JP2007084696A

JP2007084696A - シュリンクラベル用発泡フィルム

Info

Publication number: JP2007084696A
Application number: JP2005275476A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Tanaka; 良治田中; Toshio Taka; 敏雄鷹
Original assignee: TAKA PLASTIC NAVI KK; Nissei Chemical Co Ltd
Current assignee: TAKA PLASTIC NAVI KK; Nissei Chemical Co Ltd
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: CN101268124A; US20090294458A1; EP1947139A4; WO2007034884A1; EP1947139A1; JP4818671B2

Abstract

【課題】長尺のシュリンクラベル用発泡フィルムを容器の胴部に巻き付け、重なり合った端部を切断したのち、この端部を接合して筒状となし、ついでこれを加熱してフィルムを熱収縮させてラベルとする新しいシュリンクラベル装着システムに対応できるシュリンクラベル用発泡フィルムを得る。
【解決手段】発泡倍率１．３〜５倍のインフレーション成形フィルムを延伸倍率１．５〜４．０倍となるように長手方向（縦方向、押出方向）に延伸され、厚さが１２０〜３００μｍで、引張弾性率が８０〜５００ＭＰａで、静摩擦係数が０．３〜０．８で、収縮率が９０℃で１５％以上で、１２０℃で３０％以上の特性を有し、発泡した収縮性を有するフィルム１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス瓶、ＰＥＴボトル、アルミ缶、スチール缶、アルミボトルなどの容器の胴部に装着される発泡シュリンクラベルに好適なシュリンクラベル用発泡フィルム、その製法、シュリンクラベル用発泡フィルムから得られた発泡シュリンクラベルおよびその発泡シュリンクラベルを付した容器に関する。

この種のシュリンクラベル用発泡フィルムについては、特開昭６２−１５８７２９号公報に開示のものがある。このフィルムは、エチレン・プロピレン共重合体からなり、発泡倍率が３倍以下、延伸倍率が３〜５倍とされた熱収縮性発泡フィルムである。
また、特開２００４−２９８６０５号公報には、主にスチレン系樹脂からなり、独立気泡率２０％以上、延伸倍率１．５〜８倍とされた熱収縮性発泡シートが開示されている。

ところで、このような発泡シュリンクラベルを容器の胴部に装着する方法として、最近長尺のシュリンクラベル用発泡フィルムを容器の胴部に巻き付け、重なり合った端部を切断したのち、この端部を接合して筒状となし、ついでこれを加熱してフィルムを熱収縮させてラベルとする方法が提案され、この一連の装着作業を自動的に実施する自動機も開発されている。
この新しいシュリンクラベル装着システムでは、ラベリング速度が極めて速いと言うメリットがあり、業界に導入の機運が高まっている。

しかるに、先に例示した従来のシュリンクラベル用発泡フィルムでは、この新しいシュリンクラベル装着システムに対応することができない問題がある。
従来のシュリンクラベル用発泡フィルムにあっては、予め筒状のラベルを成形し、この筒状のラベルを容器の上から落とすようにして被せ、これを加熱して収縮させる古い装着システムに対応するように考慮されており、この点から、比較的弾性率の高いフィルムが用いられ、フィルムの短手方向（幅方向）に延伸されているためである。
特開昭６２−１５８７２９号公報特開２００４−２９８６０５号公報

よって、本発明における課題は、上述の新しいシュリンクラベル装着システムに対応できるシュリンクラベル用発泡フィルムを得ることにある。

かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、引張弾性率が８０〜５００ＭＰａで、静摩擦係数が０．３〜０．８で、長手方向に延伸されてなるシュリンクラベル用発泡フィルムである。
請求項２にかかる発明は、厚さが８０〜３００μｍで、収縮率が９０℃で１５％以上で、１２０℃で３０％以上である請求項１記載のシュリンクラベル用発泡フィルムである。

請求項３にかかる発明は、融点１３０〜１７０℃、−３０℃におけるアイゾット衝撃強度が５０〜１００ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ、曲げ弾性率６０〜３００ＭＰａ、メルトフローレイト０．５〜５０ｇ／１０分であるα−オレフィン・プロピレン共重合体３０〜８０重量部と、長鎖分岐を有するポリプロピレン７０〜２０重量部を含む樹脂組成物からなる請求項１または２記載のシュリンクラベル用発泡フィルムである。
請求項４にかかる発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のシュリンクラベル用発泡フィルムの少なくとも片面に非発泡フィルムを積層してなるシュリンクラベル用積層発泡フィルムである。

請求項５にかかる発明は、少なくとも表面層の表面平滑度が５μｍ以下である請求項１ないし４記載のシュリンクラベル用発泡フィルムである。
請求項６にかかる発明は、厚さ１８０〜８００μｍ、発泡倍率１．３〜５倍のインフレーション成形フィルムを、短区間ロール１軸縦延伸法によって、１００〜１２５℃で延伸倍率１．５〜４．０倍となるように延伸したシュリンクラベル用発泡フィルムの製法である。

請求項７にかかる発明は、少なくとも片面に非発泡フィルムを積層してなる、厚さ１８０〜８００μｍ、発泡倍率１．３〜５倍のインフレーション成形フィルムを、短区間ロール１軸縦延伸法によって、１００〜１２５℃で延伸倍率１．５〜４．０倍となるように延伸して、片面の表面平滑度を５μｍ以下とするシュリンクラベル用発泡フィルムの製法である。
請求項８にかかる発明は、厚さ１８０〜８００μｍ、発泡倍率１．３〜５倍、少なくとも片面の表面平滑度が５μｍ以下の原反フィルムを、短区間ロール１軸縦延伸法によって、１００〜１２５℃で延伸倍率１．５〜４．０倍となるように延伸し、表面層の表面平滑度を５μｍ以下とするシュリンクラベル用発泡フィルムの製法である。
請求項９にかかる発明は、原反フィルムが、ダイを出た高温発泡バブルを内部マンドレルに接触させたインフレーション成形フィルムである請求項８記載のシュリンクラベル用発泡フィルムの製法である。

請求項１０にかかる発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のシュリンクラベル用発泡フィルムを容器に巻き付けて加熱してなる発泡シュリンクラベルである。
請求項１１にかかる発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のシュリンクラベル用発泡フィルムを容器に巻き付けて加熱して発泡シュリンクラベルを付したラベル付容器である。

本発明のシュリンクラベル用発泡フィルムにあっては、弾性率を８０〜５００ＭＰａとしているので、容易に曲げることができ、容器の胴部に簡単に巻き付けることができる。また、静摩擦係数を０．３〜０．８としたので、容器との間で適度の摩擦が生じ、これによっても容器胴部へのフィルムの巻き付けが良好となる。これにより、上述の新しいシュリンクラベル装着システムによく対応することができる。

また、フィルムをなす樹脂組成物として、融点１３０〜１７０℃、−３０℃におけるアイゾット衝撃強度が５０〜１００ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ、曲げ弾性率６０〜３００ＭＰａ、メルトフローレイト０．５〜５０ｇ／１０分であるα−オレフィン・プロピレン共重合体３０〜８０重量部と、長鎖分岐を有するポリプロピレン７０〜２０重量部を含む樹脂組成物を用いることで、フィルムの耐熱性が良好となって、シュリンクラベルを容器に装着した後のレトルト処理も可能となる。

さらに、表面平滑度が５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１．５μｍ以下であることにより、印刷効果が高まり、見栄えの優れた発泡シュリンクラベルが得られる。
また、厚さが８０〜３００μｍで、収縮率が９０℃で１５％以上で、１２０℃で３０％以上とすることで、外形が複雑な形状の容器にも均一に密着し、このため容器形状を選ばない。

図１は、この発明のシュリンクラベル用発泡フィルムの例を示すものである。
この例のシュリンクラベル用発泡フィルム１は、発泡倍率が１．３〜５倍のインフレーション成形フィルムを、長手方向（縦方向、押出方向）に１．５〜４．０倍となるように延伸され、厚さが８０〜３００μｍ、好ましくは１２０〜３００μｍ、さらに好ましくは１５０〜２００μｍで、引張弾性率が８０〜５００ＭＰａで、静摩擦係数が０．３〜０．８、好ましくは０．３〜０．６で、収縮率が９０℃で１５％以上で、１２０℃で３０％以上の特性を有しているもので、発泡した収縮性を有するフィルムである。

その厚さが８０μｍ未満では容器に高温の飲料を入れたときの保温性と断熱効果が不十分であり、３００μｍを越えると容器が嵩高となり見栄えが悪く取り扱いがしにくくなる。
引張弾性率が８０ＭＰａ未満では発泡フィルムに皴が発生しやすくなり、５００ＭＰａを越えると高速でのラベリング作業で巻きつけがしにくくなる。

本発明での静摩擦係数は、ＪＩＳＫ−７２１５に基づいて測定された値であって、０．３未満ではフィルムのすべり性のために容器への巻きつけが悪くなり、０．８を越えるとすべりが悪く巻きつけ工程でのトラブルが発生する。
また、延伸前のインフレーション成形フィルムの発泡倍率が１．３倍未満では断熱効果が不十分となり、５倍を越えると外観が悪くなる。
収縮率の９０℃での値が１５％未満では収縮後の製品の外観が悪く、１２０℃での値が３０％未満では容器の形状に応じての対応ができなくなる。
また、このシュリンクラベル用発泡フィルムの発泡倍率は、１．１〜５．０倍、好ましくは１．３〜３．５倍とされ、発泡倍率が１．１倍未満では断熱性の効果が少なく、５．０倍を越えると嵩高くなり、外観が悪くなる。

このフィルム１をなすベースポリマーとしては、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、なかでもポリオレフィン系樹脂が必要とされる弾性率の点から好ましく、なかでもポリプロピレン系樹脂が耐熱性の面から好適である。
具体的には、融点１３０〜１７０℃、−３０℃におけるアイゾット衝撃強度が５０〜１００ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ、曲げ弾性率６０〜３００ＭＰａ、メルトフローレイト０．５〜５０ｇ／１０分であるα−オレフィン・プロピレン共重合体３０〜８０重量部と、長鎖分岐を有するポリプロピレン７０〜２０重量部を含むブレンドポリマーが好ましい。

上記α−オレフィン・プロピレン共重合体は、いわゆる多段重合法によって重合されたもので、耐熱性が優れており、例えばサンアロマー（株）製「キャタロイ」（商品名）などが用いられる。また、長鎖分岐を有するポリプロピレンは、メルトテンションが高く、発泡時の気泡の生成が良好となり、例えばサンアロマー（株）製「ＨＭＳ」（商品名）などが用いられる。

α−オレフィン・プロピレン共重合体の配合量が３０重量部未満ではフィルムの弾性率が大きくなってラベリング適性（巻きつけ機能）が劣り、８０重量部を越えるとフィルムに皺が入りやすくなる。また、長鎖分岐を有するポリプロピレンの配合量が２０重量部未満では均一な発泡状態がつくれなくなり、７０重量部を越えるとフィルムの弾性率が大きくなって巻きつけしにくくなる。
このポリプロピレン系ブレンドポリマーには、上記シュリンクラベル用発泡フィルムとしての特性を満足すれば、必要に応じてプロピレン重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体を添加してもよい。

このベースポリマーを発泡させる発泡剤としては、アゾジカルボインアミド、アゾビスブチロニトリル、ジアゾアミノベンゼンなどの化学発泡剤、炭酸ガス、窒素、プロパン、ジクロロジフルオロメタンなどの物理発泡剤などが用いられ、これの添加量は、発泡倍率に応じて適宜調整される。

化学発泡剤の添加方法は、樹脂ペレットにドライブレンドする方法、押出機のホッパ中に定量フィーダーを用いて混入する方法などが用いられる。物理発泡剤の添加方法は、押出機シリンダーの中央ゾーンに直接圧入する方法、樹脂ペレットに発泡剤を含浸したものを押出機に投入する方法などがある。

さらに、必要に応じて気泡調整剤、核剤、架橋剤、発泡助剤、帯電防止剤、充填剤、滑剤、安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤や導電性充填剤などを適量配合することもできる。

フィルム１の成形は、上述の樹脂組成物を用い、周知の押出成形法、インフレーション成形法によって行われ、この成形時において、発泡剤による発泡がなされ、発泡シートが得られる。特に物理発泡剤を用いた発泡では連続生産においてメヤニや焼け焦げ等の発生が少なく良好である。

図２は、本発明の表面平滑性が良好な発泡シュリンクラベルの例を示すもので、図中符号４は発泡部、符号３は表面平滑部を示す。表面平滑部３の表面の凹凸は、面粗さ計での測定値として５μｍ以下である。５μｍを越えると印刷後の仕上がりが粗く、緻密な印刷にならない。
このような表面平滑性が良好な発泡シュリンクフィルムを製造するには、インフレーションフィルム成形において、ダイを出た高温発泡バブルを内部マンドレルに接触させる方法、加熱したバブルを鏡面ロールに接触させる方法、バブルを加熱した鏡面ロールに接触させる方法、さらにはＴダイフィルム成形において、高温発泡フィルムを鏡面ロールに接触させる方法等により得られた少なくとも片面が表面平滑である原反フィルムを１軸延伸する方法がある。

図３は、本発明の発泡シュリンクラベル用積層フィルムの例を示すもので、図中符号１は、先に説明したシュリンクラベル用発泡フィルムであり、このフィルム１の両面には非発泡フィルム２、２が積層され、一体化されている。
この非発泡フィルム２には、例えばプロピレン単独重合体などからなる厚さ２０〜４０μｍの未延伸フィルムが用いられ、好ましくは印刷によって商品名などの各種表示が付されたものが用いられる。

非発泡フィルム２とシュリンクラベル用発泡フィルム１との積層は、共押出法、ドライラミネーション法などの周知の貼り合わせ方法で行われ、ドライラミネーション法では、裏印刷したフィルム２を用いると、印刷効果が特に大きくなって好ましい。
なお、非発泡フィルム２は、発泡シュリンクラベル用フィルム１の片面にのみ設けてもよく、表面層は表面平滑性のよいフィルム、容器に接する層は表面平滑性が悪く静摩擦係数の大きなフィルムとすることもできる。
このように非発泡フィルム２とシュリンクラベル用発泡フィルム１との積層フィルムも、延伸すると表面平滑性が良好なシュリンクラベル用発泡フィルムを得ることができる。

発泡フィルム１の熱収縮性は延伸によって付与される。
延伸は、公知の短区間ロール１軸縦延伸法によって行われ、フィルムの押出方向に沿う長手方向（縦方向）に延伸される。延伸時の温度は１００〜１２０℃とされ、延伸倍率は１．５〜４．０倍とされる。延伸倍率が１．５倍未満では十分な収縮率がえられず、４．０倍を越えると延伸切れやピンホールの発生などのトラブルが起こる。

本発明の発泡シュリンクラベルは、上述のシュリンクラベル用発泡フィルムあるいは発泡シュリンクラベル用積層フィルムを用いて、容器の胴部に装着した状態のものを言う。
容器としては、ガラス瓶、ＰＥＴボトル、アルミ缶、スチール缶、アルミボトルなどが対象とされ、内容量が３５０ｍｌ、５００ｍｌ、１ｌ、２ｌなどのものが用いられるが、これらに限定されるものではない。

シュリンクラベル用発泡フィルムあるいは発泡シュリンクラベル用積層フィルムの容器への装着は、以下のようにして行われる。
まず、長尺のフィルムをその一端から容器の胴部に巻き付ける。この時、フィルムの延伸方向が巻き付け方向と一致するようにする。この容器には、既に内容物が充填されているものであるが、空の容器であってもよい。
次いで、フィルムが重なり合った位置で、フィルムを切断し、フィルムの重なり合った両端部を接合する。

この接合は、ヒートシール、超音波シール、ホットメルト型接着剤、紫外線硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤などの速固化型接着剤による接着によって行うことができる。
ついで、このものを熱風炉、加熱炉等の加熱設備に導入し、温度１３０〜１８０℃、好ましくは１５０〜１６０℃、時間３０〜９０秒で加熱し、フィルムを熱収縮させて容器胴部に密着したラベルとする。
なお、必要に応じてこのものにさらに、温度１２１℃で３０分間加熱するレトルト処理を施すことができる。

図４は、このようなラベル付容器の例を示すもので、符号１１は容器、１２は、これの胴部に装着されたラベルを示す。
この例での容器１１は、アルミニウム合金製のキャップ付ボトルであって、ラベル１２は、フィルム１の収縮性が良好であるため、容器１１の肩部および底部にまで良好に密着している。

以下、具体例を示す。
表１に示した配合組成の樹脂組成物を作製し、これを押出インフレーション成形法によってフィルムとした。この際、押出温度を変化させることにより発泡倍率を変化させた。さらに、これを短区間ロール１軸縦延伸法により、温度１１５℃で、延伸倍率を変えて延伸して、シュリンクラベル用発泡フィルムとした。

得られたシュリンクラベル用発泡フィルムについて、厚さ、弾性率、静摩擦係数、収縮率、発泡倍率、フィルムの容器への巻き付け性、収縮後の外観をそれぞれ評価した。結果を表１に合わせて示す。
なお、表１中の実施例４は、発泡シュリンクラベル用積層フィルムの例である。

表１において、
Ｃ−ＰＰは、メルトフローレイト０．８ｇ／１０分、密度０．８８ｇ/ｃｍ^３、硬度４８ＳｈｏｒｅＤ、融点１６２℃、曲げ弾性率１５０ＭＰａのα−オレフィン・プロピレン共重合体である。
Ｈ−ＰＰは、、メルトフローレイト３．０ｇ／１０分、密度０．９０ｇ/ｃｍ^３、引張り降伏強度３５０ＭＰａ、引張り伸度９％、硬度４８ＳｈｏｒｅＤ、融点１６２℃、曲げ弾性率１５０ＭＰａの長鎖分岐を有するポリプロピレンである。

Ｂ−ＰＰは、耐寒性を改良したエチレン・プロピレン共重合体でサンアロマー（株）製「サンアロマー」ＰＢ２７０Ａである。
Ｒ−ＰＰは、エチレン・プロピレンランダム共重合体で、サンアロマー（株）製「サンアロマー」ＰＭ４３３Ｍ（１．０／０．９００）である。
発泡剤は、アゾジカルボンアマイドである。

弾性率は、ＪＩＳＫ−７１２７による測定値である。熱収縮率は、フィルムの長手方向（ＭＤ）でのＪＩＳＺ−１７０９による測定値である。静摩擦係数は、ＪＩＳＫ−７１２５による測定値である。表面平滑性は、表面粗さ計（ＪＩＳＢ−０６５１）による測定値である。
巻き付け性は、フィルムを金属缶に巻き付けてカットするラベリング装置での金属缶への高速での巻き付け適性の評価である。
外観は、ラベリング装置が熱収縮を終えて出来た製品の仕上がり状態の評価である。

表１の結果から、本発明のシュリンクラベル用発泡フィルムは、容器への巻き付け性がよく、熱収縮後の仕上がり状態も良好であり、上述の新しいシュリンクラベル装着システムに好適であることがわかる。

本発明のシュリンクラベル用発泡フィルムの例を示す概略断面図である。本発明の表面平滑性のよいシュリンクラベル用発泡フィルムの例を示す概略断面図である。本発明の発泡シュリンクラベル用積層フィルムの例を示す概略断面図である。本発明のシュリンクラベル用発泡フィルムを装着した容器の例を示す概略断面図である。

符号の説明

１・・シュリンクラベル用発泡フィルム、２・・非発泡フィルム、３・・平滑部、４・・発泡部、１１・・容器、１２・・発泡シュリンクラベル。

Claims

引張弾性率が８０〜５００ＭＰａで、静摩擦係数が０．３〜０．８で、長手方向に延伸されてなるシュリンクラベル用発泡フィルム。
厚さが８０〜３００μｍで、収縮率が９０℃で１５％以上で、１２０℃で３０％以上である請求項１記載のシュリンクラベル用発泡フィルム。
融点１３０〜１７０℃、−３０℃におけるアイゾット衝撃強度が５０〜１００ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ、曲げ弾性率６０〜３００ＭＰａ、メルトフローレイト０．５〜５０ｇ／１０分であるα−オレフィン・プロピレン共重合体３０〜８０重量部と、長鎖分岐を有するポリプロピレン７０〜２０重量部を含む樹脂組成物からなる請求項１または２記載のシュリンクラベル用発泡フィルム。
請求項１ないし３のいずれかに記載のシュリンクラベル用発泡フィルムの少なくとも片面に非発泡フィルムを積層してなるシュリンクラベル用積層発泡フィルム。
少なくとも表面層の表面平滑度が５μｍ以下である請求項１ないし４記載のシュリンクラベル用発泡フィルム。
厚さ１８０〜８００μｍ、発泡倍率１．３〜５倍のインフレーション成形フィルムを、短区間ロール１軸縦延伸法によって、１００〜１２５℃で延伸倍率１．５〜４．０倍となるように延伸したシュリンクラベル用発泡フィルムの製法。
少なくとも片面に非発泡フィルムを積層してなる、厚さ１８０〜８００μｍ、発泡倍率１．３〜５倍のインフレーション成形フィルムを、短区間ロール１軸縦延伸法によって、１００〜１２５℃で延伸倍率１．５〜４．０倍となるように延伸して、片面の表面平滑度を５μｍ以下とするシュリンクラベル用発泡フィルムの製法。
厚さ１８０〜８００μｍ、発泡倍率１．３〜５倍、少なくとも片面の表面平滑度が５μｍ以下の原反フィルムを、短区間ロール１軸縦延伸法によって、１００〜１２５℃で延伸倍率１．５〜４．０倍となるように延伸し、表面層の表面平滑度を５μｍ以下とするシュリンクラベル用発泡フィルムの製法。
原反フィルムが、ダイを出た高温発泡バブルを内部マンドレルに接触させたインフレーション成形フィルムである請求項８記載のシュリンクラベル用発泡フィルムの製法。
請求項１ないし５のいずれかに記載のシュリンクラベル用発泡フィルムを容器に巻き付けて加熱してなる発泡シュリンクラベル。
請求項１ないし５のいずれかに記載のシュリンクラベル用発泡フィルムを容器に巻き付けて加熱して発泡シュリンクラベルを付したラベル付容器。