JPS6089345A - 多層プラスチツク物質の管状物品及びその製造法 - 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】 本発明は、化学薬品、飲物、食品などのような物質を輸
送及び包装するだめの多層のプラスチック物質の管状物
品であって、特定の内部横断面の管状壁を有し、その壁
は５０〜１０００μｍの厚さを持つ軸方向及び半径方向
に分子配向したポリエチレンテレフタレートの第一層、
及びその上にプラスチック物質の第二層が収縮されて成
るところの物品に関する。

上述したタイプの管状壁を持つ物品は、米国特許４１７
２８７３号明細書から知られている。

それは、円筒状壁を持っ吹込成形されたポリエチレンテ
レフタレートボトル及びその上に薄い熱可塑性のスリー
ブ（さや）が収縮されて成る容器を記載する。

この特許明細書は、スリーブ用物質としてポリビニルク
ロライドを述べ、これは５０　ｐｍ　の壁厚さを持ち、
６５チの熱収縮を持つように半径方向に配向されている
。この特許明細書はまた、収縮性のスリーブの加熱の結
果としてボトルが目につく程収縮することを避けながら
ポリエチレンテレフタレートボトルの周囲にスリーブを
熱収縮させる特別の方法を記述する。

熱収縮しうるスリーブは予め、製品の情報で飾られてい
ることができ、この特許明細書によれば熱収縮しうるス
リーブはとくにボトルの内容物の情報を与えるべくボト
ルに適用される。

米国特許２９８９７８５号明細書は、押出成形したポリ
エチレンテレフタレート管材料から管状容器を作る方法
を記述する。該管材料の一断片が、管の一末端が形成さ
れるべき容器の円盤形末端部を越えて延び、該末端部は
心棒の末端に向って置かれるようなやｐ方で、いく分率
さな心棒上に置かれる。約２００℃への加熱は、配向さ
れた管を心棒上及び末端部の両者上に収縮させ、その結
果として末端部が管内に固定される。

管の厚さは、５０〜２５０μｍの範囲にあると述べられ
ている。米国特許２７８４４５６号明細書ハ、ポリエチ
レンテレフタレートの熱収縮しうるフィルムの形成方法
及びこのフィルムを加熱して収縮することを記述する。

そのようなフィルムは、溶融したポリエチレンテレフタ
レートを押出成形し、続いて非晶状態でポリマーが固化
するような程度に冷却する。

このフィルムは予備加熱され、そしてそれが押出された
方向に垂直な方向に８５〜１３５℃で延伸される。記載
される熱収縮しうるフィルムは１８〜６５μｍ　の厚さ
を持ち、１．５〜五〇倍延伸される。押出しの方向での
フィルムの無張力収縮は約１０〜３０チ、これに垂直の
方向では２０〜５０チであシ、収縮しうるフィルムを１
００〜１５０℃に加熱して得られる。

前述の米国特許４１７２８７３　号明細書で述べられた
ようなポリエチレンテレフタレートの二軸配向したボト
ルの管状壁は約２００〜４００ｐｍの厚さを持つ。ある
飲料のためには、二酸化炭素及び酸素のようなガスに対
する透過性は十分に低く、従ってかく包装された飲料の
十分に永い貯蔵寿命を保証する。明らかに、ボトル壁土
への５０μ厚さのポリビニルクロライドフィルムの収縮
によシ、これらガスの透過性は更にいく分減少されるで
あろう。しかしいくつかの飲料のためには、ガス及び他
のある物質に対する透過性はなお余りにも高い。とくに
、長期貯蔵のだめの容器及び野菜、フルーツ及びフルー
ツジュースの保存のだめの容器にとって透過性が高すぎ
るであろう。

別の欠点は、その上にポリビニルクロライドスリーブが
収縮された二軸配向ポリエチレンテレフタレートの上述
のボトルは、充填前又は後に容器を殺菌するのに必要な
たとえば１１０〜１３０℃の範囲の高められた温度にお
いて不十分な寸法安定性を持つことにある。より高い温
度ではポリビニルクロライドは軟かくなり、ポリエチレ
ンテレフタレートは更に無配向に表る。

本本発の目的は、二酸化炭素及び酸素のようなガスに対
する極めて高い不透過性及び高い熱的寸法安定性を持つ
積層管状物品を提供することである。

本発明の別の目的は、たとえば２０００〜２５０００−
の容量を持つ容器壁及び圧力のかかるホース壁のように
大きな力に耐える高い機械的強度を持つ多層管状物品を
提供することである。

本発明に従う管状物品は、第一層のポリエチレンテレフ
タレートが少くとも２５％の結晶化の程度まで横断面の
形において熱的に安定化され、フィルム状の中間層が壁
の第一層と第二層の間に締止され、第二層が７５〜１０
０ｏμｍの厚さを持つ軸方向及び半径方向に配向された
ポリエチレンテレフタレートから形成され、かつ中間層
の形の上で少くと本２５チの結晶化の程度まで熱的に安
定化されていることを特徴とする。上述の特性に加えて
、とのようにして得た本物品は、第二層の比較的大きな
壁厚さの故に機械的損傷に対する抵抗が高いとと：更に
とくに中間層が損傷に対して有効に保護されているとい
う利点を持つ。第二層の厚さにも拘らず、それは収縮す
ると熱寸法安定な第一層に施与された中間層上にスムー
スにフットするように見える。収縮後に第二層は中層上
に、従って第一層に強い締める力を及ばず。このように
−緒に締止された層は、本物品に大きな一体性を与える
であろう。

得られた結合は、層間に接着剤を用いる必要がない程に
強い。いくつかの用途のだめには、接着剤の使用が有利
であシえて、これも本発明に含まれる。

別の利点は、第−及び第二層のポリエチレンテレフタレ
ートは少くとも２５チまで結晶化されているけれど、両
層は透明であることであり、但しポリエチレンテレフタ
レートは十分に配向されていなければならない。その目
的のだめの適当な延伸ファクターは、管状物品の半径方
向に２〜５、好ましくは３〜４、軸方向に１．０５〜４
、好ましくは１．１〜２である。この透明性は、ホース
及び内容物の高さが見える容器のような製品にとって極
めて重要である。この場合、もちろん中間層もまた透明
でなければならない。

もし不透明な中間層が用いられるなら、それは長く狭い
中断を有することのみが必要である。

しかしこれは透過性の成る増加を起す。中間層は、シー
ト、ウェブ、フィルム、ネット、ガーゼ又は類似物質の
形であることができ、本物品の特定の特性たとえばガス
又は光に対する高い不透過性を高める又は与えるように
働く。中間層は好ましくは、第−及び第二のポリエチレ
ンテレフタレート層の間に自由に置かれる。このことは
、中間層を容易に分離できる物品の使用後にポリエチレ
ンテレフタレートの回収を容易にする。

第−及び第二のポリエチレン層が厚さに関して同一であ
る実施態様が好ましく、またそれらが同じ分子配向度を
持つことが好ましい。

中間層の材料は、意図する用途に依存して選ぶことがで
きる。特別の情報を備える又は備えない紙の中間層は、
一般に十分であり、かつもし内容物が光の作用から保護
されるべきであるなら極めて適当である。

この目的のだめに、薄い金属箔たとえばアルミニウム箔
を用いることもできる。

容器壁から静電気の除去を要するある用途のためには、
この金属中間層をアースすることができる。３〜１０μ
ｍの厚さを持つ金属箔の中間層の使用は、同様にガスに
対する高い不透過性の物品を与えるようであり、従って
ビール、保存食品などの容器のための極めて適当な壁材
料を成す。

ガスに対する高い不透過性はまた、中間層がガスに対す
る高い不透過性を持つポリマーのフィルムから成る場合
にも得られる。

極めて適当なポリマーは、エチレンビニルアルコール、
ビニリデンクロライド、ビニルアセテート、アクリロニ
トリルのポリマーである。中間層の厚さは、容器の意図
する不透過性に従って選ばれる。１０〜３０μｍの層厚
さが一般に、望む低い透過性をもたらす。その高い機械
的強度の故に、との管状多層物品は、ガスに対して極め
て不透過性でありかつ２０００〜２５０００−又はこれ
以上の容量を持つ容器のために特に適する。

例として、ビール樽及び二酸化炭素を含む飲料のだめの
樽の壁としての用途が挙げられる。このような樽のため
に、第二層の厚さは好ましくは２００〜１０００μｍで
ある。２５０〜２０００−容量のよう々小さな容器のた
めには、比較的小さな層厚さが必要とされるであろう。

そのような容器の第二層が７５〜２００　ｐｍ　厚さを
持つととが好ましい。大きな及び小さな容器の双方とも
、末端部又はふたを壁末端に取付けることによシ作るこ
とができる。

驚ろくべきことに、板形の末端部の端を折ることによっ
て末端部をスズ板の円筒形壁に固定するやシ方が本多層
管状物品のそのような末端部を取付けるためにも用いう
る。

その場合、層の末端はふたの末端と共に折シ重ねられる
。また、米国特許２９８９７８５号明細書の方法に従っ
て収縮することによシ、又は摩擦溶接及び超音波溶接の
ような溶接により、少くとも一つのふたを壁に取付ける
こともできる。ふたは、アルミニウムのような金属、又
はポリエチレンテレフタレートのようなある合成物質か
らできていることができる。ふたは、寸法安定性の向上
のために熱的に安定化されていることができる。

他の適当な用途は、セメント又はコンクリートのボール
のだめの外層又はシャッターリング（ｅｈｕｔｔｅｒｌ
ｎｇ　）　としての利用である。これらのポールは（れ
によシ、平滑女表面を与えられ、これは容易にきれいに
保つことができ、また装飾的外観を与えられる。

特別の重要な利用分野が、壁が高められた温度で寸法安
定性に関する高度の要求を満たすところに見い出される
。熱寸法安定性は、十分な加熱によるポリエチレンテレ
フタレートの後結晶化の結果として高められる。このこ
とは、たとえば熱空気加熱装置、煙道及び灯火安定具の
場合におけるような熱い物体のための容器又は導管の２
イニング、熱い流体の包装及び誘導、及び食品及び飲料
の加熱殺菌において重要でちる。

特定の内部横断面の管壁を持つ多層合成物質の管状物品
の製造のだめの本発明に従う方法は、ポリエチレンテレ
フタレートの管状物を５０′〜１０００μｍ　の壁厚さ
に軸方向及び半径方向に延伸することにより得られた第
一層を形成し、予め軸方向及び半径方向に延伸された合
成物質の第二の管状物を第一層上に熱的に収縮すること
によシ第二層を形成することにょシ壁を作ることを包含
する方法において、形成されるべき容器の内部横断面の
外形に対応する外形を持つ心棒上に第一の管状物をすベ
シ込ませ、この管状物を約８０℃に加熱し、その結果と
してこの管状物が心棒上に半径方向に５０％まで収縮す
ることによシ第一層を形成し、そして第一層上に中間層
を備え、この上にやは如ポリエチレンテレフタレートか
ら成る第二の管状物をすベシ込ませ、第二の管状物を約
８０’Ｃまで加熱し、これによってこの管状物は中間層
上に半径方向に３０チまで収縮し中間層を固定すること
、及び第二層は７５〜１０００μｍ　の壁厚さを持つこ
と、第一層及び第二層のポリエチレンテレフタレートは
少くとも２５％の結晶化の程度まで加熱により安定化さ
れることを特徴とする方法である。

この方法は、得られた管状物品が高いかつ再現性のよい
寸法安定性を持つという大きな利点を持つ。心棒上にす
でに収縮された第一層を被う中間層上に第二層を収縮さ
せ、第−及び第二層がこの状態で熱的に安定であること
は、完全々寸法及び熱的安定性を持つ物品を得ることを
可能にする。

管状物品の内部形状は、用いられた心棒の外形に正確に
一致する。第一層上に第二層により収縮後に働らく比較
的高い圧縮力は、安定化温度より下の温度で第一層の変
形をおこさないととが判った。

別の利点は、変形がないので第一層と第二層の間の中間
層が完全に平滑で何らのしわもがいままであることであ
り、これはたとえばガスに対する不透過性にとって有利
である。

高い寸法安定性は、管状物品を更に加工するた。

めに、とくにふたのような予め構成した末端部品を端に
機械取付けするために極めて重要である。

張も有利な手順は一般に、二つのポリエチレンテレフタ
レート層が同時に加熱によシ安定化されることにある。

しかしあるいは、第一層のポリエチレンテレフタレート
の安定化は、収縮加熱後に行なわれてもよい。二軸配向
されたポリエチレンテレフタレート管材料を作る適当な
方法は、ヨーロッパ特許出願５２４９０　号に記載され
ている。

そこに記載されている手順において、ある特定されてい
ない熱可塑性物質のエンドレス管が定まった距離を金型
中で機械的かつ段階的に延伸され、同時に内部圧力によ
）半径方向に延伸される。延伸操作の後に、延伸した部
分を切断する。そのような管状物よ構成る容器がその内
容物と共に殺菌されるべきであるなら、管をある時間、
殺菌温度よシ高い温度に保って、この温度における寸法
安定性を管に与えることができることも述べられている
。

本発明に従う方法は、熱空気又は赤外線放射装置などを
用いて実施できる。これらの手段は、当業界でよく知ら
れている。

心棒は好ましくは薄い壁であって、良好な熱伝導のため
に金属から成る。

管状物の収縮及び安定化後に心棒が冷却される場合、管
はそれから容易に取外しうる。心棒の横断面が円形であ
る必要はない。正方形、矩形又は波状横断面もまた適当
であり、好ましくはいく分丸まった角を持つ。収縮前に
第一の管状物と第二の管状物が同じ横断面を持つなら、
単純化された方法が得られる。それらは、一つのかつ同
じ二軸配向された管から切断して得られる。管材料のた
めの適当な延伸ファクターは、半径方向に２〜５、好ま
しくは３〜４、軸方向に１．０５〜４、好ましくは１，
２〜２である。管状物品の用途によって選ばれるたとえ
ば紙、金属箔又はプラスチックフィルムの中間層は、ス
リットスリーブとして第一層上にすべり込ませることが
でき、そして直径減少後に平らなままである。中間層は
また、第一層上に樹脂状物質をスプレーすることにより
又はその中に層を漬けることにより形成することもでき
る。しかし便宜には、中間層は接着剤を用いずに施与さ
れる。

中間層は、これが収縮した第一層上に平らに存在し、そ
の端が事実上隣接するように予め形成されることが好ま
しい。中間層のために用いられる薄い層に関して、端は
収縮後に重なシ合っていてもよい。

結晶化度を測定する方法のために１ポリエチレンテレフ
タレートの文献を参照できる。

以下では添付図面に基づいて本発明を更に説明する。

図は、管状多層物品の製造を例示する見取シ図である。

図において、１は円形の横断面を持つ中空の金属心棒を
示し、環状枠２はより大きな直径を持つ。

この心棒はモーター３によって回転できる。心棒は、シ
ャフト４を通して媒体を供給及び排出するととにより内
部から加熱及び冷却できる。

また熱放射体５が、心棒が回転したときに表面が均一に
加熱されるように心棒近傍に配置されている。

数字６は、二軸配向されたポリエチレンフタレートの第
一の管状物を示す。その高さが管状物６の高さと同じ又
はいく分率さいとぐろの中間層７は長手方向に分断され
ていて、その端が重なり合っている。８は、二軸配向さ
れたポリエチレンテレフタレートの管材料の第二のもの
を示す。

本方法を以下のように実施する。まず物体６を枠２″！
で心棒１上にすベシ込ませ、心棒を回転しながら収縮が
起るまでこれを加熱する。次に、中間層７と管材料片８
をつぎつぎに第一層上に置き、やはシ管材料片８が収縮
するまで加熱を続ける。

続いて管を、その使用温度より約２０℃高い温度に、望
む結晶化度を達成するのに十分な期間加熱する。心棒を
、冷却した後に、物品をそれから取外す。

実施例１ ５００５１１Ｉの容量の内容器のだめに管壁を作る。

容器に充填した後に、包装物体は１２０〜１３゜℃で５
０分間殺−されねばならない。

容器壁の製造のために、２４．０ｍの外径及び２１．６
簡の内径を持つ非晶質ポリエチレンテレフタレートの押
出成形した管を用いる。ポリエチレンテレフタレートは
、１ｆ／１ｏｏｆメタクレゾール溶液で２５℃で測定し
て２．１５の相対粘度を持つ。管を１０５℃に加熱し、
内圧下で半径方向に＆５の倍率で、軸方向に２．０の倍
率で、８０咽の外径及び１６５μｍの壁厚さまで延伸す
る。得られた管を１４５ｍの長さに切断する。

添付図面で述べたタイプの装置、が、７３−の外径を持
つ心棒上に収縮することにょシ多層管状物を作るために
用いられる。

心棒は１６０℃に加熱される。第一層を心棒上にすベシ
込ませ、そして収縮させた後に、５μｍの厚さを持つ２
３０ｍ幅のアルミニウム箔の形の中間層を、第一層上に
置く。

これに第二層を与え、加熱の結果として中間層上に収縮
させる。収縮後に心棒を１６０℃に１゜秒間保ち、続い
て６０℃に冷却する。次に多層管を心棒から取外す。ポ
リエチレンテレフタレートの平均結晶化度は３４チでち
ると判る。管状片は１３６慎の長さを持ち、１３０口の
長さに切りそろえられる。管片の一末端にアルミニウム
ふたが折シ重ねられ、容器に物を入れた後に第二のふた
をその上に折り重ね−る。１３０℃で殺菌した後に、容
器は１チ未満の体積収縮を示すことが判る。

実施例２ ３３０ノの容量を持つビール容器のために管状壁を作る
。容器に充填した後に、それは６０℃で滅菌されねばな
らない。

実施例１と同じ手順を用いる。ポリエチレンテレフタレ
ートの管は２０．１ｍの外径、１ａ９−の内径を持ち、
半径方向に５．６倍、軸方向に２．０倍延伸される。壁
厚さは８５μｍ　である。１３６■長さの管を収縮し、
直径６３博の心棒上で１４０℃の温度で安定化する。得
られた管片を１１６ｍｍの長さに切りそろえ、ふたを付
ける。

ポリエチレンテレフタレートの結晶化度上２９チである
。６０℃の滅菌温度で、容器の体積収縮は１チ未満であ
る。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の多層プラスチック管状物品を作るための
装置及び材料の見取り図である。 代理人　江崎光好 代理人　江　崎　光　史 −へ　ｃＱ　啼 手続補正書−１７，ユ５、 昭和ケタ年　７７月２０日 特許庁長官　志　賀　学　殿　４． １、事件の表示 昭和Ｃソ年特許願第　７（１’７’７’Ｊ−２号１係５
ｕ多払 ３、補正をする者 ４、代理人 昭和９２年　〆Ｏ月　７　日 ポリエチレンテレフタレートの結晶化度上２９慢である
。６０℃の滅菌温度で、容器の体積収縮は１チ未満であ
る。 慄１久図〜懐ＩＣ図σ諒特＆１浸〜栖〃料７・ある。 代理人　江　崎　光　好 代理人　江　崎　光　史 −へ　の　寸 腎

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特定の内部横断面の管状壁を持ち、該壁が５０〜１
   ０００μｍ　の厚さの軸方向及び半径方向に分子配向さ
   れたポリエチレンテレフタレートの第一層及びその上に
   収縮されたプラスチック物質の第二層を含む、物体を輸
   送及び包装するだめの多層プラスチック物質の管状物品
   において、第一層のポリエチレンテレフタレートが少く
   とも２５チの結晶化の程度まで横断面の形において安定
   化されていること及びフィルム状の中間層が壁の第一層
   と第二層の間に締止され、第二層は７５〜１０００μｍ
   の厚さの軸方向及び半径方向に配向されたポリエチレン
   テレフタレートから形成さ蜆かつ中間層の上で少くとも
   ２５チの結晶化の程度まで熱的に安定化されていること
   を特徴とする管状物品。 ２、第一層と第二層が同じ厚さを持つ特許請求の範囲第
   １項記載の管状物品。 ５、中間層が紙である特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の管状物品。 ４、中間層が金属箔である特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の管状物品。 ５、中間層がガスに対して低い透過性を持つプラスチッ
   クフィルムである特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の管状物品。 ６、第二層が７５〜２００μｍの厚さを持つ特許請求の
   範囲第１項〜第５項のいずれか一つに記載の管状物品。 ７、第二層が２００〜１０００μｍの厚さを持つ特許請
   求の範囲第１項〜第５項のいずれか一つに記載の管状物
   品。 ８、壁の少くとも一末端において、金属のふたが多層物
   の末端上に折り重ねられている特許請求の範囲第１項〜
   第７項のいずれか一つに記載の管状物品。 ？、特定の内部横断面の管状壁を持ち、膣壁が５０〜１
   ０００μｍ　の厚さの軸方向及び半径方向に分子配向さ
   れたポリエチレンテレフタレートの第一層及びその上に
   収縮されたプラスチック物質の第二層を含む、物体を輸
   送及び包装するだめの多層プラスチック物質の管状物品
   であって、第一層のポリエチレンテレフタレートが少く
   とも２５チの結晶化の程度まで横断面の形において安定
   化されていること及びフィルム状の中間層が壁の第一層
   と第二層の間に締止され、第二層は７５〜１’０００μ
   ｍ　の厚さの軸方向及び半径方向に配向されたポリエチ
   レンテレフタレートから形成され、かつ中間層の上で少
   くとも２５％の結晶化の程度まで熱的に安定化されてい
   る管状物品を作る方法でちって、ポリエチレンテレフタ
   レートの管状物を５０〜１０００μｍの壁厚さに軸方向
   及び半径方向に延伸することによシ第一層を形成し、予
   め軸方向及び半径方向に延伸された合成物質の第二の管
   状物を第一層上に熱的に収縮することにより第二層を形
   成することによシ壁を作ることを包含する方法において
   、形成されるべき容器の内部横譲面の外形に対応する外
   形を持つ心棒上に第一の管状物をすベジ込ませ、この管
   状物を約８０℃に加熱し、その結果゛としてとの管状物
   が心棒上に半径方向に５０％まで収縮することにより第
   一層を形成し、そして第一層上に中間層を備え、この上
   にポリエチレンテレフタレートから成る第二の管状物を
   すベシ込ませ、第二の管状物を約８０℃まで加熱し、こ
   れによってこの管状物は中間層上に半径方向に５０チま
   で収縮し中間層を固定すること、及び第二層は７５〜１
   ０００μｍの壁厚さを持つこト、第一層及び第二層のポ
   リエチレンテレフタレートは少くとも２５％の結晶化の
   程度まで加熱によ多安定化されることを特徴とする方法
   。 １０、　ｇ一層のポリエチレンテレフタレートが収縮加
   熱後に安定化される特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１、収縮前に第−及び第二の管状物が同じ横断面を持
   ち、半径方向に２〜５倍、軸方向に１．０５〜４倍延伸
   される特許請求の範囲第９項又は第１０項記載の方法。 １２、中間層が紙スリーブの形態である特許請求の範囲
   第９項〜第１１項のいずれか一つに記載の方法。 １３、中間層がアルミニウム箔スリーブの形態である特
   許請求の範囲第９項〜第１１項のいずれか一つに記載の
   方法。 １４、中間層がプラスチックフィルムスリーブの形態で
   ある特許請求の範囲第９項〜第１１項のいずれか一つに
   記載の方法。