JP3842208B2 - インモールドラベル容器およびその成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、確実なガスバリアー性を得ることができるインモールドラベル容器およびその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インモールドラベル成形は、ブローまたは射出成形時に金型にあらかじめヒートシール層をもつラベルをセットしておき、成形時の樹脂のもつ熱でラベルのヒートシール層を成形品表面に融着させることにより、成形と同時にラベリングを行う成形方法である。
【０００３】
ガスバリアー性のラベルを使用したインモールドラベル容器としては、例えば、実開平５−９５８４７号公報に開示されたものがあり、合成樹脂製射出成形品で有底筒形状の肉薄な容器本体の筒壁外周面全域および底壁下面全域に、腰が強くガスバリヤー性の高いラベルをインサート材として固着した構成を有し、これにより、ラベルの腰の強さにより容器全体の機械的強度を高めたバリアー性容器を提供することができる。ここで、ラベル材としては、腰の強い紙もしくは合成紙から成る本体層とガスバリアー性の合成樹脂材料から成るバリアー層が積層されたものが使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガスバリヤー性インモールドラベル容器およびその製法は以下のような課題を有していた。
（１）ラベル材が紙もしくは合成紙等の不透明な材質から成るため、容器の材質が透明であってもインモールドラベル容器は不透明になり透明な容器を提供することが不可能である。
（２）バリアー層の中心に樹脂注入用のゲート穴（底部）が必要であり、成形品にも残存するので、この部分からのガス透過が避けられない。
（３）成形時金型にインサートされた側面ラベルを位置固定するために雌型に設けられた真空吸引部の位置が容器上端付近にあり樹脂注入部（底部付近）から離間しているので、樹脂注入の衝撃でラベルが所定の位置からずれを生じる場合がある。
（４）雌型にインサートされた側面ラベルを雄型により押し込む際、ラベルの打抜き寸法精度のバラツキによりラベル下端が雌型に当接して、ラベルの波打ち、重なり等が生じ、射出された樹脂がラベルと金型との隙間に回り込む可能性がある。
（５）容器（特に角形容器のとき）とラベルの材質の違いによる収縮差からラベルのはがれ等が生じる可能性がある。
（６）射出成形時、底部から側面にかけて金型内のキャビティーがほぼ直角に立ち上がる地点では、ラベルに対する樹脂注入圧力が比較的高くなるため、ラベルのインク層およびヒートシール層が摩擦等による「流れ」を生じる場合がある。
【０００５】
したがって、本発明は上記の課題を解決して、容器に対するラベルの配置を的確にし、以てバリアー性を確実に得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、側面ラベルと底面ラベルとを用いてインモールドラベル成形した熱可塑性樹脂製射出成形容器であって、前記各ラベルが少なくとも金属箔層または熱可塑性樹脂層からなるバリアー層を有し、容器本体側に積層される層が容器本体と同質の材料又は容器本体と接着性を有する材料から構成されることを特徴とするインモールドラベル容器を提供するものである。
【０００７】
本発明のインモールドラベル容器は上記底面ラベルが樹脂注入用ゲート穴を有していない構造とすることもできる。この穴が無い場合酸素等がより透過しにくくなる。
【０００８】
また、本発明のインモールドラベル容器は上記容器本体の脚部が補強リブを形成した構造とすることもできる。これにより、容器（特に角形容器のとき）とラベルの材質の違いによる収縮差に起因するラベルのはがれ等が防止できる。
【０００９】
さらに、本発明は、側面ラベルと底面ラベルとを用いてインモールドラベル容器を製造する方法であって、ほぼ底部キャビティ面を延長した部分にて前記側面ラベルを真空吸引し位置固定して成形を行う方法を提供するものである。これにより、樹脂注入の際最初に側面ラベルに当たる部分が位置固定されるため、樹脂注入の衝撃で側面ラベルが所定の位置からずれたり、波打ったりする現象を効果的に抑制することができる。
【００１０】
また、本発明は、側面ラベルと底面ラベルとを用いてインモールドラベル容器を製造する方法であって、前記側面ラベルの寸法が、金型の側面キャビティの全高をＬH とし雌型の内周をＬR としたとき、側面ラベルの高さＬ1 、周方向長さＬ2 を、それぞれ、Ｌ1 ＝ＬH −ｘ、Ｌ2 ＝ＬR −ｙ（ｍｍ）として、インモールドラベル成形を行う方法を提供する。ここで、ｘおよびｙはそれぞれ独立して約０．６〜１．２ｍｍであることが好ましい。０．６以下ではラベルの打抜き寸法精度のバラツキでＬ1 、Ｌ2 が長くなった場合や成形時の樹脂圧によるラベルの伸びにより、ラベルの波打ち、重なり等が生じる恐れがあり、１．５を超えるとガスバリアー性の低下を招きやすい。
【００１１】
また、本発明は、側面ラベルと底面ラベルとを用いてインモールドラベル容器を製造する方法であって、底部キャビティと側面キャビティとが交差する付近に曲率を与えられた金型を用いて成形を行う方法を提供する。交差部分で金型（雄型および雌型）に曲率を与えることにより、この箇所での樹脂注入圧力が低減されラベルのインク層およびヒートシール層が樹脂注入の摩擦による「流れ」を生じることがない。ただし、この曲率により交差部分での容器肉厚が増加し、これにより「ひけ」を招きやすくなるので、他の部分の容器肉厚の約１．５倍以下の肉厚に抑えることが必要である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について述べる。
【００１３】
本発明に用いられるラベル材は、一般に、印刷基材層、ガスバリアー層、射出樹脂との接着層から成る。これら各層は、それぞれ独立して製膜し接着剤を介して貼合（ドライラミネーション）するか、または、その一部もしくは全層を溶融押出（ＥＣ、共押出）することで形成することもできる。また、用途・目的に応じて印刷基材層を省略することもできる。
【００１４】
印刷基材としてのフィルムは、一般に印刷可能なものであれば特に限定されず、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム等が適宜使用できる。
【００１５】
ガスバリアー層としては、例えば、（ａ）アルミ箔（７〜２５μｍ）、（ｂ）金属又は金属酸化物を蒸着等でプラスチックフィルム等に積層したもの、例えば、酸化珪素蒸着プラスチックフィルム、酸化アルミ蒸着プラスチックフィルム、アルミ蒸着プラスチックフィルム、（ｃ）その他、ポリアクリロニトリル系樹脂、ＥＶＯＨ（エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）フィルム、ＰＶＤＣコート二軸延伸プラスチックフィルム等が挙げられ、所望の性能に応じて適宜選択され得る。
【００１６】
接着層としては、射出樹脂と接着するものであれば特に限定されないが、通常、射出樹脂と同材質のプラスチックや、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）を含有するポリエチレン等接着性を有する樹脂、又はそれら樹脂が共押し出し加工、あるいは、コーティング加工されたプラスチックフィルム等が好適に使用できる。
【００１７】
なお、上記各層は常法に従い、ドライラミネーション法、押出ラミネーション法、押出コーティング法その他のコーティング法によって形成される。
【００１８】
また、本発明のインモールドラベル容器本体には射出成形可能な熱可塑性樹脂、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等が使用され得る。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施例＞
本発明の第１の実施例においては、容器本体となる射出樹脂の材料としてポリプロピレンを用い、ラベル材としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）／アルミ箔（１５μｍ）／ポリプロピレンフィルム（６０μｍ）の３層が順に積層されたフィルムを用いた。このラベル材は、最外層である、ＰＥＴフィルムに文字、絵柄等を印刷した後、接着剤を用いてバリアー層であるアルミ箔をラミネートした後、最内層であるポリプロピレンフィルムを接着剤を用いてラミネートした３層フィルムを形成され、所定の形状（側面ラベルは扇型、底面ラベルは中心にゲート穴を有する円形）に打ち抜いた。
【００２０】
次いで、図１に示すように、このラベル材（側面ラベル１および底面ラベル２）を雌型３の側面および底面に配置し、雄型４を上方から押し込んだ後、ゲート５（およびゲート位置に対応する底面ラベル２のゲート穴）を通じて樹脂７をキャビティに注入し通常のインモールドラベル射出成形を行った。
【００２１】
得られた成形容器のバリアー特性を測定した結果、表１に示すような酸素透過度、透湿度の値が得られた。
【００２２】
このラベル材の最内層は容器本体の樹脂と同材料であるため、接着剤を使わずにラベル材と容器本体を一体化することができる。

なお、容器本体となる射出樹脂の材料としてポリプロピレンを用いるとともに、ラベル材として上記の他に、最外側から最内側へ向けて順に、以下の層構成からなるフィルムを用いた。
【００２３】
▲１▼ 延伸ポリプロピレンフィルム（印刷基材）（２５μｍ）／アルミ箔（バリアー層）（１５μｍ）／ヒートシール層を有する延伸ポリプロピレンフィルム（接着層）（２５μｍ）、
▲２▼ 延伸ポリプロピレンフィルム（印刷基材）（２５μｍ）／酸化珪素蒸着ポリエチレン・テレフタレートフィルム（バリアー層）（１２μｍ）／ヒートシール層を有する延伸ポリプロピレンフィルム（接着層）（２５μｍ）、
▲３▼ 未延伸ポリプロピレンフィルム（３０μｍ）／ポリエチレン・テレフタレートフィルム（印刷基材）（１２μｍ）／酸化珪素蒸着ポリエチレン・テレフタレートフィルム（バリアー層）（１２μｍ）／未延伸ポリプロピレンフィルム（接着層）（３０μｍ）、
▲４▼ 延伸ポリプロピレンフィルム（２５μｍ）／ポリエチレン・テレフタレートフィルム（印刷基材）（１２μｍ）／酸化珪素蒸着ポリエチレン・テレフタレートフィルム（バリアー層）（１２μｍ）／ヒートシール層を有する延伸ポリプロピレンフィルム（接着層）（２５μｍ）、
▲５▼ 未延伸ポリプロピレンフィルム（３０μｍ）／ポリエチレン・テレフタレートフィルム（印刷基材）（１２μｍ）／アルミ箔（バリアー層）（９μｍ）／ポリエチレン・テレフタレートフィルム（１２μｍ）／未延伸ポリプロピレンフィルム（接着層）（３０μｍ）。
【００２４】
一般にラベル材を所定の形状に打ち抜いた後にラベル材を雌型３の側面および底面に配置する場合、ラベル材のカールの大小が射出成形の歩留りに影響する。すなわち、ラベル材のカールは、小さい方が歩留りが良好となる。
【００２５】
またラベル材のカールを軽減するためには、ラベル材の層構成を中央の層を中心とした対象型の層構成とすることが好ましい。
【００２６】
上記▲１▼▲２▼▲５▼の層構成を有するラベル材において、中央の層を中心として対称型の層構成とすることができ、また▲３▼、▲４▼のラベル材もポリエチレンテレフタレートフィルム、酸化硅素蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムを一つのポリエチレンテレフタレートフィルムと考えると対称型の層構成となる。このため打ち抜き時においてラベル材のカールを軽減することができた。また▲１▼〜▲５▼の層構成を有するラベル材の場合、ガスバリアー特性および射出樹脂との密着性はいずれも良好であった。
【００２７】
＜第２実施例＞
本発明の第２の実施例においては、図２に示すように、第１の実施例と同様のラベル材を使用し、かつ中心にゲート穴６（図１参照）を有しない円形の底面側ラベル材をインサートしてインモールドラベル射出成形を行った。この実施例では底面側ラベル材にゲート穴６がないため、樹脂７を注入すると、底面ラベル２がコア（雄型）側に押しつけられた状態でキャビティ内に樹脂が充填される。したがって、成形品では容器内の底面にゲート穴６を有しないラベルが積層され、バリアー特性がより高められる（表２参照）。また、本実施例では、底面ラベルにゲート穴を設ける場合（ラベルの外周打抜き後に穴打抜き工程が必要となるため、外周打抜きと穴打抜きの精度を必要とし、高精度の打抜き加工機等が必要になる）に比べて、ラベル材の加工が容易となる。

【００２８】
＜第３実施例＞
本発明の第３の実施例においては、図３に示すように、第１の実施例と同様のラベル材を使用し、真空吸引孔８（従来装置では８’の位置）を底面キャビティと側面キャビティとが交差する位置に設けた雌型３を用いてインモールドラベル射出成形を行った。本実施例では、樹脂注入に際して側面ラベル１のあばれを防止することができるので、成形後の側面ラベル１のしわ、重なり等の発生を防止することができる。
【００２９】
＜第４実施例＞
本発明の第４の実施例においては、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の実施例と同様のラベル材を使用し、かつ、金型の側面キャビティの全高（正確には、側壁に沿った長さ）をＬH とし雌型の内周をＬR （ただし、頂部から底部にかけて漸減する）としたとき、側面ラベルの高さＬ1 、周方向長さＬ2 を、それぞれ、Ｌ1 ＝ＬH −１、Ｌ2 ＝ＬR −１（ｍｍ）として、インモールドラベル射出成形を行った。本実施例では、ラベル寸法が短く設定されるため、しわ、重なり等の発生が防止できる。特に、雌型に側面ラベル１を挿入した後雄型を押し込む際ラベル下端が側面キャビティの底に当接しないことから、ラベルが波打つこともなく容器本体に密着して積層される。この結果、図４（Ｃ）に示すように、得られた成形容器１０は側面ラベル１において所定の隙間ｄを有して積層されるが、ガスバリアー性にはほとんど影響がない。
【００３０】
＜第５実施例＞
本発明の第５の実施例においては、図５に示すように、第１の実施例と同様のラベル材を使用し、かつ、容器本体１０脚部の所定の位置に補強リブ１１を設けてインモールドラベル射出成形を行った。この補強リブ１１により容器本体１０とラベルとの材質の違いによる収縮差に起因するラベルのはがれ等を防止することができる。
【００３１】
特に、角型容器の場合には、脚部の４辺の各中心点にリブを設けることが好ましい。
【００３２】
＜第６実施例＞
本発明の第６の実施例においては、容器本体となる射出樹脂としてポリスチレン樹脂を用い、ラベル材としてポリプロピレン／接着剤／ポリ塩化ビニリデン／接着剤／ポリプロピレンの層構成からなる共押出しフィルム（厚さ６０μｍ）を用い、該ラベルの最内層側に印刷を施し、さらにその上にＥＶＡ系樹脂（ヒートシール剤）をグラビアコーティング法によりコートした。そして、図６に示すように、底部キャビティと側面キャビティとが交差する部分（同図の番号１２および１３）に対応し曲率を与えた金型（雌型３および雄型４）を用いてインモールドラベル射出成形を行った。金型に曲率を与えたため、ラベルに対する樹脂注入圧力が低下し、ラベルのインク層およびヒートシール層が摩擦等により「流れ」を防止することができる。なお、上記部分では相対的に肉厚となり、冷却後の肉厚の差に起因する「ひけ」を防止するため１．５倍以下の肉厚にとどめることが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のインモールドラベル容器によれば、バリアー性を確実に得ることができる。
また、本発明のインモールドラベル容器の製法によれば、バリアー性を有したラベルを精確な位置に積層することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインモールドラベル容器の製法を説明する説明図である。
【図２】本発明の第２の実施例の説明図である。
【図３】本発明の第３の実施例の説明図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第４の実施例の説明図である。
【図５】本発明の第５の実施例の説明図である。
【図６】本発明の第６の実施例の説明図である。

Claims (3)

1. 扇型の側面ラベルを筒状に巻いて雄型と雌型とからなる金型内に配置し、熱可塑性樹脂により金型内にインモ−ルドラベル成形したインモ−ルドラベル容器において、
   前記側面ラベルは、容器の熱可塑性樹脂の側面の外表面に溶着され、更に、当該側面ラベルは、周方向の長さが、雌型の内周よりも短く、かつ、当該側面ラベルは、側面ラベルの周方向の長さＬ２、雌型の内周をＬＲとしたとき、Ｌ２＝ＬＲ−ｙ（ｙは、０．６〜１．５ｍｍ）の関係にあり、また、上記側面ラベルは、その高さが、金型内の側面キャビティ−の全高よりも短く、かつ、当該側面ラベルは、その高さをＬ１、金型内の側面キャビティの全高をＬＨとしたときに、Ｌ１＝ＬＨ−ｘ（ｘは、０．６〜１．５ｍｍ）の関係にあり、
   更に、前記側面ラベルは、印刷基材と、容器の熱可塑性樹脂表面に融着されるヒ−トシ−ル層を有する延伸ポリプロピレンフィルムを有する構成からなり、かつ、上記の印刷基材が、延伸ポリプロピレンフィルムからなり、また、上記のヒ−トシ−ル層を有する延伸ポリプロピレンフィルムが、上記容器の熱可塑性樹脂と同材質のプラスチック、または、エチレン−酢酸ビニル共重合体を含有するポリエチレンからなる接着性を有する樹脂、又はそれらの樹脂による共押し出し加工またはコ−ティング加工されたプラスチックフィルムからなるヒ−トシ−ル層を有する延伸ポリプロピレンフィルムからなり、
   また、上記インモ−ルドラベル容器は、金型を構成する底部キャビティと側面キャビティとが交差する部分に対応し曲率を与えた雌型および雄型からなる金型を用いてインモ−ルドラベル成形したインモ−ルドラベル容器からなることを特徴とするインモ−ルドラベル容器。
2. 上記容器の脚部に補強リブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のインモ−ルドラベル容器。
3. 上記容器は、透明であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載のインモ−ルドラベル容器。

Images