JP2014228571A - 熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベル - Google Patents

Abstract

【課題】容器の内容物の温度が高く、ラベルの過度の熱収縮が生じても、ラベルの剥がれを防止し、ラベルを容器の表面に密着させた状態を保持することを目的とする。
【解決手段】基材の両端部を重ね合わせ、この重ね合わせ部を接合した筒状体を、容器に被せて熱収縮させることにより、この容器に装着させる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルであって、重ね合わせ部の接合は、ホットメルト材による接着と、重ね合わせ部を構成する基材同士を直接ヒートシールすることによる接合の両方を有する熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを用いる。
【選択図】図２

Description

この発明は、熱収縮により容器に装着させる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルに関する。

飲料、調味料、ジャムなどのボトル容器や瓶などには、内容を表示するラベルを取り付けることが行われている。このラベルとしては、主収縮方向が縦軸である熱収縮性フィルムを容器胴部に巻きつけ、熱収縮させることにより密着させるラベルが知られている（特許文献１、２）。

前記特許文献１、２に記載のラベルは、ラベルの始端部の表面と終端部の裏面とをヒートシール材を用いて熱溶着させることにより、両端部が接合されている。

特開２０１２−０３２６５７号公報 特開２０１２−０３２６５８号公報

ところで、たとえばホット販売の飲料のように容器を高い温度に保管した場合、容器自体やラベルも熱を持つこととなる。このとき、ラベルの熱収縮が生じたり、ヒートシール材の軟化が生じたりするおそれがある。これらが生じると、ラベルの熱収縮が過度に生じ、接合部が引っ張られることとなる。このとき、ヒートシール材の軟化により、接合部がずれ、ラベルが剥がれるおそれが生じる。

そこでこの発明は、容器の内容物の温度が高く、ラベルの過度の熱収縮が生じても、ラベルの剥がれを防止し、ラベルを容器の表面に密着させた状態を保持することを目的とする。

この発明は、主収縮方向が縦軸であるフィルムからなる基材の両端部を重ね合わせ、この重ね合わせ部を接合した筒状体を、容器に被せて熱収縮させることにより、この容器に装着させる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルであって、前記重ね合わせ部の接合は、ホットメルト材による接着と、前記重ね合わせ部を構成する基材同士を直接ヒートシールすることによる接合の両方を有する熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを用いることにより、前記課題を解決したのである。

この発明にかかる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルは、両端部の重ね合わせ部の接合を、ホットメルト材による接着と、前記重ね合わせ部を構成する基材同士を直接ヒートシールすることによる接合の両方を有するものとしたので、容器内容物の温度により、この熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルの温度が、熱収縮性を生じさせたり、ホットメルト材の軟化温度を超えたりしても、ラベルの剥がれを防止でき、ラベルを容器の表面に密着させた状態を保持することができる。

（ａ）（ｂ）この発明にかかる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを容器に被せた状態を示す模式図 （ａ）この発明にかかる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを示す斜視図、（ｂ）（ａ）の重ね合わせ部を上方から見た部分拡大図 （ａ）この発明にかかる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを示す正面図、（ｂ）（ａ）を筒状にし、ホットメルト材で固定した状態を示す重ね合せ部の部分拡大図

以下、この発明について実施形態を挙げて説明する。この発明は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、主収縮方向が縦軸であるフィルムからなる基材１１の両端部を重ね合わせ、この重ね合わせ部１２を接合した筒状体１３を、容器１４に被せて熱収縮させることにより、この容器に装着させる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルである。

前記主収縮方向が縦軸であるフィルムからなる基材１１は、筒状体１３としたときに、少なくとも、ボトルに装着した際にボトルの円周方向となる方向に主に収縮する、一軸又は二軸の延伸の熱収縮フィルムである。この熱収縮フィルムは、少なくとも、前記ボトルに装着する際にボトルの円周方向に収縮性を有する（この方向を主収縮方向といい、縦方向と称する場合もある。）。この主収縮方向の基材１１の長さは、少なくとも装着する容器１４のうち、最も径が大きい部分の円周に、重ね合わせ部１２ののりしろを加えたよりも長いものである必要がある。一方、長すぎると熱収縮しても容器に密着できないため、容器と離れて加熱した熱収縮後の長さが前記容器の最大径部分の円周よりも小さくなるものであることが必要となる。

このような基材１１は、熱可塑性樹脂から構成される。この熱可塑性樹脂としては、単層体の場合はポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルが好ましく、多層体の場合は例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ乳酸、発泡ポリオレフィン、発泡ポリエステル、発泡ポリスチレン、発泡ポリ乳酸、又はこれらの樹脂の混合物からなるフィルム、およびこれらのフィルムの２層以上の熱可塑性樹脂が挙がられ、少なくとも一方の最外層がポリエステルからなる多層体が好ましい。

前記基材１１の収縮率、特に主収縮方向の収縮率は、７０℃において１０％以上４８％以下であり、かつ、１００℃において３０％以上８０％以下がよく、７０℃において１２％以上３８％以下であり、かつ、１００℃において３２％以上７５％以下が好ましい。この範囲を外れると、収縮率が低い場合、ボトルとフィットすることができなく、収縮率が高い場合、長期間ロール状で保管した際の寸法安定性が低くなるという問題を生じる場合がある。

図１（ａ）に示すように、基材１１の筒状体１３を、容器１４に被せる。図１（ａ）では、容器１４として、一般的なポリエチレンテレフタレート製のボトルを用いた形態を示すが、対象となる容器は略円筒形や略角柱形、及びそれらに凹凸を設けたものなど、シュリンク時の収縮変形を規定できるものであれば特に限定されない。所定の位置に設置した後、加熱蒸気などで加熱して、基材１１を主収縮方向に収縮させるシュリンクを実施して、容器１４に密着させる。この状態を図１（ｂ）に示す。このシュリンクの条件は特に限定されるものではなく、ラベル１１の材料に適した従来と同様の条件で行ってよい。

ところで、前記重ね合わせ部１２を構成する基材１１は、図２（ａ）に示すように、外側に配される基材である外部基材１２ａと、内側に配される基材である内部基材１２ｂとから形成される。

この重ね合わせ部１２の接合は、ホットメルト材による接着と、前記重ね合わせ部を構成する基材同士を直接ヒートシールすることによる接合の両方の接合方法が用いられる。すなわち、この重ね合わせ部１２には、図２（ｂ）に示すように、ホットメルト材１５による接着部分と、直接ヒートシールしたヒートシール部１６の両方を有する。

このヒートシール部１６は、外部基材１２ａの端縁部と、それと対向する内部基材１２ｂの部分とが接合することが行われる。このため、ホットメルト材１５による接合部は、外部基材１２ａの端縁から見た場合、ヒートシール部１６より内側に設けられる。

このホットメルト材１５が塗布される幅（図３（ａ）のｗ）は、４ｍｍ以上１７ｍｍ以下の範囲内が良く、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下が好ましい。前記範囲内の下限を下回る場合、十分な接着強度を得ることができず、ヒートシールする際に重ね合せ部にシールする位置が不安定となる。一方前記範囲の上限より長い場合、後述するように、ラベルをマンドレルに巻きつけて円筒状にするとき、ホットメルト材１５がマンドレルに流れだし、ラベルがマンドレルにくっつくおそれがある。このホットメルト材１５がマンドレルに流れだすのを防止するために、重ね合わせ部１２の幅をより多く取ることが考えられるが、この場合においては、ラベル長が長くなり、生産コストが高くなるという問題点を生じる場合がある。

このホットメルト材１５が塗布される位置（図３（ａ）のｑの位置）は、前記筒状体１３を外部基材１２ａの端縁から円周方向に見たとき、外部基材１２ａの端縁、すなわち、ラベルを構成する基材１１の一方の端縁（図３（ａ）のｐ）から０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内がよく、０．５ｍｍ以上９ｍｍ以下が好ましい。前記範囲の下限より短い位置だと、十分なヒートシール部１６を設ける余地がなくなる。一方、前記範囲の上限より長い位置だと、重ね合わせ部１２の幅がより長くなり、ラベル長が長くなりすぎ生産コストが高くなるという問題点を生じる場合がある。

また、前記筒状体１３を外部基材１２ａの端縁から円周方向に見たとき、前記したヒートシールが行われる幅は、１ｍｍ以上がよく、２０ｍｍ以下が好ましい。１ｍｍより狭いと、十分なシール強度が得られず、装着時や装着品の高温保管時に、ラベルが破袋するという問題点を生じるおそれがある。一方、幅の上限は、２０ｍｍがよく、１５ｍｍが好ましい。２０ｍｍより広いと、ヒートシール時にその部位が収縮するため、マンドレル上で基材が巻き締り、基材を機械的にボトルに被せるのが困難となるという問題点を生じるおそれがある。

さらに、前記筒状体１３を外部基材１２ａの端縁から円周方向に見たとき、外部基材１２ａと内部基材１２ｂとが直接ヒートシールされるヒートシール部の幅は、０．３ｍｍ以上がよく、１０ｍｍ以下が好ましい。０．３ｍｍより狭いと、シール強度が十分でなく、ラベルを装着したボトルをコンビニエンスストアーなどに設置のホットウォーマーなどの高温環境に保管するとラベルが破袋するという問題点を生じるおそれがある。一方、幅の上限は、１０ｍｍがよく、８ｍｍが好ましい。１０ｍｍより広いと、ラベル長が長くなり生産コストが高くなる、またヒートシール時にその部位が収縮するため、マンドレル上で基材が巻き締り、基材を機械的にボトルに被せるのが困難となるという問題点を生じるおそれがある。

なお、上記したとおり、「ヒートシールが行われる幅」と「ヒートシール部（直接ヒートシールされる部分）の幅」には相違がある。これは、ヒートシールそのものは、間にホットメルト材を介してヒートシールをした部分があってもいいからである。すなわち、ヒートシールを行う装置であるシーラーの一方の側縁の位置は、図３（ｂ）に示すｓの位置のように、ホットメルト材がない位置でもよく、図３（ｂ）に示すｔの位置のように、ホットメルト材がある位置でもよい。

前記のヒートシールは、前記筒状体１３を外部基材１２ａの端縁から円周方向に見たとき、外部基材１２ａの端縁から０ｍｍ以上３ｍｍ以下の位置より、前記したヒートシールの幅の範囲内で行われる。ヒートシールの開始端をこの範囲内とすることにより、ラベルを装着したボトルをコンビニエンスストアーなどに設置のホットウォーマーなどの高温環境に保管してもラベルが破袋しない、またラベル端部が反り上がらず美粧性が優れているという特徴を発揮することができる。

なお、前記シーラーの他方の側縁の位置は、図３（ｂ）に示すｕの位置でもよく、また、ヒートシールを外部基材１２ａの端縁の位置（端縁から０ｍｍ）で確実に行うために、図３（ｂ）に示すｖの位置である、外部基材１２ａの端縁より外側の位置であってもよい。

ところで、前記のヒートシールや、ホットメルト材による接着は、外部基材１２ａの端縁に沿った方向に、連続して行われてもよく、間欠的又はスポット的に行われてもよい。特に、ヒートシールを外部基材１２ａの端縁に沿った方向に連続的に行うと、ホットメルト材が外部基材１２ａの端縁から外部にはみ出すのを防止できる。

本願においては、ホットメルト材は、基材１１をマンドレルに巻きつけ、重ね合わせ部１２を加熱圧着し、外側基材１２ａと内側基材１２ｂとを仮止めして筒状体１３とするために用いるものであるので、この加熱圧着が容易となり、基材１１に熱による影響を与えない程度の温度で処理できるホットメルト材を用いることが好ましくなる。具体的には１５０℃以下の温度で処理できるホットメルト材を用いることができる。

次に、容器１４への筒状体１３の装着方法について説明する。
まず、一軸延伸又は二軸延伸した基材１１の主収縮方向の一方の端部である外部基材１２ａに相当する部分の所定位置に、ホットメルト材１５を塗布する。次いで、マンドレルに巻きつけ、筒状体１３を形成する。

次いで、筒状体１３を前記マンドレルに巻きつけた状態で、重ね合わせ部をヒートシールする。このヒートシールの位置は、上記した条件を満たす範囲内である。また、このときのヒートシール温度は、７０℃以上１９０℃以下がよく、９０℃以上１８０℃以下が好ましい。また、シール時間は、０．０２秒以上５秒以下がよく、０．０５秒以上５秒以下が好ましい。上記範囲の温度、又は上記範囲の時間以下の場合、ヒートシール強度が十分に発現しなく、ラベルを装着したボトルをコンビニエンスストアーなどに設置のホットウォーマーなどの高温環境に保管するとラベルが破袋する。また既定の温度以上の場合、ヒートシーラーの熱により基材が溶断し、円筒状にすることができない。またシール時間が５秒以上の場合、生産性が大きく損なわれてしまうという問題点を生じる場合がある。

前記ヒートシールによって、本願発明にかかる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルが得られる。得られた熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを図１（ａ）に示すように、容器１４の胴部に巻きつける。次いで、熱収縮をさせて、図１（ｂ）に示すように、熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを容器１４に密着させる。これにより、熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを容器１４に装着させることができる。

前記本願発明にかかる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルのヒートシール面の剥離強度は、最大強度が０．１Ｎ／１５ｍｍ以上がよく、０．２Ｎ／１５ｍｍ以上が好ましい。０．１Ｎ／１５ｍｍより小さいと、ラベルを装着したボトルをコンビニエンスストアーなどに設置のホットウォーマーなどの高温環境に保管するとラベルが破袋するという問題点が生じる場合がある。一方、剥離強度の上限は、６Ｎ／１５ｍｍがよく、５Ｎ／１５ｍｍが好ましい。６Ｎ／１５ｍｍより大きいと、それだけ熱量が基材に加わっており、温度のバラツキにより、基材が溶断する場合があるという問題点が生じる場合がある。

上記したような本願発明にかかる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを用いるので、この熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルを装着した容器を、６５℃の保管庫に保管しても、重ね合わせ部からのラベルの剥離は生じず、破袋の発生を抑制することができた。

この発明を実施した実施例を具体的に挙げて説明する。まず、使用した材料及び測定方法について説明する。

＜原材料＞
（基材）
・基材Ａ…東洋紡（株）製：熱収縮性ポリエチレンテレフタレート樹脂製フィルムＳＣ−８２１、厚み：１８μｍ、主収縮方向長さ：２２５ｍｍ、幅：１６３ｍｍ、主収縮方向の熱収縮率：２５％（水中、７０℃×１０秒），４５％（水中、１００℃×１０秒）
・基材Ｂ…東洋紡（株）製：熱収縮性ポリエチレンテレフタレート樹脂製フィルムＳＣ８０７、厚み：１８μｍ、主収縮方向長さ：２２５ｍｍ、幅：１６３ｍｍ、主収縮方向の熱収縮率：５％（水中、７０℃×１０秒），３５％（水中、１００℃×１０秒）
（ホットメルト材）
・ホットメルト…東洋アドレ（株）製：ＢＬ−８６０３Ｋ

＜評価＞
［剥離強度］
ＨＭをラベルに塗布し、重ね合せた後、ラベル端部をヒートシールしたサンプルの剥離強度は、測定幅が小さく、正確な値を示すことができなかったことから、ラベルを２枚重ね合せ、ヒートシールをしたサンプルの剥離強度（シール幅＝１０ｍｍ、Ｔ字剥離、最大強度）を測定した。ヒートシール条件は表１のヒートシール条件と同じにした。

［ボトル保管試験］
ラベルをペットボトルに装着させた後、そのボトルを高さ６０ｃｍから底面落下させ、６５℃環境下に２週間保管した。その後、重ね合せ部の破袋の有無、ボトルの変形へのラベルの追随性を目視により、下記の基準で評価した。
（重ね合わせ部の破損）
・なし…破袋は見られなかった。
・あり…破袋が見られた。
（容器への追随）
・○…ボトルの変形に、ラベルが追随した。
・×…ボトルの変形に、ラベルが追随せず、だぶつきが見られた。
・不可…高温環境下に保管中に重ね合せ部が破袋しラベルの追随性を確認できなかった。

（ボトル装着後の重ね合わせ部の様子の観察）
ラベルをペットボトルに装着させた際、ラベル端部のソリたちの有無を目視により、下記の基準で評価した。
・○…端部のソリたちは見られなかった。
・×…端部のソリたちが見られた。

（実施例１〜４、比較例１〜７）
表記の各基材の外部基材１２ａの部分に、前記ホットメルトを表１に示す位置に塗布し、主収縮方向が円周方向になるように、マンドレルに巻き付け、円筒状とした。
その後、表１に示す位置に、表１に示す温度・時間でヒートシールをし、５００ｍｌＰＥＴボトルに被せ、蒸気式シュリンクトンネルで９０℃、１０秒かけて加熱を行い、筒状ラベルを収縮させて、ボトルに装着させた。上記の評価結果を表１に示す。

１１ 基材
１２ 重ね合わせ部
１２ａ 外部基材
１２ｂ 内部基材
１３ 筒状体
１４ 容器
１５ ホットメルト材
１６ ヒートシール部

Claims (6)

1. 基材の両端部を重ね合わせ、この重ね合わせ部を接合した筒状体を、容器に被せて熱収縮させることにより、この容器に装着させる熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベルであって、
   前記重ね合わせ部の接合は、ホットメルト材による接着と、前記重ね合わせ部を構成する基材同士を直接ヒートシールすることによる接合の両方を有する熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベル。
2. 前記重ね合わせ部を構成する基材であって、外側に配される基材である外部基材と、内側に配される基材である内部基材との前記ヒートシールによる接合は、前記外部基材の端縁部と、それと対向する前記内部基材の部分との接合である請求項１に記載の熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベル。
3. 前記ホットメルト材は、前記外部基材の端縁から０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内に塗布される請求項２に記載の熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベル。
4. 前記ヒートシールは、前記外部基材の端縁に沿った方向に行われ、
   このヒートシールの幅は、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、
   かつ、前記外部基材と前記内部基材とが直接ヒートシールされる幅が０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、
   このヒートシールは、前記外部基材の端縁から０ｍｍ以上３ｍｍ以下の位置より、前記ヒートシールの幅の範囲内で行われる請求項２又は３に記載の熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベル。
5. 前記基材の収縮率は、７０℃において１０％以上４８％以下であり、かつ、１００℃において３０％以上８０％以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベル。
6. 前記基材は縦軸収縮する、ポリエステル、ポリスチレン及びポリオレフィンから選ばれる単層体、またはこれらを有する多層体であり、
   前記基材が多層体の場合は、一方の最外層がポリエステルからなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂製熱収縮性ラベル。

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