JP4382187B2 - 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、容器等に熱収縮により装着されるシュリンクラベル、特に、ボイル(煮沸)又はレトルト(高温、高圧殺菌)処理に付される容器用として好適なシュリンクラベルに関する。
【0002】
【従来の技術】
飲料や食品には、殺菌のため、約100℃の熱湯で処理するボイル処理や、100〜125℃程度の熱水や蒸気で処理するレトルト処理を施すものがある。このような飲料や食品用の容器等に装着されるシュリンクラベルとして、エチレン−プロピレンランダム共重合体又はこれに石油樹脂を加えた樹脂組成物で形成されたベースフィルムの少なくとも片面に印刷を施したものが用いられている。
【0003】
しかし、このシュリンクラベルは、(1)耐ボイル性、耐レトルト性が十分でない、(2)光沢が劣り、印刷が美しく仕上がらない、(3)熱収縮の際、収縮速度が遅い上、熱源を離すと緩みが生じ、フィット性(密着性、締め付け性)に劣る、(4)有機溶剤によるシールができず、ヒートシールや超音波シールを施すため、シール部に皺が発生しやすいなどの課題を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、耐熱性に優れ、十分な耐ボイル性及び耐レトルト性を有するシュリンクラベルを提供することにある。
本発明の他の目的は、優れた光沢を有すると共に、熱収縮の際のフィット性に優れ、しかも溶剤により容易にシールできるシュリンクラベルを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討した結果、ベースフィルムを特定のポリマーからなる層を有するフィルムで構成し、且つベースフィルムの熱収縮率を特定の範囲に設定すると、高い耐熱性、光沢及びフィット性が得られるだけでなく、溶剤シールが可能となることを見出し、本発明を完成した。
【0006】
すなわち、本発明は、ベースフィルムの少なくとも一方の面に印刷層が設けられたシュリンクラベルであって、前記ベースフィルムが、エチレンとプロピレンの比率が前者/後者(重量比)=2/98〜5/95のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる厚み25〜75μmの中心層と、該中心層の両面に積層されたガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の範囲にある非晶性環状オレフィン系重合体からなる厚み0.5〜5μmの表面層とで構成されている、一方向のみに延伸された一軸配向フィルム又は主に一方向に延伸され且つ該方向と直交する方向に延伸倍率1.5倍以下で延伸された二軸配向フィルムで構成され、且つ前記ベースフィルムを90℃の温水中に10秒間浸漬したときの主配向方向Xにおける熱収縮率が15〜50%であり、方向Xが周方向となるように筒状に形成されたシュリンクラベルを提供する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は本発明のシュリンクラベルの一例を示す概略断面図、図2は本発明のシュリンクラベルの他の例を示す概略断面図である。図3は図1のシュリンクラベルを被装着物(容器)に装着する際の状態を示す斜視図である。なお、同一の部材や部分には同一の符号が付されている。
【0008】
図1のシュリンクラベル1は、ベースフィルム2と、ベースフィルム2の一方の面に設けられた印刷層3とで構成されており、該ベースフィルム2は、ガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の範囲にある非晶性環状オレフィン系重合体からなる一軸又は二軸配向フィルムで構成されている。
【0009】
前記非晶性環状オレフィン系重合体には、(A)エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンなどのα−オレフィンと少なくとも1種の環状オレフィンとの共重合体(以下、「環状オレフィン共重合体」と称することがある)、及び(B)環状オレフィンの開環重合体又はその水添物が含まれる。
【0010】
前記重合体(A)及び(B)における環状オレフィンとしては、例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(ノルボルネン)、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、ヘキサシクロ[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]−4−ヘプタデセン、オクタシクロ[8.8.0.12,9.14,7.111,18.113,16.03,8.012,17]−5−ドコセン、ペンタシクロ[6.6.1.13,6.02,7.09,14]−4−ヘキサデセン、ヘプタシクロ−5−イコセン、ヘプタシクロ−5−ヘンイコセン、トリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセン、トリシクロ[4.3.0.12,5]−3−ウンデセン、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,14]−4−ペンタデセン、ペンタシクロペンタデカジエン、ペンタシクロ[4.7.0.12,5.08,13.19,12]−3−ペンタデセン、ノナシクロ[9.10.1.14,7.113,20.115,18.02,10.012,21.014,19]−5−ペンタコセンなどの多環式環状オレフィン等が挙げられる。これらの環状オレフィンは、環に、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル基などのエステル基、メチル基などのアルキル基、ハロアルキル基、シアノ基、ハロゲン原子等の置換基を有していてもよい。
【0011】
前記環状オレフィン共重合体(A)は、例えば、前記α−オレフィンと環状オレフィンとを、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒中、いわゆるチーグラー触媒や前記メタロセン触媒などの触媒を用いて重合することにより得ることができる。このような環状オレフィン共重合体(A)は市販されており、例えば、商品名「アペル」(三井化学(株)製)などが使用できる。
【0012】
前記環状オレフィンの開環重合体又はその水添物(B)は、例えば、前記環状オレフィンを、モリブデン化合物やタングステン化合物を触媒としたメタセシス重合(開環重合)に付し、通常、得られたポリマーをさらに水添することにより製造できる。このような重合体(B)は市販されており、例えば、商品名「アートン」(日本合成ゴム(株)製)、商品名「ゼオネックス」(日本ゼオン(株)製)などが使用できる。
【0013】
好ましい非晶性環状オレフィン系重合体は、前記環状オレフィン共重合体(A)である。なかでも、エチレンとビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(ノルボルネン)又はテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンとの共重合体が好ましく、特にエチレン含有量が60〜85モル%(とりわけ70〜80モル%)の範囲のものが好ましい。
【0014】
非晶性環状オレフィン系重合体のガラス転移温度(Tg)は、80〜150℃であり、好ましくは90〜130℃程度である。ガラス転移温度が80℃未満では耐熱性に劣り、また150℃を超えるとラベルが脆くなりやすい。
【0015】
前記非晶性環状オレフィン系重合体は単独で又は2種以上混合して使用できる。ベースフィルム2は、さらに必要に応じ、溶剤シール性等を損なわない範囲で他のポリマーを少量含んでいてもよく、また、ボイル処理やレトルト処理時等におけるフィルム同士の融着を防止するため、無機微粒子を含んでいてもよい。
【0016】
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの無機酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの炭酸塩;ケイ酸カルシウム、ガラスビーズ、タルク、クレー、マイカなどのケイ酸塩などが挙げられる。無機微粒子の平均粒径は、例えば1〜10μm、好ましくは3〜7μm程度である。無機微粒子の量は、前記ベースフィルム2(非晶性環状オレフィン系重合体からなる層)の構成成分全量に対して、例えば0.05〜0.50重量%、好ましくは0.08〜0.30重量%程度である。
ベースフィルム2の厚みは、例えば30〜80μm、好ましくは40〜60μm程度である。
【0017】
本発明において、ベースフィルムは、必ずしも前記非晶性環状オレフィン系重合体からなる層のみで構成されている必要はなく、前記非晶性環状オレフィン系重合体からなる層を少なくとも表面に有していればよい。
【0018】
例えば、図2に示されるシュリンクラベル11は、ベースフィルム12と、ベースフィルム12の一方の面に設けられた印刷層3とで構成されており、該ベースフィルム12は、プロピレン系重合体からなる中心層4と、該中心層4の両面に積層されたガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の範囲にある非晶性環状オレフィン系重合体からなる表面層5,5で構成されている。このようなラベルでは、表面層5,5を前記非晶性環状オレフィン系重合体で形成するため、該非晶性環状オレフィン系重合体の利点を生かせるとともに、高価な非晶性環状オレフィン系重合体の使用量を低減でき、コスト的に有利となる。
【0019】
前記プロピレン系重合体としては、プロピレンを構成モノマーとして含む重合体、例えば、エチレン−プロピレンランダム共重合体などが挙げられる。このエチレン−プロピレンランダム共重合体において、エチレンとプロピレンの比率は、例えば、前者/後者(重量比)=2/98〜5/95程度である。
【0020】
前記中心層4は、いわゆるタッキファイヤ、例えば、石油樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、クマロン・インデン樹脂、スチレン樹脂などを含んでいてもよい。これらのタッキファイヤの量は、中心層4の構成成分全量に対して、例えば5〜30重量%程度である。中心層4の厚みは、例えば25〜75μm、好ましくは35〜55μm程度である。
【0021】
表面層5,5を構成する非晶性環状オレフィン系重合体としては、前記と同様のものを使用できる。表面層5,5は、さらに必要に応じ、溶剤シール性等を損なわない範囲で他のポリマーを少量含んでいてもよく、また、ボイル処理やレトルト処理時等におけるフィルム同士の融着を防止するため、無機微粒子を含んでいてもよい。無機微粒子の種類、平均粒径は前記と同様である。無機微粒子の量は、前記表面層5,5(非晶性環状オレフィン系重合体からなる層)の構成成分全量に対して、例えば0.05〜0.50重量%、好ましくは0.08〜0.30重量%程度である。表面層5,5の厚みは、それぞれ、例えば0.5〜5μm、好ましくは1〜4μm程度である。
【0022】
前記ベースフィルム2又は表面層5のうち印刷層3側の表面には、印刷性を向上させるため、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理、酸処理などの慣用の表面処理を施してもよい。また、ベースフィルム2、中心層4、表面層5,5には、必要に応じて、滑剤、充填剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、着色剤などの各種添加剤を添加してもよい。
【0023】
なお、前記ベースフィルム2、中心層4及び表面層5,5はそれぞれ複数の層で構成することもできる。また、中心層4と表面層5,5との間に、剛性、自然収縮性等を損なわない範囲で他の樹脂層を設けてもよく、ベースフィルム2、表面層5の表面には、損傷防止等のため、アクリル系樹脂などからなるオーバーコート層を設けてもよい。
【0024】
本発明におけるベースフィルムは、単層フィルムや積層フィルムを製造する際に用いられる慣用の方法、例えば、押出法、共押出法などにより製造できる。例えば、図1に示されるベースフィルム2は、ベースフィルム2を形成する樹脂を含む樹脂組成物をTダイを備えた押出機を用いて溶融押出しし、冷却ロールにより冷却した後、延伸処理することにより得ることができる。また、図2に示されるベースフィルム12は、中心層4を形成する樹脂を含む樹脂組成物と、表面層5,5を形成する樹脂を含む樹脂組成物とを、Tダイを備え、合流方式がフィードブロック2種3層型の押出機を用いて溶融押出しし、冷却ロールにより冷却した後、延伸処理することにより得ることができる。図2に示されるベースフィルム12では、中心層4及び表面層5,5が何れもオレフィン系重合体で形成されているので、接着剤を用いることなく積層が可能であるが、必要に応じて接着用の層を介在させてもよい。なお、Tダイに代えて環状ダイを用いることもできる。
【0025】
延伸は、テンター方式、チューブ方式の何れの方式で行うこともできる。延伸処理は、通常、100〜180℃程度の温度で、幅方向(横方向;TD方向)に4〜8倍、好ましくは5〜7倍程度延伸することにより行われる。なお、必要に応じて、例えば長さ方向(縦方向;MD方向)にも、低い延伸倍率(例えば1.5倍程度以下)で延伸処理を施すことができる。本発明におけるベースフィルムには、このように、一方向のみに延伸された一軸配向フィルム、及び主に一方向に延伸され、且つ該方向と直交する方向に若干延伸された二軸配向フィルムが含まれる。
こうして得られるベースフィルム2,12は、幅方向(主に延伸処理を施した方向)に配向性を有し、該方向に熱収縮性を示す。
【0026】
本発明のシュリンクラベルでは、前記ベースフィルム2,12を90℃の温水中に10秒間浸漬した後の主配向方向X(主に延伸処理を施した方向;前記の場合幅方向)における熱収縮率(以下、「熱収縮率A」という場合がある)が15〜50%、好ましくは18〜40%程度である。本発明では、ベースフィルムがこのような物性を有するため、低温、低熱量で熱収縮が可能である。このため、例えば、湾曲面を有する容器にも簡易にしかも密着性よく装着できる。なお、熱収縮率Aは下記式で表される。
熱収縮率A(%)=[{(方向Xの元の長さ)−(方向Xの浸漬後の長さ)}/(方向Xの元の長さ)]×100
前記熱収縮率Aは、ベースフィルム2や中心層4、表面層5,5を構成する樹脂の種類、延伸倍率等の延伸条件などを適宜選択することにより調整できる。
【0027】
本発明のシュリンクラベル1,11は、上記のようにして得られたベースフィルム2,12の少なくとも一方の面に、グラビア印刷等の慣用の印刷法により所望の画像、文字を印刷して印刷層3を形成することにより製造できる。そして、印刷層3を形成した後、通常、所望の幅の長尺帯状に切断し、例えば印刷面を内側にして、ベースフィルム2のうち前記方向Xが周方向となり、ベースフィルム2,12の前記方向Xと直交する方向Yが長さ方向となるように筒状に丸め、両端辺を溶剤や熱融着等で接着した後、必要に応じて所望の長さに切断することにより、筒状のシュリンクラベルとすることができる。
【0028】
前記印刷層3を形成する際の印刷インキとしては、特に限定されず、慣用の印刷インキを使用できるが、ボイル処理やレトルト処理時において色の変化の少ないインキ、例えば、反応型のウレタン系インキを用いるのが好ましい。この反応型ウレタン系インキには、ビヒクルを構成する樹脂として、ポリイソシアネートプレポリマー硬化剤と、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオールなどのポリオールとを組み合わせて用いる2液型のインキが含まれる。
【0029】
本発明のシュリンクラベルの好ましい態様では、印刷層3を内側とし、前記方向Xが周方向となるように筒状に形成され、有機溶剤でセンターシールされている。このようなラベルは、円筒状胴部を有する容器に容易に装着できると共に、ヒートシールされたラベルのように皺が生じることがなく、また光沢に優れ、美麗な外観を呈する。
【0030】
前記有機溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素;塩化メチル、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチル、1,2−ジクロロエタン、塩化プロピルなどのハロゲン化炭化水素;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの鎖状又は環状エーテル;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステルなどが挙げられる。これらの中でも、沸点が20〜70℃程度、特に25〜50℃程度の有機溶媒が作業性等の点で好ましい。
【0031】
本発明のシュリンクラベルでは、ベースフィルムが、前記非晶性環状オレフィン系重合体からなる層を少なくとも表面に有しているため、従来のベースフィルムをプロピレン系重合体で形成する場合と比較して、耐熱性が高く、耐ボイル性、耐レトルト性に優れる。また、優れた光沢を有し、透明性も良好であるため、印刷が美麗である。さらに、熱収縮の際、収縮速度が速い上、熱源を離した後、経日しても緩むことがなく、フィット性(密着性、締め付け性)に優れる。加えて、前記非晶性環状オレフィン系重合体が非晶性且つバルキーな基を有するためか、有機溶剤により容易にシールできる。このため、皺などが生じにくく見栄えが良好である。さらに、腰が強いため、製造ライン速度を速めることができ、生産性を向上できると共に、薄肉化できるのでコストダウンも可能である。
【0032】
上記のようにして得られた筒状のシュリンクラベル1,11を自動ラベル装着装置に供給し、必要な長さに切断した後、通常内容物を充填した被装着物6(例えば、PETボトルなどのプラスチック製又はガラス製の瓶状容器など)に連続的に被嵌し、所定温度(例えば、80〜90℃程度)のスチームトンネルや熱風トンネルを通過させて熱収縮させることにより、該シュリンクラベル1,11を被装着物6に装着できる。この際、被装着物6に被嵌したラベルは熱収縮するので、被装着物6の肩部の形状などにも適合して密着する。なお、ガラス瓶のように耐熱性のある容器に本発明のシュリンクラベルを装着し、内容物を充填後、ボイル処理やレトルト処理を施しても、ラベルの耐熱性が良好であるため、外観が損なわれない。
【0033】
【発明の効果】
本発明のシュリンクラベルは、ベースフィルムの少なくとも表面が特定の樹脂で構成され、且つベースフィルムの熱収縮率が特定の範囲に設定されているため、耐熱性に優れ、十分な耐ボイル性及び耐レトルト性を有するとともに、良好な光沢を有し、熱収縮の際のフィット性に優れ、しかも溶剤により容易にシールできるという効果を奏する。
【0034】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【0035】
実施例1
非晶性環状オレフィン系重合体(商品名「アペルAPL6509」、密度1.02g/cm3、Tg80℃、三井化学(株)製)100重量部と、無機微粒子(無定形シリカ、平均粒径2〜3μm)0.5重量部との混合物を、押出機を用いてTダイから温度280℃で押出し、次いで110℃で幅方向(TD方向)に3.4倍テンター延伸することにより厚み40μmのベースフィルムを得た。
このベースフィルムから10cm×10cm(幅方向(TD方向)の長さ×長さ方向(MD方向)の長さ)の試験片を切り取り、この試験片を90℃の温水中に10秒間浸した後、ベースフィルムの幅方向(TD方向)の長さを測定し、前記式により熱収縮率Aを求めたところ、42%であった。
前記で得られたベースフィルムの一方の表面に反応型ウレタン系インキを用いて8色からなるデザインのグラビア印刷を施して印刷層を形成するとともに、他方の面に損傷防止のためにアクリル系樹脂からなるオーバーコート層を形成し、ロール状に巻回した。得られた印刷ロールを所定の幅にスリットして複数個のロール状物とした後、各ロール状物を巻き戻し、ベースフィルムの幅方向(TD方向)が周方向となるように筒状に丸めて両端部を有機溶剤(テトラヒドロフラン)で接着し、長尺筒状のシュリンクラベル連続体を得た。このシュリンクラベル連続体を自動ラベル装着装置に供給し、各ラベルに切断した後、ガラス製の720ml容器に被嵌し、スチームトンネル(温度90℃)を通過させて熱収縮させることにより、前記容器に装着した。その結果、装着仕上がりは良好であり、またこの容器に内容物を充填した後、レトルト処理(120℃、30分)を施しても何ら問題がなかった。
【0036】
実施例2
市販のエチレン−プロピレンランダム共重合体(エチレン含有量4.2重量%)(a1)と、非晶性環状オレフィン系重合体(商品名「アペルAPL6509」、密度1.02g/cm3、三井化学(株)製)100重量部と無機微粒子(球状シリカ、平均粒径1.5μm)0.5重量部との混合物(b1)とを、合流方式フィードブロック2種3層型の押出機を用いてTダイから温度280℃で共押出しし、次いで100℃で幅方向(TD方向)に6.0倍テンター延伸することにより、(b1)/(a1)/(b1)の層構成を有する厚み60μm(中心層(a1)の厚み:52μm、表面層(b1)の厚み:各4μm)のベースフィルムを得た。
このベースフィルムから10cm×10cm(幅方向(TD方向)の長さ×長さ方向(MD方向)の長さ)の試験片を切り取り、この試験片を90℃の温水中に10秒間浸した後、ベースフィルムの幅方向(TD方向)の長さを測定し、前記式により熱収縮率Aを求めたところ、46%であった。
前記で得られたベースフィルムの一方の表面に反応型ウレタン系インキを用いて8色からなるデザインのグラビア印刷を施して印刷層を形成するとともに、他方の面に損傷防止のためにアクリル系樹脂からなるオーバーコート層を形成し、ロール状に巻回した。得られた印刷ロールを所定の幅にスリットして複数個のロール状物とした後、各ロール状物を巻き戻し、ベースフィルムの幅方向(TD方向)が周方向となるように筒状に丸めて両端部を有機溶媒(酢酸エチル)で接着し、長尺筒状のシュリンクラベル連続体を得た。このシュリンクラベル連続体を自動ラベル装着装置に供給し、各ラベルに切断した後、ガラス製の720ml容器に外嵌し、熱風トンネル(温度150℃)を通過させて熱収縮させることにより、前記容器に装着したところ、装着性、仕上がりはともに良好であった。この容器に内容物を充填し、レトルト処理(125℃、20分)を施したところ、全く問題がなかった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシュリンクラベルの一例を示す概略断面図である。
【図2】本発明のシュリンクラベルの他の例を示す概略断面図である。
【図3】図1のシュリンクラベルを被装着物に装着する際の状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1,11 シュリンクラベル
2,12 ベースフィルム
3 印刷層
4 中心層
5 表面層
6 被装着物
Claims (3)
- ベースフィルムの少なくとも一方の面に印刷層が設けられたシュリンクラベルであって、前記ベースフィルムが、エチレンとプロピレンの比率が前者/後者(重量比)=2/98〜5/95のエチレン−プロピレンランダム共重合体からなる厚み25〜75μmの中心層と、該中心層の両面に積層されたガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の範囲にある非晶性環状オレフィン系重合体からなる厚み0.5〜5μmの表面層とで構成されている、一方向のみに延伸された一軸配向フィルム又は主に一方向に延伸され且つ該方向と直交する方向に延伸倍率1.5倍以下で延伸された二軸配向フィルムで構成され、且つ前記ベースフィルムを90℃の温水中に10秒間浸漬したときの主配向方向Xにおける熱収縮率が15〜50%であり、方向Xが周方向となるように筒状に形成されたシュリンクラベル。
- 非晶性環状オレフィン系重合体からなる層中に、平均粒径1〜10μmの無機微粒子が0.05〜0.20重量%含まれている請求項1記載のシュリンクラベル。
- 印刷層が反応型ウレタン系インキにより形成されている請求項1又は2記載のシュリンクラベル。
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