JPH0260570B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、熱可塑性材料からなるスリーブをガ
ラス容器の回りに熱収縮させて保護被膜を有する
ガラス容器を製造する方法に関する。特に本発明
は、発泡された熱可塑性材料からなるスリーブの
保護被膜を有するガラス容器を製造する方法に関
する。 従来、このような保護被膜を有するガラス容器
を製造する方法としては、特公昭53−28832号公
報に記載された方法が知られている。この方法
は、ポリスチレンを主成分とする熱収縮性の発泡
材料からなるスリーブの保護被膜を有するガラス
容器の製造方法に関するもので、２軸配向された
発泡熱可塑性材料からなる筒状スリーブを、予じ
め約80〜149℃に加熱された中空ガラス体の回り
に配置し、その後このスリーブを熱収縮させてガ
ラス体に緊密係合するように外面より加熱するこ
とからなるものである。 ところが、前記ポリスチレンからなる発泡熱可
塑性材料のスリーブは、その材料の特性から衝撃
に弱く脆いためにガラス容器の洗浄工程や充填工
程、更には輸送中に破損したり端縁から剥離する
等の現象が見られた。更には、この材料の特性と
して低温熱収縮性が小さいために、この材料から
なるスリーブをガラス容器に被覆せしめて熱収縮
させるのに高温度を必要とし、該スリーブの保護
被膜を有するガラス容器を製造するためには、ガ
ラス容器を80〜149℃の高温に予備加熱しておく
ことが必要とされる等の諸問題があつた。 本発明は、上記諸問題を解決しうる発泡された
熱可塑性材料からなる筒状スリーブの保護被膜を
有するガラス容器を製造する方法に関するもの
で、熱可塑性材料からなるスリーブとしてエチレ
ン含有量が１〜10モル％のエチレン−プロピレン
共重合体と、弾性改質用重合体及び発泡剤とを配
合した組成物を延伸し発泡成形してなる円周方向
へ十分に配向された筒状のスリーブを用い、該ス
リーブをガラス容器外周に装着する工程と、前記
スリーブを装着したガラス容器を内面より加熱す
る工程と、その後該ガラス容器をスリーブが熱収
縮してガラス容器と緊密係合するに十分な時間で
外面より加熱する工程とからなることを特徴とす
るものである。 以下本発明について詳述する。 本発明で使用するスリーブ材料の一成分である
エチレン−プロピレン共重合体は、通常エチレン
含有量１〜10モル％、好ましくは２〜６モル％の
もので、このさい10モル％を越えると製造された
発泡材料がべたついてブロツキングを起し易くな
るので好ましくなく、また、１モル％未満ではそ
の性質がポリプロピレンに近づき、従つて延伸し
ても収縮率が小さく、熱収縮性部材として不満足
である上に発泡セルが破れて毛羽立ち現象を起し
易くなる。なお前記共重合体中にはエチレンがラ
ンダムに入つているものが好ましい。この際、前
記共重合体の全重合体量に対する使用量は効果の
表われる量を適宜に加えれば良いが、好ましくは
50〜95重量％程度でよい。 次に本発明で使用するスリーブ材料の他の成分
である弾性改質用重合体は、発泡材料の発泡セル
に弾性を付与するために添加するもので、この重
合体を添加しない場合は発泡の際の内部圧力に耐
えられず発泡セルが膨脹し易くなるので微細な発
泡構造のものが得られない。 この重合体は発泡時のセルに弾性を付与する性
質を有するものが好ましく、例えば酢酸ビニル含
有量３〜40重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン含有量85〜95モル％（密度0.86〜
0.91ｇ／cm³、結晶化度３〜20％）のエチレン−１
−ブテンランダム共重合体、等を例示できる。な
おこの弾性改質用重合体の使用量は少なくともそ
の効果が表われる量を加えれば良く、好ましくは
全重合体量に対して５〜50重量％程度で用いられ
る。 又本発明で使用するスリーブ材料の成分である
発泡剤は、この種の用途に用いられる公知のもの
であれば如何なるものでも良いが、適応可能な発
泡剤としてその種類を例示すると、アゾ系発泡剤
ではアゾジカルボンアミド、アゾビスイソプチロ
ニトリル等、無機系発泡剤では重炭酸ナトリウ
ム、炭酸アンモン等の炭酸塩とクエン酸、酒石酸
等の有機酸とからなるものをあげることができ
る。なおこの発泡剤の使用量は少なくともその効
果が表われる量を加えれば良いが、エチレン含有
量１〜10モル％のエチレン−プロピレン共重合体
と、弾性改質用重合体との合計量（全重合体量）
100重量部に対し、0.2〜５重量部、更に好ましく
は0.5〜２重量部程度使用される。 なお、本発明では上記３者からなる成分の他に
適宜の添加剤や充填剤等を加えることもでき、例
えば滑剤、帯電防止剤等を必要に応じ加えて物性
の改善を図ることも適宜行い得、必要ならば顔料
を添加することにより希望する色に着色すること
も可能である。 上記各成分を配合した組成物は通常の方法に従
いフイルム状に延伸成形される。その後、延伸さ
れたフイルムは、フイルムの長手方向に沿つて複
数本の所定の巾の帯状シートに切断され、各々の
帯状シートはスリーブ成形体上で巾方向両端を接
合されて連続的に円筒状スリーブが成形される。
この場合、フイルム状に延伸成形する時の延伸倍
率を３〜10倍程度に横方向（巾方向）に延伸する
のが好ましい。横方向とはフイルム成形方向（フ
イルムの長手方向）に対して直角の方向をいい、
このように延伸することにより成形された円筒状
スリーブは円周方向に十分配向されたものとな
り、後の工程においてガラス容器を外面加熱する
と容器の円周方向にスリーブが十分に熱収縮して
密着した保護被膜を有するガラス容器が得られ
る。本発明で使用するスリーブの材料としてのフ
イルムは、ガラス容器の大きさなどによつて異な
り、限定されるべきものでないが、通常発泡倍率
1.5〜５倍程度で、厚さ100〜500μ程度に成形され
るのが望ましい。 このように成形されたスリーブは、後述するよ
うにシート材の特性として従来のポリスチレン系
発泡熱収縮性材料のものと比べて熱収縮開始温度
が約60℃とかなり低いものである。従つて、従来
のように80℃以上に加熱したガラス容器にスリー
ブを装着する工程を含む製造方法では、本発明の
スリーブを使用した場合、装着の際にスリーブの
収縮が始まつてしまうため装着が困難となつた
り、スリーブ装着後にスリーブとガラス容器との
位置関係を所定のものにするための位置合せがで
きなくなる等の不都合が生ずる。しかしながら、
本発明で用いるスリーブをガラス容器に装着する
には、特殊な方法を用いることなく通常の方法に
したがつて行うことができる。 スリーブをガラス容器に装着するためのスリー
ブ装着機は多くのものが市販されており、例えば
筒状に開いたスリーブ内にガラス壜の胴部最大径
よりもわずかに大きい外径の中空マンドレルを挿
入し、該中空マンドレル内へガラス容器を挿入す
る形式のものを用いることができる。 第１図はガラス容器の回りにスリーブが装着さ
れる工程を示す図である。スリーブ３はガラス容
器１の胴部最大径よりもわずかに大きい径を有す
る中空のマンドレル４の回りに配置するよう供給
されている。このマンドレル４の下方部にはプレ
ート５が配置されており、このプレート５は供給
されたスリーブの位置合せをするとともにスリー
ブの落下を防止する役割をしている（第１図ａ）。
ガラス容器１は支持部材２上に載置され、支持部
材２の上昇に従いマンドレル４内へ挿入され（第
１図ｂ）、ガラス容器１とスリーブ３との位置関
係が所定のものになるまで支持部材２の上昇は続
けられる（第１図ｃ）。支持部材２の上昇が終る
と、ガラス容器１とスリーブ３との間に介在して
いたマンドレル４のみが下降して抜き取られる。
この時スリーブ３はプレート５に下端を支持され
ているので落下することなく、ガラス容器１との
所定の位置関係を維持している（第１図ｄ）。こ
のように、スリーブ３との所定の位置合せが行な
われたガラス容器１は支持部材２に保持されて次
の内面加熱工程へ進む。 第２図はガラス容器１を内面より加熱する工程
の一例を示すもので、所定部位へスリーブ３が装
着されたガラス容器１は、支持部材２によつて内
面加熱装置へ搬送され、該容器の上には内面加熱
用のノズル６が配置されることになる（第２図
ａ）。内面加熱用のノズル６の上端にはノズル昇
降器７が設置されており案内棒８に沿つて上下動
が可能である。第２図ｂに示すようにガラス容器
１が所定の位置へ搬送されると、内面加熱用のノ
ズル６が下降を開始する。昇降器７は案内棒８の
下方に設けられた下部ストツパー９に接するまで
下降を続け、それに伴いノズル６をガラス容器１
の内面の所定位置まで下降させる。エア供給管１
０には加熱された圧縮空気が供給されており、ノ
ズル６がガラス容器１内面の所定位置まで下降す
ると制御装置１１が作動して容器１内へ容器空気
が供給される（第２図ｃ）。ノズル６は例えば第
３図に示すように多数の穿孔１２が設けられてお
り、かつ先端へ行くに従いその内径が細くなるよ
うに作られているものを用いると、穿孔１２より
噴出する空気を均一にすることができる。ノズル
６の空気の噴出に連動して支持部材２も回転する
ように設計することによつて、ガラス容器１の内
面を均一に加熱することができる。所定時間の内
面加熱を終えると、ノズル６は昇降器７によつて
上昇し上部ストツパー９に接して停止し、再び初
期の位置まで戻されるのである。この内面加熱を
行なうことにより、スリーブを内側からも加熱す
ることができ次の外面からの加熱工程と組合せる
ことにより、ガラス容器の肩部、胴部、底部のい
ずれにも皺が生せず均一に熱収縮した保護被膜を
有するガラス容器が得られる。更には、外面加熱
のみでスリーブを均一に収縮させるには、大量の
熱エネルギーと多量の時間を要し大規模な加熱炉
を必要とされるが、内面加熱工程を付加すること
により後の外面加熱工程を簡略化することが可能
となる。内面加熱方法としては、熱風によるもの
に限らず電熱器、高温蒸気発生器等による加熱も
行なうことができる。内面加熱は、例えば150〜
160℃の熱風を５〜30秒吹付けるようにすると良
い。 最後に、スリーブ３が装着されかつ内面加熱さ
れたガラス容器１はスリーブ３とガラス容器１と
の位置関係を一定に維持しつつ加熱炉へと導かれ
る。加熱炉において発泡シート材からなるスリー
ブは熱収縮されるが、このスリーブは円周方向に
のみ配向されているので、ガラス容器の上下方向
には収縮することなく所定の位置に、そして円周
方向に充分に収縮してガラス容器に対して緊密係
合した状態の保護被膜が形成される。この外面加
熱には例えば第４図に示すような内部に熱風噴出
管１４を配置した加熱炉１３などが使用できる。
この場合加熱手段としては、内面加熱のときと同
様に電熱、高温蒸気などによつて行うことができ
る。熱風吹付けは、例えば100〜250℃の熱風を５
〜60秒吹付けることにより行なうと良い。 本発明においては、この外面加熱の最終工程に
入る直前まではガラス容器とスリーブとが完全に
緊密係合していないため、外面加熱する時点にお
いて両者の位置合せを再度行ない完全なものとす
ることも可能である。 尚本発明においては、スリーブに使用する発泡
シート材の特性上収縮開始温度が低く、かつ熱伝
導率が優れているために、従来のようにガラス容
器の温度を予め高めておく必要はないが、スリー
ブの収縮が開始する直前の温度にまでガラス容器
の温度を高めておくことは内面加熱の効果を上げ
るのに役立つ。ガラス容器を予備加熱する場合に
は約60℃程度までとする。 実施例 １ エチレン含有量4.5モル％のエチレン−プロピ
レンランダム共重合体70重量％と、酢酸ビニル含
有量15重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体
（弾性改質用重合体）30重量％の配合物100重量部
に対し、重炭酸ナトリウムとクエン酸の混合物か
らなる発泡剤１重量部を配合し、押出成形機のダ
イスを通じて平面状に押出した。この際、ダイス
から押出した時に発泡するよう条件設定を行なつ
たところ、厚さ1000μの発泡シートを得た。しか
る後、テンターにより温度110〜120℃で横方向に
約５倍に延伸したところ、厚さ200μの横方向に
熱収縮する発泡シートを得た。 これを長手方向に沿つて連続的に切断して巾が
約360mmの帯状シートとなし、その外面にグラビ
ア印刷を施した。しかる後、スリーブ成形板を利
用してシートの巾方向両端を重ね合せ、超音波シ
ールにより重ね合せ部をシールして連続的に無端
スリーブを形成した。次にこの無端スリーブを光
電式の定寸切断装置により100mmの長さに切断し
て、常温のガラス容器の外表面に装着した。ガラ
ス容器は全長が150mm、胴径が100mmの細口ジユー
スビンであり、スリーブはその胴部に装着され
た。このガラス容器を支持部材によつて回転させ
つつ、容器内にノズルを挿入して高温空気を吹込
みガラス容器を内面より加熱した。その後このガ
ラス容器を加熱炉へ導入して収縮させたところ、
胴部が発泡シートにより保護被膜されたガラス容
器が得られた。この保護被膜はガラス容器の肩
部、胴部、底部のいずれの部分においても均一に
収縮されており全く皺は見られなかつた。 実施例 ２ 弾性改質用重合体としてエチレン含有量92モル
％、密度0.90ｇ／cm³、結晶化度約10％のエチレン
−１−ブテンランダム共重合体を用いる以外は実
施例１と同様にして、同様の発泡シートを得た。
この発泡シートの表面にフレキソ印刷を施した
後、巾225mmの帯状シートとなし、スリーブ成形
板を利用して折り径110mmの無端スリーブを連続
的に成形した。これを長さ110mmに切断し、全長
128mm、胴径60mmで予め60℃に加熱されたビール
ビンに装着し、実施例１と同様にして内面加熱を
行なつた後、加熱炉で収縮させた。得られたガラ
ス容器の保護被膜は肩部、胴部、底部のいずれの
部分においても均一に収縮されており全く皺は見
られなかつた。 ＜比較例＞ ポリスチレン100重量部に重炭酸ナトリウムと
クエン酸とからなる発泡剤１重量部を配合した組
成物を、実施例１と同様に製膜し、110℃の温度
でも３倍にロール延伸を行なつたところ縦方向に
熱収縮する厚さ200μの発泡フイルムを得た。こ
の発泡フイルムより形成した実施例１と同一形状
のスリーブを、予め105℃に加熱しておいたガラ
ス容器に装着して、その後加熱炉へ導入して収縮
させた。 上記の実施例１及び実施例２の保護被覆ガラス
ビンは、重りをビン側面に衝突させて破壊に要す
るエネルギーを測定する衝撃強度試験の結果、裸
ビンの1.75倍の強度を示した。なお非発泡性ポリ
塩化ビニルシートにより保護被覆された同形のガ
ラスビンは裸ビンの1.3倍、比較例に示す従来の
発泡ポリスチレンシートにより保護被覆されたガ
ラスビンは裸ビンの1.65倍の衝撃強度を示した。
試料数はいずれも20本であり、上記はその平均値
である。 次にこれらのガラスビンの外表面に、市場で10
回リンク（ビンが充填された後市場へ出され、再
度ボトラーの手許に帰つてくる工程を１リンクと
いう）された場合に受けると同程度の加傷を行な
つた。この加傷は米国AGR社製のラインシミユ
レータと呼ばれるガラスビン業界において周知の
装置を用いて行なわれた。この加傷後の衝撃強度
は加傷された裸ビンを１としたとき、本発明品は
2.03、従来の発泡ポリスチレンにより保護被覆さ
れたガラスビンは1.8倍であつた。 次に実施例１，２と比較例に使用したスリーブ
材の各物性を下記第１表に記す。

【表】 第１表からも明らかなように、本発明のスリー
ブに使用する発泡シートは、従来の発泡シートに
比べて極めて優れた機械的強度を有しており、本
発明によつて製造されたガラス容器が優れた強度
を有するものであることを裏付けている。 更には、本発明の発泡シートは従来のものに比
べて熱収縮が低い温度で開始するために、ガラス
容器の予熱温度を低くすることが可能であり、製
造工程中のガラス容器の取扱いが容易かつ安全な
ものとなり、また内面加熱工程を加えることによ
りスリーブの収縮を迅速かつ均一に行うことがで
きる。また、低温熱収縮性においても優れた特性
を有しており収縮の際の高温度を必要としなくて
もすむ。 本発明では加熱に際しガラス容器の内側から加
熱しているので、容器の移動中に熱が逃げること
がなく、また容器の外側からのみ場合には、スリ
ーブ装着前の予備加熱はスリーブの収縮開始温度
以上には上げられないという問題があつたが、本
発明ではスリーブ装着後容器内側から予熱するた
めむずかしい温度コントロールを必要とせず充分
に加熱できるという利点を有する。 以上に述べたとおり本発明は従来の発泡ポリス
チレンシートにより保護被覆されたガラス容器の
製造方法が有する欠点をよく解決したものであ
り、しかも発泡シート特有の優れた衝撃緩和能力
のあるガラス容器を効率良く製造することができ
るもので、産業界の発達に寄与するところ非常に
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はガラス容器の回りにスリーブが装着さ
れる工程を示す図、第２図はスリーブが装着され
たガラス容器を内面より加熱する工程を示す図、
第３図はノズルの断面図、第４図は外面より加熱
する工程で用いられる加熱炉の断面図である。 １…ガラス容器、２…支持部材、３…スリー
ブ、４…マンドレル、６…ノズル、７…昇降器、
１０…エア供給管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性材料からなる筒状スリーブをガラス
   容器の外周に熱収縮させて保護被膜を有するガラ
   ス容器を製造する方法において、スリーブとして
   エチレン−プロピレン共重合体と、弾性改質用重
   合体及び発泡剤とを配合した組成物を延伸して成
   形してなる円周方向へ十分に配向された筒状スリ
   ーブを用い、該スリーブをガラス容器に装着する
   工程と、前記スリーブを装着したガラス容器を内
   面より加熱する工程と、その後該ガラス容器をス
   リーブが熱収縮してガラス容器と緊密係合するに
   十分な時間で該容器外部から加熱する工程とから
   なることを特徴とする保護被膜を有するガラス容
   器の製造方法。