JP2004035029A - ガラスびん及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被覆材をガラスびんの口部に完全に密着させると共に、液だれの防止や開栓トルクの低減といった機能も付加でき、生産性にも優れるガラスびんを開発する。
【解決手段】少なくとも口部外周を厚さ１０〜２００μｍで熱収縮率が縦方向が−３０〜５％、横方向が１０〜５０％のシュリンクフィルムで被覆するので、フィルムをガラスびんの口部にセットし熱収縮させることで、被覆材をガラスびんの口部外周に密着させることができ、製造も容易である。ガラスびんの口部外周がシュリンクフィルムで被覆されるために、ガラスびんの口部の口欠け、ネジ欠けが防止され、びん内へのガラス片の混入、密封不良、開栓不良、外観不良を防止できる。フィルムの樹脂を適宜に選択したり、滑材を添加することで、液だれの防止や開栓トルクの低減といった機能も付加できる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスびんの口部の口欠け、ネジ欠けが防止されると共に、液だれの防止や開栓トルクの低減も可能となるガラスびん及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭５２−１１０１７８号公報には、ガラスびんの口部に樹脂又はゴム製成形材を装着し、口部を保護する技術が開示されている。これは、成形材の厚さが２００μｍ〜２ｍｍで、フィルムあるいは溶融被覆法を用いて装着するか、あるいはガラスびんの口部の形状に合わせて前もって成形された成形材をはめ込んで装着するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術は、厚さ２００μｍ〜２ｍｍの厚い成形材を用いるために、ガラスびんの口部に密着させることができず、結局ほとんど実施されていない。溶融被覆法は乾燥工程で長い設備が必要となって生産コストに問題があるばかりか、成形材の厚さの管理が困難でネジの不具合が発生しやすく現実的でない。また、ガラスびんの口部の形状に合わせて前もって成形された成形材を装着する方法は、ガラスびんの口部の形状に完全に合わせて成形することが困難でやはりネジの不具合が発生しやすく、また成形材をガラスびんの口部に装着することも困難で生産性にも問題がある。
【０００４】
本発明は、被覆材をガラスびんの口部に完全に密着させると共に、液だれの防止や開栓トルクの低減といった機能も付加でき、生産性にも優れるガラスびんを開発することを課題としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも口部外周を厚さ１０〜２００μｍのシュリンクフィルムで被覆し、前記シュリンクフィルムの熱収縮率が縦方向が−３０〜５％、横方向が１０〜５０％であることを特徴とするガラスびんである。
【０００６】
被覆材として厚さ１０〜２００μｍの薄いシュリンクフィルムを用いるため、これをガラスびんの口部にセットして熱収縮させることで、被覆材をガラスびんの口部外周に密着させることができ、製造も容易である。ガラスびんの口部外周がシュリンクフィルムで被覆されるために、ガラスびんの口部の口欠け、ネジ欠けが防止され、びん内へのガラス片の混入、密封不良、開栓不良、外観不良を防止できる。
【０００７】
シュリンクフィルムは継ぎ目のあるものを用いることも可能であるが、継ぎ目のないスリーブ状のものを用いると、被覆した口部に継ぎ目が表れず、密封性、耐久性に優れるとともに仕上がりが美しくなる。
【０００８】
シュリンクフィルムとしてはフラット法、チューブラ法による延伸フィルム、及びフラット法、チューブラ法による未延伸フィルムを別工程で延伸したものを用いることができる。シュリンクフィルムの熱収縮率は縦方向が−３０〜５％、更に好ましくは−１０〜２％、横方向が１０〜５０％とする。縦方向がほとんど熱収縮しないか、若干伸びるものであると、被覆する幅が一定となって所望の部分（特にネジなどの複雑な形状部分）を確実に被覆できるばかりでなく、フィルムとガラス面との間に気泡が残りにくく密着性が高くなる。横方向の熱収縮率は１０％以下であれば密着性が損なわれるおそれがあり、５０％を越えるとフィルムにストレスがかかりすぎてフィルムが破損するおそれがある。
【０００９】
シュリンクフィルムの材質は熱可塑性樹脂であれば特に限定されないが、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂等が挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低−中−高密度ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタチックポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水物でグラフト変性されたオレフィン樹脂等である。
ポリエステル系樹脂としては、主として芳香族ジカルボン酸成分とグリコール成分とから成るものである。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられる。グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，３−又は１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，６−ヘキシレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。熱可塑性ポリエステルの例としては、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、およびテレフタル酸とエチレングリコールまたは１，４−ブタンジオール等を主成分とする例えばポリエチレンテレフタレート／イソフタレート、ポリブチレンテレフタレート／アジペートなどの共重合樹脂を用いることができる。
また、これらの２種以上とのブレンド物を用いることもできる
【００１０】
撥水性の高いポリオレフィン系樹脂を用いると、液状内容物の液だれを防止できる。ポリオレフィン系の樹脂にフロン系の樹脂を混合したものを用いると、撥水性がさらに高くなるために液だれ防止効果がさらに向上する。
フロン系の樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化エチレンポリプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−エチレンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、三フッ化塩化エチレン−エチレンコポリマー、フッ素ゴムなどの樹脂があげられる。これらの１種ないしは数種のペレット又はパウダーをドライブレンド又はメルトブレンドして、０．１〜１０％、好ましくは０．５〜５％混合する。
【００１１】
シュリンクフィルムの樹脂に滑材を添加することで、ガラスびん口部の被覆（フィルム）とキャップ間の滑り（開栓トルク・閉栓トルク）を調整でき、被覆（フィルム）の開栓及び閉栓に伴う摩耗を減少させることができる。例えばポリオレフィン系樹脂に使用する滑材としてはオレイン酸アミド（ＰＰ、ＰＥ用）やエルカ酸アミド（ＰＰ用）などの脂肪酸アミドがある。添加量は５００〜１００００ｐｐｍ、好ましくは１０００〜５０００ｐｐｍである。
【００１２】
シュリンクフィルムは接着層付きのものが望ましい。これはフィルムの内側に接着層が設けられているために、加熱によって収縮すると共に接着層が溶融してフィルムとガラス面とが接着される。接着層を構成する接着剤樹脂としては、特に限定されないが、酸変性オレフィン系樹脂、例えば、無水マレイン酸グラフトポリエチレン、無水マレイン酸グラフトポリプロピレンなどを用いることができる。また、エチレンメタクリル酸コポリマー、アイオノマー、エチレン・アクリル酸エステル・無水マレイン酸三元系共重合体、エチレン・メタクリレートなどを用いることもできる。
【００１３】
ガラスびんの口部外周にはホットエンド処理を施しておくことができる。ホットエンド処理は、ガラスびんが成形直後のまだ高温のときに酸化スズや酸化チタンのコーティング被膜を形成する処理である。ホットエンド処理を施しておくとガラス面とシュリンクフィルムとのなじみがよくなって密着性がさらに向上する。
【００１４】
また本発明は、ガラスびんの口部を予熱する工程と、ガラスびんの口部外周にスリーブ状のシュリンクフィルムをセットする工程と、シュリンクフィルムを加熱収縮させてガラスびんの少なくとも口部外周に密着させる工程とを有することを特徴とするガラスびんの製造方法である。本発明方法によれば、口部外周及び天面を樹脂フィルムで被覆したガラスびんを容易に製造することができ、しかも樹脂フィルムをガラス面に密着させることができる。なお、ガラスびんの天面を含んで被覆する場合は、シュリンクフィルムを加熱収縮させた後に、フィルムの上端をガラスびんの天面に押圧して密着させる工程を加えることが望ましい。
【００１５】
シュリンクフィルムを加熱収縮させてガラスびんの口部外周に密着させる工程において、シュリンクフィルムの下部を比較的高温で、上部を比較的低温で加熱して行うことができる。また、加熱装置を上方に移動しながら加熱することでシュリンクフィルムの下部から順次上部に向かって加熱することもできる。このようにすると、シュリンクフィルムが下部から順次上部に向かって収縮するので、フィルムとガラス面との間に気泡が残存することがなく、密着性が更に向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１に示すガラスびん１は、やや広口のガラスびんで、容量１５０ｍｌ、高さ１１０ｍｍ、胴部最大径６０ｍｍ、口部最大径４７ｍｍで、口部にネジ３、ビード４が形成されている。ガラスびん１の口部外周及び天面２はシュリンクフィルム５で密着状態で被覆されている。シュリンクフィルム５は継ぎ目のないスリーブ状をなし、例えば図２に示すように、長尺の筒状に形成されてドラム６に巻き取られたものを適宜寸法にカッター７で切断して得られる。この場合、スリーブの高さ２５ｍｍ、直径４８ｍｍである。シュリンクフィルム５は、例えば、厚さ４５μｍのポリオレフィン系樹脂の主層の内側に厚さ１５μｍのＥＭＡＡ系樹脂の接着層が形成された接着層付きのシュリンクフィルムである。また、シュリンクフィルムの熱収縮率は縦方向がほぼ０％、横方向が３０％である。
【００１７】
シュリンクフィルムの熱収縮率は最大収縮を生じる温度の浴液に２０秒間浸漬して求められる。浴液としては、フィルムを可塑化したり、反応したりしない、一般にエチレングリコール又はグリセリンなどを用いる。（ＪＩＳ　Ｚ１７０９参照）
【００１８】
次に、図３に基づいて、本発明のガラスびんの製造方法、すなわちガラスびん１にシュリンクフィルム５を被覆する工程を説明する。本発明のガラスびんの製造方法は、ガラスびんの口部を予熱する工程と、ガラスびんの口部外周にスリーブ状のシュリンクフィルムをセットする工程と、シュリンクフィルムを加熱収縮させてガラスびんの口部外周に密着させる工程と、シュリンクフィルムの上端をガラスびんの天面に押圧して密着させる工程とを有する。
【００１９】
図３（Ａ）は、ガラスびん１の口部を予熱する工程の説明図である。予熱装置１０はリング状をなし、内側から熱又は熱風を放射するもので、その種別は問わない。加熱温度は、シュリンクフィルムの接着層材質の融点を超えないで高い温度が望ましい。接着層材質に融点９９℃のＥＭＡＡ樹脂を用いる場合には約９０℃が適当である。この温度が高すぎるとシュリンクフィルムをガラスびんの口部に装着するときにシュリンクフィルムが口部に不均一に接着してしまい、低すぎるとシュリンクフィルムの収縮が不均一になるおそれがある。
【００２０】
図３（Ｂ）は、ガラスびん１の口部外周にスリーブ状のシュリンクフィルム５をセットする工程の説明図である。フィルム装着装置１１は筒状をなし、内面にバキュームによってフィルムの外周を吸着する吸着孔１２が多数設けられている。バキュームで内部にスリーブ状のシュリンクフィルムを保持した状態でフィルム装着装置１１がガラスびん１の上に下降し、ガラスびんの口部外周にシュリンクフィルムをセットする。その後、装置１１はバキュームを切って、シュリンクフィルム５をガラスびんの口部に残して上昇する。シュリンクフィルムの直径はびん口部の最大径より約１ｍｍ程度大きくすると、スムースに装着でき、その後装置１１のバキュームを切ったときに、スリーブ状のシュリンクフィルムは楕円形になろうとする傾向があるので、下方にずり落ちないで所定の位置に保持される。直径が小さすぎると口部に入らず、大きすぎると下方にずり落ちるおそれがある。ガラスびん１は、肩部が張り出した形状であるので、シュリンクフィルムの下端を肩部に接触して保持するようにすれば、より安定して所定の位置を確保できる。
【００２１】
図３（Ｃ）は、シュリンクフィルム５を加熱収縮させてガラスびんの口部外周に密着させる工程の説明図である。加熱装置はリング状をなし、内側から熱又は熱風を放射するもので、その種別は問わない。この場合、加熱装置１３は上部１４と下部１５からなり、シュリンクフィルム５が主層が厚さ４５μｍのポリオレフィン系樹脂、接着層が厚さ１５μｍのＥＭＡＡ樹脂である場合、上部１４は約１５０℃、下部１５は約２００℃の熱風を吹き出すものとすると、シュリンクフィルムは下側から上側に向かって順次収縮してフィルムとガラス面との間の空気を追い出し、フィルムをガラスびんの口部外周に均一に密着・接着させることができる。このように、シュリンクフィルムの下部を比較的高温で、上部を比較的低温で加熱することで、シュリンクフィルムは下側から上側に向かって順次収縮してフィルムとガラス面との間の空気を追い出し、フィルムをガラスびんの口部外周に均一に密着・接着させることができる。また、加熱装置を上方に移動しながら加熱するなどして、シュリンクフィルムの下部から順次上部に向かって加熱することによっても、シュリンクフィルムは下側から上側に向かって順次収縮してフィルムとガラス面との間の空気を追い出し、フィルムをガラスびんの口部外周に均一に密着・接着させることができる。
【００２２】
図３（Ｄ）は、シュリンクフィルムの上端をガラスびんの天面に押圧して密着させる工程の説明図である。押圧装置１６は下端にパッド１７を有し、ガラスびん１の口部天面上に下降してパッド１７を口部天面に押し付ける。シュリンクフィルムは上記の加熱工程でガラスびんの口部外周に密着するが、その上部とガラスびん口部天面との密着・接着は不十分である。そこで、押圧装置１６のパッド１７を口部天面に押し付けることでシュリンクフィルムの上端をガラスびんの天面に押圧して密着・接着させる。パッド１７はガラスびん１の天面内側に嵌合する形状をなし、樹脂製で常温であることが好ましい。樹脂製であるとシュリンクフィルムやガラスに傷を付けず、常温であると押圧したときにフィルムから熱を奪い速やかにフィルムがガラスびん口部天面に密着・接着する。
【００２３】
図４は本発明におけるシュリンクフィルムで被覆する範囲の例を示している。（Ａ）はびん口部外周のビード４の上までをシュリンクフィルム５で被覆している例である。（Ｂ）はびん口部外周のビード４の下までをシュリンクフィルム５で被覆している例である。（Ｃ）はびん口部外周のビード４の上まで及び天面をシュリンクフィルム５で被覆している例である。（Ｄ）はびん口部外周のビード４の下まで及び天面をシュリンクフィルムで被覆している例である。（Ｅ）はびん口部外周のビード４の上まで、天面及びびん口部内周面をシュリンクフィルム５で被覆している例である。（Ｆ）はびん口部外周のビード４の下まで、天面及びびん口部内周面をシュリンクフィルムで被覆している例である。（Ｇ）〜（Ｉ）はネジ３付きのびんに関し、（Ｇ）はネジ３の上までをシュリンクフィルム５で被覆している例、（Ｈ）はネジ３とビード４の間までをシュリンクフィルム５で被覆している例、（Ｉ）はビード４の下までをシュリンクフィルム５で被覆している例を示している。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、被覆材として厚さ１０〜２００μｍの薄いシュリンクフィルムを用いるため、これをガラスびんの口部にセットして熱収縮させることで、被覆材をガラスびんの口部外周に密着させることができ、製造も容易である。ガラスびんの口部外周、又は、口部外周及び天面がシュリンクフィルムで被覆されるために、ガラスびんの口部の口欠け、ネジ欠けが防止され、びん内へのガラス片の混入、密封不良、開栓不良、外観不良を防止できる。シュリンクフィルムは継ぎ目のないスリーブ状のものを用いると、被覆した口部に継ぎ目が表れずに仕上がりが美しくなる。シュリンクフィルムの熱収縮率は縦方向が−３０〜５％（更に好ましくは−１０〜２％）、横方向が１０〜５０％とすることが望ましい。縦方向がほとんど熱収縮しないか又は伸びるものであると、被覆する幅が一定となって所望の部分を確実に被覆できるばかりでなく、フィルムとガラス面との間に気泡が残りにくく密着性が高くなる。シュリンクフィルムに撥水性の高いポリオレフィン系樹脂を用いると、液状内容物の液だれを防止できる。ポリオレフィン系の樹脂にフロン系の樹脂を混合したものを用いると、撥水性がさらに高くなるために液だれ防止効果がさらに向上する。シュリンクフィルムの樹脂に滑材を添加することで、ガラスびん口部の被覆（フィルム）とキャップ間の滑り（開栓トルク・閉栓トルク）を調整でき、被覆（フィルム）の開栓及び閉栓に伴う摩耗を減少させることができる。シュリンクフィルムが接着層付きであると、加熱によって収縮すると共に接着層が溶融してフィルムとガラス面とが接着され、びん口部への被覆工程が容易となる。ガラスびんの口部外周にホットエンド処理を施しておくと、ガラス面とシュリンクフィルムとのなじみがよくなって密着性がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】口部にシュリンクフィルム５を被覆したガラスびん１の説明図である。
【図２】シュリンクフィルム５の説明図である。
【図３】ガラスびん１の口部にシュリンクフィルム５を被覆する工程の説明図である。
【図４】シュリンクフィルムで被覆する範囲の説明図である。
【符号の説明】
１　ガラスびん
２　天面
３　ネジ
４　ビード
５　シュリンクフィルム
６　ドラム
７　カッター
１０　予熱装置
１１　フィルム装着装置
１２　吸着孔
１３　加熱装置
１４　上部
１５　下部
１６　押圧装置
１７　パッド

Claims (10)

1. 少なくとも口部外周を厚さ１０〜２００μｍのシュリンクフィルムで被覆し、前記シュリンクフィルムの熱収縮率が縦方向が−３０〜５％、横方向が１０〜５０％であることを特徴とするガラスびん
2. 請求項１のガラスびんにおいて、前記シュリンクフィルムが継ぎ目のないスリーブ状のシュリンクフィルムであることを特徴とするガラスびん
3. 請求項１又は２のガラスびんにおいて、前記シュリンクフィルムがポリオレフィン系の樹脂でなることを特徴とするガラスびん
4. 請求項１、２又は３のガラスびんにおいて、前記シュリンクフィルムがポリオレフィン系の樹脂にフロン系の樹脂を混合したものであることを特徴とするガラスびん
5. 請求項１、２、３又は４のガラスびんにおいて、前記シュリンクフィルムが滑剤を添加したものであることを特徴とするガラスびん
6. 請求項１、２、３、４又は５のガラスびんにおいて、前記シュリンクフィルムが接着層付きのシュリンクフィルムであることを特徴とするガラスびん
7. 請求項１、２、３、４、５又は６のガラスびんにおいて、前記口部外周がホットエンド処理を施されていることを特徴とするガラスびん
8. ガラスびんの口部を予熱する工程と、ガラスびんの口部外周にシュリンクフィルムをセットする工程と、シュリンクフィルムを加熱収縮させてガラスびんの少なくとも口部外周に密着させる工程とを有することを特徴とするガラスびんの製造方法
9. 請求項８のガラスびんの製造方法において、前記シュリンクフィルムを加熱収縮させてガラスびんの少なくとも口部外周に密着させる工程が、シュリンクフィルムの下部を比較的高温で、上部を比較的低温で加熱して行うことを特徴とするガラスびんの製造方法
10. 請求項８又は９のガラスびんの製造方法において、前記シュリンクフィルムを加熱収縮させてガラスびんの少なくとも口部外周に密着させる工程が、シュリンクフィルムの下部から順次上部に向かって加熱することによって行うことを特徴とするガラスびんの製造方法

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