の
ゴム分を含有させるものであり、このゴム分の含有によ
って発泡シート（１）の物性、特に後述する引張強度と
伸びの値を調整して破損時の安全性等を高めるものであ
る。なおゴム分が２５重量％以上になると、延伸処理に
よっても充分な収ね性を付与することが困難になり、ス
リーブとしての収朴１被＆作用が発揮できず不適当であ
る。

発泡シート（１）の厚みは０．１　／％＝　ｌ　ｖｖｔ
ｒの範囲で使用でき、Ｉｇｚ以上になるとロール状に捲
回することが困難であることと、折れシソ発生の原因と
なるのでスリーブ形成できず好ましくない。

非発泡フィルム（２）としては、上記発泡シー）　（１
）の素材と同様のスチレン系の樹脂が使用でき、非発泡
フィルム（２）に、ゲタジエン、ブテン等のゴム分を含
有させることもできる。そしてゴム分を含有させること
によって、共押出機を用いて非発泡フィルム（２）と発
泡シー）　（１）とを同時に押出して積層する１糸、非
発泡フィルム（２）の延伸を自由にコントロールするこ
とが＝Ｊ能となる。

即ち木願発り１では、非発泡フィルム（２）と発泡シー
ｌ）との延伸差を設けておくことが必要であり、仮に非
発泡フィルム（２）と発泡シート（りとの収縮率を同じ
くすると、この積層シートを用いてスリーブを形成し、
これを瓶体に収細被ωさせたとき、非発泡フィルム（２
）に割れが生じる。これを防止するためには、非発泡フ
ィルム（２）の収ね率を発泡シー　ト（１）より小さく
しておくことが必要とされ、その為にＩＩＩ発泡フィル
ム（２）の延伸をコントロールし得るゴム分を押出時に
加えておくことが有効となるのである。

似し、ゴム分の含有量は２０重量％以下、好ましくは２
〜ｌＯ重量％の範囲とするものとし、２０重景％を越え
ると非発泡フィルム（２）に印刷した場合に、印刷イン
クの溶剤に浸され易いから好まし７くない。また非発泡
フィルム（２）にチタンホワイト等の顔料を含有させる
と光透過性を減じ反射率を高める為、発泡シート（１）
と積層した場合に印刷時の発色が良く、表面の艶あるい
は光沢を良くする効果もある。なおチタンホワイトの含
有量は好ましくは５重量％以下で実施する。

さらに非発泡フィルム（２）の伸びを発泡シート（１）
に比べて、同じかもしくはより大きくすることによって
、後述する積層後のスリーブ形成用シート（Ｓ）の伸び
を良くしている。

即ち、伸びを後述の下限値以上に設定するためには、発
泡シート（りまたは非発泡フィルム（２）の何れの伸び
を向上させてもよいが、発泡シート（１）は充分な収ん
性を持たせるために延伸をコントロールする必要があり
、その為に伸びを向上させることには限界が生じる。従
って非発泡フィルム（２）の伸びを向上ｔ１′ｉＩ格す
ることによって、積層したシー１−　（８）全体の伸び
を良好にするのである。なお非発泡フィルム（２）の沖
びを調整するには、前記した含有ゴム分等の組成を調整
すればよい。

上記非発泡フィルム（２）の厚みは２〜１６０μの範囲
のものであり、２μ以下では強度が弱く印刷時に傷が生
じ易くなり、ｉ６０μ以上では前記発泡シートについて
述べたのと同様に捲回性が悪くなワて折れシワ発生の原
因ともなるので好ましくない。

さらに、上記発泡シー）　（１）および非発泡フィルム
（２）の片方またｆ″ｉｉ双方溶解度パラメータ（ＳＰ
値）が８〜１１．０の範囲にある可塑剤を０．０１〜８
重量％含有させれば、可塑剤のポリスチレン樹脂に対す
る溶剤効果によって、発泡シート（１）と非発泡フィル
ム（粉との積層接着性が非常に良くなり、両者の一体性
が良好になる。

従ってスリーブでガラス瓶を収ｋＭ被覆する際、あるい
はスリーブを被覆したガラス瓶の使用中、特に加圧噴射
水による洗浄作業の１うミなどにおける発泡シート（１
）と非発泡フィルム（２）との剥ｆ１５を防止するのに
効果がある。

以上のごとき組成構造を有する発泡シート（１）と非発
泡フィルム（２）は別々に成形した彼、熱接着等にて積
層してスリーブ形成用シート（Ｓ）を製造する方法と、
同時押出にて発泡シート（１）と非発泡フィルム（２）
との成形と同時ＶＣ積層する方法の何れでも製造できる
。

先ず、同時押出による方法について説明すると１例えば
インフレーション成形の場合、発泡シート（１）が内側
、非発泡フィルム（２）が外側になるようにして押出グ
イから同時に押出し、冷却エアーを内側の発泡シート（
１）側のみにかけるか、もしくは発泡シート（Ｄ側のエ
アーを外側の非発泡フィルム（２）側に比べて強くする
ことによって、内外の冷却度合に差をつけて延伸させた
後、引取って積層シートを成形する。

上記延伸によってスリーブ形成用シート（Ｓ）としての
収縮性が生じるのであるが、冷却度合の大きい発泡シー
ト（１）は非発泡フィルム（２）よりも大きな収縮率を
示し、且つ発泡シート（１）自体としても、直接エアー
が当る非発泡フィルム（２）　［８層されていない而０
１）の方に、非発泡フィルム（２）との積層面００１よ
りも厚い表皮層が形成されると共に、収縮率も大きくな
る。

また延伸時の引取り速度およびブローアツプ比を適当に
設定し、流れ方向と幅方向の延伸量をコントロールする
ことによって、積層されたシートなお発泡シート（１）
と非発泡フィルム（２）との収縮率の差は、上記冷却エ
アーの強さで調節すると共に、非発泡フィルム（２）に
含有させるゴム分を増減させて調整する。

次に熱接着により積層する方法では、予め発泡シート（
１）および非発泡フィルム（２）を別々に押出成形し、
その際の延伸量等を調節することによって、成形された
発泡シート（１）の収縮率が非発泡フィルム（２）の収
縮率より大きくなるようにする。また発泡シート（１）
の押出底形時には、両面の冷却度合に差をつけることに
よって、表皮層の厚さおよび収縮率が発泡シート（１）
の表裏で異なるようにする。

さらに発泡シー）　（１）の流れ方向と幅方向の延伸量
に差をつけて成形することによって、両方向の収縮率を
調整しておく。

こうして別々に成形された発泡シー）　（１）および非
発泡フィルム（２）を、発泡シート（１）のうち表皮層
が薄い而００１に非発泡フィルム（２）を当接させて熱
接着し両者１工゛（相すれば、スリーブ形成用シート（
８）が形成されるが、直接的な熱接着に代えてエチレン
−酢酸ビニル共重合体等のバインダーによる接層にて両
者（１）　（２）を積層することも可能である。

そして、以上のごとく形成されたスリーブ形成用シート
（Ｓ）について、引張強度および伸びを測定したとき、
引張強度１．５〜７に７．仲ひ１ＢＢＩｌ＋以上のもの
が後述する破瓶テストに合格すると共に、好適に使用で
きることになる。

なお測定は、スリーブ形１民用シー）　（Ｓ）の流れ方
向に沿って切り収ったダンベル試験片（幅１０ｍ×長さ
４　Ｑ　＋ｊｉ／１）を用いて引張試除を行なった。

上記引雪長強度および伸びの値と破瓶テストとのＬｌ’
Ｊ　（糸についてｉ自しく説Ｕ）］すると、まず）ＩＩ
（が１客下して割れる時には、保晟スリーブが急激に膨
張してスリーブをＩ＋“■￥我するシートが破れる。

この１奈の衝撃力をシートの引張強度で受けとめ、その
後シートの沖びによって徐々に衝撃力を収収して瓶の破
片の飛散力を低下させ、破片の飛散距１’＋１’−を減
少させるのである。

従りて引張強度および沖びの値が破瓶テストの結果に大
きな影響を与えることになり、前記引張強度の範囲およ
び伸びの伯が重要となるのである。

なお、上記のごとく形成されたスリーブ形成用シート（
Ｓ）のうち、発泡シート（１）に含−１れていた発泡剤
による残存ガス量は、後述する使用時すなわちスリーブ
の加熱収縮時点において０．３　ｍｏｌ／に９以下にし
ておく、これはスリーブが収縮する際に、残存ガス量が
多いと加熱による膨張でスリーブの厚み増加が大きくな
って、非発泡フィルム（２）の印刷面が郭ｊｌ’ｊｉｌ
：したり亀裂がはいるのを防ぐためであり、上記残存ガ
スは押出成形後、経時と共に徐々に発散するが、熱ロー
ル等で加熱押圧して槓４へ的（２）とが積層されたスリ
ーブ１し成用シート（Ｓ）は非発泡フィルム（２）側に
印１ｉｉＩＪを施したりした後、適宜大きさに裁１ｖ１
されて円筒状のスリーブ（５）に形成される。このとき
スリーブ形成用シート（Ｓ）の発泡シート（１）側を内
面にすると共に、シートの流れ方向がスリーブ（４）の
円周方向になるようにして筒状に捲回し、その流れ方向
の両端を熱接着等の手段で接合してスリーブ囚を形成す
るものである。

そして、このスリーブ（５）を炭酸飲料用等のガラス瓶
（Ｑに被せた後、加熱することによってスリーブ（５）
を収縮させガラスａ　（Ｇ）にぴったり密着させて被覆
し、ガラス瓶（Ｇ）の保護を果すもめである。なお上記
スリーブ（５）の大きさは、スリーブ（５）をガラス瓶
（０）に被せた際に、ガラス瓶（Ｑとスリーブ（５）と
の間に１１Ｎ１稈度の隙間が生じるように形成されたも
のが、収縮したときの密着・性あるいは外観上も好まし
い。捷たスリーブ（５）は円周方向に収納すると同時に
厚み方向には厚くなるが、この厚み変化が極端になると
、発泡シート（１）と非発泡フィルム（２）の収縮度合
の遠いによって、印刷面が盛り上がったり、表向に亀裂
が入るおそれがある。従って上記厚みの変化が収縮前後
で２．０倍以下になるように、ガラス瓶（ｑに対するス
リーブ（イ）の大きさを調整して実施する。

以上のようにしてガラス瓶（Ｑにスリーブ（５）を被覆
した後、前記破瓶テス）　（ＪＩＳ−８２８０６に準拠
）を行なって安全性を検証し、下表に示した。試験条件
としては８００１７用の炭酸飲料用ガラス瓶に４．０〜
４，２〜／ｄの内圧をかけ、飛散した破片のうち半径１
００ｃｆｎのわくを超えないものの質量百分率（％）が
９５％以上を合格とした。

表中に８ポリマーはポリスチレン樹脂９５％にアクリル
酸ブチルエステル５％を含有し、平均分子量Ｐ＝２００
０．ガラス転位温度９０℃の物％である。

また試験品１８Ｖｉ延伸コントロールができず、収縮保
護スリーブとして使用できなかった為、破瓶テストは行
なっていない。

上記のごとく構成された、この発明のスリーブ形成用シ
ー）　（Ｓ）　Ｋよれば、収縮性発泡ポリスチレンシー
ト（Ｉ）と収縮性非発泡ポリスチレンフィルム（２）と
が積ノ※されていることによシ、スリーブとしてガラス
瓶（０）に収縮被覆させたときに内面側になる発泡シー
ト（１）によって良好な緩衝性゛を発揮し、ガラス瓶（
Ｑの輸送・保管中等における振動や衝撃から確実に保護
することができる。

しかも、表面側の非発泡フィルム（２）によって表向が
平滑で印刷性が非常に良くなり、強度的にも発泡シート
（１）単体に比べて強くキズもつき’ｉｔいためガラス
瓶（Ｑに対する保護性は一層優れたものとなる。

従りてガラス瓶（Ｑ自体の厚さを薄くしても充分使用に
耐えることになシ、従来の約Σ程度まで軽量化すること
が可能となる。しかも表向の滑性がよい為、ガラス瓶（
Ｑの振動コンベアやシュートによる移送もスムーズに行
なえ取扱い易いものとなる。

またスリーブの内面側となる発泡シート（１）の収縮率
が、外面側の非発泡フィルム（２）の収縮率より大きく
、発泡シート（１）自体としても、非発泡フィルム（２
）との積層面００１より非積層面（１１）の表皮層が厚
く収縮率も良いため、ガラスＵ（０３に収縮被覆したと
きにより大きな収縮量を要する内面側が良好に収縮して
ガラス瓶向にぴったり密着させることができ、収縮被覆
が非常に好適に行なえる。

そしてスリーブ形成用シート（Ｓ）全体としては、流れ
方向の収縮率が幅方向の収縮率より大きく、スリーブ（
５）の円周方向が上記流れ方向になるようＶ？−捲回形
成することによって、収縮被覆時にはスリーブ（５）は
ガラス１ｆｌｊ（Ｇ）の主に円周方向のみに収縮し、軸
方向にはほとんど収縮しないため、ガラス１（７１，（
Ｇ）の軸方向の所定範囲を充分に被覆保護できる。

さらに、この発りｊにおいては、発泡シート（１）側に
ゴム分を含有させていることにより、スリーブ形成用シ
ート（Ｓ）の引張強度および伸びを向上調整し、前記圧
力瓶による落下破瓶テストに合格でき、破損時の安全性
の非常に高い被覆保護スリーブ囚を形成することが可能
となる。即ち発泡シート（１ン単体では引張強度や伸び
が不足して実用上充分な安全性を発揮できないのを、発
泡シート（すへのゴム分含有によって改善し、引張強度
および伸びを向上させると共に、引張強度や伸びが高く
なり過ぎると破損時に破片が砲弾状に飛散して危険性が
生じたりする為、ゴム分の含有量または引張強度および
伸びを安全性等の為に最適な範囲に設定しているもので
ある。

従って、この発明によれば従来のポリ塩化ビニルシート
等あるいけ発泡ポリスチレンシート単体の両者の欠点を
何れも解消し、破損時の安全性および輸送時等の緩衝保
護性の両方を兼ね備えたスリーブ形成用シートを提供で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は種々のスリーブ素材の使用適性を示すグラフ図
、第２図はこの発明によるシートのＷ１面図、第８図は
スリーブの斜視図、第４図は使用状態の断面図である。 （１）・・・・・・収縮性発泡ポリスチレンシート（］
（１１・・・・・・積層面　　　　（１１Ｊ・・・・・
・非積層面フィルム （２）・・・・・・収縮性非発泡ポリスチレンシご＝＋
□（Ｓ）・・・・・・スリーブ形成用シート（５）・・
・・・・スリーブ　　　（Ｑ・・・・・・ガラス瓶。 特許出願人　積水化成品工業株式会社 手　　続　　補　　正　　書く自発） 昭和５８年８月１１日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事イ′ｌの表示 昭和５７年　特　Ｗ［願　第１８６３９９号２、発明の
名称 圧力ｊ１ハの収縮保護スリーブ形成用シート３、補正を
する者 事イ′１どの関係　　　特許出願人 任　所　　　奈良県奈良市南京終町−丁目２５番地名　
称　　　（２４４）　　ｋｊ水化成品Ｔ業株式会ネ１代
表考　　川　　　本　　　　　貢 ４、代理人 ５、補正命令の口付く自発） ６、補正の対象 明細書中、発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第３頁第１６行〜第１７行［引張強度およ
び伸びは」の記載を「引張強度は」と訂正する。 （２）同書第３頁第１９行「測定した。」の次に以下の
文章を挿入づる。 「　なお、伸びは上記試験で上記サンプルが切断づ−る
までの伸び吊を測定し、その数値を１００　ｍｍに挽紳
しｌこものＣ゛ある。」（３）同書第１４頁第１３行［
行なった。］の次に以−［・の文章を挿入りる。 「　なお、伸びの数値は前記した従来のスリーブ形成用
シー１〜の場合と同様にして棹出Ｊる。」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、収縮性発泡ポリスチレンシートと収縮性非発泡ポリ
   スチレンフィルムとがＭ　Ｅｆｔされてあり、上記発泡
   シートには０．偶５重量％のゴム分を含有し、発泡シー
   トは非発泡フィルムよシ収縮率が大きく且つその表皮層
   は非発泡フィルムとの積層面よシ非積層面の方が厚く、
   また非発泡フィルムの伸びは発泡シートと同じか、よシ
   大きく、さらに積層されたシートは流れ方向の収縮率が
   ６０％以下、幅方向の収縮率が１０％以下で且つ流れ方
   向の収縮率が幅方向の収ね率よシ大きく、また流れ方向
   の引張強度が１．５〜７Ｋｇで伸びが１８Ｍ以上であり
   、発泡シート側を内面にして流れ方向の両端を」χ合す
   ることを特徴とする圧力瓶の収縮保護スリーブ形成用シ
   ート。