CN104369939A - 带标签中空成形容器以及中空容器成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供容器坠落时的耐冲击性良好的带标签中空成形容器以及中空容器成形方法。该带标签中空成形容器的特征在于,其包含标签和中空成形容器,该容器由热塑性组合物形成,利用光学显微镜观察所求出的该容器断面的主体部壁厚变化量X满足下述式(1)且X的值为90以下,-50≤X<T···式(1),主体部壁厚变化量:X=Z-Y,标签贴合部的标签厚度:T,标签贴合部的容器厚度:Y,标签非贴合部的容器厚度:Z;X、Y、Z、T的单位:μm。
Description
技术领域
本发明涉及带标签中空成形容器及其制造方法。
尤其是涉及耐冲击性良好的带标签中空成形容器及其制造方法。
背景技术
一直以来,为了容纳多种多样的液体(例如食用油、液体调味料、饮料、酒类、厨房用洗涤剂、衣料用洗涤剂、洗发水、整发剂、液体肥皂、消毒用醇、汽车用油、汽车用洗涤剂、农药、杀虫剂、除草剂等)并将其流通、陈列、购买、保管、使用,使用尺寸、形状多种多样的中空成形容器。
作为在上述中空成形容器的外周面显示标签的方法,在模具内预先嵌入空白标签(未显示信息的标签)或显示有信息的标签(以下,将两者统称为“标签”),接着通过注射成形、中空成形、压差成形、发泡成形等在该模具内成形容器等树脂成形品,成形为与标签成为一体的树脂成形品、即带标签中空成形容器。此时使用的标签的一般结构是在基材的一侧的面上施加有印刷、并在基材的另一面设置有粘接层的结构。
作为该标签的基材,可以使用纸、厚纸、未拉伸薄膜、拉伸薄膜、合成纸、铝蒸镀薄膜等。另外,作为该标签的印刷方式,可进行凹版印刷、胶印印刷、柔版印刷等。而且,将前述基材与前述印刷方式适当组合而供于实用。
其中,在填充液体的用途中,适合使用的是:使用聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺等热塑性树脂利用吹塑成形法制造的、单层或具有多个树脂层的中空成形容器所形成的带标签中空成形容器。
然而,现有的带标签中空成形容器在容器主体部嵌入有标签。因此,标签贴合部的容器厚度与标签非贴合部的容器厚度相比变得极薄。另外,由于带标签中空成形容器在刚成形之后的冷却过程中的标签收缩率与前述热塑性树脂收缩率之差,带标签中空成形容器的标签边界部产生缺口。由于这些原因,存在带标签中空成形容器的耐冲击性差、例如使填充有内容物的状态下的带标签中空成形容器坠落时容器容易破损的问题。另外,将填充有内容物的带标签中空成形容器装入运输用瓦楞纸箱中,进而在将瓦楞纸箱层叠数层的状态下运输时,存在运输时的冲击导致带标签中空成形容器容易破损的问题。这些问题的原因在于,带标签中空成形容器沿着容器的标签边界而破损,带标签中空成形容器的容器内容积越大、带标签中空成形容器的容器厚度越薄、或标签厚度越厚时这些问题越显著。
作为改善带标签中空成形容器的耐冲击性的方法,提出了:沿着标签的边缘在容器主体部的外侧设置肋部的方法(例如参照专利文献1、2);降低标签的拉伸模量或标签厚度的方法(例如参照专利文献3);对标签的端面进行倒角的方法(例如参照专利文献4、5);使用树脂的记忆效应(ME)处于特定范围的热塑性树脂组合物,使标签贴附部分与容器表面的凹部角度增大的方法(例如参照专利文献6、7)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-247334号公报
专利文献2:日本特开2002-179041号公报
专利文献3:日本特开2012-180096号公报
专利文献4:日本特开2001-39427号公报
专利文献5:日本特开平8-142171号公报
专利文献6:日本特开平7-100906号公报
专利文献7:日本特开2002-52601号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,沿着标签的边缘在容器主体部的外侧设置肋部的方法中,容器的外观设计存在限制。另外,降低标签的拉伸模量或标签厚度的方法中,容器尺寸大时,容器坠落时的载重增加,因此改善耐冲击性的效果不显著。另外,向模具装填(嵌入)标签时存在标签弯曲或从模具中掉落而导致生产率降低的问题。另外,对标签的端面进行倒角的方法中,倒角的工业制造方法尚未确立。另外,使用在特定条件下树脂的记忆效应(ME)处于特定范围的热塑性树脂组合物来使标签贴附部分与容器表面的凹部角度增大的方法中,在贴附厚度大的标签的情况下,标签贴附部分与容器表面的凹部大,无法改善耐冲击性。
本发明的课题在于,解决上述问题,提供耐冲击性良好的带标签中空成形容器及其制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人等鉴于上述课题,发现了使通过光学电子显微镜观察而求出的带标签中空成形容器断面的主体部壁厚变化量X满足下述式(1),该容器的耐冲击性会提高,从而实现了本发明。
本发明的第一技术方案为一种带标签中空成形容器,其特征在于,该容器由热塑性树脂组合物形成,利用光学显微镜观察所求出的该容器断面的主体部壁厚变化量X满足下述式(1),且X的值为90以下,
-50≤X<T···式(1)
主体部壁厚变化量:X=Z-Y
标签贴合部的标签厚度:T
标签贴合部的容器厚度:Y
标签非贴合部的容器厚度:Z,
X、Y、Z、T的单位:μm。
本发明的第二技术方案为一种带标签的中空容器的成形方法,其特征在于,成形机模具具有标签嵌入部,所述标签嵌入部具有能够设置适合标签的形状的标签装填用凹陷的结构,将标签插入该模具的标签嵌入部,接着向该模具内导入能够成形的状态的热塑性树脂组合物进行容器成形。
即,本发明具有下述构成。
[1]一种带标签中空成形容器,其特征在于,其包含标签和中空成形容器,
该容器由热塑性树脂组合物形成,
利用光学显微镜观察所求出的该容器断面的主体部壁厚变化量X满足下述式(1),且X的值为90以下,
-50≤X<T···式(1)
主体部壁厚变化量:X=Z-Y
标签贴合部的标签厚度:T
标签贴合部的容器厚度:Y
标签非贴合部的容器厚度:Z,
X、Y、Z、T的单位:μm。
[2]根据[1]所述的带标签中空成形容器,其特征在于,所述标签在3.138MPa压力下的压缩率c为30%以上且60%以下。
[3]根据[1]或[2]所述的带标签中空成形容器,其特征在于,其是使用具有标签嵌入部的模具成形而成的,所述标签嵌入部具有能够设置适合所述标签的形状的标签装填用凹陷的结构。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的带标签中空成形容器,其特征在于,所述中空成形容器是通过在吹塑成形的同时将标签一体化的方法而得到的中空成形容器。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的带标签中空成形容器,其特征在于,所述热塑性树脂组合物包含聚烯烃系树脂组合物。
[6]一种带标签中空容器的成形方法,其特征在于,成形机模具具有标签嵌入部,所述标签嵌入部具有能够设置适合标签的形状的标签装填用凹陷的结构,将标签插入该模具的标签嵌入部,接着向该模具内导入能够成形的状态的热塑性树脂组合物进行容器成形。
[7]根据[6]所述的带标签中空容器的成形方法,其特征在于,所述标签装填用凹陷的深度d满足下述式(2),
0<d≤t+50···式(2)
标签装填用凹陷的深度:d
标签的厚度:t,
d、t的单位:μm。
[8]根据[6]或[7]所述的带标签中空容器的成形方法,其特征在于,所述热塑性树脂组合物包含聚烯烃系树脂组合物。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种容器的外观设计性、轻量性以及生产率得以维持、带标签中空成形容器的耐冲击性提高、即使容器尺寸变大也不易因坠落等的冲击而破裂的带标签中空成形容器及其制造方法。
附图说明
图1是本发明的中空成形容器的断面图的一个例子。
图2是本发明的中空成形容器的断面图的另外一个例子。
图3是本发明的模具内装填有标签的状态的一个例子。
图4是使用本发明的模具来成形容器的状态的断面图的一个例子。
图5是使用现有的模具来成形容器的状态的断面图的一个例子。
图6示出实施例中使用的压缩率测定用夹具。
附图标记说明
1:标签断面
2:中空成形容器断面
3:标签
4:成形机模具
5:标签装填用凹陷
6:腔室
7:抽吸孔
8:测定样品
9:试验用架台
10:样品台
11:激光位移传感头
12:样品压紧夹具
13:激光
14:负荷传感器
15:金属球
1a:标签外缘
2a:测定用样品采集位置
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明,以下记载的技术特征的说明是本发明的实施方式的一个例子(代表例),本发明不限定于这些内容。
另外,本发明中,记为“~”时是指分别包含其前后记载的数值作为最小值和最大值的范围。
另外,本发明中,表述为“(甲基)丙烯酸”时包含丙烯酸和甲基丙烯酸两者。
另外,本发明中,表述为“主成分”时是指对象组合物中包含的各成分之中以质量基准计含量最多的成分。
<带标签中空成形容器>
本发明的带标签中空成形容器的特征在于,该容器由热塑性树脂组合物形成,利用光学显微镜观察所求出的该容器断面的主体部壁厚变化量X满足下述式(1),且X的值为90以下。
-50≤X<T···式(1)
主体部壁厚变化量(μm):X=Z-Y
标签贴合部的标签厚度(μm):T
标签贴合部的容器厚度(μm):Y
标签非贴合部的容器厚度(μm):Z
X、Y、Z、T的单位:μm。
本发明中,“带标签中空成形容器”是指包含标签和具有中空部位的容器形状的树脂成形品的物质,树脂成形品的形状有杯状、瓶(bottle)状等,其成形方法有注射成形、直接吹塑成形、拉伸吹塑成形、压空成形等。
(主体部壁厚变化量X)
从容易自模具中取出带标签中空成形容器的观点出发,前述主体部壁厚变化量X为-50μm以上、优选为-20μm以上、更优选为0μm以上。此外,从抑制掉落时的应力集中于标签端部所导致的容器破裂的观点考虑,前述X的值优选为90μm以下,优选为60μm以下,更优选为40μm以下。
另一方面,从标签贴合部的容器厚度与标签非贴合部的容器厚度相比不会变得极薄的观点出发,前述X的值在将标签贴合部的标签厚度记为Tμm时为不足Tμm、优选为T/2μm以下、更优选为T/3μm以下。
标签贴合部的标签厚度T、容器厚度Y以及标签非贴合部的容器厚度Z的测定通过基于光学显微镜的断面观察和图像处理来进行。
观察用样品的采取如下操作:在带标签中空成形容器中,在包含标签边界的任意位置切取容器主体部,用液态氮冷却至-60℃以下的温度,将刀片(razor blade)垂直接触放置于玻璃板上的试样并切断试样,制成断面测定用的试样。以容易用光学显微镜观察所得试样的任意倍率(例如放大至50倍~500倍)观察前述切断面。进而,将所观察的区域以图像的形式导入到计算机中。
对于图像处理,在计算机上计测图1、2所示部位的容器厚度,求出标签贴合部的标签厚度(T)、容器厚度(Y)、标签非贴合部的容器厚度(Z)。
需要说明的是,标签贴合部的标签厚度(T)以及容器厚度(Y)如图1和图2所示那样,在前述切断面的从标签外缘沿着标签表面向内1±0.05mm处测定。另外,标签非贴合部的容器厚度(Z)同样地在前述切断面的从标签外缘沿着标签表面向外1±0.05mm处测定。
另外,该测定方法中,标签厚度(T)不包含粘接层(B)的厚度。这是因为,成形带标签中空成形容器时,构成粘接层(B)的热塑性树脂熔融而与中空成形容器的材料即热塑性树脂混合一体化,其边界不明确。
优选的是,本发明的带标签中空成形容器是使用下述模具成形而成的:所述模具具有标签嵌入部,所述标签嵌入部具有能够设置适合标签的形状的标签装填用凹陷的结构。
另外,优选的是,带标签中空成形容器通过在吹塑成形的同时将标签一体化的方法而成形。
(耐冲击性)
本发明的带标签中空成形容器的耐冲击性优异,存在即使在填充有内容物的状态下使带标签中空成形容器坠落容器也不易破损的倾向。另外,即使将填充有内容物的带标签中空成形容器装入运输用瓦楞纸箱中,进而在将瓦楞纸箱层叠数层的状态下运输,也存在带标签中空成形容器不易破损的倾向。
<模具>
本发明的中空成形容器的成形所使用的模具优选具有标签嵌入部,所述标签嵌入部具有能够设置适合标签的形状的标签装填用凹陷的结构。
此处,“适合标签的形状”的标签装填用凹陷是指,标签能够收纳到设置于模具的凹部而不会从凹部溢出,标签装填用凹陷与标签的形状不需要一定一致。
另外,前述标签装填用凹陷的深度d优选满足下述式(2)。
0<d≤t+50···式(2)
标签装填用凹陷的深度:d、
标签的厚度:t,
d、t的单位:μm。
从提高带标签中空成形容器的耐冲击性的观点出发,前述标签装填用凹陷的深度d优选为10μm以上、更优选为40μm以上。另一方面,从模具制作的容易性、容易将带标签中空成形容器从模具中取出的观点出发,深度d优选为200μm以下、更优选为150μm以下。
本发明的中空成形容器的成形中优选使用的模具如上所述具有标签装填用凹陷,凹陷的深度d为非0的非偶然的值,因此使用该模具而得到的带标签中空成形容器中,标签呈现如图1、2所示的从标签非贴合部的容器表面突出的形状,式(1)中,具有X<T的关系。
(模具的制造方法)
上述模具除了设置标签装填用凹陷以外,可以通过公知的方法进行制造。
对在上述模具中设置标签装填用凹陷的方法没有特别限定,例如,可以通过对模具直接雕刻深度为d的标签装填用凹陷来设置,也可以通过将相当于装填用凹陷的部分分开作为模具镶块、并使该模具镶块从模具的腔室表面仅后退标签装填用凹陷的深度d来设置。
另外,为了在装填有标签时真空抽吸标签而使其密合,本发明的模具可以设置抽吸孔7,在为模具镶块方式的模具的情况下,也可以使模具镶块彼此之间的空隙或模具镶块与模具主体之间的空隙设置得较宽,作为间隙。抽吸孔的直径和/或间隙的宽度从确保真空抽吸的空气流量的观点出发,优选为1mm以上、更优选为2mm以上。另一方面,如果抽吸孔和/或间隙的形状在标签表面残留痕迹,则会使制品外观受损,因此抽吸孔的直径和/或间隙的宽度优选为10mm以下、更优选为5mm以下。
<标签>
本发明中使用的标签至少包含基材(A)和粘接层(B),具有在基材(A)的一个面层叠有粘接层(B)的至少2层结构。只要是将该标签插入模具内、接着向该模具内导入熔融状态的热塑性树脂组合物而能够成形为本发明的带标签中空成形容器,则可以是任意材料、构成、制造方法。
(层结构)
标签的基层(A)可以为单层结构,也可以为2层以上的多层结构。另外,基材(A)的不与粘接层(B)接触的面可以施加印刷信息。需要说明的是,施加印刷信息时,可以在基材(A)的不与粘接层(B)接触一侧的表面上设置适于印刷的记录层(C),介由该记录层(C)来施加印刷信息。
(标签的厚度)
从用标签插入器向模具插入标签时容易固定在准确的位置、或者不易使标签产生褶皱的观点出发,本发明中使用的标签的厚度t优选为20μm以上、更优选为40μm以上、进一步优选为60μm以上。另一方面,从标签与中空成形容器之间不会产生空隙、薄壁部分而提高成形品的耐坠落强度、或者降低模具的加工成本的观点出发,优选为250μm以下、更优选为200μm以下,进一步优选为150μm以下。
需要说明的是,标签的厚度t基于JIS K 7130:1999(“塑料-薄膜以及片-厚度测定方法(プラスチック‐フィルム及びシートー厚さ測定方法)”)的A法,使用千分尺等机械地进行测定。
需要说明的是,式(1)中的标签贴合部的标签厚度T通常小于式(2)中的标签厚度t的值。其原因有,标签优选内部存在空隙,成形带标签中空成形容器时熔融的树脂被压接于标签的粘接面时,标签被沿厚度方向压缩。另外,可列举出:式(2)中的标签厚度t测定的是包括粘接层(B)的厚度在内的标签的整体厚度,而由于标签的粘接层(B)熔融而与中空成形容器的热塑性树脂组合物混合并一体化,因而式(1)中的标签贴合部的标签厚度T未考虑粘接层(B)的厚度。
(标签的压缩率)
为了使主体部壁厚变化量X进一步小,利用后述的压缩率测定方法求出的标签在3.138MPa压力下的压缩率c优选为30%以上、更优选为45%以上。另一方面,从保持标签表面的耐久性的观点出发,该压缩率c优选为60%以下、更优选为55%以下。
将构成本发明的中空成形容器的热塑性树脂组合物导入模具内而成形为容器时,树脂的背压成为压缩力,标签在沿厚度方向被压缩的状态下被固定。因此,压缩率c高于前述下限值时,可以使主体部壁厚变化量X小。接着从模具中取出带标签中空成形容器时,标签的前述压缩力被释放,因此标签向厚度方向膨胀。因此,可以得到标签表面从中空成形容器的表面突出的状态(即,X<T)的容器。
标签在3.138MPa压力下的压缩率c的测定方法为,使用图6所示的测定装置,测定压缩应力为0的时刻的初始薄膜厚度e以及薄膜表面的压缩应力为3.138MPa(32kgf/cm2)的时刻的加压后的薄膜厚度f,按照下式算出压缩率c。薄膜厚度e和f的测定使用CCD激光位移传感器。
压缩率c=100×(e-f)/e···式(3)
c的单位:%,
e、f的单位:μm。
(标签的表面粗糙度)
标签的起因于表面存在的凹凸尺寸的表面粗糙度如下算出:利用JIS B0633:2001(“产品几何量技术规范(GPS)-表面结构:轮廓法-表面特征评估规则和程序(製品の幾何特性仕様(GPS)‐表面性状:輪郭曲線方式‐表面性状評価の方式及び手順)”)中规定的触针式表面粗糙度测定机测定标签表面,求出JIS B 0601:2001(“产品几何量技术规范(GPS)-表面结构:轮廓法-用语、定义以及表面结构参数(製品の幾何特性仕様(GPS)‐表面性状:輪郭曲線方式‐用語,定義及び表面性状パラメータ)”)中规定的算术平均粗糙度Ra。
通过使标签的粘接层(B)表面具有适度尺寸的凹凸,在将标签安装于模具时,能够将标签与容器之间封入的空气借助凹部迅速地排出到外部,抑制带标签中空成形容器成形时产生气泡(标签上的鼓泡)。
从抑制气泡的观点出发,标签的粘接层(B)表面的算术平均粗糙度Ra优选为0.5μm以上、更优选为1.5μm以上。另一方面,从使带标签中空成形容器的表面外观保持良好的观点出发,该粗糙度Ra优选为10μm以下、更优选为5μm以下。
使标签的粘接层(B)表面的算术平均粗糙度Ra处于上述范围的方法可以列举出:在粘接层(B)的成形时或成形后,用压花辊赋予形状的方法等。
另一方面,通过使标签的与粘接层(B)相反侧的表面具有适度尺寸的凹凸,可以提高该表面的印刷适应性。从使墨附着性良好的观点出发,标签的与粘接层相反侧的表面的算术平均粗糙度Ra优选为0.15μm以上、更优选为0.2μm以上。另一方面,从抑制表面的粗糙导致的外观不良的观点出发,该粗糙度Ra优选为2μm以下、更优选为1μm以下。
使标签的与粘接层相反侧的表面的算术平均粗糙度Ra处于上述范围的方法可列举出:向基材(A)中配混无机微细颗粒并拉伸,从而在表面制作微孔的方法;或者,在基材(A)的不与粘接层(B)接触侧的表面上设置后述的记录层(C)的方法等。
(标签的摩擦系数)
成形中空成形容器时,为了稳定地进行标签向模具的嵌入,优选的是,在标签重叠的情况下的、相邻的2张标签中其中一张标签的粘接层(B)和另一张标签的与粘接层(B)相反侧的面之间的静摩擦系数为低。本发明中,标签的静摩擦系数和动摩擦系数可以基于JIS K 7125:1999(“塑料-薄膜以及片-摩擦系数试验方法”)进行测定。
上述静摩擦系数优选为0.55~1.0的范围、更优选为0.7~0.9的范围。通过使静摩擦系数为0.55以上,存在由于标签过于光滑而导致的标签掉落故障受到抑制的倾向。另一方面,通过使静摩擦系数为1.0以下,存在标签间的分离良好、向模具进料两张标签的故障受到抑制的倾向。
另外,将标签重叠的情况下的、相邻的2张标签中其中一张标签的粘接层(B)和另一张标签的与粘接层(B)为相反侧的面之间的动摩擦系数优选为0.3~1.0、更优选为0.4~0.9的范围。
将标签的静摩擦系数或动摩擦系数控制为上述范围的方法可列举出:通过将标签的粘接层(B)表面以及其相反侧的表面的表面粗糙度设为上述的范围,从而直接降低摩擦力的方法;以及,通过对标签的最表层中的至少1个面赋予抗静电功能,从而抑制静电引起的吸附的方法,优选组合使用上述2个方法。
(标签的印刷适应性)
本发明中能够使用的标签可以通过各种方法对标签的与粘接层(B)相反侧的面赋予印刷适应性。
作为其方法,可以是对基材(A)的与粘接层(B)相反侧的面实施表面氧化处理,也可以实施涂布处理而设置记录层(C)。优选组合使用上述2个方法。
作为表面氧化处理方法,可列举出选自电晕放电处理、火焰处理、等离子体处理、辉光放电处理、臭氧处理等中的至少一种处理方法。其中,优选电晕放电处理。在电晕放电处理的情况下,从稳定且进行有效的处理的观点出发,其处理量优选为10~200W·分钟/m2(600~12,000J/m2),更优选为20~180W·分钟/m2(1,200~10,800J/m2)。
作为设置记录层(C)的方法,可列举出涂布包含至少抗静电剂和高分子粘结剂的表面处理液,根据需要进行干燥而制成记录层(C)的方法。这样操作得到的记录层(C)优选包含1~99质量%的抗静电剂和99~1质量%的高分子粘结剂以及0~25质量%的颜料颗粒。
作为抗静电剂,可列举出硬脂酸单甘油酯、烷基二乙醇胺、脱水山梨糖醇单月桂酸酯、烷基苯磺酸盐、烷基二苯醚磺酸盐等所代表的低分子量有机化合物;具有抗静电功能的聚合物等,其以下列物质为代表:聚乙二醇、聚氧乙烯二胺等非离子性聚合物型抗静电剂,聚乙烯基苄基三甲基氯化铵、聚(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐等季铵盐型共聚物,向含亚烷基氧基和/或羟基的聚合物添加碱金属离子添加物等得到的含碱金属盐的聚合物。
其中,季铵盐型共聚物的抗静电性能良好、对于环境湿度造成的抗静电性能的影响小,因而更优选。
从表现出抗静电性能的观点出发,记录层(C)中的抗静电剂的含量以固体成分基准计优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上。另一方面,从印刷墨的转移性、附着性的观点出发,该含量以固体成分基准计优选为75质量%以下、更优选为50质量%以下。
作为高分子粘结剂,可列举出聚乙烯亚胺、碳数1~12的烷基改性聚乙烯亚胺、聚(乙烯亚胺-脲)、聚(乙烯亚胺-脲)的乙烯亚胺加成物、聚胺聚酰胺、聚胺聚酰胺的乙烯亚胺加成物以及聚胺聚酰胺的表氯醇加成物等聚乙烯亚胺系聚合物;丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酰胺的衍生物以及含噁唑啉基的丙烯酸酯系聚合物等丙烯酸酯系聚合物;聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、醋酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、聚醚树脂、聚酯树脂、脲树脂、萜烯树脂、石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、偏二氯乙烯树脂、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物树脂、氯代乙烯树脂、氯代丙烯树脂、丁醛树脂、有机硅树脂、硝基纤维素树脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、以及丙烯腈-丁二烯共聚物等。
从提高印刷墨的附着性的观点出发,记录层(C)中的高分子粘结剂的含量以固体成分换算优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上。另一方面,从容易防止标签的粘连的观点出发,该含量以固体成分换算优选为75质量%以下、更优选为50质量%以下。
标签的记录层(C)根据需要还可以包含颜料颗粒。对于颜料颗粒,考虑到其吸油性会提高印刷墨的定影性、作为体质颜料而提高表面的手感/光泽感、作为白色颜料而提高白色度、赋予表面凹凸而提高抗粘连性能、作为紫外线反射材料而提高耐光性或耐候性等的功能赋予,可以适当选择并使用。
作为颜料颗粒,可以使用有机物、无机物的微细粉末,作为具体例子,可以使用氧化硅、碳酸钙、煅烧粘土、氧化钛、氧化锌、硫酸钡、硅藻土、丙烯酸系颗粒、苯乙烯颗粒、聚乙烯颗粒、聚丙烯颗粒等。
标签的记录层(C)能够包含的颜料颗粒的粒径用通过激光衍射法测定的体积平均粒径来表示,从颜料颗粒不易从记录层(C)脱落的观点出发,颜料颗粒的体积平均粒径优选为20μm以下、更优选为15μm以下。
从抗静电剂、高分子粘结剂的含量相对充分、记录层(C)表面不易带电、印刷墨的附着性变高的观点出发,记录层(C)中的颜料颗粒的含量优选为0~25质量%、更优选为0~15质量%、进一步优选为0~5质量%。
可以使上述成分在选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂的单独溶剂体系或混合溶剂体系中溶解而以溶液状态用作表面处理剂,或者进行分散而以乳剂或分散液状态用作表面处理剂。其中,如果以水溶液的形式使用,则工序管理容易,因此是优选的。溶液浓度通常为0.1~20质量%,优选为0.2~10质量%。
作为表面处理剂的涂布方法,可以采用利用口模式涂布机、辊涂机、凹版涂布机、喷涂机、刮刀涂布机、逆向涂布机、气刀涂布机、施胶压榨涂布机(size press coater)等的涂布或浸渍等。
表面处理剂的涂布可以在基材(A)或标签的成形生产线中与薄膜成形一起实施,也可以在另一条生产线上在已经成形的基材(A)或标签上实施。根据需要,经过使用烘箱等的干燥工序,除去多余的溶剂,形成记录层(C)。
[基材(A)]
基材(A)作为标签的支承体而起作用,通常由纸材、热塑性树脂薄膜形成,优选由热塑性树脂薄膜形成。通过使基材由热塑性树脂形成,可制成具有耐水性、对容器的形状追随性优异的标签。
另外,基层(A)可以为单层结构,也可以为2层以上的多层结构。通过基层(A)的多层化,能够附加记录性、印刷适应性、耐擦拭性、二次加工适应性等各种功能。
构成基材(A)的各层分别可以为无拉伸层,也可以为单轴拉伸层,还可以为双轴拉伸层。
[热塑性树脂]
基层(A)中使用的热塑性树脂的种类没有特别限定。例如,可列举出能够成形为薄膜的高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、丙烯系共聚树脂、聚甲基-1-戊烯、乙烯·环状烯烃共聚物等烯烃系树脂;无规聚苯乙烯、间规聚苯乙烯、苯乙烯-马来酸共聚物等苯乙烯系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚乳酸等酯系树脂;乙烯·醋酸乙烯酯共聚物、乙烯·丙烯酸共聚物、马来酸改性聚乙烯、马来酸改性聚丙烯等含官能团的聚烯烃树脂;尼龙-6、尼龙-6,6等酰胺系树脂;以及聚碳酸酯。这些树脂之中,可以使用1种或混合2种以上而使用。
这些热塑性树脂之中,从薄膜的加工性优异的观点出发,优选使用烯烃系树脂或含官能团的烯烃系树脂、更优选使用烯烃系树脂。
进而,烯烃系树脂之中,从耐化学品性、加工性、低成本的观点出发,优选为高密度聚乙烯、丙烯系树脂。作为丙烯系树脂,可列举出作为丙烯均聚物且表现出等规、间规、无规等立构规整性的聚丙烯;以丙烯为主要成分并使丙烯与乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃的1种以上共聚而得到的共聚物。进而,作为共聚物,可以是无规共聚物也可以是嵌段共聚物。
另外,也可以使用对上述烯烃系树脂或含官能团的烯烃系树脂进行接枝改性后得到的物质。接枝改性可列举出例如使不饱和羧酸或其衍生物在过醋酸、过硫酸、过硫酸钾等过酸及其金属盐;臭氧等氧化剂的存在下发生反应的方法。
接枝改性率相对于烯烃系树脂或含官能团的烯烃系树脂通常为0.005~10质量%、优选为0.01~5质量%。
从制造基材(A)时的成形的稳定性的观点出发,基材(A)中优选包含25质量%以上的热塑性树脂、更优选包含45质量%以上,进一步优选包含65质量%以上。另一方面,从提高基材(A)的不透明度、白色度的观点出发,基材(A)中优选包含99质量%以下的热塑性树脂、更优选包含95质量%以下。
(无机微细粉末)
基材(A)优选除了热塑性树脂之外还含有无机微细粉末。通过使基材(A)含有无机微细粉末,可以实现基材(A)的白色化和不透明化,提高标签上设置的印刷的可视性。
无机微细粉末的粒径用利用激光衍射法测定的体积平均粒径来表示,从实现基材(A)的白色化和不透明化的观点出发,该体积平均粒径通常为0.01μm以上、优选为0.1μm以上。另一方面,从使标签的外观良好的观点出发,该体积平均粒径通常为15μm以下、优选为5μm以下。
作为基材(A)中使用的无机微细粉末的种类,可列举出碳酸钙、煅烧粘土、硅石、硅藻土、白土、滑石、氧化钛、硫酸钡、氧化铝、沸石、云母、绢云母、膨润土、海泡石、蛭石、白云石、硅灰石、玻璃纤维等。其中,从白色化、不透明化以及树脂成形性的观点出发,优选为碳酸钙、滑石、氧化钛,更优选为碳酸钙、氧化钛。
可以事先对这些无机微细粉末的表面实施亲水性处理或疎水性处理。通过这些表面处理,可以对基材(A)赋予印刷适应性、涂布适应性、耐擦拭性、二次加工适应性等各种性质。
从提高基材(A)的不透明度、白色度的观点出发,基材(A)优选包含1质量%以上的无机微细粉末、更优选包含5质量%以上。另一方面,从制造基材(A)时的成形的稳定性的观点出发,基材(A)中优选包含75质量%以下的无机微细粉末、更优选包含55质量%以下,进一步优选包含35质量%以下。
(其他成分)
本发明中,基材(A)中根据需要可以含有有机填料、热稳定剂(抗氧化剂)、光稳定剂、分散剂或润滑剂等。
基材(A)中含有有机填料时,从表现出有机填料的功能的观点出发,优选含有0.01质量%以上。另一方面,从使标签的外观良好的观点出发,优选含有20质量%以下、更优选含有10质量%以下。作为有机填料,优选选择与作为基材(A)的主成分的热塑性树脂不同种类的树脂。其中,更优选选择显示比作为基材(A)的主成分的热塑性树脂更高的熔点或玻璃化转变温度的树脂。例如,在作为基材(A)的主成分的热塑性树脂为聚烯烃系树脂(熔点为80~160℃)的情况下,有机填料的熔点优选为170~300℃、有机填料的玻璃化转变温度优选为170~280℃。作为显示这种熔点或玻璃化转变温度的有机填料,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、尼龙-6、尼龙-6,6等。
另一方面,更优选选择与作为基材(A)的主成分的热塑性树脂不相容的树脂。在作为基材(A)的主成分的热塑性树脂为聚烯烃系树脂的情况下,作为有机填料,除了上述列举的树脂之外,还可列举出聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等,在作为基材(A)的主成分的热塑性树脂为丙烯系树脂的情况下,作为有机填料,除了上述列举的树脂之外,还可列举出高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、环状聚烯烃等。
基材(A)中含有热稳定剂的情况下,从表现出热稳定剂的功能的观点出发,优选含有0.001质量%以上的热稳定剂。另一方面,从使标签的外观良好的观点、经济性的观点出发,优选含有1质量%以下的热稳定剂、更优选含有0.5质量%以下。
作为热稳定剂,可以适当使用通常已知的受阻酚系、磷系、胺系等热稳定剂(抗氧化剂)中的1种或2种以上。
基材(A)中含有光稳定剂时,从表现出光稳定剂的功能的观点出发,优选含有0.001质量%以上的光稳定剂。另一方面,从使标签的外观良好的观点、经济性的观点出发,优选含有1质量%以下、更优选含有0.5质量%以下的光稳定剂。
作为光稳定剂,可以适当使用通常已知的受阻胺系、苯并三唑系、二苯甲酮系等光稳定剂中的1种或2种以上。
另外,更优选组合使用光稳定剂和上述的热稳定剂。
基材(A)中含有分散剂或润滑剂时,从表现出分散剂或润滑剂的功能的观点出发,优选含有0.01质量%以上的分散剂或润滑剂。另一方面,从使标签的成形性、印刷适应性良好的观点出发,优选含有4质量%以下的分散剂或润滑剂、更优选含有2质量%以下的分散剂或润滑剂。
作为分散剂或润滑剂,可以适当使用通常已知的硅烷偶联剂;油酸、硬脂酸等碳数8~24的脂肪酸及其金属盐、酰胺、该脂肪酸与碳数1~6的醇形成的酯等;聚(甲基)丙烯酸及其金属盐中的1种或2种以上。
(基材(A)的成形)
对于形成基材(A)作为热塑性树脂薄膜的方法没有特别限定,可以使用公知的各种方法。
作为具体例,可以列举出:将构成基材(A)的热塑性树脂组合物使用螺杆型挤出机进行熔融混炼,使用连接于该挤出机的T模头将熔融树脂挤出为片状并按压到冷却辊进行冷却的浇铸成形法;使用连接于该挤出机的圆形模头将熔融树脂挤出成管状并利用管内部的空气压力使其膨胀的吹塑成形法;利用多个热辊将熔融混炼的热塑性树脂组合物压延并加工成片状的压延(calendar)成形法、轧制成形法等。
将基材(A)以及构成基材(A)的任意层进行拉伸时,对拉伸方法没有特别限定,可以使用公知的各种方法。作为拉伸方法,在拉伸浇铸成形薄膜的情况下,可列举出利用了辊组的圆周速度差的纵向拉伸法、使用了拉幅炉的横向拉伸法、轧制法、利用拉幅炉和线性电动机(linear motor)的组合的同步双轴拉伸法、利用拉幅炉和缩放仪的同时双轴拉伸法等。此外,在拉伸吹塑薄膜(inflation film)的情况下,可列举出基于管膜法(tubular method)的同步双轴拉伸法。
另外,在基材(A)呈多层结构的情况下,作为优选的成形例,可以列举出:对其中的1层进行上述浇铸成形,根据需要利用辊圆周速度差进行拉伸后,将构成基材(A)的其它层的树脂组合物熔融并层压,制成多层结构的方法。另一方面,作为优选的成形例还可以列举出:在前述T模具内层叠多种树脂组合物而从T模具共挤出并进行成形从而制成多层结构的方法。另外,也可以适当组合这些方法。
基材(A)的拉伸条件没有特别限定,考虑到要使用的热塑性树脂的特性等进行适当决定。例如,对于拉伸倍率,作为热塑性树脂使用丙烯均聚物或其共聚物,对其沿单方向拉伸的情况下约为1.2~12倍、优选为2~10倍,双轴拉伸的情况下以面积倍率计为1.5~60倍、优选为4~50倍。使用其它热塑性树脂时,对其沿单方向拉伸的情况下为1.2~10倍、优选为2~5倍,双轴拉伸的情况下以面积倍率计为1.5~20倍、优选为4~12倍。
另外,拉伸温度可以从所使用的热塑性树脂的玻璃化转变温度以上至晶体部分的熔点以下的、适合于热塑性树脂的拉伸的公知的温度范围选择。具体来说,热塑性树脂是丙烯均聚物(熔点155~167℃)的情况下为100~164℃、高密度聚乙烯(熔点121~134℃)的情况下为70~133℃,是比熔点低1~70℃的温度。另外,聚对苯二甲酸乙二醇酯(熔点246~252℃)选择结晶化不会急剧进行的温度。另外,拉伸速度优选设为20~350m/分钟。
进一步优选对拉伸后的基材(A)进行热处理。热处理时的温度优选为在拉伸温度以上且比拉伸温度高30℃的温度以下的范围内。通过进行热处理,拉伸方向的热收缩率降低,制品保管时的卷紧、由热和将片熔断时的收缩而产生的褶皱等减少。热处理的方法通常是用辊和热炉来进行,也可以将它们组合。从可以获得高处理效果的观点出发,热处理优选在已拉伸的薄膜保持于拉紧的状态进行。
从能够容易地获得标签作为支持体的充分的机械强度、刚度的观点考虑,标签中的基材(A)的厚度优选为19.9μm以上,更优选为39.5μm以上。另一方面,从容易获得标签对中空成形容器的形状追随性的观点考虑,优选为230μm以下,更优选为190μm以下。
[粘接层(B)]
粘接层(B)在标签中具有贴附于中空成形容器的功能。粘接层(B)通常由以热塑性树脂为主成分的树脂组合物形成,所述热塑性树脂显示出比构成基材(A)的树脂组合物的熔点低的熔点。
从贴附于中空成形容器时基材(A)不会变形的观点出发,作为粘接层(B)的主成分的热塑性树脂的熔点与构成基材(A)的树脂组合物的熔点之差优选为10℃以上、更优选为15℃以上。另一方面,从贴附于中空成形容器之前的保管时、加工时成形用标签不易产生粘连、操作性优异的观点出发,该熔点之差优选为150℃以下。
作为粘接层(B)中使用的热塑性树脂的具体例子,可列举出超低密度、低密度或中密度的高压法聚乙烯、直链线状低密度聚乙烯、乙烯·醋酸乙烯酯共聚物、乙烯·丙烯酸共聚物、烷基的碳数为1~8的乙烯·丙烯酸烷基酯聚合物、烷基的碳数为1~8的乙烯·甲基丙烯酸烷基酯共聚物、丙烯·α-烯烃共聚物所代表的丙烯系树脂;聚酯系树脂;苯乙烯系弹性体树脂、聚酰胺系树脂等。另外,粘接层(B)中在不妨碍热封性的范围内可以任意添加公知的其它的树脂用添加剂。作为该添加剂,例如可列举出染料、成核剂、增塑剂、脱模剂、阻燃剂、抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂等。
[粘接层(B)的成形]
对形成粘接层(B)作为热塑性树脂薄膜的方法没有特别的限定,可以采用公知的各种方法。
作为具体例,优选如下方法:通过将基材(A)和粘接层(B)的熔融树脂在同一个模具内层叠并挤出成片状的共挤出浇铸成形法,同时进行两层的成形和层叠,从而得到层叠体。另外,还优选对利用上述方法得到的基材(A)的一侧的面层压粘接层(B)的熔融树脂的方法。另外,还可以对所得层叠片进一步与基材(A)的拉伸同样地沿纵向或横向拉伸。
从获得对中空成形容器的充分的粘接力的观点出发,标签的粘接层(B)的厚度优选为0.1μm以上、更优选为0.5μm以上。另一方面,从片状下的胶版印刷时、将标签插入模具时该标签不易卷曲的观点出发,标签的粘接层(B)的厚度优选为20μm以下、更优选为10μm以下。
<中空成形容器及其制造>
本发明的构成带标签中空成形容器的中空成形容器的材料和成形方法没有特别限定,可以使用公知的材料和成形方法。
[容器的材料]
作为带标签中空成形容器的容器主体材料,使用能够成形为中空容器的材料。通常使用热塑性树脂,例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其共聚物、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃系树脂、聚碳酸酯树脂等。其中,聚烯烃系树脂由于为易于吹塑成形的树脂,因此优选使用。另外,优选使用以这些热塑性树脂为主成分的热塑性树脂组合物。
制造带标签中空成形容器时,优选的是,将标签插入模具内,并在该模具内导入能够成形的状态的热塑性树脂组合物的方法。其中,优选如下方法:首先在模具中制造由这些树脂形成的预成形坯、型坯,将它们用模具夹持并进行吹塑成形的方法。通过吹塑成形,可在将容器成形的同时将标签贴附于容器。由此,可以在维持容器的外观设计性、轻量化以及生产率的同时,在短时间内简便地制造带标签中空成形容器。
[标签在模具内的设置]
本发明的带标签中空成形容器如下制造:将标签插入具有标签装填用凹陷的模具,并向该模具内导入熔融状态的热塑性树脂,从而制造。其中,可以通过在吹塑成形的同时对标签进行一体化的方法来容易地制造。
在将标签设置于模具内时,优选使标签的葛利柔软度(Gurley flexibility)为150~350mN的方向与模具的铅垂方向保持一致。通过这样地设置,可以抑制标签在模具内因自身重量而卷取并下垂或者产生褶皱。另外,以标签的与粘接剂层为相反侧的面与模具相接触的方式将标签设置于模具内。在将标签设置于模具内时,也可通过从模具内所开的孔进行抽吸从而固定标签的位置。
另外,为了将标签准确地装填到设置在模具内的、适合标签的形状的标签装填用凹陷,优选使用插入器进行机械装填,该插入器优选使用具有伺服电机的冲程精度高的插入器。
作为吹塑成形,可适宜选择并使用通常已知的双轴拉伸吹塑成形法、直接吹塑成形法等。例如,在通过直接吹塑成形来制造带标签容器的情况下,制作通常150~240℃、优选170~230℃的热型坯,在通常10~50℃、优选20~40℃的模具内,以通常0.49~3.92MPa(5~40kg/cm2)、优选0.98~2.94MPa(10~30kg/cm2)的吹塑压力,吹塑通常0.5~10秒钟、优选1~6秒钟,从而可以制造本发明的带标签中空成形容器。
容器的主体断面未必一定是正圆形的,例如可以是椭圆形或矩形。在断面为矩形的情况下,优选矩形的角带有曲率。从强度的观点考虑,主体的断面优选为正圆或接近正圆的椭圆形,最优选为正圆。
[实施例]
以下列举实施例和比较例对本发明的特征进一步具体说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等可以在不脱离本发明主旨的范围内适当变更。因此,本发明的范围并非局限于以下所示具体例子。
[评价方法]
标签的厚度:
标签的厚度基于JIS K 7130:1999(“塑料-薄膜以及片-厚度测定方法”)的A法,使用定压厚度测定器(TECLOCK Corporation制、机器名:PG-01J)进行测定。
标签的基重:
标签的基重基于JIS P 8124:1998(“纸以及板纸-基重的测定方法”),用电子天平称量并测定冲切成100mm×100mm尺寸的样品。
标签的密度:
标签的密度以用上述得到的标签的基重除以上述得到的标签的厚度所得的值的形式求出。结果总结示于表2。
另外,所使用的热塑性树脂的密度基于JIS K 7112:1999(“塑料-非发泡塑料的密度以及比重的测定方法”)的A法,由所使用的热塑性树脂的压制片利用水中置换法而求出。
标签的压缩率:
图6所示的压缩率测定用夹具如下构成。
试验用架台9具有能够承载测定样品8的样品台10和激光位移传感头11(KEYENCE Corporation制、制品名:LK010)。样品台10的中心被掏空成直径20mm的圆形。由激光位移传感头11向样品压紧夹具12照射激光13,被样品压紧夹具12反射的激光13再次入射到激光位移传感头11中。激光位移传感头11的输出被放大单元(未图示、KEYENCE Corporation制、制品名:LK3100)捕获。
在测定样品8上放上直径50mm的圆盘状的样品压紧夹具12(样品接触面的面积:2.5434cm2),进而介由金属球15将该夹具12连接于压缩拉伸试验机(岛津制作所制、制品名:Autograph AGS-5KND)的负荷传感器14上。
测定时,从压缩拉伸试验机的模拟输出以50毫秒的取样周期向计算机中导入应力数据,同时从放大单元的模拟输出以2048微秒的取样周期向计算机中导入位移数据。
另一方面,将标签切割成50mm×50mm的正方形,将其中心掏空成直径为20mm的圆形,制作3个测定样品8。
首先,在图6所示的样品压紧夹具12中,在未放置样品8的状态下进行位移0的空白测定。
接着,在样品压紧夹具12中放置样品8,测定应力为0N时的位移,记为初始薄膜厚度e。
接着,用压缩拉伸试验机以1mm/分钟的速度对薄膜表面施加应力,在薄膜表面的压力达到3.138MPa(32kgf/cm2)后,释放应力。接着,分析由计算机中的压缩拉伸试验机的输出和激光位移传感器的输出得到的图形,求出薄膜表面的压力达到3.138MPa(32kgf/cm2)时的位移量,记作加压后的薄膜厚度f。进而通过下式求出压缩率c。
压缩率c=100×(e-f)/e···式(3)
c的单位:%
e、f的单位:μm。
标签贴合部的标签厚度T、容器厚度Y以及标签非贴合部的容器厚度Z:
从带标签中空成形容器中以包含标签边界(标签外缘)的方式切取容器主体部作为试样,接着将试样用液态氮冷却至-60℃以下的温度,将刀片(Schick Japan K.K.制,商品名:Proline Blade)垂直接触放置于玻璃板上的试样并切断试样,制成断面测定用的试样。使用数码显微镜(KEYENCECorporation制、机器名:VHX-1000)对所得试样进行断面观察,计测图1所示的T、Y和Z部位的厚度,求出标签贴合部的标签厚度T、容器厚度Y以及标签非贴合部的容器厚度Z。
需要说明的是,标签贴合部的标签厚度T和容器厚度Y如图1所示那样,在前述切断面的从标签外缘1a沿着标签表面向内1±0.05mm处测定。另外,标签非贴合部的容器厚度Z同样地在前述切断面的从标签外缘1a沿着标签表面向外1±0.05mm处测定。
带标签中空成形容器的坠落试验:
在已成形的3L的带标签中空成形容器中充满3L的水,以盖紧盖子的状态作为坠落试验用试样。在23℃的环境下,使用坠落试验机(SHINYEITechnology Co.,LTD.制、装置名:DTS-50),实施4次使试样从1200mm的高度坠落到水泥地面的坠落试验,确认各试样的破裂个数,按照以下基准评价。
·容器破裂个数0个:○(良好)
1~2个:△(合格)
3个以上:×(不良)
[标签的制造]
制造例1:
作为基材层(A)的材料,将表1记载的热塑性树脂(PP-1)、无机微细粉末(CA-1和TI-1)按照表2记载的配混比(质量基准)进行混合。将该混合物供给至设定为250℃的挤出机中,在挤出机内进行熔融混炼,将已熔融的树脂组合物供给至设定为250℃的T模具中,由T模具挤出成片状。将片状的树脂组合物用冷却辊冷却至约60℃,从而得到无拉伸片。接着,将该无拉伸片材再加热至150℃后,利用辊组的圆周速度差沿纵向拉伸4倍,用冷却辊冷却至约60℃,得到4倍拉伸片。
另一方面,作为粘接层(B)的材料,将热塑性树脂(PE-1)用设定为230℃的挤出机进行熔融混炼。接着,将已熔融的热塑性树脂(PE-1)用设定为230℃的T模具挤出成片状,将该热塑性树脂层叠于前述4倍拉伸片上,以毛毡样橡胶辊侧与4倍拉伸片接触的方式导入赋形有#150线的凹版压花的金属冷却辊与毛毡样橡胶辊之间,挟压而使两者接合,同时使热塑性树脂侧转印压花图案,用冷却辊冷却,得到具有2层结构的层叠树脂片。
接着,将该层叠树脂片用拉幅烘箱再加热至165℃后,使用拉幅机沿横向拉伸9倍,然后进一步利用调整为165℃的热定形区进行退火处理,用冷却辊冷却至约60℃,切去边缘部,得到基材层(A)/粘接层(B)的2层结构的双轴拉伸树脂薄膜,将其作为制造例1的标签。
制造例1的标签的制造条件以及物性示于表2。
制造例2~5:
除了将制造例1中的标签的制造中基材层(A)的材料以及配混比、纵拉伸温度、纵拉伸倍率、横拉伸温度和横拉伸倍率变更为表2记载的条件以外,与制造例1同样地制造标签,将其作为制造例2~5的标签。
各标签的制造条件以及物性示于表2。
[表1]
[表2]
[带标签中空成形容器的制造]
实施例1:
将制造例1的标签冲切成具有图3的3所示的形状的横110mm、纵171mm的规定尺寸,用于制造带标签中空成形容器。将该标签在图3所示的能够成形为3L内容量的瓶的模具中以粘接层(B)面向腔室侧的方式进行配置,利用抽吸而固定在模具上。此时,将图4所示的冷却用模具的标签装填用凹陷d设定为100μm。
接着,作为中空成形容器主体部的材料,将热塑性树脂(PE-2)以170℃进行熔融,并在冷却温度设定为20℃的模具内部挤出成型坯状。接着,将模具合模后,向型坯内供给0.4MPa(4.2kg/cm2)的压缩空气,使型坯膨胀,与模具密合16秒钟,从而制成容器状,同时与标签融合。接着,在模具内将成形物冷却,打开模具,得到实施例1的带标签中空成形容器。
实施例1的注射循环时间(shot cycle time)为28秒/次。
图3中,从2a所示的位置采集带标签中空成形容器的物性测定用样品。
实施例1的带标签中空成形容器的成形条件(标签、模具)以及带标签中空成形容器物性示于表3。
实施例2~6、比较例1:
除了将实施例1中所使用的标签、冷却用模具的标签装填用凹陷d的设定变更为表3记载的值以外,与实施例1同样操作,得到实施例2和3的带标签中空成形容器。各实施例、比较例中制造带标签中空成形容器时使用的标签、模具条件和所得的带标签中空成形容器的物性示于表3。
[表3]
如表3可知,带标签中空成形容器断面的利用光学显微镜观察所求出的主体部壁厚变化量X满足式(1)的实施例1~6中,坠落试验判定为○水平(良好)或△水平(合格),是良好的,与此相对,主体部壁厚变化量X不满足式(1)的比较例1中,坠落试验判定为×水平(不良)。
另一方面,使用了标签嵌入部具有能够设置适合标签的形状的标签装填用凹陷的结构、且该凹陷的深度d满足式(2)的中空成形机的冷却用模具的实施例1或2中,坠落试验判定为○水平(良好),与此相对,使用了不具有该凹陷、即d=0且不满足式(2)的现有模具的比较例1中,坠落试验判定为×水平(不良)。
需要说明的是,即使是现有模具,3.138MPa下的标签压缩率c不足30%的比较例1中,主体部壁厚变化量X为X=T、无法满足式(1),坠落试验判定为×水平(不良),而标签的压缩率c为30%以上且60%以下的实施例3中,主体部壁厚变化量X满足式(1),坠落试验判定为△水平(合格),容器坠落时的耐冲击性提高。
产业上的可利用性
本发明的带标签中空成形容器的耐冲击性优异,存在即使在填充有内容物的状态下使带标签中空成形容器坠落容器也不易破损的倾向,另外,存在即使将填充有内容物的带标签中空成形容器装入运输用瓦楞纸箱中,进而在将瓦楞纸箱层叠数层的状态下运输,带标签中空成形容器也不易破损的倾向。因此,本发明的带标签中空成形容器适用于容纳多种多样的液体(例如食用油、液体调味料、饮料、酒类、厨房用洗涤剂、衣料用洗涤剂、洗发水、护发素、液体肥皂、消毒用醇、汽车用油、汽车用洗涤剂、农药、杀虫剂、除草剂等)并对其进行流通、陈列、购买、保管、使用的目的。
另外,带标签中空成形容器的容器内容积越大、带标签中空成形容器的容器厚度越薄、以及标签厚度越厚时,通过本发明而得到的带标签中空成形容器的耐冲击性优异的效果越明显。
Claims (8)
1.一种带标签中空成形容器,其特征在于,其包含标签和中空成形容器,
该容器由热塑性树脂组合物形成,
利用光学显微镜观察所求出的该容器断面的主体部壁厚变化量X满足下述式(1),且X的值为90以下,
-50≤X<T···式(1)
主体部壁厚变化量:X=Z-Y
标签贴合部的标签厚度:T
标签贴合部的容器厚度:Y
标签非贴合部的容器厚度:Z,
X、Y、Z、T的单位:μm。
2.根据权利要求1所述的带标签中空成形容器,其特征在于,所述标签在3.138MPa压力下的压缩率c为30%以上且60%以下。
3.根据权利要求1或2所述的带标签中空成形容器,其特征在于,其是使用具有标签嵌入部的模具成形而成的,所述标签嵌入部具有能够设置适合所述标签的形状的标签装填用凹陷的结构。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的带标签中空成形容器,其特征在于,所述中空成形容器是通过在吹塑成形的同时将标签一体化的方法而得到的中空成形容器。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的带标签中空成形容器,其特征在于,所述热塑性树脂组合物包含聚烯烃系树脂组合物。
6.一种带标签中空容器的成形方法,其特征在于,成形机模具具有标签嵌入部,所述标签嵌入部具有能够设置适合标签的形状的标签装填用凹陷的结构,将标签插入该模具的标签嵌入部,接着向该模具内导入能够成形的状态的热塑性树脂组合物进行容器成形。
7.根据权利要求6所述的带标签中空容器的成形方法,其特征在于,所述标签装填用凹陷的深度d满足下述式(2),
0<d≤t+50···式(2)
标签装填用凹陷的深度:d
标签的厚度:t,
d、t的单位:μm。
8.根据权利要求6或7所述的带标签中空容器的成形方法,其特征在于,所述热塑性树脂组合物包含聚烯烃系树脂组合物。
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