CN102300694A - 模内成型用标签 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种模内成型用标签,其包含在由树脂组合物形成的拉伸薄膜的基材层(A)上层叠了热封层(B)的层叠结构,所述树脂组合物包含熔点为105~170℃的α-烯烃系共聚物、和结晶性丙烯系树脂;10张标签重叠时的内部雾度为1~30%,所述标签在贴附于容器时不会损伤容器的形状,并且也不会损伤标签的外观。
Description
技术领域
本发明涉及一种贴附于容器的标签。特别涉及一种通过在预先设置有标签的模具内导入熔融的热塑性树脂的型坯(parison)而进行中空成型,或通过对熔融的热塑性树脂进行注射成型,或通过对熔融的热塑性树脂片进行真空成型和/或压空成型,从而在模内成型贴附标签的容器时使用的标签。
背景技术
以往,作为在成型树脂成型容器时,一次性成型与标签成为一体的树脂成型容器的方法,存在有所谓的“模内成型法”:预先在形成容器的模具内插入标签(或标签坯料,blank),接着通过中空成型、注射成型、压差成型、发泡成型等从而在该模具内成型容器(例如参照专利文献1、2)。
这样的模内成型法中所使用的标签大多为透明度低的标签,但是最近需要透明度高的标签。由此也正在研究透明度高的模内成型用标签。例如提出有如下标签:用凹版涂布机等,在基材上涂布乙烯·乙酸乙烯酯共聚物等低熔点烯烃系树脂的溶液并干燥从而设置热封层的标签,所述基材由通过对结晶性聚丙烯等进行挤出成型、压延成型而获得的透明薄膜所形成;通过在该基材上共挤出或挤出层压低熔点烯烃系树脂薄膜从而直接层叠得到的标签;进一步将其拉伸得到的标签等(例如,参照专利文献3、4)。这些专利文献中记载的标签的基材层为仅由结晶性聚丙烯形成的基材层,或为由结晶性聚丙烯和高密度聚乙烯的混合物形成的基材层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭58-69015号公报
专利文献2:日本特开平1-125225号公报
专利文献3:日本特开2006-276848号公报
专利文献4:美国专利第2007/54091号说明书
发明内容
发明要解决的课题
然而,如此追求高透明性而获得的以往的基材层,其缺乏柔软性并且拉伸强度高,如果将包含这样的基材层的标签用于模内成型,那么存在有如下问题:标签不能追随容器因成型后冷却而发生的变形(形状收缩),使得标签贴附部分凹陷或者反而鼓起,从而损伤容器自身的形状。
作为此问题的对应策略,以往存在有如下的方法:反复测定模内成型后的容器的形状,并进行模具的修正,直到获得成为目标的容器的形状为止。然而这样的方法非常耗费工夫和时间。
因此,需要一种拉伸强度低的基材,其可追随容器因成型后冷却而发生的变形。然而,如果使用拉伸强度低的基材(例如较薄的透明薄膜等),那么会遇到模内成型用标签所特有的褶皱(被称作橙皮、柚子表皮的痘痕状凹凸)、气泡(被称作砂眼(blister)的标签的部分膨胀)等外观不良这样的其它问题。由此,难以提供一种不产生问题且可简便使用的透明的模内成型用标签。
考虑到这样的现有技术的课题,本发明的目的在于提供一种贴附于容器时不会损伤容器的形状、不会损伤标签的外观的透明的模内成型用标签。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题而反复进行了深入研究,结果本发明人发现:如果使用由满足特定条件的树脂组合物形成的基材层来制成标签,则可简便地模内成型标签贴附容器,且不会损坏容器形状、标签外观,从而完成了本发明。
具体而言,本发明提供一种模内成型用标签,其特征在于,其为包含基材层与热封层的层叠结构的模内成型用标签,基材层为由树脂组合物形成的拉伸薄膜,所述树脂组合物包含熔点为105~170℃的α-烯烃系共聚物、和结晶性丙烯系树脂,且依照JIS K7136测定的标签的内部雾度(重叠10张)为1~30%(此处所说的熔点是指差示扫描型热量计测得的吸热曲线的最大峰(Tm))。优选基材层为由包含α-烯烃系共聚物10~30重量%、结晶性丙烯系树脂70~90重量%的树脂组合物形成的拉伸薄膜。另外,α-烯烃系共聚物优选为包含丙烯和选自由乙烯以及碳原子数4以上(优选为碳原子数4~20)的α-烯烃组成的组中的至少一种的单体混合物的聚合物;更优选为包含45~97mol%的丙烯以及3~55mol%的选自由乙烯以及碳原子数4以上(优选为碳原子数4~20)的α-烯烃组成的组中的至少一种的单体混合物的聚合物。进一步优选α-烯烃系共聚物的熔解热为1~40J/g。
就本发明的模内成型用标签而言,优选依照JIS K7113测定的拉伸强度为30~150kgf/cm,依照JIS K7113测定的拉伸模量为0.5~2GPa,依照JIS P8143测定的克拉克刚度(Clark stiffness)为5~20cm3。另外,构成基材层的拉伸薄膜优选为双轴拉伸薄膜。进一步,该拉伸薄膜的面积拉伸倍率优选为20~70倍。另外,优选热封层为由包含α-烯烃系共聚物的树脂组合物形成的拉伸薄膜。优选构成热封层的树脂组合物的熔点(差示扫描型热量计测得的吸热曲线的最大峰、Tm)比构成基材层的树脂组合物的熔点低5℃以上。
发明的效果
如果使用本发明的模内成型用标签,那么不会损伤模内成型后的容器的形状。另外,如果使用本发明的模内成型用标签,那么在标签粘接部分不会产生褶皱、气泡等外观不良。
附图说明
图1所示为本发明的模内成型用标签的一个层结构例的剖视图。
图2所示为本发明的模内成型用标签的另一个层结构例的剖视图。
附图标记说明
A 基材层
B 热封层
C 表面层
具体实施方式
以下,对本发明的模内成型用标签进行详细说明。以下记载的技术特征的说明有时基于本发明的代表性实施方式而进行,但是本发明不受限于这样的实施方式。予以说明,在本说明书中使用“~”来表示的数值范围意为包含“~”的前后端所记载的数值作为下限值及上限值的范围。
本发明的模内成型用标签为包含基材层与热封层的层叠结构的标签。因此,首先顺次说明基材层和热封层。
[基材层]
(基本结构)
构成本发明的模内成型用标签的基材层为由树脂组合物形成的拉伸薄膜,所述树脂组合物包含熔点为105~170℃的α-烯烃系共聚物、和结晶性丙烯系树脂。
(α-烯烃系共聚物)
构成基材层的α-烯烃系共聚物为至少一种α-烯烃和其它单体的共聚物。α-烯烃系共聚物优选为丙烯与选自由乙烯以及碳原子数4以上的α-烯烃组成的组中的至少一种单体的共聚物;更优选为丙烯与选自由乙烯以及碳原子数4~20的α-烯烃组成的组中的至少一种单体的共聚物;进一步优选为丙烯与选自由乙烯以及碳原子数4~12的α-烯烃组成的组中的至少一种单体的共聚物。
本发明中可使用的碳原子数4以上的α-烯烃可以为直链状也可以具有支链。作为碳原子数4以上的α-烯烃,具体列举出:1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯等。它们之中优选1-丁烯、1-己烯、1-癸烯、1-十二碳烯,特别优选1-丁烯。这些α-烯烃可使用1种或组合2种以上而使用。
用于获得α-烯烃系共聚物的单体混合物中所含的丙烯的含量优选为45~97mol%,更优选为50~93mol%,进一步优选为56~90mol%。如果单体混合物中的丙烯的含量过多,那么由于难以获得适度的柔软性因此易于产生不良情况;如果丙烯的含量过低,那么由于无法维持透明性,因此易于产生不良情况。
在用于获得α-烯烃系共聚物的单体混合物中使用选自由乙烯以及碳原子数4以上的α-烯烃组成的组中的单体的情况下,其含量优选为3~55mol%,更优选为7~50mol%,进一步优选为10~44mol%。如果单体混合物中的乙烯、碳原子数4以上的α-烯烃的含量过多,那么由于无法维持透明性因此易于产生不良情况;如果含量过低,那么由于难以获得适度的柔软性因此易于产生不良情况。
在使用选自由乙烯以及碳原子数4以上的α-烯烃组成的组中的单体的情况下,可使用选自此组中的多种单体。例如可使用乙烯和碳原子数4以上的α-烯烃这两者。
作为单体混合物的具体的组成,例如可列举出:丙烯45~89mol%、乙烯10~25mol%、碳原子数4以上的α-烯烃0~30mol%的混合物。此时,优选丙烯的含量为45~80mol%,更优选为50~75mol%。乙烯和碳原子数4以上的α-烯烃的合计含量优选为20~55mol%,更优选为20~43mol%。
单体混合物的聚合方法没有特别限制,可适宜选择或者组合使用在获得α-烯烃系共聚物时通常使用的方法。本发明中使用的α-烯烃系共聚物优选为无规共聚物。
本发明中使用的α-烯烃系共聚物的熔点为105~170℃。此处所说的熔点是指差示扫描型热量计测得的吸热曲线的最大峰(Tm)。在聚合时,按照所获得的α-烯烃系共聚物的熔点不偏离105~170℃的范围的方式而进行。本发明中使用的α-烯烃系共聚物的熔点优选为115~168℃,更优选为125~165℃,进一步优选为135~160℃。在熔点低于105℃的情况下,易于在模内成型时的热的作用下容易地熔融并且标签的内部雾度易于变大。相反地,在熔点高于170℃的情况下,由于拉伸时的拉伸应力变大,对成型设备造成过大负荷,因此易于产生不良情况。
本发明中使用的α-烯烃系共聚物的熔解热优选为1~40J/g。此处所说的熔解热是指差示扫描型热量计(DSC)测得的吸热曲线的峰面积。熔解热更优选为3~30J/g,进一步优选为5~20J/g。如果熔解热为1J/g以上,那么存在难以在模内成型时的热的作用下容易地熔融的倾向;如果为40J/g以下,那么存在容易通过拉伸来进行成型的倾向。
另外,本发明中使用的α-烯烃系共聚物的通过熔融挤压成型而获得的1mm厚的片所观察到的雾度优选为40%以下,更优选为30%以下。如果雾度为40%以下,那么易于维持拉伸薄膜的透明性。
进一步,本发明中使用的α-烯烃系共聚物由GPC测得的分子量分布(Mw/Mn,聚苯乙烯换算,此处Mw表示重均分子量、Mn表示数均分子量)优选为4.0以下,更优选为1.5~3.0的范围。如果处于此范围,那么存在所获得的拉伸薄膜的透明性、耐擦伤性、耐冲击性变良好的倾向。
在本发明中,作为α-烯烃系共聚物,可使用可商业获取的α-烯烃系共聚物。例如可列举出三井化学(株)制的NOTIOPN-2060(商品名)、埃克森美孚公司制的Vistamaxx VM1100(商品名)等。
构成基材层的树脂组合物中所含的α-烯烃系共聚物的含量优选为10~30重量%,更优选为12~28重量%,进一步优选为15~25重量%。如果α-烯烃系共聚物的含量为10~30重量%,那么存在易于使成为基材层的拉伸薄膜、包含该拉伸薄膜的标签具有适度柔软性的倾向。
(结晶性丙烯系树脂)
作为构成基材层的结晶性丙烯系树脂,可优选使用显示出全同立构或间同立构以及各种程度的立构规整性(stereoregularity)的丙烯均聚物(聚丙烯)、或以丙烯为主成分并且使其与乙烯、碳原子数4以上的α-烯烃共聚得到的共聚物。此共聚物可以是无规共聚物也可以是嵌段共聚物。共聚时所使用的单体混合物中的丙烯的含量为80mol%以上,优选为80~99mol%,更优选为85~95重量%。在共聚时使用碳原子数4以上的α-烯烃的情况下,其碳原子数优选为4~20,更优选为4~12。关于此处可使用的碳原子数4以上的α-烯烃的具体实例,可参照上述的(α-烯烃系共聚物)这一栏中记载的α-烯烃的具体实例。在用于提供结晶性丙烯系树脂的单体混合物中,可包含多种除了丙烯以外的单体。为了确保基材层的透明性,将用于形成基材层的α-烯烃系共聚物和结晶性丙烯系树脂,按照相互地充分地相容、不会通过相分离而成为海岛结构的方式进行组合。
关于本发明中使用的结晶性丙烯系树脂的物性,例如熔点优选为120~170℃,更优选为125~165℃,进一步优选为130~160℃。另外,熔解热优选为60~120J/g,更优选为65~105J/g,进一步优选为70~90J/g。
在本发明中,作为结晶性丙烯系树脂,也可使用可商业获取的结晶性丙烯系树脂。例如可列举出:Japan PolypropyleneCorporation制的NOVATEC PP FW4BT(商品名)、NOVATEC PPFY4(商品名)等。
构成基材层的树脂组合物中所含的结晶性丙烯系树脂的含量优选为70~90重量%,更优选为72~88重量%,进一步优选为75~85重量%。如果结晶性丙烯系树脂的含量为70~90重量%,那么存在易于使成为基材层的拉伸薄膜、包含该拉伸薄膜的标签具有适度的刚性的倾向。
(其它成分)
在构成基材层的树脂组合物中,也可包含除了上述的α-烯烃系共聚物、结晶性丙烯系树脂以外的成分。作为这样的成分,可列举出:公知的其它的树脂用添加剂。具体可列举出:脂肪酰胺等润滑剂、防结块剂、染料、增塑剂、脱模剂、抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂等。这些添加剂可以在不妨碍本发明目的的透明性、柔软性、刚度等的范围而添加。添加这些添加剂时,其添加量通常为0.01~3重量%,优选为0.01~2重量%,更优选为0.01~1重量%。
在本发明的基材层中,也可以以使本发明的标签的内部雾度为1~30%的范围内的量含有无机微细粉末、有机填料,例如可使用碳酸钙、氧化钛等。在使用无机微细粉末、有机填料的情况下,其含量通常为0.01~5重量%、优选为0.01~2重量%,更优选完全不含。
(基材层的形成)
基材层可以如下形成:混合α-烯烃系共聚物和结晶性丙烯系树脂和其它的任意成分而制备出树脂组合物,将其成型为片状并进行拉伸。树脂组合物的制备可如下进行:在高温熔融各树脂,添加其它的任意成分而混炼。熔融混炼的温度,通常设为200~260℃,优选设为210~250℃,更优选设为220~240℃。此操作通常可在挤出机中进行,可通过在制备树脂组合物之后,从口模挤出为片状而冷却,从而成型为片状。
在成型为片状后,进行拉伸而制成基材层。拉伸可以为单轴拉伸也可以为双轴以上的多轴拉伸,但是基材层优选为二轴拉伸的基材层。二轴拉伸时的面积拉伸倍率优选为20~70倍,更优选为25~55倍,进一步优选为30~50倍。通过将面积拉伸倍率设为20~70倍,从而可适度进行薄膜化而实现均匀的层厚,并且存在容易调整刚度的倾向。就二轴拉伸而言,可通过拉幅机等而同时进行纵方向和横方向的拉伸,也可顺次进行纵向拉伸和横向拉伸。后一情况下,例如可列举出:首先单独对基材层进行纵向拉伸,并在该基材层上形成热封层等,然后进一步对整体进行横向拉伸的方法。此时,最先进行的纵向拉伸的拉伸倍率优选为3~6倍,更优选为3.5~5倍,进一步优选为4~5倍。另外,在热封层形成之后进行的横向拉伸的拉伸倍率优选为6.5~12倍,更优选为7~11倍,进一步优选为7.5~10倍。
构成本发明的标签的基材层的层厚优选为20~100μm,更优选为30~80μm,进一步优选为35~65μm。
本发明中的基材层具有高的透明性,并且还兼具适度的柔软性和刚度。由此,基材层可赋予本发明的标签以高的透明性、不引起容器变形的柔软性、并引入褶皱的刚度。
[热封层]
本发明中的热封层是透明的,其在模内成型树脂成型容器时被熔融的热塑性树脂的热活化,具有使标签和容器一体地贴附的作用。
本发明的热封层可以由热塑性树脂形成,并通过共挤出、层压(lamination)的方法挤出成型从而层叠于基材层;也可以由热塑性树脂的溶液、乳液形成,并通过涂布的方法而成膜从而层叠于基材层。从透明性的观点考虑,优选通过热塑性树脂的挤出成型来进行得到。
作为构成热封层的热塑性树脂,只要是可以被模内成型时的热活化的热塑性树脂,就没有特别限定,但是通常优选使用乙烯系树脂。
作为乙烯系树脂,优选:密度为0.940~0.970g/cm3的高密度聚乙烯、密度为0.900~0.935g/cm3的低密度乃至中密度的高压法聚乙烯、密度为0.800~0.940g/cm3的直链线状聚乙烯、以乙烯为主成分的乙烯·α-烯烃共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物、乙烯·丙烯酸共聚物、乙烯·丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸烷基酯共聚物(烷基的碳原子数为1~8)、乙烯·甲基丙烯酸共聚物的金属盐(Zn、Al、Li、K、Na等)等熔点为50~130℃的物质。
更优选结晶度(X射线法)为10~60%,数均分子量为10,000~40,000的高压法聚乙烯、直链线状聚乙烯。其中,从对容器的粘接性的观点考虑,最优选如下获得的直链线状聚乙烯:使用茂金属催化剂特别是茂金属·铝氧烷催化剂,或通过使用例如国际公开第92/01723号等中所公开那样的包含茂金属化合物及可与茂金属化合物反应而形成稳定阴离子的化合物的催化剂,使40~98重量%乙烯和60~2重量%的碳原子数为3~30的α-烯烃进行共聚从而获得。这些乙烯系树脂可单独使用,也可使用两种以上的混合物。
构成热封层的乙烯系树脂组合物的熔点(差示扫描型热量计测得的吸热曲线的最大峰、Tm),优选比构成基材层的树脂组合物的熔点低5℃以上。通过赋予各树脂组合物的熔点以5℃以上之差,从而可按照在热封层熔融活化的温度时基材层也不熔融的方式设计标签,可越发易于抑制标签的变形。优选熔点的差为50~90℃,更优选为53~82℃,进一步优选为55~75℃。
在热封层中,可添加上述的(其它成分)这一栏中记载的成分。将这些成分的添加量设为不妨碍作为本发明目的的透明性、柔软性、刚度等的范围内。添加这些成分的情况下,添加量通常为0.01~3重量%,优选为0.01~2重量%,更优选为0.01~1重量%。
热封层的层厚优选为0.5~20μm,更优选为1~5μm。如果热封层的层厚为0.5μm以上,那么在中空成型时热封性树脂层由于型坯等的熔融聚乙烯、熔融聚丙烯的热而熔解,从而存在成型品的容器与标签容易牢固地融合的倾向。另外,如果为5μm以下,那么存在标签不易卷曲、在中空成型时容易将标签插入于标准的位置、不易向标签中引入褶皱的倾向。
[其它的层]
在本发明的模内成型用标签中,除了基材层和热封层以外,也可进一步在基材层侧的表面设置表面层而层叠。或者,也可在基材层和热封层之间、在基材层与表面层之间设置中间层而层叠。即,本发明的模内成型用标签除了可以为图1所示那样的由基材层/热封层(A/B)的层叠体形成的标签之外,还可以为图2所示那样的由表面层/基材层/热封层(C/A/B)的层叠体形成的标签等。除了图2的层叠体之外,还可例示出:由基材层/中间层/热封层、表面层/基材层/中间层/热封层、表面层/中间层/基材层/热封层、表面层/中间层/基材层/中间层/热封层这样的层叠体所形成的标签等。
这些表面层可按照有助于赋予印刷性、提高表面强度、提高高光泽等外观的方式设计;另外,中间层可按照有助于提高基材层与热封层的层间强度、调整模内成型用标签的强度等的方式设计。表面层、中间层也可由热塑性树脂形成,通过共挤出、层压等薄膜成型中的通常的层叠方法而设置。作为构成表面层、中间层的热塑性树脂,可列举出:丙烯系树脂、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、直链线状低密度聚乙烯、α-烯烃系共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物、乙烯·丙烯酸共聚物、乙烯·丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸烷基酯共聚物(烷基的碳原子数为1~8)、乙烯·甲基丙烯酸共聚物的金属盐、聚4-甲基-1-戊烯、乙烯-环状烯烃共聚物等聚烯烃系树脂,聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂,聚氯乙烯树脂,尼龙-6、尼龙-6,6、尼龙-6,10、尼龙-6,12等聚酰胺系树脂,ABS树脂,离子交联聚合物树脂等。优选为丙烯系树脂、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等熔点为105~280℃的范围的热塑性树脂,这些树脂也可混合2种以上而使用。它们之中,从成本方面以及耐水性、耐化学品性的方面考虑,更优选使用丙烯系树脂、高密度聚乙烯。
另外,在表面层、中间层中,可添加作为上述的(其它成分)而记载的成分。将这些成分的添加量设为不妨碍作为本发明目的的透明性、柔软性、刚度等的范围内。添加这些成分的情况下,添加量通常为0.01~3重量%,优选为0.01~2重量%,更优选为0.01~1重量%。
[模内成型用标签]
(层厚)
标签整体的层厚通常为50~120μm,优选为60~100μm的范围。如果标签整体的层厚为50μm以上,那么存在在中空成型时易于将标签插入正确的位置并且不易向标签中引入褶皱的倾向。另外如果为120μm以下,那么存在不易为了将基材的拉伸强度维持于适度的水平而损伤模内成型的容器的形状、且容器的耐落下强度也易于变高的倾向。
(物性)
本发明的模内成型用标签是透明的。其特征在于,依照JISK7136,用2张载玻片夹着10张样品,用液体石蜡装满玻璃与样品之间、以及样品之间,不存在空气的孔隙,以此状态而测定的内部雾度(重叠10张)为1~30%,优选为5~20%,进一步优选为8~15%。如果内部雾度(重叠10张)为30%以下,那么在将标签贴附于容器时可维持标签的透明性,不会损伤瓶的外观·触感。
在本发明品的雾度测定中,重叠10张样品的原因在于,由于本发明品以及以往产品皆为某种程度的高透明,因此在1张样品的测定值上难以显现出差异。另外在本发明品的雾度测定中,作为“内部雾度”,设为在样品间装满液体石蜡并且不存在空气的孔隙的状态的原因在于,防止因压花(emboss)等表面凹凸导致在标签/孔隙的界面处发生光折射,使得测定值降低。
本发明品如后所述,可优选对热封层实施压花加工。然而,在与树脂成型容器成为一体时,可忽视由这些表面凹凸导致的在标签/孔隙的界面处产生的光折射。因此将液体石蜡作为模拟容器,进行标签基材本来的雾度测定,从而在本发明中采用了内部雾度。
本发明的模内成型用标签依照JIS K7113测定的拉伸强度通常为30~150kgf/cm,优选为40~150kgf/cm,更优选为50~140kgf/cm。依照JIS K7113测定的拉伸模量通常为0.5~2GPa,优选为0.6~1.9GPa,更优选为0.7~1.8GPa。依照JIS P8143测定的克拉克刚度通常为5~20cm3,优选为6~19cm3,更优选为7~18cm3。
该模内成型用标签由拉伸薄膜形成的基材层所构成。然而即使拉伸薄膜的材料相同,有时因其加工方向、倍率的不同,而导致这些数值范围改变。
在本发明的模内成型用标签中,拉伸强度为30~150kgf/cm,拉伸强度如下规定:由于剪裁成标签时无法限定加工方向,所以不按照薄膜的加工方向,而是以总和的方式规定,更详细而言,优选在薄膜长度方向(MD方向)测定的拉伸强度为30~80kgf/cm,在薄膜宽度方向(TD方向)测定的拉伸强度为80~150kgf/cm的范围。
同样地,优选在薄膜长度方向测定的拉伸模量为0.5~1.1GPa,在薄膜宽度方向测定的拉伸模量为1~2GPa;优选在薄膜长度方向测定的克拉克刚度为5~10cm3,在薄膜宽度方向测定的克拉克刚度为10~20cm3。
拉伸强度为150kgf/cm以下,拉伸模量为2GPa以下,克拉克刚度为20cm3以下的情况下,存在在贴附于容器时不易损伤成型品形状的倾向。由此,存在没有必要如以往方法那样修正模具的倾向。
另外,拉伸强度为30kgf/cm以上,拉伸模量为0.5GPa以上,克拉克刚度为5cm3以上的情况下,便存在不易在标签粘接部分产生褶皱、气泡等外观不良的倾向。
(压花加工)
如前所述,在标签的热封层中,可按照日本特开平2-84319号公报、日本特开平3-260689号公报中记载的方式实施压花加工。其压花花纹优选为每2.54cm为5~300线的压花加工,可转印凹版型、锥体型、斜线型以及它们的反向型(inverse type)等任一图案;但是更优选通过雕刻有反向凹版型的图案的辊进行加工,在热封层侧转印凹版型的图案。另外加工可如前述那样在流延冷却时进行,也可通过在冷却后再加热而转印。通过赋予压花,从而能够更有效地防止空气残留于标签与容器间从而产生气泡(被称作砂眼的标签的部分膨胀),因而优选。
(表面加工)
对于这些模内成型用标签,根据需要,可通过电晕放电加工等来改善基材层的表面(或表面层的表面)的印刷性。进一步也可以在不妨碍透明性的范围通过涂布来设置可改善印刷性的公知的涂布层。
通过使用凹版印刷、胶版印刷、凸版印刷、丝网印刷等方法来进行印刷,从而可在标签上赋予条形码、制造商、销售公司名、性状(character)、商品名、使用方法等外观设计、信息。
印刷后的模内成型用标签,通常通过冲压加工而分离为必需的形状尺寸的标签来使用。这些标签可以为贴附于容器的一部分表面上的部分性的标签,但是通常制造成缠卷杯状容器的侧面的标签坯料,或在中空成型中制造成贴附于瓶状容器的外侧和/或内侧的标签。
[模内成型]
本发明的模内成型用标签可用作:在该模具内通过中空成型、注射成型、压差成型、发泡成型等方法成型容器时的模内成型用标签。作为模内成型的具体实例,例如在压差成型中,按照标签的基材层(或印刷层)的表面相接于压差成型模具的下雌模具的内表面的方式设置标签,然后通过抽吸而固定于模具内壁,接着将容器成型材料树脂片的熔融物导入到下雌模具的上方,通过常规方法进行压差成型,成型出标签一体地融合于容器外壁的标签贴附容器。压差成型可采用真空成型、压空成型中的任一种,但是一般优选合用两者并且利用了模塞辅助(plug assist)的压差成型。
另外本标签可优选用作,通过气压将熔融树脂型坯压着于模具内壁的中空成型中所用的模内标签。
这样操作而制造的标签贴附容器在标签被固定到模具内之后,标签与树脂容器一体地成型,因而也没有标签的变形,容器本体与标签的密接强度牢固,也没有气泡,成为由标签装饰的外观为良好的容器。
进一步由于标签可追随成型后的容器的形状收缩,因而不会对容器产生应力,也不会损伤容器的形状。
实施例
以下列举实施例和比较例来进一步具体说明本发明。以下的实施例所示的材料、用量、比例、处理内容、处理顺序等,只要不脱离本发明的宗旨可进行适宜变更。因此,本发明的技术的范围不受限于以下所示的具体实例等。
<实施例1>
(1)通过挤出机在250℃的温度下将包含熔点为138℃,熔解热为13.5J/g的α-烯烃系共聚物(三井化学(株)制,商品名:NOTIOPN-2060)20重量%、聚丙烯树脂(Japan PolypropyleneCorporation制,商品名:NOVATEC PP FW4BT)80重量%的树脂组合物(A)进行熔融混炼之后,从口模挤出为片状,将此片冷却至约50℃的温度。接着,将此片加热至140℃之后,利用辊组的圆周速度而在纵方向(片长度方向)拉伸4.8倍,从而获得了单轴拉伸薄膜。
(2)另外,使用另一挤出机在240℃将包含丙烯系树脂(JapanPolypropylene Corporation制,商品名:NOVATEC PP MA3)50重量%、高密度聚乙烯(Japan polyethylene Corporation制,商品名:NOVATEC HD HJ381)50重量%的组合物(C)进行熔融混炼,从口模挤出为片状,将其层叠于前述单轴拉伸薄膜的一个面上,从而获得了具有表面层/基材层(C/A)的结构的层叠体。
(3)另外,使用另一挤出机在240℃将包含熔点为78℃的乙烯·α-烯烃共聚物(Dow AgroSciences LLC制,商品名:ENGAGE8401,密度为0.898g/cm3)70重量%,熔点为110℃的高压法低密度聚乙烯(Japan polyethylene Corporation制,商品名:NOVATECLD LJ902、MFR为4g/10分钟,密度为0.92g/cm3)30重量%的树脂组合物(B)进行熔融混炼,从口模挤出为片状,将其层叠于前述层叠体(C/A)的基材层(A层)侧的表面,从而获得了如图2所示的具有表面层/基材层/热封层(C/A/B)的结构的层叠体。进一步在树脂组合物(B)为熔融状态时,使此层叠体通过压花辊(每1英寸为150线、反凹版型)与橡胶辊之间,从而在热封层侧表面压花加工了0.17mm间隔的图案。
(4)将此3层结构的层叠体(C/A/B)导入拉幅机烘箱,再加热至140℃之后,在横方向(片宽度方向)拉伸9倍,接着热置于150℃之后,冷却并切去边角。进一步以70W/m2/min的输出功率对表面层(C层)侧进行电晕放电处理,获得了模内成型用标签(原纸)。
<实施例2>
在上述实施例1中,变更工序(1)中的树脂的喷出量,省略工序(2)而不层叠表面层(C);除了这些变更点以外,利用与实施例1同样的方法而获得了模内成型用标签。如图1所示,此模内成型用标签为具有基材层/热封层(A/B)的结构的层叠体。
<实施例3~5>
将基材层(A层)的配合变更为表1中记载的配合;除此以外,利用与实施例1同样的方法而获得了模内成型用标签。实施例5中使用的α-烯烃系共聚物(埃克森美孚公司制,商品名:Vistamaxx VM1100)的熔点为156℃,熔解热为5.6J/g。
<比较例1>
将基材层(A层)的配合变更为表1中记载的配合;除此以外,利用与实施例1同样的方法而获得了模内成型用标签。比较例1中使用的α-烯烃系共聚物(Dow AgroSciences LLC制,商品名:Versify DP3200)的熔点为99℃,熔解热为41J/g。
<比较例2>
(1)使用挤出机在250℃的温度将包含丙烯均聚物(JapanPolypropylene Corporation制,商品名:NOVATEC PP FY4、熔点:164℃)91重量%、高密度聚乙烯(Japan polyethyleneCorporation制,商品名:NOVATEC HD HJ381、熔点134℃、密度0.960g/cm3)8重量%、以及重质碳酸钙粉末(BIHOKU FUNKAKOGYO CO.,LTD.制,商品名:Soften 1500、平均粒径:1.5μm(目录值))1重量%的树脂组合物(A)进行熔融混炼,然后从口模挤出为片状,将此片冷却至约50℃的温度。接着,在将此片加热至153℃之后,利用辊组的圆周速度在纵方向拉伸4倍,从而获得了单轴拉伸薄膜。
(2)另外,使用另一挤出机在240℃将包含丙烯系树脂(JapanPolypropylene Corporation制,商品名:NOVATEC PP MA3)50重量%、高密度聚乙烯(Japan polyethylene Corporation制,商品名:NOVATEC HD HJ381)50重量%的组合物(C)进行熔融混炼,从口模挤出为片状,将其层叠于前述单轴拉伸薄膜的一个面上,从而获得了具有表面层/基材层(C/A)的结构的层叠体。
(3)另外,使用另一挤出机在240℃将树脂组合物(C)进行熔融混炼,所述树脂组合物(C)包含70重量%的熔点处于90℃的乙烯·1-己烯共聚物(Japan polyethylene Corporation制,商品名:KERNEL KS240T,使用茂金属催化剂来使乙烯与1-己烯进行共聚而获得的共聚物,1-己烯含量为22重量%、结晶度为30%,数均分子量为23000,MFR为18g/10分钟,密度为0.898g/cm3)、以及30重量%的熔点为110℃的高压法低密度聚乙烯(Japanpolyethylene Corporation制,商品名:NOVATEC LD LJ902,MFR为4g/10分钟,密度为0.92g/cm3),从口模挤出为片状,将其层叠于前述层叠体(C/A)的基材层(A层)侧的表面,从而获得了具有表面层/基材层/热封层(C/A/B)的结构的层叠体。进一步在树脂组合物(C)为熔融状态时,使此层叠体通过于压花辊(每1英寸为150线、反凹版型)与橡胶辊之间,从而在热封层侧表面压花加工了0.17mm间隔的图案。
(4)将此3层结构的层叠体(C/A/B)导入拉幅机烘箱,再加热至160℃之后,在横方向(片宽度方向)拉伸9倍,接着热置于165℃之后,冷却并切去边角。进一步以70W/m2/min的输出功率对表面层(C层)侧进行电晕放电处理,获得了模内成型用标签(原纸)。
<比较例3>
作为构成基材层(A)的树脂组合物(A),使用了丙烯均聚物(Japan Polypropylene Corporation制,商品名:NOVATEC PPMA3)100重量%;作为构成表面层(C)的树脂组合物(C),使用了丙烯均聚物(Japan Polypropylene Corporation制,商品名:NOVATEC PP MA3)50重量%、丙烯均聚物(Japan PolypropyleneCorporation制,商品名:NOVATEC PP FB3C)20重量%、以及马来酸改性乙烯·乙酸乙烯酯共聚物(三菱化学(株)制,商品名:MODIC-AP)30重量%的混合物;作为构成热封层(B)的树脂组合物(B),使用了乙烯·1-己烯共聚物(Japan polyethyleneCorporation制,商品名:KERNEL,KS240T)100重量%。
使用分别的挤出机在240℃将这些树脂组合物熔融混炼,将它们按照成为C/A/B的方式供给于1台共挤出T型模,在T型模内层叠为3层,接着在240℃从T型模挤出为片状,将其导入到半镜(semi-mirror)状冷却辊(接触于层(C))与磨砂(matte)状橡胶辊(接触于层(B))之间,一边夹持(线压约1.5kg/cm)一边冷却,并用导辊将其导入电晕放电处理器,以50W/m2/min的输出功率对表面层(C)的表面进行电晕放电处理,切开耳部并用卷取机卷绕,获得了模内成型用标签(原纸)。此模内成型用标签相当于专利文献3(日本特开2006-276848号公报)的实施例1。
<测定>
对由实施例1~5和比较例1~3制造的各模内成型用标签(原纸)进行了以下测定。
(1)密度
依照JIS K7112进行了测定。
(2)拉伸强度
依照JIS K7113进行了测定。
(3)拉伸模量
依照JIS K7113而进行了测定。
(4)克拉克刚度
依照JIS P8143进行了测定。
(5)内部雾度(重叠10张)
其为依照JIS K7136而测定的值,通过使用日本电色工业株式会社制雾度计(ND H2000)来测定。内部雾度(重叠10张)如下测定:用2张载玻片(松浪硝子工业株式会社制,商品名“S-7213”,pre-cleaned水缘磨,厚度0.9~1.2mm)夹着10张样品,用液体石蜡(和光纯药工业株式会社制,红外分析用)装满玻璃与样品间以及样品之间,不存在由空气引起的孔隙,以此状态进行了测定。
<评价>
将由实施例1~5和比较例1~3制造的各模内成型用标签(原纸)冲压成宽度110mm、纵170mm的长方形。此时,按照拉幅机的拉伸方向为长边方向的方式冲压。在吹塑成型用分型模(splitmold)(容量3L)一方利用真空使所冲压的标签以热封面侧与容器接触的方式固定,然后在200℃将聚丙烯(Japan PolypropyleneCorporation制,NOVATEC PP、EG8)的型坯进行熔融挤出,接着将分型模进行合模,然后向型坯内供给压缩气体使型坯膨胀而密接于模具,从而制成容器状并且与模内成型用标签融合,接着冷却该模具,然后开模,取出贴附有标签的中空成型品。
(1)标签贴附时的容器的变形
在成型的次日按以下基准评价所获得的成型品的形状是否良好。
◎:与没有贴附标签的容器的形状在大体上没有差别。
○:稍微存在容器的变形,但是无需修正模具。
×:由于损伤容器的形状,因而需要修正模具。
(2)标签粘接部分的外观不良
对于连续成型得到的4个容器,在成型的次日按以下基准评价所获得的成型品的外观是否良好。
○:根据所粘接的标签的外观,无法确认存在任一褶皱、气泡的不良。
×:从所粘接的标签的外观,可确认褶皱、气泡的不良。
[表1]
[表2]
产业上的可利用性
如果使用本发明的模内成型用标签,那么不会损伤模内成型后的容器的形状,因此没有必要追加修正模具。另外,如果使用本发明的模内成型用标签,那么在标签粘接部分不会产生褶皱、气泡等外观不良,墨密接性也高。因此,可有助于提高贴附有透明的模内成型用标签的容器的生产率、成品率、外观,对产业上的贡献大。
Claims (14)
1.一种模内成型用标签,其特征在于,其为包含基材层与热封层的层叠结构的模内成型用标签,
所述基材层为由树脂组合物形成的拉伸薄膜,所述树脂组合物包含熔点为105~170℃的α-烯烃系共聚物、结晶性丙烯系树脂,并且,
10张所述模内成型用标签重叠时的内部雾度为1~30%。
2.根据权利要求1所述的模内成型用标签,其特征在于,所述基材层为由树脂组合物形成的拉伸薄膜,所述树脂组合物包含10~30重量%所述α-烯烃系共聚物、和70~90重量%所述结晶性丙烯系树脂。
3.根据权利要求1或2所述的模内成型用标签,其特征在于,
所述α-烯烃系共聚物为单体混合物的聚合物,所述单体混合物包含丙烯和选自由乙烯以及碳原子数4以上的α-烯烃组成的组中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的模内成型用标签,其特征在于,
所述α-烯烃系共聚物为单体混合物的聚合物,所述单体混合物包含45~97mol%丙烯、以及3~55mol%的选自由乙烯以及碳原子数4以上的α-烯烃组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求3或4所述的模内成型用标签,其特征在于,所述α-烯烃的碳原子数为4~20。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的模内成型用标签,其特征在于,所述α-烯烃系共聚物的熔解热为1~40J/g。
7.根据权利要求6所述的模内成型用标签,其特征在于,
所述基材层为由树脂组合物形成的拉伸薄膜,所述树脂组合物包含10~30重量%所述α-烯烃系共聚物、和70~90重量%所述结晶性丙烯系树脂,
所述α-烯烃系共聚物为单体混合物的聚合物,所述单体混合物包含45~97mol%丙烯、以及3~55mol%的选自由乙烯以及碳原子数4~20的α-烯烃组成的组中的至少一种。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的模内成型用标签,其特征在于,所述热封层为由包含α-烯烃系共聚物的树脂组合物形成的拉伸薄膜。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的模内成型用标签,其特征在于,所述模内成型用标签的拉伸强度为30~150kgf/cm。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的模内成型用标签,其特征在于,所述模内成型用标签的拉伸模量为0.5~2GPa。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的模内成型用标签,其特征在于,所述模内成型用标签的克拉克刚度为5~20cm3。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的模内成型用标签,其特征在于,所述拉伸薄膜为双轴拉伸薄膜。
13.根据权利要求12所述的模内成型用标签,其特征在于,所述拉伸薄膜的面积拉伸倍率为20~70倍。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的模内成型用标签,其特征在于,构成所述热封层的树脂组合物的熔点比构成所述基材层的树脂组合物的熔点低5℃以上。
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