JP2008001098A - シュリンクラベル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のシュリンクラベルは、ポリ乳酸系重合体を必須成分とするフィルム層(A層)を少なくとも1層有するシュリンクフィルム及び印刷層を有するシュリンクラベルであって、75℃温水中での熱収縮開始1秒後における主配向方向の熱収縮率が3〜23%、さらに90℃、10秒における主配向方向の熱収縮率が40〜84%であることを特徴としている。または、75℃温水中での主配向方向の最大熱収縮速度が7〜40%/秒であり、さらに90℃、10秒における主配向方向の熱収縮率が40〜84%であることを特徴としている。
【選択図】なし
Description
本発明のシュリンクフィルムに用いる、ポリ乳酸系重合体及びポリスチレン系樹脂は、既知の手法を用いて重合することができる。また、これらの樹脂は、市販のものを用いることができる。例えば、ポリ乳酸系重合体としては、三井化学(株)製「レイシア」、ネイチャーワークス社製「ネイチャーワークス」等を用いてもよい。また、スチレン系樹脂としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体としては、旭化成株式会社製「アフサレックス」やフィルップス社製「K−レジン」、PSジャパン(株)製「SC004」等を用いることが可能である。また、必要に応じて、コストやリサイクルの観点から、回収原料を一定量添加することも可能である。
次に、上記のようにして得られた長尺状のシュリンクフィルムの少なくとも一方の面に印刷層を形成し、長尺状シュリンクラベルを作製する。印刷層は、顔料、バインダー樹脂、溶剤、その他の添加剤等を混合して調製した印刷インキを塗布することにより形成する。塗布の方法は、シュリンクフィルムの製造工程中(例えば、未延伸または縦1軸延伸後)に塗布を行うインラインコートでもよいし、フィルム製膜後に塗布を行うオフラインコートでもよく、特に限定されないが、生産性、加工性などの観点から、オフラインコートが好ましい。また、印刷手法としては、慣用の方法を用いることができるが、グラビア印刷またはフレキソ印刷が最も好ましい。
最後に、上記で得られた長尺筒状シュリンクラベルを切断後、所定の容器に装着し、加熱処理によって、ラベルを熱収縮、容器に追従密着させることによってラベル付き容器を作製する。上記長尺筒状シュリンクラベルを、自動ラベル装着装置(シュリンクラベラー)に供給し、必要な長さに切断した後、内容物を充填した容器に外嵌し、所定温度の熱風トンネルやスチームトンネルを通過させたり、赤外線等の輻射熱で加熱して熱収縮させ、容器に密着させて、ラベル付き容器を得る。上記加熱処理としては、例えば、80〜100℃のスチームで処理する(スチームおよび湯気が充満した加熱トンネルを通過させる)ことなどが例示される。
以下に、前述および図1に示した測定原理に基づき、本発明における熱収縮率および熱収縮速度を測定する方法(測定装置、測定方法、算出方法)を説明する。
本発明で使用する測定装置は、水平に設置された台座に、図1のOA、OBに相当する2本のアームと、支点Oの位置に回転角度を測定する回転角測定器が設置されてなる。上記アームのうち一方のアーム(OA)は台座に固定されたアームである。また、他方のアーム(OB)は、回転角測定器の回転軸に取り付けられた可動式のアームであり、支点Oを中心に自由に回動可能(回転トルクは2mN・m以下である。)である。なお、2本アームはそれぞれ、地面と水平に設置する。
アーム先端部(A、Bの点に相当する)には試料(フィルム)を固定する留め金具(クリップ)が取り付けられている。なお、必要に応じて、アーム先端部に、試料支持アームが垂直に取り付けられ、それぞれの試料支持アームの先端に試料固定用の留め金具が取り付けられた構造でもよい。それぞれの留め金具は相互に水平になるように位置決めされている。
なお、上記装置の試料部分は、測定系を保ったまま、温水中に移動可能となっている。例えば、上記台座が温調可能な水槽上に取り付けられ、上下に可動となっており、台座を上下にスライドさせることにより試料部分をすばやく所定の温度に温調された水中に浸漬できる構造である。
測定対象であるシュリンクラベルを主配向方向(実施例、比較例のシュリンクラベルの場合には幅方向)に長さ100mm、幅5mmの短冊状に裁断し、これを試料フィルムとした。試料フィルムの両端に掴み代を略均等に残すようにして88.0mm間隔の標線を設けた。
この試料フィルムを上記アーム(又は試料支持アーム)の先端部に固定する。固定アーム(OA)の留め金具に一方の標線の部位を固定し、次いで可動側アーム(OB)の開き角を調整しながら、もう一方の留め金具にもう一方の標線部を固定し、両留め金具間の距離が正確に88mmになるように調節した。なお、OA、OBの長さは100mmである。
次いで、試料フィルム部分をすばやく75℃±0.5℃に温調された水槽に浸漬し、同時に試料フィルムの熱収縮によるアームOA−OB間の角度θ(開き角)の変化の測定を開始し、同開き角を測定開始後0.1秒毎に測定した。
なお、実施例、比較例の測定に用いた測定条件は以下の通りである。
(測定、装置条件)
回転角度測定器 : 株式会社緑測器製、無接触型回転角度センサー「CP−2UK−R200」
アーム : アルミ製角柱(断面:10mm×10mm)
温水温度 : 75℃±0.5℃(75℃測定の場合)
(3−1)熱収縮率(st)
測定された開き角から試料の標線間距離を算出(標線間距離=OA(又はOB)×sin(θ/2)×2)し、初期標線間距離(L0=88mm)とt秒後の標線間距離(Lt)からt秒後の熱収縮率st(%)を下記式1により求め、t=0から0.1秒毎のstをグラフにプロットする。
st=(L0−Lt)×100/L0 (式1)
次に測定点毎に式2により熱収縮速度Vtを求める。
Vt=(st+0.2−st)/0.2 (式2)
上記式2の意味するところは、測定開始よりt秒後の熱収縮速度は(t+0.2)秒後の熱収縮率(st+0.2)とt秒後の熱収縮率(st)の差を0.2秒で除した数字(即ち、2点間の傾き)と定義することである。1つの試料中、0.1秒間隔の全ての測定点について求められたVtの最大値を最大熱収縮速度(Vmax)とする。
なお、測定は少なくとも熱収縮率の変化が定常に達するまで行う。
本発明において、上記式1で得られたt秒後の熱収縮率st(縦軸)を、時間t(横軸)に対してプロットしたグラフの一例を図2に示した。グラフ中の曲線が熱収縮率の変化であり、直線は、下記の最大の傾き(上記Vmaxである)の直線(接線と近似する)である。前記試料フィルムを温水に浸漬し測定を開始した時点を原点(t=0)としている。
フィルムは原点よりやや遅れて熱収縮を開始し、収縮の立ち上がり部では熱伝導の遅れの影響を受けるため、多くの場合、該曲線はS字状の曲線となる。
その為、本発明では、熱収縮開始点(T0)を次のように定義する。上記Vmaxが得られた測定点を通り、傾きがVmaxの直線を引き、時間軸との交点を求める。この交点の時間より後のはじめての測定点の時間(サンプリング時間)を熱収縮開始点(T0)として定義する。
図2に示すとおり、T0から1秒後(T1)における熱収縮率S1を「熱収縮開始1秒後における熱収縮率」とした。同様に、T0から3秒後(T3)の熱収縮率S3を「熱収縮開始3秒後における熱収縮率」とした。
水槽の温度を90℃±0.5℃に変更して、上記(3)同様に熱収縮率の測定を実施し、同様の算出方法を用いて、T0’から10秒後の熱収縮率S10’(熱収縮開始10秒後の熱収縮率)を求め、「90℃、10秒における熱収縮率」とした。
(1)透明性(ヘイズ値)(単位:%)
JIS K 7136に準じて測定を行う。40μm厚みに換算して、以下の基準で評価する。
5.0以下 : ラベル用途として優れた透明性である(◎)。
5.0より大、10以下 : ラベル用途として十分な透明性である(○)。
10より大 : ラベル用途として不十分な透明性である(×)。
フィルム厚みは、ダイヤルゲージを用いて測定した。印刷層厚みは、印刷層を設けた部分(塗布面)と印刷層を設けていない部分(非塗布面)の段差を、3次元顕微鏡(キーエンス(株)製VK8510)を用いて測定した。
センターシールされた筒状シュリンクラベルを、ラベルの高さ方向に15mm幅となるように、ラベルの円周方向に切断し、幅15mmのリング状のラベル片を採取した後、前記リング状ラベル片を、センターシールが施された部分(以下、シール部分という)以外の部分で切開し、上記円周方向が長辺となる短冊状のサンプル片を作成する。
T型剥離されるように、上記のサンプル片をチャックして、引張試験機で引っ張ることにより、下記の条件で、T型剥離試験(JIS K 6854−3に準拠)を行う。なお、初期チャック間隔は40mmであり、シール部分がチャック間の中心となるようにセットして測定を行う。また、試験はサンプル片の破断まで行う。
試験で得られた最大荷重をもってシール強度(N/15mm)とし、該シール強度が2(N/15mm)以上であればセンタシール性が良好(○)と判断し、2(N/15mm)未満の場合にはシール性が不良(×)と判断する。
(なお、上記の測定に際しては、必要に応じて、伸びないフィルム片をつなぎ合わせて測定に用いてもよい。)
測定装置 : 島津製作所(株)製オートグラフ(AGS−50G:ロードセルタイプ500N)
温湿度 : 温度23±2℃、湿度50±5%RH(JIS K 7000標準温度状態2級)
初期チャック間隔 : 40mm
サンプル幅 : 15mm
試験回数 : 3回
クロスヘッド移動速度 : 200mm/分
実施例、比較例で得られたシュリンクフィルムから、シュリンクフィルム主延伸方向(実施例、比較例では幅方向)に200mm、主延伸方向と直交する方向(実施例、比較例では長手方向)に15mmの略矩形のフィルム片を切り出しサンプルとした。
引張試験機(島津製作所(株)製「オートグラフ AGS−50G」、ロードセル500N)のチャックにチャック間距離100mmでセット(シュリンクフィルムの主延伸方向が引張試験機の引張方向)し、チャック間距離(100mm)を保持した状態で、85℃の温水に10秒浸漬した。なお、チャック間100mmのうち、80mmまでの部分を温水に浸漬した。
この際に生じた応力を検出し、最大値を熱収縮応力とした。
A層樹脂として、ポリ乳酸樹脂(三井化学(株)製「レイシア H−280」)70重量%とポリブチレンサクシネート(昭和高分子(株)製「ビオノーレ 1003」)30重量%の混合樹脂(樹脂A1)を用いた。また、B層樹脂として、SBS樹脂(旭化成ケミカルズ株式会社 「アサフレックス825」)100重量%(樹脂B1)を用いた。
210℃に加熱した押出機aに樹脂A1を投入し、225℃に加熱した押出機bには樹脂B1を投入した。上記2台の押出機を用いて溶融押出を行った。押出機aから押出される樹脂が基層部、押出機bから押出される樹脂が基層部両側の積層部となるように、合流ブロックを用いて合流させ、Tダイ(スリット間隔1mm)より押出した後、25℃に冷却したキャスティングドラム上で急冷して、積層部(B1)/基層部(A1)/積層部(B1)の2種3層積層未延伸フィルムを得た。未延伸フィルムの積層厚み比は、B1/A1/B1=1/3/1であった。
次に、該未延伸フィルムを、ロール延伸機を用いて、長さ方向に1.3倍延伸した後、幅方向に5.3倍テンター延伸することにより、主に1軸方向に熱収縮する2軸延伸フィルム(シュリンクフィルム)を得た。フィルムの総厚みは50μm(層厚み比:1/3/1)であった。
続いて、得られたシュリンクフィルムの片面にアクリル系インキ(商品名「PS−985」、サカタインクス社製)をグラビア印刷により塗布、印刷層(厚み3μm)を形成し、シュリンクラベルを得た。
得られたシュリンクラベルの、75℃温水中での熱収縮開始1秒後(T1)における主配向方向の熱収縮率(S1)は9%、熱収縮開始3秒後(T3)における主配向方向の熱収縮率(S3)は17%、90℃10秒における熱収縮率(S10’)は55%であった。また、最大熱収縮速度(Vmax)は10.1%/秒であった。
上記シュリンクラベルを、印刷面が内側となり、且つ、フィルムの幅方向が円周方向となるように筒状に丸めて、テトラヒドロフラン(THF)でセンターシールし、筒状シュリンクラベルを得た。さらに、上記筒状シュリンクラベルを容器(東洋製罐(株)製500ml耐熱角形PETボトル)に装着し、雰囲気温度90℃のスチームトンネルで加熱収縮して、ラベル付き容器96本を得た。得られたラベル付き容器には「しわ」などの不良が1本もなく、優れた仕上がりであった。
層厚み比を、B1/A1/B1=1/5/1に変更した以外は、実施例1と同様にして総厚み50μmのシュリンクフィルム、及び、シュリンクラベルを得た。得られたシュリンクラベルの熱収縮率(S1)は19%、熱収縮率(S3)は26%、90℃10秒後の熱収縮率(S10’)は62%であった。最大熱収縮速度(Vmax)は25.8%/秒であった。
また、実施例1と同様にして、ラベル付き容器96本を得た。得られたラベル付き容器には「しわ」などの不良が1本もなく、優れた仕上がりであった。
層厚み比を、B1/A1/B1=1/8/1に変更した以外は、実施例1と同様にして総厚み50μmのシュリンクフィルム、及び、シュリンクラベルを得た。
得られたシュリンクラベルの熱収縮率(S1)は21%、熱収縮率(S3)は27%、90℃10秒後の熱収縮率(S10’)は65%であった。最大熱収縮速度(Vmax)は39.2%/秒であった。
また、実施例1と同様にして、ラベル付き容器96本を得た。得られたラベル付き容器には「しわ」などの不良が1本もなく、優れた仕上がりであった。
押出機1台のみを用い、樹脂A1からなる単層フィルムを作製した。
210℃に加熱した押出機に、樹脂A1を投入して、Tダイ(スリット間隔1mm)より溶融押出した後、25℃に冷却したキャスティングドラム上で急冷して、単層未延伸フィルムを得た。さらに、実施例1と同様にして、総厚み50μmのシュリンクフィルム、及び、シュリンクラベルを得た。
得られたシュリンクラベルの熱収縮率(S1)は24%、熱収縮率(S3)は30%、90℃10秒後の熱収縮率(S10’)は70%であった。最大熱収縮速度(Vmax)は115.7%/秒であった。
また、実施例1と同様にして、ラベル付き容器96本を得た。得られたラベル付き容器の17本に対して、「しわ」が観察され、外観が劣っていた。
原料として、表1に示すポリ乳酸系重合体70重量部と添加樹脂(ポリ乳酸系重合体以外の樹脂)30重量部の混合原料を用い、押出機1台のみを用い、該混合樹脂からなる単層フィルムを作製した。
190℃に加熱した押出機に、混合原料を投入して、Tダイ(スリット間隔1mm)より溶融押出した後、25℃に冷却したキャスティングドラム上で急冷して、単層未延伸フィルムを得た。さらに、表1に示す延伸条件で横1軸延伸を行い、総厚み50μmのシュリンクフィルムを得た。さらに、実施例1と同様にしてシュリンクラベルを得た。
得られたシュリンクラベルの熱収縮率(S1)、熱収縮率(S3)、90℃10秒後の熱収縮率(S10’)、最大熱収縮速度(Vmax)は表1に示したとおりである。
また、実施例1と同様にして、ラベル付き容器96本を得た。得られたラベル付き容器は表1に示すとおり、「しわ」などの不良が1本もなく、優れた仕上がりであった。
A層樹脂(A層原料)およびB層樹脂(B層原料)として、表2に示した樹脂を用い、表2に示した配合組成で、2種3層積層フィルムを作製した。
190℃に加熱した押出機aにA層樹脂を投入し、180℃に加熱した押出機bにはB層樹脂を投入した。押出機aから押出される樹脂が基層部、押出機bから押出される樹脂が基層部両側の積層部となるように、合流ブロックを用いて合流させ、Tダイ(スリット間隔1mm)より押出した後、25℃に冷却したキャスティングドラム上で急冷して、積層部(B層)/基層部(A層)/積層部(B層)の2種3層積層未延伸フィルムを得た。さらに、表2に示す延伸条件で横1軸延伸を行い、総厚み50μmのシュリンクフィルムを得た。さらに、実施例1と同様にしてシュリンクラベルを得た。
得られたシュリンクラベルの熱収縮率(S1)、熱収縮率(S3)、90℃10秒後の熱収縮率(S10’)、最大熱収縮速度(Vmax)は表2に示したとおりである。
また、実施例2と同様にして、ラベル付き容器96本を得た。得られたラベル付き容器は表2に示すとおり、「しわ」などの不良が1本もなく、優れた仕上がりであった。
O 支点
A、B 標線
θ OAとOBのなす角(開き角)
Claims (11)
- ポリ乳酸系重合体を必須成分とするフィルム層(A層)を少なくとも1層有するシュリンクフィルム及び印刷層を有するシュリンクラベルであって、75℃温水中での熱収縮開始1秒後における主配向方向の熱収縮率が3〜23%、さらに90℃、10秒における主配向方向の熱収縮率が40〜84%であることを特徴とするシュリンクラベル。
- ポリ乳酸系重合体を必須成分とするフィルム層(A層)を少なくとも1層有するシュリンクフィルム及び印刷層を有するシュリンクラベルであって、75℃温水中での主配向方向の最大熱収縮速度が7〜40%/秒であり、さらに90℃、10秒における主配向方向の熱収縮率が40〜84%であることを特徴とするシュリンクラベル。
- シュリンクフィルムが、ポリ乳酸系重合体を必須成分とするフィルム層(A層)及びポリ乳酸系重合体以外の樹脂を主成分とするフィルム層(B層)を少なくとも1層ずつ有する積層シュリンクフィルムである請求項1または2に記載のシュリンクラベル。
- ポリ乳酸系重合体以外の樹脂が、ポリスチレン系樹脂である請求項3に記載のシュリンクラベル。
- ポリ乳酸系重合体以外の樹脂が、芳香族ポリエステル系樹脂である請求項3に記載のシュリンクラベル。
- シュリンクフィルムが、A層の両側にB層を、若しくはB層の両側にA層を有する積層シュリンクフィルムである請求項3〜5のいずれかの項に記載のシュリンクラベル。
- 積層シュリンクフィルムの、全A層のフィルム層厚みと全B層のフィルム層厚みの比(A層厚み/B層厚み)が80/20〜20/80である請求項3〜6のいずれかの項に記載のシュリンクラベル。
- ポリ乳酸系重合体を必須成分とするフィルム層(A層)、ポリスチレン系樹脂を主成分とするフィルム層(B1層)を少なくとも1層ずつ有する積層シュリンクフィルムであって、全A層のフィルム層厚みと全B1層のフィルム層厚みの比(A層厚み/B1層厚み)が80/20〜20/80であるシュリンクフィルム及び印刷層を有することを特徴とするシュリンクラベル。
- シュリンクフィルムが、A層の両側にB1層を、若しくはB1層の両側にA層を有する積層シュリンクフィルムである請求項8に記載のシュリンクラベル。
- ポリ乳酸系重合体を必須成分とするフィルム層(A層)、芳香族ポリエステル系樹脂を主成分とするフィルム層(B2層)を少なくとも1層ずつ有する積層シュリンクフィルムであって、全A層のフィルム層厚みと全B2層のフィルム層厚みの比(A層厚み/B2層厚み)が80/20〜20/80であるシュリンクフィルム及び印刷層を有することを特徴とするシュリンクラベル。
- シュリンクフィルムが、A層の両側にB2層を、若しくはB2層の両側にA層を有する積層シュリンクフィルムである請求項10に記載のシュリンクラベル。
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