JP4971553B2

JP4971553B2 - 切取り線付き熱収縮性フィルム及び切取り線形成方法

Info

Publication number: JP4971553B2
Application number: JP2001122638A
Authority: JP
Inventors: 正一大森; 悟川崎
Original assignee: Fuji Seal International Inc
Current assignee: Fuji Seal International Inc
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: JP2002316360A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップシールやシュリンクラベル等としてボトル等の容器に装着される熱収縮性フィルムチューブの切取り線の改良に係り、特にポリエステルフィルムからなる熱収縮性チューブの切取り性を高め、キャップシールの開封や使用済み容器からラベルを分離する際の切取りを容易になし得るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボトル等の容器に装着されるキャップシール、シュリンクラベル等として従来より熱収縮性チューブが使用されている。これは横一軸延伸されたフィルムの延伸方向を周方向として筒状に成形したものであり、容器（プラスチックボトル、ガラス瓶等）の口部又は胴部等に被嵌され、加熱処理（スチームヒータ等）で熱収縮することにより密着状態に装着される。この熱収縮性チューブとして、これまでポリ塩化ビニルが多く使用されてきたが、近年これに代えてポリエステルフィルムが、表面特性（光沢,印刷性等）、寸法安定性、耐候性等に優れ、かつ使用後の廃棄処理時の有害物質の発生が少なく環境保護に有利である等の点からその使用量が増大している。
【０００３】
熱収縮性チューブは、キャップシールの開封、使用後の容器からのラベル分離（ボトル/ラベルの分別回収）のために、図７に示すように、切取り線（１１）を設けることが多い。切取り線は、チューブ（１０）の剥離のためにタテ方向（フィルムの延伸方向と交叉する向き）に形成される。その切取り操作を容易化する目的で、図８のように２本の切取り線（１１）を並行に設けテープ状に切取るようにした方式が採用される場合もある。従来これらの切取り線は、打ち抜き機（ダイロール，打ちミシン等）で刃物（トムソン刃，回転刃等）をフィルムに押付けることにより、スリット（刃物の打ち抜き痕）の列として形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
横一軸延伸のポリエステルフィルムは前記のように、熱収縮性チューブ材として近年その使用量が増加しているが、このフィルムで形成したチューブは、切取り線（チューブのタテ方向=フィルム延伸方向と交叉する向き=に形成されている）の切れが悪い。キャップシールやシュリンクラベル等としてボトル等に装着した場合、キャップシールの開封やラベルの剥離（ボトルからの分離）の際に、図１１に示すように、切取り途中でヨコ方向に裂け易く、切取り線（１１）の全長をスムースに切り取ることが困難である。図８のように２条の切取り線を設けてテープ状に切取るようにした方式でも、切取り途中でテープがちぎれる等の不具合をきたすことが少なくない。
【０００５】
その対策として、切取り線のスリット（刃物の押し抜き痕）の長さを長くスリット間隔を密にすることが考えられる。しかし、スリット形態をそのように変更しても、ポリエステル系の熱収縮性チューブでは良好な切取り性をもたせることが困難である。またそのスリット形態の変更に起因して、ボトル等に装着するチューブの加熱収縮工程でスリットを起点とするフィルムの亀裂やチューブのゆがみ等が生じ易くなるという問題が発生する。
本発明は、熱収縮性ポリエステルフィルムのチューブに関する上記問題を解消することを目的とし、その切取り線の切れを良好にし、ボトル等に装着されるキャップシールやラベル等の開封・分離をスムースに行なうことができるようにしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の切取り線付き熱収縮性フィルムは、フィルムの延伸方向を周方向としてチューブに成形される横一軸延伸されたポリエステルフィルムの裏面にデザイン印刷層及び白ベタ印刷層を有し、該フィルムの延伸方向と交叉する向きにレーザービームを照射して形成された切取り線と、切取り線に沿ってその両側に形成された堤状の厚肉部とを有し、切取り線は、線状に並んだ貫通孔の列からなり、厚肉部は、切取り線方向に沿って高低の変化を繰り返す凹凸形状を呈し、その肉厚は、１．１ｔ_F〜５ｔ_F（ｔ_Fはフィルム原厚）であり、切取り線方向に沿った貫通孔の前後のフィルムの肉厚は、厚肉部の肉厚よりも薄く、フィルムの熱収縮率が３０％以上（90℃温水×10秒）であることを特徴としている。
【０００７】
切取り線の両側が厚肉化されている効果として、切取り途中の横向きの裂けが抑制防止され、このためボトル等に装着した後のチューブを切取る際の切れがよく、切取り線の始端から終端に亘ってスムースに切り取ることが可能となり、キャップシールの開封、ラベルの剥離（ボトル/ラベルの分別回収等）における従来の困難が解消される。この切取り線は、後記のようにレーザービーム照射の手法を適用することにより効率よく形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について実施例を示す図面を参照して説明する。
図１〜図４は、フィルム（Ｆ）に形成された切取り線の形態を示している（図１：平面図、図２：A-A矢視断面、図３：B-B矢視断面、図４：C-C矢視断面）。フィルム（Ｆ）は横一軸延伸の熱収縮性ポリエステルフィルムであり、切取り線(１１)はフィルムの延伸方向（成形されるチューブの円周方向）と交叉する向き（タテ方向）にレーザービームを走査することにより形成されている。
【０００９】
切取り線(１１)は、貫通孔又は凹陥状薄肉部の列として形成される。図２（図１のA-A矢視断面）は、切取り線（１１）が貫通孔（１２_ａ）（適宜の間隔をおいて線状に並んでいる）の列からなる例を示している。切取り線（１１）の両側の厚肉部（１３）は、フィルムの表裏両面に膨出し切取り線に沿って堤状に延在している。鎖線（１３_Ｔ）は厚肉部（１３）の頂部を示し、破線（１３_Ｂ）はその裾縁を示している。
【００１０】
図５（図１のA-A矢視断面）は、本発明の実施形態ではない切取り線の参考形態を示している。この切取り線（１１）は、前記図２（貫通孔12の列）と異なる凹陥状薄肉部（１２_b）（適宜の間隔をおいて線状に並んでいる）の列として形成され、その両側に厚肉部（１３）が延在している。
【００１１】
切取り線の両側に延在する厚肉部（１３）の肉厚（ｔ_１３）（頂部13_Ｔの肉厚）は、切取り性改善効果（切取り途中に生じ易いヨコ方向の裂け防止）を明瞭ならしめるために、約１．１ｔ_Ｆ〜５ｔ_Ｆ（ｔ_Ｆ：フィルム肉厚）であるのが好ましい。より好ましくは１．３ｔ_Ｆ〜５ｔ_Ｆである。図２，図５に示した厚肉部（１３）は、切取り線方向に沿って高低の変化を繰り返す凹凸形状を呈しているが、これはレーザービームの照射条件による。切取り線に沿って延在していれば、このような凹凸形状であって差し支えない。なお、貫通孔（１２）の前後（切取り線方向）の肉厚は、厚肉部（１３）より薄い肉厚である。
【００１２】
切取り線（１１）は、厚肉部（１３）が両側に延在していれば、前記のように貫通孔（１２ａ）の列であるミシン目切取り線（図２）、または薄肉凹陥（１２ｂ）の列（図５）からなるハーフカット状切取り線のいずれでもよいが、両者の切取り性能を比較するとミシン目切取り線（貫通孔の列）がより優れている。貫通孔（１２ａ）の開口形状は、真円のほかに変形を帯びた長円形状であっても差し支えない（レーザービーム走査で形成される貫通孔は照射条件により、走査方向=タテ方向に延びた長円形状を呈することもある）。
【００１３】
切取り線（１１）及び厚肉部（１３）の諸元サイズの具体例を、図６を参照して説明すると、貫通孔（12ａ）の孔径(ｄ)：約０．５ｍｍ以下（タテ方向の長円形状である場合は、タテ・ヨコ２方向の平均孔径）、孔ピッチ（中心間距離）(ｐ)：約２．０ｍｍ以下であり、厚肉部（１３）の肉厚(ｔ_１３):約１．１〜５ｔ_Ｆ(ｔ_Ｆはフィルム肉厚)、切取り線両側の厚肉部同士の間隔（W_１３）:約１．５ｍｍ以下である。また切取り線が薄肉凹陥（12ｂ）の列である場合の膜厚（凹陥中心部）は約×1/3（ｔ_Ｆ：フィルム肉厚）以下である（薄膜の膜面は部分的に欠損していても差し支えない）。なお、切取り線の形成条件により、切取り線の貫通孔（12ａ）等の縁部（１４）がフィルムの原厚（ｔ_Ｆ）に比しやや厚肉化するが、その厚肉化の程度は、切取り線両側の厚肉部（１３）に比べ少なく、切れ性が損なわれることはない。
【００１４】
切取り線(１１)は、１条又はテープ状に切取るための２条の切取り線として形成される（図７,図８）。このほかに、切取り性をより高めることを目的として、図９に示すように、近接した２本の切取り線からなる二重線として形成される。図は２条の切取り線（１１）（１１）のそれぞれを二重線としているが、１条の切取り線（図７）を二重線として形成する場合もある。二重線の隙間（切取り線同士の間隔）は例えば１〜ｍｍ程度である。レーザー照射によればこのような二重線を形成することも容易である。
【００１５】
切取り線(１１)は、全長に亘って一様なピッチで形成されるほか、例えば、図１０に示すようにボトル（２０）から剥離する際の切取り始端側の部分（Ａ）を、それより後方の部分（Ｂ）より緻密（ピッチ小）（例えば孔径ｄが0.3mmで、Ａ部の孔ピッチｐ約0.5mm,Ｂ部の孔ピッチｐ約1.5mm）とする等、容器形状やチューブの装着態様に応じて調整することにより切り始めの切れ性をより良くすることができる。このほか、切れ性を高める補助的措置として、チューブの切取り始端側（図7〜9のチューブの上下端部,図10のＡ部）の端縁に刃物による切込み（端縁からの長さ約1-10mm、好ましくは2-6mm）を切取り線（１１）に沿って（又は重ねて）設けてもよい。
【００１６】
本発明の熱収縮性フィルム（Ｆ）の延伸加工について、横一軸延伸されているというのは、フィルムのヨコ方向（チューブの周方向）に一軸延伸されたフィルムのほか、ヨコ/タテ方向に二軸延伸されたフィルムを包含している。その二軸延伸フィルムは、ヨコ方向（チューブの周方向）の延伸倍率が２倍以上（２〜７倍）、タテ方向は１．５倍以下である。
【００１７】
熱収縮性フィルム（Ｆ）の熱収縮率（ヨコ方向）は３０％以上（90℃温水×10秒）であるのが好ましい。これは、切取り線（１２）を形成するレーザービーム照射（タテ方向に走査）において、熱収縮応力の作用として厚肉部（１３）を効果的に形成するためである。熱収縮率はより好ましくは５０％以上である。
【００１８】
本発明の切取り線（１１）はレーザ照射により効率よく形成される。フィルムの微小領域にレーザービームを照射すると、微小領域は瞬時に溶解又は蒸発して微細孔ないし凹陥状薄肉部を生成する。横一軸延伸フィルムの延伸方向と交叉する向き（タテ方向）のビーム走査により、切取り線（１１）とその両側の厚肉部（１３）が同時に形成される。厚肉部（１３）が形成されるのは、ビーム照射により切取り線（タテ方向に延在）が形成される際の熱影響でその両側近傍に局所的な熱収縮応力（ヨコ方向）が生じることによる。
【００１９】
レーザーは、ポリエステルフィルムに吸収されるものであれば、アルゴンレーザー,ＹＡＧレーザー等でもよいが、炭酸ガスレーザーは、高出力（エネルギー）が得られやすく、かつポリエステルフィルムに吸収され易いので、本発明における切取り線(１１)と厚肉部(１３)の形成に好適である。
【００２０】
切取り線（１１）の形成方向（レーザ走査方向）は、フィルムの延伸方向（ヨコ方向）に対し４５゜以上（４５〜９０゜）であるのが好ましく、最も好ましいのは９０゜である。フィルムの延伸方向に対する切取り線の交叉角度をこのように設定することは、厚肉部（１３）の形成を助長するのに有効である。
【００２１】
レーザー照射は、例えばフィルムのセンターシールライン（長尺帯状フィルムをロールから繰り出しながら筒状にし両端縁を接着して長尺筒状体を成形）において、フィルムの連続移送下に行なうことができる。照射条件（レーザ出力,ビーム焦点の深浅,走査速度=フィルム移送速度、ビームのON/OFF周期等）の制御により、切取り線の孔径（ｄ）、ピッチ（ｐ）、厚肉部の形態（肉厚ｔ_１３，対向幅ｗ_１３等）等を任意に調整することができる。なお、フィルムに印刷（商品名,デザイン等）が施されていてもレーザー照射の妨げとはならず、印刷面または非印刷面のいずれを照射面としてもよい。
【００２２】
本発明における切取り線は、レーザーの熱エネルギーで形成されるので、従来の機械的方法（刃物打ち抜き）と異なって、ミクロクラック等の欠陥（チューブをボトル等に装着する加熱収縮工程でフィルム破損の起点となり易い）を付随せず、チューブの装着性も良好化される。また、本発明の貫通孔等からなる切取り線は、刃物による切取り線（線状のスリットの列）のような鋭利な端縁（応力集中によりフィルム破損の起点となり易い）がなく、チューブ装着時の応力集中が緩和回避され、耐破損性に優れる。このため、切取り線の微小孔を緻密に（小さいピッチで）形成することができ、緻密化の効果として切れ性をより一層高めることができる。
【００２３】
また、レーザー照射条件により切取り線をサブミリメートル（例えば200〜100μｍ）の極微細径の貫通孔として形成することも容易である。このような極微細孔であれば、チューブをキャップシールとして飲料ボトル等に装着する場合の封緘性が高く、商品流通過程での不測のトラブル（例えば微細な虫の侵入等）を阻止することが可能となり、安全衛生・品質保証等の面で有利である。
【００２４】
なお、本発明の熱収縮性フィルムは、ポリエステルフィルムとして公知の各種組成のものが使用される。例えば、特開昭62-91555号公報、特開昭63-236623号公報、特開平7-311547号公報、特開平11-115133号公報、特開2000-318105号公報等に開示された各種のものを使用でき、原材料のジカルボン酸成分として、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ジオール成分として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等が例示される。具体例として、「スペースクリーンS7570」「同S7553」「同S7561」（東洋紡績(株)製）、「ヒシペットLX-10S」（三菱樹脂（株）製）、「ファンシーラップTAS」（グンゼ(株)製）、「BPT5A」（BONSET社製）等のポリエステルフィルムが挙げられる。
【００２５】
【実施例】
(1)供試チューブの作製
熱収縮性ポリエステルフィルムを使用し、以下の工程により、２条の切取り線（テープ状切取り線）を有する供試チューブＡ（ボトル装着用シュリンクラベル）および供試チューブＢ（牛乳瓶用キャップシール）を作製した。
【００２６】
まず熱収縮性ポリエステルフィルムの裏面に商品名・デザイン等を印刷（グラビア印刷,ウレタン系インキ使用）し、最後に略全面に白ベタ印刷を行なった。このフィルムを所定幅にスリットして得た帯状体をフィルムロールから繰り出しながら、切取り線の形成とそれに続くセンターシールをフィルムの連続移送下に行なって長尺筒状体を得た。
【００２７】
上記帯状体の切取り線の形成はフィルムのおもて面を照射面とし所定位置に２本の炭酸ガスレーザービームを照射することにより行ない、センターシールは印刷面を内側にし両端縁を有機溶剤系接着剤で接合することにより行なった。
得られた長尺筒状体を所定のピッチでカットして供試チューブＡ及びＢを得た。各供試チューブのフィルム材種、切取り線形成のレーザー照射条件、および形成された切取り線の形態は次のとおりである。
【００２８】

【００２９】

【００３０】
(2)容器への装着および切取り
(2.1)供試チューブＡ
お茶を充填した500mlＰＥＴボトルの胴部に、シュリンクラベルとしてかぶせ、スチームヒータで加熱して密着状態に装着した（ボトル本数５０本）。
このように装着した後、２条の切取り線の間を指で摘み、切取り線方向に引張って切取ることによりボトルから剥離した。各ラベルはいずれも切取り線の切れがよく、切取り途中でのヨコ向きの裂け・ちぎれ等をきたすことなくチューブの全長をスムースに切り離すことができた。
【００３１】
(2.2) 供試チューブＢ
キャップをした牛乳用ガラス瓶の口部にキャップシールとしてかぶせ、スチームヒータで加熱して密着状態に装着した（瓶本数５０本）。
このように装着した後、２条の切取り線の間を指で摘み、切取り線方向に引張って切取ることにより瓶の口部から分離した。各キャップシールはいずれも切取り線の切れがよく、切取り途中でのヨコ向きの裂け・ちぎれ等をきたすことなく全長をスムースに切り離すことができた。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の熱収縮性ポリエステルフィルムは、切取り線の切れがよく、ボトル等のキャップシールやラベル等として好適に使用することができ、開封時の切取り、使用後のラベル分離等が容易であり、ポリエステルフィルムの有用性を高めるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱収縮性フィルムの切取り線の例を示す平面図である。
【図２】図１のＡ-Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のＢ-Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１のＣ-Ｃ矢視断面図である。
【図５】図１のＡ-Ａ矢視断面に対応する本発明の実施形態ではない参考例を示す図である。
【図６】切取り線の形態の断面説明図（同図(1):図１のB-B矢視方向、同図(2):図１のA-A矢視方向）である。
【図７】チューブの切取り線形成態様の例を示す外観斜視図である。
【図８】チューブの切取り線形成態様の他の例を示す外観斜視図である。
【図９】チューブの切取り線形成態様の他の例を示す外観斜視図である。
【図1０】容器に対するチューブの装着態様の例を示す外観斜視図である。
【図1１】チューブ切取り時のヨコ方向裂けの不具合を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１０：熱収縮性チューブ
１１：切取り線
１２ａ：貫通孔
１２ｂ：薄膜凹陥
１３：厚肉部
２０：ボトル
Ｆ：熱収縮性フィルム

Claims

フィルムの延伸方向を周方向としてチューブに成形される横一軸延伸されたポリエステルフィルムの裏面にデザイン印刷層及び白ベタ印刷層を有し、該フィルムの延伸方向と交叉する向きにレーザービームを照射して形成された切取り線と、切取り線に沿ってその両側に形成された堤状の厚肉部とを有し、
切取り線は、線状に並んだ貫通孔の列からなり、
厚肉部は、切取り線方向に沿って高低の変化を繰り返す凹凸形状を呈し、その肉厚は、１．１ｔ_F〜５ｔ_F（ｔ_Fはフィルム原厚）であり、
切取り線方向に沿った貫通孔の前後のフィルムの肉厚は、厚肉部の肉厚よりも薄く、
フィルムの熱収縮率が３０％以上（90℃温水×10秒）であることを特徴とする切取り線付き熱収縮性フィルム。
貫通孔の縁部の肉厚は、フィルム原厚より厚く厚肉部の肉厚より薄い請求項１に記載の切取り線付き熱収縮性フィルム。
横一軸延伸された、熱収縮率が３０％以上（90℃温水×10秒）であるポリエステルフィルムの裏面にデザイン印刷層及び白ベタ印刷層を有し、該フィルムの延伸方向と交叉する向きに炭酸ガスレーザービームの照射を断続し又は照射量の強弱を反復制御しながら走査することにより、貫通孔の列からなる切取り線と、その両側に切取り線方向に沿って高低の変化を繰り返す凹凸形状を呈する堤状の厚肉部を形成し、
厚肉部の肉厚を１．１ｔ_F〜５ｔ_F（ｔ_Fはフィルム原厚）とし、且つ切取り線方向に沿った貫通孔の前後のフィルムの肉厚を厚肉部の肉厚より薄くする熱収縮性フィルムの切取り線形成方法。