CN102376195B

CN102376195B - 模内标签与制作方法

Info

Publication number: CN102376195B
Application number: CN 201010261164
Authority: CN
Inventors: 林丰钦; 郑鸿国
Original assignee: Nan Ya Plastics Corp
Current assignee: Nan Ya Plastics Corp
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2030-08-23
Also published as: CN102376195A

Abstract

一种具有交错且连续排列的多个凸起微结构的热封树脂层的模内标签结构及其制作方法，在此模内标签与特定物品表面结合时，这些微结构将提供多方向的排气路径，能够在模内标签与特定物品结合时有效排除气泡。此模内标签包括有一热塑性树脂材料制作的基板，其一表面为印刷层，另一表面则施加可热封型树脂材料，经过压印工艺形成具有交错且连续排列的多个凸起微结构的热封树脂层，由此形成多个空气导出有效路径，使得模内标签可以密合在物品表面上。本发明的热封树脂层的具有交错且连续排列的多个凸起微结构表面比一般现有技术提供的表面结构的排气效果更为有效。

Description

模内标签与制作方法

技术领域

本发明为一种模内标签与制作方法，特别是指一种具有交错且连续排列的多个凸起微结构的热封树脂层的模内标签结构。

背景技术

一般欲在瓶罐或是其它产品的表面上印制图形与文字，通常会先制作如贴纸的标签，再利用贴合的方式固定于物品表面上，在贴合的过程中若无法有效地排出表面空气，则会在标签上产生恼人的气泡，或是有贴附不稳固的问题。

现有技术于是发展了一种模内标签(In-mold label)，在容器或是特定产品制作的过程中，包括使用射出成型(injection molding)、吹气模制(blowmolding)、差压成型(differential pressure molding)与发泡成型(foam molding)等方式制作容器，可先采背面预先作干式热熔胶加工，经印刷加工工序，将已上胶的标签送至模具内的定点后吸附，再与成型的塑料于模内作一体成型，利用已预先上好的干式热熔胶与容器作黏附。此工艺同时将已印好的图形与文字内容的热塑性标签材料压印于产品表面上，使得标签与产品合为一体，比如应用于瓶罐外观上作为标示或是产品说明的标签，不会有传统纸张或是特定标签材料贴附产品的问题。

现有技术提出一些制作模内标签的技术，包括标签本身的材料可为纸或是其它类似材料，聚丙烯(Polypropylene)或是聚苯乙烯(Polystyrene)为常用的标签表面材料。可参考前案，如图1所示美国专利第6,551,671号所公开的模内标签(IN-MOLD LABEL)侧面图。

图中显示为多层结构的模内标签10示意图，其中主要的基板结构就是一种热塑性树脂基础层(thermoplasic resin film base layer)12，图中上表面为印刷物13，也就是一般印刷图案与文字的表面，基础层12下方为热封树脂层(heat-sealable resin layer)14，如有必要，热封树脂层14的表面15可制作凹凸的纹路，用以于结合至产品时，可以排除气泡。

由上述热封树脂层14形成贴附于产品表面的可热封层(heat-sealedlayer)，其中为了贴附时可以顺利将空气排出，将会制作具有凹凸纹路的表面结构，可参考图2所示美国专利第5,254,302号所公开的模内标签的表面结构示意图。

图中显示即为可热封树脂层表面的黏着层20，其中具有凸部22与凹部24，得益于凹凸排列的纹路，在密封时，空气可以循着其中凹部24形成的通路排出，最后黏着层20将会完全密封于物品表面，凸部22与凹部24也会消失。

发明内容

本发明提出一种具有交错且连续排列的多个凸起微结构的热封树脂层的模内标签结构，在此模内标签与特定物品表面结合时，这些交错且连续排列的多个凸起微结构将提供多方向的排气路径，能够有效排除不必要的气泡，使得模内标签可以密封于物品表面。

此模内标签包括有一热塑性树脂材料制作的基板，其一表面为印刷层，用以将图案或文字印刷于此层上，呈现印刷内容，基板的另一表面则为施加可热封型树脂材料，特别的是，此热封层为通过一压印工序于其表面上形成交错且连续排列的多个凸起微结构，主要是形成多个空气导出有效路径。故此，当模内标签结合于一物品表面时，此热封层上交错且连续排列的多个凸起微结构能够顺利导出气泡，使得模内标签可以密合在物品表面上。

而上述模内标签的制作方法则先备置一热塑性树脂基板，与一具有表面刻痕的压印装置。热塑性树脂基板上一可热封型树脂材料，之后利用压印装置执行一压印工序，比如利用具有表面刻痕的滚轮进行压印，于可热封型树脂材料上形成交错且连续排列的多个凸起微结构。之后将印刷层、热塑性树脂基板与可热封树脂层结合形成一模内标签。

根据实施例，上述模内标签整体膜厚为60微米至120微米，整体密度为0.50至1.05g/cm³，交错且连续排列的多个凸起微结构形成由多种形体循交错连续排列的沟纹，沟纹的沟深为8微米至14微米、沟间距为10微米至1000微米，而各微结构的直径为1000微米至1600微米。

再根据实验结果，如下(表一)，本发明中具有交错且连续排列的多个凸起微结构表面比一般现有技术提供的表面结构的排气效果更为有效：

附图说明

图1为现有技术模内标签的侧面示意图；

图2为现有技术模内标签的表面结构示意图；

图3A为本发明模内标签的表面结构示意图之一；

图3B为本发明模内标签的表面结构示意图之二；

图3C为本发明模内标签的表面微结构图；

图4为利用滚轮压印制作模内标签的示意图；

图5为本发明制作模内标签的流程图；

图6所示为双轴延伸聚丙烯珠光合成纸及透明膜的工艺系统示意图。

其中，附图标记说明如下：

模内标签 10 热塑性树脂基础层 12

印刷物 13 热封树脂层 14

表面 15 黏着层 20

凸部 22 凹部 24

膜内标签表面 30 凸起部 301

平面 303 可塑性材料 40

压印滚轮 42 表面刻痕 421

表面纹路 401 押出机装置 61，61’

可抽气式双螺杆主押出机 611

可抽气式双螺杆副押出机 613a，613b

单螺杆主押出机 615

单螺杆副押出机 617a，617b

冷却成型轮装置 62

纵向延伸装置 63 横向延伸装置 64

电晕处理装置 65 卷取装置 66

步骤S501～S509 模内标签制作流程

具体实施方式

有鉴于模内标签与特定物品贴附时可能会因为小气泡产生贴附不良的问题，本发明提出一种具有交错且连续排列的多个凸起微结构的热封树脂层的模内标签结构，除了能够在模内标签与特定物品表面贴附时有良好的接触效果，再根据实验结果，其中具有交错且连续排列的多个凸起微结构比一般现有技术提供的表面结构的排气效果更为有效。

一种模内标签的主要结构可参考图1，其中包括有基板，基板为由一热塑性树脂材料制作的基础层，其中具有第一表面与第二表面，可分别表示为上表面与下表面，基板在特定实施例即为热塑性树脂基板(thermoplastic resinfilm substrate)，通过加热产生可塑的特性，以方便与特定物品表面结合。

所述模内标签另具有形成于第一表面上的印刷层，目的是可呈现印刷内容，也就是印刷材料可印制于此印刷层表面，作为特定物品的说明图式或是文字。而基板第二表面上则有一热封层(heat-sealable resin layer)，可通过一压印工序于热封层上形成交错且连续排列的多个凸起微结构，主要目的是形成多个空气导出有效路径。

根据本发明实施例，制作模内标签时，先将被压印材料(如热塑性树脂材料)经加热工序后，利用滚轮压印(roller imprinting)或是平板压印(platepressing)的方式在表面上压印出纹路，并经适当的冷却工序将纹路定型形成模内标签。模内标签相对于上述压印出的纹路的另一表面可供打印出图形或文字。

上述具有纹路的表面与物品结合于欲贴附的物品表面时，可利用抽真空的方式或是利用外力压印于物品表面的方式，而纹路则可顺利将多余气泡排出，使得模内标签能密合于物品表面上，不致产生贴附不均的气泡现象。

图3A则显示为本发明模内标签的表面结构示意图之一，显示为膜内标签表面30，其中具有示意以接近长方形的结构所描述的凸起部301，其余则为平面303，这些凸起部301即为具有交错且连续排列的多个凸起微结构。

再参考图3B所示的表面结构示意图之二，此示意为表面凸起的样态，其中显示出膜内标签表面30上的凸起部301，各凸起部301为交错且连续排列的多个凸起微结构。

根据实际拍摄，本发明所提出的模内标签表面可参考图3C所示的模内标签排气纹的表面微结构图，其中可看出实际上交错且连续排列的多个凸起微结构的样态，各凸起结构间形成如图3B虚线所示的排气路径，在此模内标签与特定物品表面结合时，这些交错且连续排列的多个凸起微结构将提供多方向的排气路径，能够有效排除不必要的气泡，使得模内标签可以密封于物品表面。

图4显示为利用滚轮压印制作模内标签的示意图。

其中显示利用滚轮压印工艺制作具有交错且连续排列的多个凸起微结构的模内标签，压印滚轮42表面具有表面刻痕421，由此在可热封型材料40上压印出交错且连续排列的多个凸起微结构，如图中显示的表面纹路401。相关流程可参考图5工艺流程图，此工艺实施例参考了中国台湾专利TW526136(申请号：088113590，申请人同样为南亚塑料工业股份有限公司)所公开的供模内标签用的三层共挤压轴延伸聚丙烯珠光合成纸及透明膜的制法。

根据实施例，如步骤S501，工艺将先备置基板材料，其中为热塑性树脂材料。

步骤S503显示为在基板上施加可塑性树脂材料，因此形成热封树脂层，也就是模内标签的热封层，之后再如步骤S505，即备置具有表面刻痕的压印滚轮。

再如步骤S507的执行加热、压印与冷却工序，在热封树脂层上形成交错且连续排列的多个凸起微结构。之后将印刷层、热塑性树脂基板与热封树脂层结合形成一模内标签(步骤S509)。

上述备制热塑性树脂基板工序包括使用一押出机装置执行押出工艺，其中热塑性树脂材料(可热封树脂层可同时或之后施加)可包括一加热工序，由此可以顺利将材料押出成可用的形式。押出工艺后再经冷却成型轮装置执行冷却工序，材料本身可经加热拉伸(stretching)改变表面结构的样貌，比如经纵向延伸工序与横向延伸工序产生所需的模内标签热封层表面样态，之后可使用电晕处理装置执行一电晕处理工序执行表面处理改变物理特性，使模内标签能适于印刷、涂布、上胶、贴合等不同的加工用途。

根据较佳实施例，上述模内标签整体膜厚为60微米至120微米，整体密度为0.50至1.05g/cm³，交错且连续排列的多个凸起微结构形成由多种形体循交错连续排列的沟纹，沟纹的沟深为8微米至14微米、沟间距为10微米至1000微米，而各微结构的直径为1000微米至1600微米。

制作本发明模内标签的基板工艺可参考图6所示为双轴延伸聚丙烯珠光合成纸及透明膜的工艺系统示意图。此例中，模内标签可包括有三层结构，经三层共挤压的工艺产生，材料部份，以聚丙烯原料为主，并以下列实施例说明本发明方法，但并不以此限定本发明的专利保护范畴。

制作上述本发明的模内标签，其中热塑性树脂基板备制采用一种共挤压工艺，以下列举一实施例，并同时参阅图6所显示的工艺系统：

本发明提出的模内标签可使用一双轴延伸聚丙烯珠光合成纸及透明膜的工艺，其中可采用三层结构，根据实施例之一，包括雾面纸面层/发泡中间层/黏附层、亮面纸面层/发泡中间层/黏附层、树脂层/树脂层/黏附层，其中黏附层所使用的原料如PP、LPPE、HDPE即可与PP、LPPE、HDPE的制瓶、罐材质，使模内标签在吹瓶及射出成型的模具内作一体成型的黏附，利用化学键结完成。

图中系统前端显示为一61或61’，其中标号为61者为珠光合成纸制造的可抽气式具侧供料装置的双螺杆抽出机装置，此押出机装置61具有一台具侧供料装置的可抽气式双螺杆主押出机611及两台具侧供料装置的可抽气式双螺杆副押出机613a，613b，其温度设定条件受树脂组合物的原料组合、MFI、结晶度及生产线速、产品厚度的不同而异。特别的是，执行押、延工艺后，可以表面具有特定刻痕的压印装置执行压印，如压印滚轮，于模内标签的可热封树脂层的表面形成交错且连续排列的凸起结构，如实施例图3A至图3C所示的结构。

在另一实施例中，可应用透明膜制造的单螺杆押出机装置61’，其中包括一台单螺杆主押出机615及两台单螺杆副押出机617a，617b，其温度设定范围也依原料种类、MFI、结晶度及生产线速、产品厚度的不同而异。

材料经押出机装置61，61’成型与加热之后，利用冷却成型轮装置62执行一冷却工序，其中可采用水冷式或气冷式冷却装置对经高温工序与三层共挤压工艺制出的熔融挤压物予以冷却。特别的是，此工艺的冷却温度控制是否得宜，与其后工艺步骤的顺利与否，有很大关联性。工艺温度通常视膜内标签材料(如热塑性树脂)的厚度及生产线速而定，可在此范围内适度调整。

经冷却成型后，工艺将成型的材料基板送入纵向延伸装置63，执行纵向延伸工序，其中可以特定温度(视所需制得的模内标签材料厚度及生产线速而定)预热，使材料软化，再以二段作低速及高速延伸，赋予模内标签纵向机械强度，再予以回火定形。

之后，将经过纵向延伸之后的材料送入横向延伸装置64，执行横向延伸工序，对经上述纵向延伸后的较薄材料可于一特定温度(视材料厚度及生产线速而定)予以预热软化，再作此一横向延伸，最后再予回火定形，使珠光合成纸作部份回缩增加尺寸安定性。此可依制品的特性要求而定。

之后，工艺利用电晕处理装置65处理，执行电晕处理工序，主要目的是为使珠光合成纸及透明膜能改善纸面及膜面的物理特性，使能适于印刷、涂布、上胶、贴合等不同的加工用途，处理功率以特定高周波放电装置(视生产线速予调整)进行单面或双面电量处理，使表面的润湿张力达到特定值。

最后，经电晕处理后，产出的模内标签将经一卷取装置66成型，其中的一实施例是利用一金属管将上述所生产完成的珠光合成纸卷取成特定宽度的成品，其后并可依视需要予以分条、切片、包成卷状或片装产品。

综上所述，本发明提出一模内标签与制作方法，利用压印工艺在模内标签的热封层表面形成具有交错且连续排列的多个凸起微结构，此热封树脂层结构有助于模内标签与特定物品表面结合时，可以顺利排出气泡。

但是以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并未因此局限本发明的专利保护范围，故凡运用本发明说明书及图示内容所做的等效结构变化，均同理包含于本发明的范围内，合予陈明。

Claims

1.一种模内标签，其特征在于所述的模内标签包括：

一基板；

一印刷层，形成于该基板的一第一表面，用以呈现印刷内容；

一热封层，形成于该基板的一第二表面，通过一加热、压印与冷却工序于该热封层上形成交错且连续排列的多个凸起微结构，该多个凸起微结构形成由多种形体循交错连续排列的沟纹，以形成多个空气导出路径，所述沟纹的沟深为8微米至14微米、沟间距为10微米至1000微米，而各微结构的直径为1000微米至1600微米；

其中，于该模内标签结合于一物品表面时，利用该热封层上交错且连续排列的该多个凸起微结构有效导出空气。

2.如权利要求1所述的模内标签，其特征在于所述的基板为由一热塑性树脂材料制作的基础层。

3.如权利要求1所述的模内标签，其特征在于所述的热封层由一热塑性树脂材料制作。

4.如权利要求3所述的模内标签，其特征在于所述的交错且连续排列的该多个凸起微结构系利用一具有表面刻痕的滚轮执行该加热、压印与冷却工序所形成。

5.如权利要求1所述的模内标签，其特征在于所述的模内标签整体膜厚为60微米至120微米，整体密度为0.50至1.05g/cm³。

6.一种制作如权利要求1所述的模内标签的制作方法，其特征在于所述的方法包括：

备置一热塑性树脂基板；

施加一热塑性树脂材料于该热塑性树脂基板的表面；

备置一具有表面刻痕的压印装置；

利用该压印装置执行一加热、压印与冷却工序，利用该具有表面刻痕的压印装置在该热封层上形成交错且连续排列的多个凸起微结构，多个凸起微结构形成由多种形体循交错连续排列的沟纹，该沟纹的沟深为8微米至14微米、沟间距为10微米至1000微米，而各微结构的直径为1000微米至1600微米；以及

一形成于该热塑性树脂基板的印刷层、该热塑性树脂基板与该热封层结合形成一模内标签。

7.如权利要求6所述的模内标签制作方法，其特征在于所述的加热、压印与冷却工序还包括：

使用一押出机装置执行一押出工艺，包括一加热工序；

使用一冷却成型轮装置执行一冷却工序；

使用一纵向延伸装置执行一纵向延伸工序；

使用一横向延伸装置执行一横向延伸工序；以及

使用一电晕处理装置执行一电晕处理工序；

由此，经上述各工序产出该模内标签的基板。