JP2004070077A

JP2004070077A - 耐熱性に優れた発泡断熱性ラベル及び加温飲料充填包装体

Info

Publication number: JP2004070077A
Application number: JP2002230434A
Authority: JP
Inventors: Masahito Nakanishi; 中西　雅人; Akane Seo; 瀬尾　あかね
Original assignee: Fuji Seal Inc
Current assignee: Fuji Seal Inc
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】店頭で加温販売される飲料充填包装体の表面に断熱層として形成される発泡断熱性ラベルの耐熱性を高め、加熱保温時に生じ易い該ラベルの熱的損傷を防止する。
【解決手段】この発泡断熱性ラベルは、発泡ポリスチレンシートを基材（１１）とするラベルであり、基材（１１）の片側面（飲料充填包装体に取付けられるときにおもて面となる側）を紫外線又は電子線硬化型樹脂皮膜（保護皮膜）で被覆した層構成を有している。該保護皮膜は紫外線又は電子線硬化型インキ印刷層（１２）及び紫外線又は電子線硬化型ニスの印刷層（１３）の少なくと一方の層として形成される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒー，紅茶などの飲料充填包装体に取付けられる発泡断熱性ラベルに係り、特に加温販売される飲料充填包装体の加熱保温時のラベルの熱的損傷を防止し、健全な外観を安定に保持し得るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンビニエンスストアー等におけるコーヒー，紅茶，その他の飲料充填包装体の販売形態として、店頭に備えた加熱恒温器（ホットウォーマー）で加熱して販売する「加温販売」が広く行なわれている。ホットウォーマーの一般的構造は、図３に示すように、底部にヒーター（３１）を有し、その直上に床（３２）を設け、飲料充填包装体（２）を載置して加熱するようになっている。床（３２）の形態はさまざまであるが、図は、桟（金属線）（３３）をすの子状に組付けて床面とした例を示している。
【０００３】
ホットウォーマー（３０）から取出される飲料充填包装体（２）の表面温度は、そのときの器内状況により異なるが、通常約５０℃以上で、約６０℃を超えることも少なくない。飲料充填包装体（２）を把持したときに感じる熱さは、容器の材種（金属缶、プラスチックボトル等）により異なるが、特に容器が金属缶の場合には、表面温度が約５６〜５７℃を超えると、直接手に持つものが困難となる。この困難は、飲料充填包装体（２）の胴部表面に断熱層を設けることにより緩和される。
【０００４】
上記断熱層の形成材料として、発泡プラスチックシート（多孔質構造による断熱機能を有する）を適用することが考えられる。飲料充填包装体（２）は通常の形態として、商品表示が胴部に施されるので、その表示ラベルとして発泡プラスチックシートを適用すれば、商品表示機能と断熱層の役目とを兼備させることができる。発泡プラスチックシートとして、工業的にはポリスチレン系の発泡断熱性シートが供給されている。発泡断熱性シートからなるラベル（１）は、図４に示すように飲料充填包装体（２）の胴部に巻付け、始端縁と終端縁（Ｅ，Ｅ）を重ねて接着することにより取付けられる。ラベル（１）には、商品表示（商品名，成分，容量，製造元名等）や加飾のための印刷（図示省略）が施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ホットウォーマー（３０）は、ヒーター（３１）のオン・オフ制御による温度調節が施され、それに伴って床（３２）の温度も昇降変化する。床（３２）の温度は器内の位置により異なるが、高いところでは、約１００℃ないしそれ以上の高温度となる。器内に収容される飲料充填包装体（２）は、直立姿勢とするのが建前であるが、出し入れの際、前記図３の鎖線で示したように横転することも少なくなく、横転により胴部の発泡断熱性ラベル（１）は高温の床（３２）に接触する。しかるに、ポリスチレンは耐熱性に乏しく、しかもその発泡シートは多孔構造で軟弱のため、横転状態で放置されると、図５に示すように、ラベル（１）に熱的損傷（Ｄ）（溶融・変形及び印刷インキ層の溶け崩れ等）が生じ易い。図の損傷（Ｄ）は、ホットウォーマーの床の桟（金属線）（３３）と接触した痕跡であり、熱的損傷の形態は床（３２）の形状・構造等により異なるが、ラベル（１）にこのような損傷を生じると、その損傷が局所的なものであっても、飲料充填包装体（２）の外観及び商品価値は著しく損なわれる。
【０００６】
発泡断熱性ラベル（１）の熱的損傷は、加熱保温機構を備えた自動販売機（ホットベンダー）でも問題となる。ホットベンダーにおける熱的影響は、ホットウォーマー内での横転状態ほどに過酷ではないが、多数本の飲料充填包装体（２）が段積みされ、荷重の作用下に長時間（例えば数日ないし１週間程度）加熱保持されるため、熱と荷重の重畳作用の結果として、発泡断熱性ラベル（１）に損傷（溶融、表示印刷インキ層の崩れ）を生じ易く、飲料充填包装体の外観・商品価値を損なうおそれがある。
【０００７】
本発明は上記問題を解消することを目的とし、加温飲料充填包装体に取付けられる発泡断熱性ラベルの耐熱性を高め、加熱保温時の熱的損傷を防止し、健全な外観品質を安定に保持し得るようにしたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の発泡断熱性ラベルは、紫外線又は電子線硬化型樹脂皮膜で片側面が被覆されている発泡ポリスチレンシートからなり、該片側面をおもて面として加温飲料充填包装体の胴部表面に取付けられる。
【０００９】
本発明の加温飲料充填包装体は、上記発泡断熱性ラベルが、紫外線又は電子線硬化型樹脂皮膜で被覆されている側をおもて面として該包装体の胴部に取付けられている。
【００１０】
本発明の発泡断熱性ラベルのおもて面となる側の表面を被覆する紫外線又は電子線硬化型樹脂皮膜（以下「保護皮膜」とも称する）は、紫外線又は電子線の照射により硬化するインキの印刷層及びニスの印刷層のうちの少なくとも一方の印刷層として形成される。
【００１１】
紫外線又は電子線硬化型のインキもしくはニス等により形成される保護皮膜は、いずれも、一般の油性印刷インキに比し耐熱性に優れ、約１１０℃を超える高温度に耐え得る良好な熱的安定性を有する。このため、この皮膜（印刷層等）で発泡断熱性ラベル（発泡ポリスチレンシート）のおもて面を被覆しておくことにより、該ラベルの熱的損傷（溶損・表示印刷インキ層の溶け崩れ等の外観異変）を防止する保護膜として機能する。該皮膜（印刷層）は、耐熱性と併せて硬質で容易に破損しない強さを備えているので、ホットウォーマー内での横転状態（飲料充填包装体の自重で高温の床に押し付けられる）においても、発泡断熱性ラベルの被覆状態を損なうような皮膜（インキ層）の崩れはなく、保護膜としての機能を安定に維持する。ホットベンダーにおいても、該皮膜による保護膜効果として、発泡断熱性ラベルの熱的損傷を防止し健全なラベル形態が維持される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
本発明の発泡断熱性ラベルの発泡断熱性シート（基材シート）は、ポリスチレン系樹脂からなり、図２に示すように、発泡層（１１_１）とスキン層（１１_２）とが積層された断面構造を有する。図は、発泡層（１１_１）の片側にのみスキン層（１１_２）を設けた２層シートの例を示しているが、発泡層（１１_１）の両面にスキン層（１１_２）を設けた３層構造のシートを使用してもよい。この発泡断熱性シート（１１）は、発泡剤を含有したポリスチレン系樹脂を溶融押出し装置から押出す際に、発泡剤を含まないポリスチレン系樹脂が重なるように押出し、その後、縦方向（製作しようとするラベルの周方向）に延伸することにより形成される。
【００１３】
上記発泡断熱性シート（１１）の発泡層（１１_１）を構成するポリスチレン系樹脂は、汎用ポリスチレン、又はポリスチレンにブタジエン，アクリルニトリル，メタクリル酸，アクリル酸，アクリル酸エステル類等を共重合させたコポリマーを主成分とする樹脂からなり、スチレン成分を５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上含有している。該発泡層（１１_１）は公知の化学的又は物理的発泡剤により発泡させた多孔質構造を有し、発泡倍率は約２〜１０倍、好ましくは２．５〜７倍である。発泡剤を含まないスキン層（１１_２）は、ポリスチレン、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・アクリル酸共重合体等のスチレン系樹脂、又はこれらのスチレン系樹脂を２以上混合した混合物、又はこれらにポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等の樹脂を混合した混合物等からなり、スチレン成分を５０重量％以上含有しているものが好ましい。
【００１４】
発泡断熱性シート（１１）の肉厚は、断熱効果と対象物品に対する装着操作性等の点を考慮すると、約１００〜３００μｍが適当である。肉厚の大部分は発泡層（１１_１）が占める。一例を挙げれば、肉厚１７０μｍの発泡断熱性シートにおける発泡層（１１_１）の肉厚は約１５０〜１６０μｍであり、スキン層（１１_２）は残余の肉厚（約２０〜１０μｍ）である。なお、発泡断熱性シート（１１）は、押出し成形後に延伸加工（既述）を施されていることにより、熱収縮性（例えばオイルバス１３０℃×１０秒浸漬での熱収縮率：約３０〜７０％）を有する。その熱収縮性は、対象物品に対する発泡断熱性ラベルの装着状態をより安定化するのに役立つ。対象物品に装着（巻付け装着）し熱収縮させることにより、その熱収縮力を対象物品の表面に対する締付け力として密着状態を強化することができるからである。
【００１５】
保護皮膜は、前記のように紫外線又は電子線硬化型のインキもしくはニスの印刷層として形成される。紫外線硬化型インキ（ＵＶインキ）は、光重合性樹脂，光重合開始剤，着色料，及び助剤（重合禁止剤等）を主成分とし、紫外線のエネルギーで光化学反応を起し、液状から固体へ短時間（秒単位）で固化し皮膜形成を行なう無溶剤型インキである。紫外線硬化型ニスは、着色剤を含有しない点、及び表面潤滑性を高めるためのワックス成分を含む組成を有する点で上記紫外線硬化型インキと相違（ただし紫外線硬化型インキにも必要に応じワックス成分を配合される場合もあるのでワックス成分の有無は本質的相違ではない）しているが、紫外線照射のエネルギーによる硬化反応による皮膜形成を行なう点で基本的に同一である。
【００１６】
電子線硬化型インキ（ＥＢインキ）は、紫外線硬化型インキと同じく無溶媒型印刷インキであり、一定のエネルギー強度を有する電子線の照射により短時間で硬化乾燥する。電子線は、不透明皮膜や膜厚の厚い皮膜内へのエネルギー透過性が高い。このため電子線硬化型インキは、紫外線硬化型インキと異なって増感剤や反応開始剤の配合を必要としない利点を有する。電子線硬化型ニスは、電子線硬化型インキとは、着色剤を含有しない点、表面潤滑性を高めるためのワックス成分を含む組成を有する点で相違（ただし電子線硬化型インキにも必要に応じワックス成分を配合される場合もありワックス成分の有無は本質的相違ではない）しているが、電子線の照射エネルギーによる硬化反応を行なう点で基本的に同一である。
【００１７】
上記保護皮膜（紫外線硬化型樹脂皮膜、電子線硬化型樹脂皮膜）は、いずれも一般の油性インキ・ニス（揮発成分である溶剤の揮発により乾燥・固化する）とは異なる硬化反応の特異性により耐熱性に優れ、ホットウォーマー等において１００℃前後の高温加熱を受けても容易に溶融等の形態異変を生じない熱的安定性を有する。しかも該皮膜は、上記硬化反応による物性として、一般の油性インキ・ニスの皮膜に比し著しく硬質・強靭である。その皮膜硬度（ＪＩＳ−Ｋ−５６００）は、例えば５〜８Ｈである。この硬質・共靭性により、飲料充填包装体の流通過程（ホットウォーマー等による加熱過程を含む）において、皮膜の損傷（飲料充填包装体同士の接触、器物との接触等による亀裂・破損等）を生じ難く、基材シート（発泡断熱性シート）に対する保護膜としての機能を安定に維持する。
【００１８】
保護皮膜は、凸版輪転印刷，グラビア印刷，フレキソ印刷，スクリーン印刷等の公知の印刷手法を適用し形成される。膜厚は、基材シート（発泡断熱性シート）（１１）の熱的損傷を防止する保護膜としての機能がに確保されるように約０．５μｍ以上であるのが好ましい。膜厚を厚くするほど保護効果は増強されるが、５μｍを超える厚膜としなくてもよい。
【００１９】
本発明の発泡断熱性ラベルは、発泡ポリスチレンシート（１１）をラベル基材とし、その片側面（ラベルのおもて面となる）を保護皮膜で被覆した層構造を有する。図１は本発明の発泡断熱性ラベル（１）の例を示している。１２は保護皮膜である。保護皮膜（１２）は、紫外線硬化型インキ又は電子線硬化型インキの印刷層として基材シート（１１）のスキン層（１１_２）の表面に形成されている。
【００２０】
保護皮膜（インキ印刷層）（１２）の層厚（ｔ）は、約０．５〜５μｍである。該ラベル（１）は、所望により保護皮膜（インキ印刷層）（１２）の表面に、紫外線硬化型又は電子線硬化型ニスの印刷層（１３）が積層形成される。ニス印刷層（１３）は、ラベル表面に潤滑性を付与しラベルの表面損傷（飲料充填包装体同士の接触，器物との接触による表面の擦過傷等）の抑制防止に奏効する。インキ印刷層（１２）とニス印刷層（１３）とは保護皮膜として同じ効果を有するので、インキ印刷層（１２）に代えニス印刷層（１３）のみとしてもよく、そのニス印刷層（１３）の層厚は約０．５〜５μｍである。インキ印刷層（１２）とニス印刷層（１３）とを積層する場合は、その合計肉厚が約０．５μｍ以上であればよい。
【００２１】
本発明の発泡断熱性ラベル（１）は、図４に示したように、飲料充填包装体（２）の胴部表面に巻き回し、巻付けの始端縁と終端縁（Ｅ，Ｅ）を重ね合せ、適宜の接着剤（例えば溶剤型接着剤）を介して接合する巻付け装着により取付けられる。また、発泡断熱性ラベル（１）は、発泡断熱性シート（１１）のスキン層（１１_２）（図１，図２）が熱収縮性（共押出し成形後の延伸加工による）を有しているので、巻付け装着の後、発泡断熱性ラベル（１）を加熱してスキン層（１１_２）を熱収縮させれば、その熱収縮力が締付け力として作用することにより、飲料充填包装体（２）に対するラベル（１）の密着状態が強められ、商品流通過程における装着状態がより安定化される。
【００２２】
【実施例】
（１）発泡断熱性ラベル
［基材シート（発泡ポリスチレンシート）］
発泡倍率（発泡層）：４倍，肉厚１７０μｍ（発泡層１１_１肉厚：１５７μｍ）
［保護皮膜］
紫外線硬化型インキ［（株）Ｔ＆Ｋ　ＴＯＫＡ製「ベストキュア」］の印刷層。
膜厚：２μｍ。
【００２３】
（２）飲料充填包装体への取付け
図４に示すように、飲料充填包装体（容器：スチール缶，容量：２７５ｍｌ）の胴部表面に巻き回し、重ね接着代（Ｅ，Ｅ）を溶剤型接着剤で接合したうえ、加熱処理（熱風ヒーター１７０℃×５秒）することにより装着を完成する。
【００２４】
［比較例］
基材シート（発泡ポリスチレンシート）のおもて面に通常の印刷（油性インキ使用）を施した点を除いて上記と同一仕様の発泡断熱性ラベルを上記と同種の飲料充填包装体に取付けた。
【００２５】
（３）ホットウォーマーでの加熱試験
上記各飲料充填包装体を、図４に示したホットウォーマー（３０）のすの子床（３２）の上に横転姿勢で載置し、ヒーターの加熱温度を５０−１１０℃に設定して６０ｍｉｎ加熱保持する。試験後、飲料充填包装体を器外に取出し、肉眼観察によりラベルの熱損傷の有無とその度合いを評価し、下記の結果を得た。
発明例は耐熱性に優れ熱的損傷の発生は皆無であり、比較例との差異は顕著である。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【発明の効果】
本発明の発泡断熱性ラベルは、基材シートの表面を被覆する紫外線又は電子線硬化型樹脂皮膜による保護効果として、ホットウォーマーやホットベンダーによる飲料充填包装体の加温販売におけるラベルの熱的損傷を防止し、その外観品質を安定に保持せしめると共に、ラベル基材である発泡断熱性シートの断熱効果として、加熱された飲料充填包装体の手持ちを容易にし、飲料充填包装体の加温販売に益するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発泡断熱性ラベルの積層構造の例を示す断面説明図である。
【図２】基材シートである発泡断熱性シートを示す断面図である。
【図３】飲料充填包装体の加熱恒温器（ホットウォーマー）と飲料充填包装体の載置姿勢を示す斜視説明図である。
【図４】発泡断熱性ラベルの飲料充填包装体に対する取付け態様を示す斜視説明図である。
【図５】発泡断熱性ラベルの熱損傷痕の例を示す正面説明図である。
【符号の説明】
１：発泡断熱性ラベル
１１：基材シート（発泡断熱性シート）
１１_１：発泡層
１１_２：スキン層
１２：保護皮膜（紫外線又は電子線硬化型インキ印刷層）
１３：保護皮膜（紫外線又は電子線硬化型ニス印刷層）
２：飲料充填包装体
３０：ホットウォーマー（加熱恒温器）
３１：ヒーター，３２：床（飲料充填包装体載置面）、３３：桟（金属線）
Ｄ：発泡断熱性ラベルの熱損傷痕
Ｅ：発泡断熱性ラベルの始端縁／終端縁（重ね接着代）

Claims

紫外線又は電子線硬化型樹脂皮膜で片側面が被覆されている発泡ポリスチレンシートからなり、該片側面をおもて面として加温飲料充填包装体の胴部表面に取付けられる耐熱性に優れた発泡断熱性ラベル。
紫外線又は電子線硬化型樹脂皮膜は、紫外線又は電子線硬化型インキの印刷層及びニスの印刷層のうちの少なくとも一方で形成されている請求項１に記載の耐熱性に優れた発泡断熱性ラベル。
請求項１又は請求項２に記載の発泡断熱性ラベルが、前記片側面をおもて面として胴部表面に取付けられている加温飲料充填包装体。