JP4226690B2 - ストレッチシュリンクラベル - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、合成樹脂製容器、ガラス製容器又は金属製容器等の被装着物に装着するラベルに関し、更に詳しくは、自己伸縮性によって被装着物に装着でき、且つ熱によって収縮するストレッチシュリンクラベルに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、例えば、ポリエチレンテレフタレート製容器(いわゆるPETボトル)等の被装着物に装着されるラベルとしては、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル等の延伸フィルムを筒状に形成したシュリンクラベルが知られており、かかるシュリンクラベルは、被装着物に外嵌し、且つ熱収縮させることにより被装着物に装着することができる。
【0003】
また、弾性力を有するフィルムを筒状に形成し、外力が加えられることにより伸張し、且つ該外力が解除されることによりほぼ元の形状に縮径するストレッチラベルも知られており、かかるストレッチラベルは、それを径大となるように伸張させて被装着物に外嵌し、且つ外力を解除すると弾性力によって縮径することにより被装着物に装着することができる。
【0004】
上記シュリンクラベルは、被装着物の形状に拘わらず被装着物の形状に沿って密着するので装着仕上がりが良いという利点があるが、その一方で、シュリンクラベルは、保管、運搬時等の温度が高くなると自然収縮が起こるので注意して管理(例えば、25℃以下で保管する等のような管理)しなければならないという欠点を有する。
加えて、例えば、シュリンクラベルを炭酸飲料入り容器に熱収縮させて装着した場合に於いて、開栓後の容器の微妙な変形によってラベルの装着位置がずれることがある。
【0005】
一方、上記ストレッチラベルは、装着後に被装着物の微妙な変形が生じた場合であっても、弾性力により縮径して被装着物に密着するので、ラベルのずれが極めて生じにくいという利点があるが、その一方で、自己伸縮性の限界から凹凸形状の被装着物には装着できない、即ち、被装着物の直胴部分(例えば、円柱状の容器の胴部分)にしかストレッチラベルは装着できないという欠点を有する。
【0006】
従って、両者の利点を併有するラベルは好ましく、既に、ストレッチシュリンクラベルという着想がなされている(実開平7−41568号)。
【0007】
また、熱収縮性と自己伸縮性を有するフィルムとして、特開平9−254338号公報には、エチレン−酢酸ビニル共重合体等からなる両表面層と、ビカット軟化点が60℃以下のポリオレフィン系エラストマーを含む層と、ポリプロピレン系樹脂からなる層との少なくとも4層構造のフィルムが開示されている。
【0008】
しかしながら、上記従来のストレッチシュリンクフィルムは、食品や雑貨等の包装に使用され、縦及び横の二軸に熱収縮するものであって、シュリンクラベルやストレッチラベルのように筒状に形成して容器のラベルとして使用されるものではない。
【0009】
本発明は、従来とは異なる材質を以て、シュリンクラベルとストレッチラベルの利点を併有し、実用的価値の高いストレッチシュリンクラベルを提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、近年注目されているシングルサイト系メタロセン触媒を用いて重合された線状低密度ポリエチレン(以下、「メタロセンPE」と略称することがある)に着目した。
即ち、メタロセンPEは、ポリエチレンであるため汎用樹脂に含まれ比較的安価であり、又、メタロセンPEフィルムは、高透明性、破れ難い等の特性を有し、かかる原料によって形成されたラベルは実用的価値が高い。
【0011】
該メタロセンPEフィルムをラベルに用いることは、特開平9−297539号公報に開示されているが、該公報のラベルは、ストレッチラベルであって熱収縮性を有しない。
また、通常、フィルムを延伸し且つヒートセットして延伸処理を完了した後の延伸フィルムは、自己伸縮性(ストレッチ性)を有さないのは周知である。
【0012】
しかしながら、本発明者は、鋭意研究を重ねた末、その延伸処理を工夫してフィルムの屈折率を所定の範囲にすることにより、メタロセンPEフィルムが、熱収縮性を有し、且つ自己伸縮性を有することを突き止め、該知見に基づき上記課題を解決する手段を講じたのである。
【0013】
即ち、その手段とは、ラベル本体1が、シングルサイト系メタロセン触媒を用いて重合された線状低密度ポリエチレンフィルムから形成されており、該フィルムは、ラベル本体1の周方向Xに於ける屈折率が1.520〜1.550の範囲となるように延伸処理されており、前記線状低密度ポリエチレンフィルムを周方向(X)に1.25倍伸長させた状態で3秒間保持した後の復元率が2.0%以上3.5%以下で、且つ、80℃温水中に10秒間浸漬後のフィルムを周方向(X)に1.25倍伸長させた状態で3秒間保持した後の復元率が4.1%以上7.0%以下であることによりストレッチシュリンクラベルを構成することにある(請求項1)。
【0014】
上記のようにラベル本体1を形成するメタロセンPEフィルムを、その周方向Xに於ける屈折率が1.520〜1.550の範囲になるように延伸処理することにより、弾性力を保持しつつ周方向Xに熱収縮する性質を有するストレッチシュリンクラベルとなる。よって、ラベルの自己伸縮性を利用して該ラベルを被装着物に装着することができ、又、ラベルを熱収縮によって装着した後、該ラベルを伸縮させることもできる。
【0015】
ここで、ラベル本体1の周方向Xに於ける屈折率とは、メタロセンPEフィルムを筒状に形成した際に周方向Xとなる方向に於いて測定した屈折率をいう。さらに、周方向Xの屈折率が1.520〜1.550の範囲となるように延伸処理されたメタロセンPEフィルムは、延伸処理工程に於ける延伸倍率、延伸加熱温度等を適宜選択して延伸処理を行うことにより簡単に得ることができるが、その具体例は後述する。
【0016】
メタロセンPEフィルムの周方向Xの屈折率は、上記のように1.520〜1.550の範囲であり、更には、1.520〜1.540の範囲がより好ましい。メタロセンPEフィルムの周方向Xの屈折率を1.515より小さくすると、熱収縮性に劣り、一方、該屈折率を1.550より大きくすると、熱収縮性には優れるが自己収縮性に劣るからである。
【0017】
さらに、本発明のシングルサイト系メタロセン触媒は、特開平9−297539号公報に開示されたものを用いればよい。
該シングルサイト系メタロセン触媒について簡単に説明すると、シングルサイト系メタロセン触媒は、メタロセン系遷移金属化合物と有機アルミニウム化合物又はホウ素化合物を結合させた構造からなり、必要に応じてシリカゲル、ゼオライト、珪藻土等の無機物に担持させて使用してもよい。
【0018】
また、本発明のメタロセンPEは、密度0.900〜0.935g/cm3のものが好ましく用いられる(請求項2)。
尚、原料に必要に応じて、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等の各種添加剤を添加してもよい。
【0019】
上記屈折率からなるメタロセンPEフィルムは、所定温度以上で加熱することにより収縮するが、中でも、メタロセンPEフィルムを80℃温水中に10秒間浸漬後の周方向Xに於ける熱収縮率(以下、周方向Xの熱収縮率を「熱収縮率A」という場合がある)が、10%以上になるよう延伸処理されていることは、低温、低熱量で収縮することができる点から好ましく(請求項3)、かかるラベルは、例えば、湾曲面を有する容器に装着するに適する。
【0020】
ここで、メタロセンPEフィルムの熱収縮率Aとは、延伸処理されたメタロセンPEフィルムを80℃の温水中に10秒間浸した後、ラベル本体1の周方向X(メタロセンPEフィルムを筒状に形成した際に周方向Xとなる方向)に於ける収縮率を言い、熱収縮率A={(元の周方向Xの長さ−浸漬後の周方向Xの長さ)/(元の周方向Xの長さ)}×100で表される。
尚、熱収縮率Aは、熱収縮して被装着物に装着するため10%以上であれば特に限定されるものではないが、例えば、好ましい範囲として熱収縮率10〜35%、より好ましくは10〜30%、更に好ましくは15〜30%程度と考えられる。
【0021】
さらに、上記屈折率からなるメタロセンPEフィルムは、周方向Xに自己伸縮性を有するが、周方向Xに1.25倍伸長させた状態で3秒間保持した後の復元率(以下、「復元率A」という場合がある)が、2.0%以上3.5%以下で、且つ80℃温水中に10秒間浸漬後のフィルムを周方向Xに1.25倍伸長させた状態で3秒間保持した後の復元率(以下、「復元率B」という場合がある)が、4.1%以上7.0%以下になるように延伸処理されている。これにより、熱収縮処理を行った後(被装着物に装着後)であっても伸張による弾性収縮力によってラベルの装着位置のずれが極めて起こり難い。
【0022】
ここで、復元率Aとは、メタロセンPEフィルムを筒状に形成した際に周方向Xとなる方向に、延伸処理されたフィルムを元の長さの1.25倍に伸張させた状態で3秒間保持した後、引張力を解除することによって復元する割合を言い、復元率A={(引張解除後の周方向Xの長さ−元の周方向Xの長さ)/(元の周方向Xの長さ)}×100で表される。
また、復元率Bとは、延伸処理されたメタロセンPEフィルムを80℃温水中に10秒間浸した後、メタロセンPEフィルムを筒状に形成した際に周方向Xとなる方向に、そのフィルムを浸漬後(収縮後)の長さの1.25倍に伸張させた状態で3秒間保持した後、引張力を解除することによって復元する割合を言い、復元率B={(引張解除後の周方向Xの長さ−浸漬後の周方向Xの長さ)/(浸漬後の周方向Xの長さ)}×100で表される。
【0023】
尚、好ましい自己伸縮性を有する範囲としては、復元率Aは、上記のように5%以下、より好ましい範囲は、3%以下程度と考えられる(尚、メタロセンPEフィルムの性質上、復元率が0以下とはならない)。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1の二点鎖線に示すように、1は、シングルサイト系メタロセン触媒を用いて重合された線状低密度ポリエチレンフィルムが筒状に形成されたラベル本体を示す。
【0025】
該メタロセンPEフィルムは、幅方向(即ち、筒状に形成した時のラベル本体1の周方向X)に延伸処理が施され、又、必要に応じて、長手方向(即ち、筒状に形成した時のラベル本体1の縦方向Y)に延伸処理が施され、ラベル本体1の周方向Xの屈折率が、1.520〜1.550、より好ましくは、1.520〜1.540に形成されている。尚、フィルムの厚みは、特に限定されず、通常の厚み(例えば50μm)に形成されている。
【0026】
また、前記ラベル本体1の一面(被装着物2に接する面)には、印刷層として、例えば、グラビア印刷等の印刷手段によって、ポリウレタン系のインキ等を用いて任意のデザインの印刷が施されている。
一方、ラベル本体1の他面(被装着物2に接しない面)には、オーバーコート層として、例えば、アクリル系樹脂からなる保護膜が形成されている。
【0027】
<製造方法>
次に、上記構成からなるストレッチシュリンクラベルの製造方法の一例について説明する。
シングルサイト系メタロセン触媒を用いて重合された線状低密度ポリエチレンを押出機に供給して、約210℃の温度下で溶融押出する。
【0028】
これをT型口金に導入し、単層のシートを形成する。
次に、このシートを約85℃に加熱して幅方向に4倍延伸する。
【0029】
その後、緊張状態で約85℃の熱処理ゾーンで固定し、テンターの外部に出して冷却し、コアに巻き取りメタロセンPEフィルムを製造する。
【0030】
次に、このフィルムの一面に、水性インキを用いて8色からなるデザインのグラビア印刷を行って印刷層を形成し、一方、フィルムの他面には、損傷防止のためにアクリル系樹脂を塗布してオーバーコート層を形成し、印刷ロールとして巻き取る。
【0031】
この印刷ロールを適当な幅にスリットして1列づつの巻物とし、これを印刷面が内側になり、且つフィルムの幅方向が被装着物2の周方向Xになるように筒状に丸め、両端辺を接着剤や熱融着等で接着し長尺筒状に形成し、該長尺筒状体を所定間隔に裁断することによりストレッチシュリンクラベルが製造される。
【0032】
<使用方法>
このようにして製造された筒状のストレッチシュリンクラベルは、ストレッチラベル自動装着装置に供給し、該装置の拡径アームによってラベルが径大となるように伸張させ、その状態で被装着物2として内部充填済みのポリエチレンテレフタレート製の1.5リットル容器(いわゆるPET容器)であって、その胴部がラベルの周囲よりも僅かに大きい容器に外嵌した後、装着装置の拡径アームを抜取ることによりラベルは縮径して被装着物2に装着される。
【0033】
その後、スチームトンネル(トンネル内温度約80〜90℃)を通過させることにより、熱収縮して被装着物2の肩部2bの形状にも適合して密着し、ラベルは被装着物2に装着される(図1参照)。
そして、熱収縮によって装着された後でも、本発明に係るラベルは、自己伸縮性を有するので、被装着物2が僅かに変形してもラベル自身が縮径し、装着位置がずれる虞が殆どない。
【0034】
【実施例】
上記のような実施形態において、下記組成からなるメタロセンPEを用いて実施例1〜4及び比較例1〜3に示す屈折率のメタロセンPEフィルムを準備し、該フィルムを筒状にしてラベルを形成し、各ラベルについて熱収縮率、復元率、装着仕上がりについて調べた。
尚、各ラベルは、上記<製造方法>に例示した手法によって形成した。
但し、各ラベルは下記の屈折率となるように、上記<製造方法>中、延伸倍率を変えてそれぞれ形成した。
【0035】
(メタロセンPEの組成)
密度0.915g/cm3のメタロセンPE(商品名:ユメリット1540F(宇部興産株式会社製))を用いた。
【0036】
(実施例1)
実施例1では、ラベル本体1の周方向X(「周方向X」とは、メタロセンPEフィルムを筒状にしてラベル本体1を形成した際に周方向となる方向をいい、「縦方向Y」とは、メタロセンPEフィルムを筒状にしてラベル本体1を形成した際に縦方向となる方向をいう。以下同様)の屈折率が1.520に形成されたメタロセンPEフィルムを用いた。
(実施例2)
実施例2では、ラベル本体1の周方向Xの屈折率が1.530に形成されたメタロセンPEフィルムを用いた。
(実施例3)
実施例3では、ラベル本体1の周方向Xの屈折率が1.540に形成されたメタロセンPEフィルムを用いた。
(実施例4)
実施例4では、ラベル本体1の周方向Xの屈折率が1.550に形成されたメタロセンPEフィルムを用いた。
【0037】
(比較例1)
比較例1では、ラベル本体1の周方向Xに於いて測定したの屈折率が1.500に形成されたメタロセンPEフィルムを用いた。
(比較例2)
比較例2では、ラベル本体1の周方向Xの屈折率が1.510に形成されたメタロセンPEフィルムを用いた。
(比較例3)
比較例3では、ラベル本体1の周方向Xの屈折率が1.560に形成されたメタロセンPEフィルムを用いた。
例2)
【0038】
(各種試験)
上記実施例1〜4及び比較例1〜3のラベルの複数(各3個)について、下記の手法により熱収縮率、復元率を測定し、その平均値を求め、又、装着仕上がりについて確認した。
▲1▼.熱収縮率
実施例1〜4及び比較例1〜3のラベルから10cm×10cm(縦方向Yの長さ×周方向Xの長さ)の試験片を切り取り、その試験片を80℃の温水中に10秒間浸した後、ラベル本体1の周方向Xの長さとラベル本体1の縦方向Yの長さを測定し、次式によって周方向Xの熱収縮率Aと縦方向Yの熱収縮率Bを求めた。
熱収縮率A={(元の周方向Xの長さ−浸漬後の周方向Xの長さ)/(元の周方向Xの長さ)}×100
熱収縮率B={(元の縦方向Yの長さ−浸漬後の縦方向Yの長さ)/(元の縦方向Yの長さ)}×100
▲2▼.復元率
実施例1〜4及び比較例1〜3のラベルから1cm×10cm(縦方向Yの長さ×周方向Xの長さ)の試験片を切り取り、常温下、その試験片の両端辺をラベル本体1の周方向Xに長さ1.25倍に伸張するように引張った状態で3秒間保持した後、引張力を解除してその長さを測定し、次式によって周方向Xの復元率Aを求めた。
復元率A={(引張解除後の長さ−元の周方向Xの長さ)/(元の周方向Xの長さ)}×100
また、実施例1〜4及び比較例1〜3のラベルから1cm×10cm(縦方向Yの長さ×周方向Xの長さ)の試験片を切り取り、その試験片を80℃の温水中に10秒間浸した後、その浸漬後の周方向Xの長さを測定した。
次に、常温下、浸漬後の試験片の両端辺をラベル本体1の周方向Xに長さ1.25倍に伸張するように引張った状態で3秒間保持した後、引張力を解除した後の試験片の周方向Xの長さを測定し、次式によって周方向Xの復元率Bを求めた。
復元率B={(引張解除後の長さ−浸漬後の周方向Xの長さ)/(浸漬後の周方向Xの長さ)}×100
▲3▼.装着仕上がり
実施例1〜4及び比較例1〜3のラベルを上記<使用方法>と同様の手法で被装着物に装着(熱収縮)させた後、皺の有無、被装着物への密着性等の主として装着後のラベルの外観を視覚によって確認した。
【0039】
(試験及び評価)
実施例1〜4及び比較例1〜3のラベルの試験結果を表1に示す。
尚、表中、装着仕上りの項に於いて、極めて美麗な外観を呈するラベルを◎、美麗な外観を呈するラベルを◯、商品として通用する程度の外観を呈するラベルを△、商品価値を有しないラベルを×として表す。
【0040】
【表1】
【0041】
実施例1〜4に於けるラベルは、80℃加熱によってシュリンク装着可能な程度まで収縮し、又、装着仕上がりも良好であると共に、ストレッチ装着可能な程度に自己伸縮性を有し、しかも、加熱収縮後に於いても同様の性質を有する。
【0042】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るストレッチシュリンクラベルは、シュリンクラベルとストレッチラベルの利点を併有しつつ、従来のストレッチシュリンクラベルに比してフィルムの構造が簡易であるため容易に製造できる。
また、フィルムの原料としてメタロセンPEを用いているので、比較的安価であり、又、メタロセンPEフィルムの高透明性、高耐擦傷性、高剛性等の特性を有する。
よって、実用的価値の高いストレッチシュリンクラベルである。
【0043】
さらに、請求項3記載の手段によれば、80℃に加熱することによりラベル本体の周方向に10%以上熱収縮するため、低温、低熱量で熱収縮するという更なる利点がある。
【0044】
また、ラベルは、周方向の復元率が、2.0%以上3.5%以下で、且つ80℃加熱収縮後の周方向の復元率が、4.1%以上7.0%以下であるため、熱収縮処理を行った後(被装着物に装着後)であっても伸張による弾性収縮力によってラベルの装着位置のずれが極めて起こり難いという更なる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るストレッチシュリンクラベルを被装着物に被せた状態を示す斜視図。尚、二点鎖線でラベルの斜視図を併せて示す。
【符号の説明】
1…ラベル本体、X…ラベル本体の周方向
Claims (4)
- ラベル本体(1)が、シングルサイト系メタロセン触媒を用いて重合された線状低密度ポリエチレンフィルムから形成されており、該フィルムは、ラベル本体(1)の周方向(X)に於ける屈折率が1.520〜1.550の範囲となるように延伸処理されており、前記線状低密度ポリエチレンフィルムを周方向(X)に1.25倍伸長させた状態で3秒間保持した後の復元率が2.0%以上3.5%以下で、且つ、80℃温水中に10秒間浸漬後のフィルムを周方向(X)に1.25倍伸長させた状態で3秒間保持した後の復元率が4.1%以上7.0%以下であることを特徴とするストレッチシュリンクラベル。
- 前記フィルムが、密度0.900〜0.935g/cm3 の線状低密度ポリエチレンから形成されている請求項1記載のストレッチシュリンクラベル。
- 前記線状低密度ポリエチレンフィルムを80℃温水中に10秒間浸漬後の周方向(X)に於ける熱収縮率が、10%以上である請求項1又は2記載のストレッチシュリンクラベル。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のストレッチシュリンクラベルが装着されてなる容器であって、前記ストレッチシュリンクラベルを径大となるように伸長させ、装着前の前記ストレッチシュリンクラベルの周囲よりも大きい胴部に外嵌させて装着した後、熱収縮させることにより前記容器に前記ストレッチシュリンクラベルが密着されていることを特徴とする容器。
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