JPS5976244A - 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納に用いるガラ
ス瓶に対して、被覆保護するための収縮性スリーブの素
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出性を有する合成樹脂
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−８２３０６（炭
酸飲料用ガラス瓶の飛散防止性能試験方法）を適用し、
保護スリーブの適性を判断していた。

散率）は素材シートの引張強度および伸びに相関関係が
あることが判明した。

即ちスリーブ形成用シートの引張り強度と伸び（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。そして引張強
度または伸び率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
が判った。

４．０〜４．５Ｋｇ／ｃｌｌの内圧をかけ、瓶温度２５
℃で測定した。測定方法はＪＩＳ−５２３０６に準拠し
、落下高さ７５側で実施した。また引張強度および伸び
は、幅１０ｗＸ長さ４　’Ｏｍのサンプルをスリーブの
円周方向に沿って採取し、引張試験を行なって測定した
。

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
ニルシートあるいは延伸ポリスチレンシートなどが開発
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。

また、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面、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
に欠ける問題があった。

そこで本発明者は上記発泡シートの性質を改善し、輸送
時等の緩衝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、その構成としては、収縮性発泡ポリスチ
レンシートと収縮性非発泡フィルムとが中間層を介して
積層されてあり、上記中間層は１重量％以上のゴム分ま
たは１０重量％以上のオレフィン系樹脂を含有したもの
からなり、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中間層との積層面より非積層
面の方が厚く、また中間層もしくは非発泡フィルムの伸
びは発泡シートと同じか、より大きく、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
Ｋｇで且つ伸び率が１３ｎ以上であり、発泡シー）（ｆ
ｌｕを内面に対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）　ｉｌ＋と収縮性非発泡フィ
ルム（２）とが中間層（３）を介して積層されたもので
あり、両シートまたはフィルムｆｉｌ　（２１は何れも
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り
上等の成形条件あるいは素材となる樹脂の組成によって
変わる。また発泡シートｆｉ＋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、この発明の収縮保護スリーブ形成用シ
ートｔｓ＋が形成されるものである。

先ず、発泡シートｆ１＋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、α−メチルスチレン、核メチルスチレン、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
チレンモノマーと、１・３−ブタジェン、アクリル酸エ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル等のアクリル酸アルキル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等の
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、ジエチルマレｘ　−トとの
共重合により得られる、スチレンモノマーをその５０重
量％以上含有するスチレン共重合体が使用される。また
上記樹脂に１〜２５爪量％のゴム分を含有させれば、後
述する引張強度や伸びの改善調整に好適である。

そして、上記樹脂にプロパンブタン、イソブタン、ヘン
タン、ネオペンタン、イソペンタン、ヘキザン、ブタジ
ェン等の脂肪族炭化水素類、シクロブタン、シクロペン
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。

発泡シート（１）の厚みは０．１〜１ｆｉの範囲で使用
でき、１ｊｌｌ１以上になるとロール状に捲回すること
が困う“ＩＬであることと、折れシワ発生の原因となる
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、例えば上記発泡シー）
ｆｌの素材と同様のスチレン系の樹脂が使用でき、非発
泡ポリスチレンフィルム（２）には、ブタジェン、ブテ
ン等のゴム分を１重量％以上含有させたり、ポリエチレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン
系樹脂を１０重量％以上含有させることもできる。これ
らゴム分あるいはポリオレフィン系樹脂は、後述する引
張強度と伸びの改善に効果があるほか、非発泡フィルム
（２）に含有させたゴム分等によ−）で非発泡フィルム
（２）の延伸を自由にコントロールすることが可能とな
る。

即ち本願発明では、非発泡フィルム（２）と発泡シー　
）　ｆｌ）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（１）との収縮
率を同じくすると、このような積層シートを用いてスリ
ーブを形成し、これを版体に収縮被覆させたとき、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）の収縮率を発泡シート（１
）より小さくしておくことが必要とされ、その為に非発
泡フィルム（２）の延伸をコントロールし得るゴム分等
を押出成形時に加えておくことが有効となるのである。

また、非発泡フィルム（２）はポリスチレンに代えてポ
リエチレン等のポリオレフィン系樹脂にて形成すること
も可能である。さらに非発泡フィルム（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感じ反射率を
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。

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、１６０μ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っ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、上記発泡シートｆｌ）および非発泡フィルム（
２）の片方または双方に、溶解度パラメータ（ＳＰ値）
が８〜１１．０の範囲にある可塑剤を０．０１〜３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）と中間層（３）、あ
るいは中間層（３）と非発泡フィルム（２）との積層接
着性が非常に良くなり、積層シートの一体性が良好にな
る。

従ってスリーブでガラス瓶を収縮被覆する際、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
による洗浄作業の際などにおける発泡シー）　ｆｉ＋と
非発泡フィルム（２）との剥離を防止するのに効果があ
る。

次に中間層（３）としては、ポリスチレン系樹脂あるい
はポリエチレンやエチレン−６ト酸ビニル共重合体等の
ポリオレフィン系樹脂からなるものであり、この中間層
（３）には１重示％以上のゴム分を含有させるか、また
は中間ＪＭ（３１がポリスチレン樹脂の場合には１０重
量％以上のポリオレフィン系樹脂を含有させてもよい。

さらに非発泡フィルム（２）または中間層（３）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−）で、後述する積層後のスリーブ形
成用シー）（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）　ｆｘ）、非発泡フィルム（２）または中間層
（３）の何れの伸びを向上させてもよいが、発泡シー　
）　＋１＋は充分な収縮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）また
は中間層（３）の伸びを向上調整することによって、積
ＩΔしたシー）　（Ｓ）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）または中間層（３）の伸
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。

以上のごとき組成構造を有する発泡シート（１）、非発
泡フィルム（２）、および中間層（３）からなる積層シ
ートの製造について説明する。

まず発泡シート（１）は、インフレーション成形等の押
出成形方法にて成形する際に、冷却エアーを発泡シート
（１）の内外片面のみにかけるが、もしくは片面側のエ
アーを反対面に比べて強くすることによって、内外両面
の冷却度合に差をつけて延伸させた後引取って製造する
。

上記延伸によって発泡シート（ｓ）の収縮性が生じるの
であるが、冷却度合の大きい面（１１）は反対面（Ｉｎ
）よりも大きな収縮率を示すと共に、表皮層の厚さも上
記冷却度合の大きい面（ｌｌ）の方が反対面１１０）よ
りも厚くなる。また延伸時の引取り速度およびブローア
ンプ比を適当に設定し、流れ方向と幅方向の延伸量をコ
ントロールして、両方向の収縮率を調整する。

また非発泡フィルム（２）もインフレーション成形等の
押出成形方法で製造され、その際の冷却エアーの強さも
しくは延伸量を加減することによって収縮性を持たせる
が、上記収縮率を前述の発泡シー　トｆｉｌよりも小さ
く調整するものとする。なお収縮率は発泡フィルム（２
）に含有させるゴム分を増減させることによっても調整
される。

中間層（３）即ち非発泡フィルム（２）側になるように
して、熱接着等の手段で積層する。

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）の収縮率を測定したとき、流れ方向の収縮率が６
０％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なるようにする。

また引張強度詔よび伸びを測定したとき、引張強度１．
５〜７Ｋｇ伸び１３ｍ以上のものが後述する破瓶テスト
に合格し、好適に使用できることになる。なお上記測定
は、スリーブ形成用シー）　（Ｓ）の流れ方向に沿って
切り取ったダンベル試験片（幅１０　ｔｇ　Ｘ長さ４０
　ｙｎｘ　）を用いて引張試験を行なった。

上記引張強度および伸びの値と破瓶テストとの関係につ
いて詳しく説明すると、まず瓶が落下して割れる時には
、保護スリーブが急激に膨張してスリーブを構成するシ
ートが破れる。

この際の衝撃力をシートの引張強度で受けとめ、その後
シートの伸びによって徐々に衝撃力を吸収して瓶の破片
の飛散力を低下させ、破片の飛散距離を減少させるので
ある。

従って引張強度および伸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
び伸びの値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＋１１に含まれていた発泡剤に
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／ｋｇ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−
）で、非発泡フィルム（２）の印刷面が剥離したり亀裂
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
圧して積極的に発散させて調整するのが好ましい。

以上のようにして発泡シート（１１と、中間層（３）お
よび非発泡フィルム（２）とが積層されたスリーブ形成
用シート（Ｓ）は非発泡フィルム（２）側に印刷を施し
たりした後、適宜大きさに裁断されて円筒状のスリーブ
（Ａ）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ｆｌｌ側を内面にすると共に、シート
の流れ方向がスリーブ囚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（Ａ＞を形成するものである。

そして、このスリーブ（Ａ）を炭酸飲料用等のガラる。

なお上記スリーブ（イ）の大きさは、スリーブ（／Ｖ）
をガラス瓶ｆＧｌに被せた際に、ガラス瓶Ｇ）とスリー
ブ（Ａ）との間に１ｆｉ程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。またスリーブ（Ａ）は円周方向に収縮すると
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
縮度合の違いによって、印刷面が盛り上がったり、表面
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（Ｇ）に対するスリーブ（イ）の大き
さを調整して実ｈ１１する。

以上のようにしてガラス瓶（Ｇ）にスリーブ（Ａ）を被
覆した後、前記破瓶テスト（ＪＩＳ−８２３０６に準拠
）を行なって安全性を検証し、下表Ｉ、ＩＩに示した。

試験条件としては３００．／用の炭酸飲料用ガラス瓶に
４．０〜４．２Ｋｇ／ｃ＋＋！の内圧をかけ、飛散した
破片のうち半径１００ｃｍのわくを超えないものの質量
百分率（至）が９５％以上を合格とした。

表中、試験品のおよび０は比較例である。

また　ＰＳＰ　：発泡ポリスチレン ＰＳ：非発泡ポリスチレン ＥＶＡ：エチレンー酢酸ビニル共重合体ＰＥ：ポリエチ
レベの各々略称である。

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）によれば、収縮性発泡ポリスチレンシート（
１）と収縮性非発泡フィルム（２）とが積層されている
ことにより、スリーブとしてガラス瓶（Ｇ）に収縮被覆
させたときに内面側になる発泡シートｆｔｌによって良
好な緩衝性を発揮し、ガラス瓶（Ｇ）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）によって表面が
平滑で印刷性が非常に良くなり、強度的にも発泡シー）
　＋１１単体に比べて強く、キズもつき難いためガラス
瓶（Ｇ）に対する保護性は一層優れたものとなる。

従ってガラス瓶（Ｇ）自体の厚さを薄＜シても充分使用
に耐えることになり、従来の約１／２　程度まで軽量化
することが可能となる。しかも表面の滑性がよい為、ガ
ラス瓶ｆＧ）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ｆｌ）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
）側、即ち中間層（３）との積層面（１０ｊより非積層
面（川の表皮層が厚く収縮率も良いため、ガラス瓶（Ｇ
）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（Ｇ）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（
３）の円周方向が上記流れ方向になるように捲回形成す
ることによって、収縮被覆時にはスリーブ（Ａ）はガラ
ス瓶（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、ガラス瓶（Ｇ）の軸方向の所定
範囲を充分に被覆保護できる。

さらに、この発明においては発泡シート（１）と非発泡
フィルム（２）とを、間に中間層（３）を介して積層し
、中間層（３）にはゴム分またはポリオレフィン系樹脂
を含有させていることによって、発泡シート＋１１単体
、あるいは単に発泡シート（１）と非発泡フィルム（２
）とが積層されているだけのものに比べて強度や耐久性
を増すと共に、引張強度および伸び率の値を調整し、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（５）を形成するこ
とが可能となる。即ち発泡シー）　（１１単体等では引
張強度や伸び率が不足して実用上充分な安全性を発揮で
きないのを、中間層＋３１へのゴム分またはポリオレフ
ィン系［ｄ脂含有によって改善し、引張強度および伸び
率を向上させると共に、引張強度や伸び率が高くなり過
ぎると破損時に破片が砲弾状に飛散して危険性があるた
め、ゴム分等の含有量または引張強度および伸び率を安
全性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
等あるいは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断面図、第３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。 ＋１１・・・収縮性発泡ポリスチレンシート、（１０）
・・・積層面、（ｕ）−１，非８ゆ面、（２１−ｆｆ縮
□非、泡４徐薯皐−声≠−＋−１＋３１・・・中間層、
（Ｓ）・・・スリーブ形成用シート、（３）・・・スリ
ーブ、（Ｇ）・・・ガラス瓶。 特　許出　願人　　積水化成品工業株式会社手　　続　
　補　　正　　棗（自発） 昭和５８年β５月１１日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年　特　許　願　第１８６４００号２、発明の
名称 圧力油の収縮保護スリーブ形成用シート３、補正をする
者 事件との関係　　　特許出願人 代表者　　川　　　本　　　　　貢 ４、代理人 ５、補正命令の日付く自発） ６、補正の対象 （１）明細書第４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４頁第１９行「測定した。」の次に以下の
文章を挿入する。 「　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Φを測定し、その数値を１００ｍｍに換樟し
たものである。」（３）　　同店第１５頁初行「行なっ
た。」の次に以下の文章を挿入づる。 「　なお、伸びの数値は前記した従来のスリーブ形成用
シートの場合と同様にして粋出する。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、収縮性発泡ポリスチレンシートと収縮性非発泡フィ
   ルムとが中間層を介して積層されてあり、上記中間層は
   １重量％以上のゴム分または１０重量％以上のオレフィ
   ン系樹脂を含有したものからなり、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中間
   層との積層面より非積層面の方が厚く、また、中間層も
   しくは非発泡フィルムの伸びは発泡シートと同じか、よ
   り大きく、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１．５〜７Ｋｇで且つ伸び率が１３■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する圧力瓶の収縮保護スリーブ形
   成用シート。 ２、発泡シートが１〜２５重量％のゴム分を含有するも
   のからなる上記特許請求の範囲第１項記載の圧力瓶の収
   縮保護スリーブ形成用シート。 ３、非発泡フィルムがポリスチレンフィルムからなる上
   記特許請求の範囲第１項記載の圧力瓶の収縮保護スリー
   ブ形成用シート。 ４、非発泡ポリスチレンフィルムが１重量％以上のゴム
   分を含有するものからなる上記特許請求の範囲第３項記
   載の圧力瓶の収縮保護スリーブ形成用シート。 ５、非発泡ポリスチレンフィルムが１０重量％以上のポ
   リオレフィン系樹脂を含有するものからなる上記特許請
   求の範囲第３項記載の圧力瓶の収縮堡護スリーブ形成用
   シート。 ６、　非発泡フィルムがポリオレフィン系樹脂フィルム
   からなる上記特許請求の範囲第１項記載の圧力瓶の収縮
   保護スリーブ形成用シート。