JPS634789B2 - - Google Patents

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縮性を有する
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−S2306（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。本発
明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つたところ破
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
つ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つて飛散し非常に危険であ
ることが判つた。 なお、上記テストにおいては試験用ガラス瓶と
して300mlの炭酸飲料用瓶（170ｇ／個）に4.0〜
4.5Kg／cm²の内圧をかけ、瓶温度25℃で測定した。
測定方法はJIS−S2306に準拠し、落下高さ75cm
で実施した。また引張強度は、幅10mm×長さ40mm
のサンプルをスリーブの円周方向に沿つて採取
し、引張試験を行なつて測定した。なお、伸びは
上記試験で上記サンプルが切断するまでの伸び量
を測定し、その数値を100mmに換算したものであ
る。 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つ
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
非発泡フイ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％以上のオレフイ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イルムより収
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
発泡フイ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13mm以上であり、発泡シート側を内面に
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ト１と収縮性非発泡
フイルム２とが中間層３を介して積層されたもの
であり、両シートまたはフイルム１，２は何れも
加熱することによつて収縮する、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つて付加
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
樹脂の組成によつて変わる。また発泡シート１の
場合、押出発泡によつ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
よつて変わるものである。 従つ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つて、この発明の収縮保護ス
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、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−ブタジエン、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
ルマレエー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重
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、ペンタン、ネオペンタン、イソペンタン、ヘ
キサン、ブタジエ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0.1〜１mmの範囲で使用
でき、１mm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。 非発泡フイルム２としては、例えば上記発泡シ
ート１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イルム２には、ブタジ
エン、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イン系樹脂を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
リオレフイン系樹脂は、後述する引張強度と伸び
の改善に効果があるほか、非発泡フイルム２に含
有させたゴム分等によつて非発泡フイルム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、非発泡フイルム２と発泡シ
ート１との延伸差を設けておくことが必要であ
り、仮に非発泡フイルム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、これを瓶体に収縮被覆さ
せたとき、非発泡フイルム２に割れが生じる。こ
れを防止するためには、非発泡フイルム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、その為に非発泡フイルム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、非発泡フイルム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イン系樹脂にて形
成することも可能である。さらに非発泡フイルム
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。 上記非発泡フイルム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つ
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１および非発泡フイル
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、可塑性のポリスチレン樹
脂に対する溶剤効果によつて、発泡シート１と中
間層３、あるいは中間層３と非発泡フイルム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。 従つ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
発泡シート１と非発泡フイルム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−酢酸ビニル共重
合体等のポリオレフイン系樹脂からなるものであ
り、この中間層３には１重量％以上のゴム分を含
有させるか、または中間層３がポリスチレン樹脂
の場合には10重量％以上のポリオレフイン系樹脂
を含有させてもよい。 さらに非発泡フイルム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つて、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１、非発泡フイルム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
シート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。従つて非発泡フ
イルム２または中間層３の伸びを向上調整するこ
とによつて、積層したシートＳ全体の伸びを良好
にするのである。なお非発泡フイルム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、
非発泡フイルム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、インフレーシヨン成形等
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か、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
によつて、内外両面の冷却度合に差をつけて延伸
させた後引取つて製造する。 上記延伸によつて発泡シート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
１０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１１の方が反対面
１０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して、両方向の収
縮率を調整する。 また非発泡フイルム２もインフレーシヨン成形
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つて
収縮性を持たせるが、上記収縮率を前述の発泡シ
ート１よりも小さく調整するものとする。なお収
縮率は発泡フイルム２に含有させるゴム分を増減
させることによつても調整される。 こうして別々に成形された発泡シート１および
非発泡フイルム２を互の間に中間層が３を介し
て、発泡シート１のうち表皮層薄い面１０が中間
層３即ち非発泡フイルム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７の収縮率を測定したとき、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
くなるようにする。また引張強度および伸びを測
定したとき、引張強度1.5〜７Kg伸び13mm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
成用シートＳの流れ方向に沿つて切り取つたダン
ベル試験片（幅10mm×長さ40mm）を用いて引張試
験を行なつた。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算出
する。 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脹して
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つて徐々に衝撃力を
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。 従つ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１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0.3mol／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脹でスリー
ブの厚み増加が大きくなつて、非発泡フイルム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１と中間層３およ
び非発泡フイルム２とが積層されたスリーブ形成
用シートＳは非発泡フイルム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１側を内面にすると共に、シ
ートの流れ方向がスリーブＡ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を炭酸飲料等のガラス
瓶Ｇに被せた後、加熱することによつてスリーブ
Ａを収縮させガラス瓶Ｇにぴつたり密着させて被
覆し、ガラス瓶Ｇの保護を果すものである。なお
上記スリーブＡの大きさは、スリーブＡをガラス
瓶Ｇに被せた際に、ガラス瓶ＧとスリーブＡとの
間に１mm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と非発泡フイルム２
の収縮度合の違いによつて、印刷面が盛り上がつ
たり、表面に亀裂が入るおそれがある。従つて上
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Ａ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ＧにスリーブＡを被
覆した後、前記破瓶テスト（JIS−S2306に準拠）
を行なつて安全性を検証し、下表、に示し
た。試験条件としては300ml用の炭酸飲料用ガラ
ス瓶に4.0〜4.2Kg／cm²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（％）が95％以上を合格とした。 表中、試験品およびは比較例である。 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−酢酸ビニル共重合体 PE：ポリエチレン、の各々略称である。

【表】

【表】 上記のごとく構成された、この発明のスリーブ
形成用シートＳによれば、収縮性発泡ポリスチレ
ンシート１と収縮性非発泡フイルム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
１によつ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、表面側の非発泡フイルム２によつて表
面が平滑で印刷性が非常に良くなり、強度的にも
発泡シート１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。 従つてガラス瓶Ｇ自体の厚さを薄くしても充分
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、ガラス瓶の振動コンベアやシユートに
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、外面側の非発泡フイルム２の収縮率より
大きく、発泡シート１自体としても、非発泡フイ
ルム２側、即ち中間層３との積層面１０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にぴつ
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Ａ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つて、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
発泡フイルム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イン系
樹脂を含有させていることによつて、発泡シート
１単体、あるいは単に発泡シート１と非発泡フイ
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Ａを形成することが可能となる。即ち
発泡シート１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３へのゴム分またはポリオレフイン系樹脂含
有によつて改善し、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。 従つて、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。 １……収縮性発泡ポリスチレンシート、１０…
…積層面、１１……非積層面、２……収縮性非発
泡フイルム、３……中間層、Ｓ……スリーブ形成
用シート、Ａ……スリーブ、Ｇ……ガラス瓶。

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
   泡フイ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
   ％以上のオレフイ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イルムより収縮率
   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
   泡フイ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13mm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 非発泡フイルムがポリスチレンフイルムから
   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イルムが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イルムが10重量％以上
   のポリオレフイ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保
   護スリーブ形成用シート。 ６ 非発泡フイルムがポリオレフイン系樹脂フイ
   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。