JP6103343B2 - インモールド成形用ラベル及びラベル付き容器 - Google Patents
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Description
(a)のラベル111は、ポリプロピレン(以下、PPと略記する。)樹脂製の無延伸のキャストフィルム(以下、CPPフィルムと略記する。)からなる透明な基材層112の裏面側にグラビア印刷による印刷層113を形成し、さらにポリエチレン系樹脂を押出しラミネート法により接着層116として積層したものである。
(b)のラベル111は、CPPフィルムからなる透明な基材層112の裏面にグラビア印刷による印刷層113を形成し、ドライラミネート層115を介して共重合系PP樹脂フィルム製の接着層116を積層したものである。
(c)のラベル111は、合成紙からなる基材層112の裏面側にヒートシール層による接着層116を積層し、表面側にフレキソ印刷による印刷層113を形成し、さらに印刷層113を透明な保護層117で被覆したものである。
すなわち、3次元曲面は平面形状のラベルを湾曲させることにより形成させることができない曲面であり、平面形状のラベルをインモールド成形で3次元曲面に強引に貼着しようとすると、エア溜りや皺が発生し易く外観が毀損してしまうと云う問題があった。
3次元曲面にラベルを貼着することができれば、表示面積を拡大することができ、表示量を多くすることができる、あるいは文字等を大きくすることができる利点がある。
インサート材として使用され、合成樹脂製の容器本体の成形と同時に該容器本体の周壁に貼着されるインモールド成形用ラベルにおいて、
容器本体の周壁に接着する接着層を有し、
この接着層は、裏面側にエンボス加工による凹部が規則的なパターンで配設されたものであり、
各凹部は平坦部で囲われており、
凹部の平均深さを0.02〜0.1mmの範囲とし、
ラベルの表面積1cm2あたりの凹部の平均個数を25〜2500ケの範囲とし、
ラベルの表面積1cm2あたりの凹部の空間体積の総和を0.001〜0.005cm3の範囲とする、
と云うものである。
また、ラベルの表面積1cm2あたりの凹部の個数は、ラベルの接着面を顕微鏡で拡大し、凹部の個数をカウントする。
また、ラベルの表面積1cm2あたりの凹部の空間体積の総和は、凹部の形状、深さから凹部1個あたりの体積空間を算出し、それとラベルの表面積1cm2あたりの凹部の個数を乗じ、算出する。
容器本体の周壁に接着する接着層の裏面側にエンボス加工により規則的なパターンで凹部を配設し、各凹部を平坦部で囲われたものとし、これら凹部の深さ、個数、体積を適宜の範囲に設定することにより、3次元曲面領域でエア溜りや皺の発生のない状態で高品位な貼着が可能なことを見出し、上記構成を創出するに至った。
容器本体の周壁の3次元曲面領域でのエア溜りや皺の発生を効果的に抑制することができ、高品位な状態でラベルを貼着したラベル付き容器を提供することが可能となった。
なお、上記構成、また以下の説明では、ラベルの層構成を明確に記載するため裏面側あるいは表面側と云う用語を使用しているが、ここで裏面側は容器本体の周壁と接着する側を示し、表面側はその反対側、すなわち容器本体に貼着した状態で外部に露出する側を示す。
一方、凹部の平均深さが0.1mmを超えると、あるいは表面積1cm2あたりの凹部の空間の体積の総和が0.005cm3を超えると、あるいは表面積1cm2あたりの凹部の個数が25未満であると印刷が不鮮明となり外観性が低下してしまう。また、ラベルを金型に挿入する際の吸着適性が低下してしまうと云う問題もある。
上記構成により、エンボス加工による凹部を規則的なパターンに配設させると共に、各凹部を平坦部で囲われたものとし、凹部の深さ、凹部の個数、凹部の総体積を所定の範囲とすることにより、ラベルに3次元曲面に沿って変形可能な追従性を付与することができ、
凹部による空気の逃げ道としての機能が十分に発揮されることと相俟って、エア溜まり、皺の発生を効果的に抑制することが可能となる。
G=E*t3 (1)
但し、E、tは、それぞれ次のようである。
E;ラベルの引張弾性率(MPa)
t;ラベル厚さ(mm)
上記構成により、ラベルの曲げ剛性に相関する値である、(1)式から算出されるG値を0.05〜0.20の範囲とすることにより、特に0.20以下とすることにより十分に柔軟性を有するものとし、すなわち容器の3次元曲面に沿った変形について、十分に追従性を有するものとし、
前述した主たる構成におけるエンボス加工による凹部の配設態様による作用効果と相俟って、皺等の発生のない状態で高品位な貼着を可能とすることができる。
また、ラベルを貼着したラベル付き容器を誤って落下させた場合に、落下衝撃によりラベルの貼着周縁部を起点として割れが発生しやすくなると云う問題もある。
一方、腰強さの値0.05未満の値になるとラベルを機械で金型面にセットする際のラベル自動供給性が低下する、またセット後溶融樹脂の流動によって皺が発生すると云う問題が生じる。
透明性を有する合成樹脂製フィルムを基材層とし、
基材層の裏面側に印刷層が形成され、
さらに印刷層の裏面側にアンカーコート層(以下、AC層と記す。)を介して容器本体の周壁に直接熱融着可能な合成樹脂製の接着層が積層され、
エンボス加工により接着層の裏面側に凹部が形成されている、と云うものである。
容器本体の周壁に直接熱融着可能な合成樹脂製フィルムを接着層とし、
接着層の表面側に印刷層が積層され、
さらに印刷層の表面側にAC層を介して合成樹脂製の保護層が積層され、
エンボス加工により接着層の裏面側に凹部が形成されている、と云うものである。
インモールド成形法でラベルを貼着した合成樹脂製容器において、
容器本体の周壁は3次元曲面状に形成された3次元曲面領域を有し、
ラベルには前述した本発明のインモールド成形用ラベルを使用し、
ラベルが容器本体の周壁の3次元曲面領域を含む領域に貼着されており、貼着領域の全領域に亘って周壁の形状に沿って密着状に貼着されている構成とする、と云うものである。
すなわち、本発明のインモールド成形用ラベルは容器本体の周壁に接着する接着層の裏面側にエンボス加工により規則的なパターンで凹部を配設し、各凹部を平坦部で囲われたものとし、これら凹部の深さ、個数、総体積を所定の適宜の範囲にすることにより、
ラベルに3次元曲面に沿って変形可能な追従性を付与することができ、
凹部による空気の逃げ道としての機能及び逃がしきれなかった空気を吸収する機能が十分に発揮されることと相俟って、3次元曲面領域でのエア溜まりや皺の発生を効果的に抑制することができ、
容器本体の周壁の3次元曲面領域でエア溜りや皺のない状態で高品位に貼着することができる。
図1〜4は本発明のラベル付き容器の一実施例を示すもので、図1は側面方向からみた斜視図、図2は正面図、図3は側面図、図4(a)は平面図、(b)は図2中のA−A線に沿って示す平断面図、(c)は底面図である。
また、図5はこのラベル付き容器に使用される、本発明のインモールド成形用ラベルの実施例1の層構成を示す断面図、図6は図5のラベルの裏面側からみた凹部19の配設パターンを示す平面図である。
図1のラベル付き容器は、容器本体1の周壁に図5、6に示すラベル11をインモールド成形法により容器の表面、裏面の両面に貼着したものである。
また、容器本体1の胴部4は全体として楕円筒状であるが、上端部から下端部にかけて緩やかに縮径した形状で、その周壁は周方向と共に縦方向についても湾曲状であり、胴部4の外周面は略全範囲に亘って3次元曲面状の3次元曲面領域となっている。
そして、ラベル11はこの容器本体1の胴部4の正面側の上端部から下端部にかけての3次元曲面領域を含む広い範囲に、3次元曲面に沿って密着状に貼着しており、全領域に亘ってエア溜りや皺や剥がれのない状態で高品位に貼着している。
ここで、基材層12は透明なCPPフィルム製で層厚は0.070mm、そして接着層16は低密度ポリエチレン(LDPE)樹脂を押出ラミネート法により積層したもので、後述するエンボス加工前の層厚が0.010mmであり、ラベル11全体の平均厚さは0.085mmである。
1)透明なCPPフィルムの裏面側に印刷層13を印刷する。
2)印刷層13の裏面側からアンカーコート剤を塗布、乾燥してAC層14を積層する。
3)さらに押出ラミネート法によりLDPE樹脂を積層し、接着層16とする。
4)接着層16を冷却ロールで冷却固化させた後、接着層16の裏面側からエンボスパターンを有するエンボスロールでエンボス加工を行う。
5)スリット後、所定のラベル形状に打ち抜き加工を行なう。
なお、図5に示す実施例1のラベル11では、ラベル11の総厚さが0.085mm、接着層16の層厚さは0.010mm、そして凹部19の深さdの平均値が0.060mmであり、エンボス加工の影響は接着層16だけでなく、ラベル11の厚さ全体に及び、ラベル11全体が厚さ方向に凹凸構造を有するものとなっている。
また、LDPE樹脂を押出ラミネート法により積層した接着層16は、インモールド成形において、HDPE樹脂製の容器本体1の周壁に直接熱融着する。
また、印刷層13はグラビア印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷等、さまざまな印刷法により形成することができる。
またアンカーコート剤としては、例えばポリエチレンイミン、ポリエーテルポリオール・ポリイソシアネート、ポリエステルポリオール・ポリイソシアネート等を水や有機溶剤で希釈したものを使用することができる。
そして凹部19の配設態様の指標となる数値は以下のようである。
・凹部19の深さdの平均値は0.060mm
・ラベル11の全表面積に対する凹部19の総面積の割合(以降、面積比Atrとする。)は46%
・ラベル11の表面積1cm2あたりの凹部19の配設個数(以降、個数Ntとする。)は324ケ/cm2
・ラベル11の表面積1cm2あたり総体積(以降、総体積Vtとする。)は0.002cm3/cm2
また、容器本体1の周壁に貼着した後の凹部19の深さdの平均値は、ラベルが貼着した部分で断面をスライスして顕微鏡で拡大観察した結果、0.030mmであった。
G=E*t3 (1)
但し、E、tは、それぞれ次のようである。
E;ラベルの引張弾性率(MPa)
t;ラベル厚さ(mm)
なお、上記ラベルの厚さtは図5に示すように、エンボス加工による凹部19が形成されていない部分での厚さを使用する。
また、引張弾性率はラベルをASTM−1822Lのダンベル形状に打ち抜き、1mm/分の引張速度で引張り試験を実施して求めた。
ここで、ラベルの縦方向は、容器本体に貼着した際の容器本体の軸方向に相当し、横方向はそれに直角な方向に相当する。
ラベル11は予め型面に減圧吸気路24により吸着されるが、3次元曲面領域に該当する箇所は型面とは必ずしも接触せず、一部浮いた状態となっている。
この状態で、ブローエアを吹き込むとパリソン22は膨張し(図10中の矢印方向参照)キャビティの形状に沿って順次、賦形され(図10中の2点鎖線の状態参照)るが、胴部4の周壁に一体化された状態に貼着される。
この際、特に、図1に示すようにラベル11を容器本体1の胴部4の周壁の3次元曲面領域を有する外周面に貼着する場合には、平面形状のラベル11がこの3次元曲面に沿って変形しながら接着が進行するため、2次元曲面に貼着する場合に比較してエア溜りや、皺や、剥がれが発生し易いが、
上記のように、凹部19の深さd、面積比Atr、個数Nt、総体積Vtを所定の範囲とすることにより、ラベル11の厚さ方向全体の凹凸構造による蛇腹効果が発揮されること、また高温のパリソンの接触によるラベル11の収縮挙動を緩和することができることの作用効果も相俟って3次元曲面に沿って変形可能な追従性が付与され、
さらに凹部19によりインモールド成形時における空気の逃げ道としての機能が十分に発揮され、エア溜りや、皺や、剥がれの発生を効果的に抑制することができる。
接着層16はCPPフィルム製で層厚は0.070mm、そして保護層17はLDPE樹脂を押出ラミネート法により積層したもので層厚が0.010mmであり、ラベル11全体の平均厚さは0.085mmで、図5にある実施例1のラベル11の層構成を上下逆にしたような層構成となっている。
なお上記構成で接着層16は基材層12としての機能も発揮するものである。
1)容器本体1の壁面と直接熱融着可能なCPPフィルムを接着層16とし、この接着層16の表面側に印刷層13を印刷する。
2)さらにアンカーコート剤を塗布、乾燥してAC層14を積層する。
3)さらに表面側に押出ラミネート法によりLDPE樹脂を積層し、印刷層13の傷付き等を防止する保護層17とする。
4)保護層17を冷却ロールで冷却固化させた後、接着層16の裏面側に、エンボスパターンを有するエンボスロールでエンボス加工を行う。
5)スリット後、所定のラベル形状に打ち抜き加工を行なう。
なお、図7に示す実施例2のラベル11においてもエンボス加工の影響は接着層16だけでなく、ラベル11の厚さ全体に及び、ラベル11の厚さ方向全体に凹凸構造を有するものとなっている。
また、図12の表2は図11の表1に示されるL1、L2、Lc1、Lc2、Lc3、Lc4の6種のラベルを使用し、図10に示されるインモールド成形法で、HDPE樹脂、あるいはPP樹脂で、図1に示されるラベル付き容器の金型を用いて成形した、6種のラベル付き容器について、皺やエア溜りの有無を観察した結果、さらに成形後の凹部19の深さを測定した結果をまとめた表である。
なお、実施例1(B1とする。)では図5に示される構成ラベルを使用し、実施例2(B2とする。)では図7に示される構成のラベルを使用した。
また、比較例1、2、3、4(Bc1、Bc2、Bc3、Bc4とする。)では図11に示される、Lc1、Lc2、Lc3、Lc4のラベルを使用した。
このLc1のラベル11は図11の表1に示されるようにL1のラベルと同様な層構成を有し、凹部19の配設パターンも図6に示されるパターンと同様にしているが、押出ラミネート法によりLDPE樹脂を積層して形成された接着層16を、エンボスパターンを有する冷却ロールで冷却固化すると同時にエンボス加工を行ったものであり、エンボス加工による凹部19が、厚さが0.020mmの接着層16に留まり、その深さdは0.015mm程度であり、面積比Atrや個数NtはL1、L2のラベルと同様であるが、総体積Vtは小さな値に留まっている。
またLc3のラベルは、CPPフィルム製の基材層にドライラミネート層(DL層)を介して予め裏面側をエンボス加工した共重合PP樹脂製フィルム(Co−PPフィルム)からなる接着層をドライラミネート法により積層した層構成を有し、図9に示したのと略同様な配設パターンとしたものである。
そして、Lc2、Lc3のラベルもエンボス加工による凹部19は接着層16に留まり、その深さは0.010〜0.015mm程度である。
また、Lc4のラベルは、層構成や凹部19の配設態様の指標となる深さd、面積比Atr、個数Nt、総体積Vtの値をL1のラベルと同様にし、基材層12と接着層16の層厚を厚くし、ラベル11全体の平均厚さを0.105mmとしたものである。
また、成形後の凹部19の深さdを測定した結果をみると、B1とB2のラベル付き容器では0.030mm、0.040mmであるのに対し、
比較例のBc1、Bc2、Bc3の容器では測定限界以下の0.010mm未満で、インモールド成形の工程でほとんど凹部19が消失しており、インモールド成形時における凹部19の空気の逃げ道としての機能や、3次元曲面に沿った変形を可能とする追従性が小さく、皺やエア溜りの発生を抑制する機能が不足したものと推察される。
所定の範囲の深さを有する凹部を規則的なパターンで配設し、さらにこれら凹部の個数Nt、総体積Vtを所定の適宜の範囲にする必要があることが分かる。
従って、実際にラベルを実用化する際には、層構成や前述したように凹部19の配設態様を適宜決めた後に、さらにG値を指標としてラベル全体の腰強さを適宜の大きさにしておくことが好ましい。
たとえば、上記実施例では、容器本体をダイレクトブロー成形によるものとしたが、2軸延伸ブロー成形、熱成形によるものとすることもできる。
また、ラベルの層構成は実施例1、2に示した他にも、容器本体に使用する合成樹脂との組み合わせも考慮しながら、様々な層構成のバリエーションの中から適宜選択できるものである。
また、平坦部で囲われた凹部の規則的な配設パターンについても、図6、9に示したパターンの他にも様々なバリエーションの中から適宜選択できるものである。
2 ;口筒部
3 ;肩部
4 ;胴部
5 ;底部
11;ラベル
12;基材層
13;印刷層
14;アンカーコート層
16;接着層
17;保護層
19;凹部
19f;平坦部
21;ダイス
22;パリソン
23;ブロー割型
24;減圧吸気路
d ;(凹部の)深さ
t ;(ラベルの)厚さ
Claims (8)
- インサート材として使用され合成樹脂製の容器本体の成形と同時に該容器本体の周壁に貼着されるインモールド成形用ラベルであって、前記容器本体の周壁に接着する接着層(16)を有し、前記接着層(16)は、裏面側にエンボス加工による凹部(19)が規則的なパターンで配設されたものであり、各凹部(19)は平坦部(19f)で囲われており、前記凹部(19)の平均深さを0.02〜0.1mmの範囲とし、ラベルの表面積1cm2あたりの凹部(19)の平均個数を25〜2500ケの範囲とし、ラベルの表面積1cm2あたりの凹部(19)の空間体積の総和を0.001〜0.005cm3の範囲としたことを特徴とするインモールド成形用ラベル。
- 下記式(1)で算出されるG値が、0.05〜0.20の範囲であるラベル(11)を使用した請求項1記載のインモールド成形用ラベル。
G=E*t3 (1)
但し、E、tは、それぞれ次のようである。
E;ラベルの引張弾性率(MPa)
t;ラベル厚さ(mm) - ラベルの全表面積に対する凹部(19)の総面積の割合を10〜70%の範囲とした請求項1または2記載のインモールド成形用ラベル。
- エンボス加工による凹部(19)により、厚さ方向全体に亘って凹凸構造を有する請求項1、2または3記載のインモールド成形用ラベル。
- 透明性を有する合成樹脂製フィルムを基材層(12)とし、該基材層(12)の裏面側に印刷層(13)が形成され、さらに前記印刷層(13)の裏面側にアンカーコート層(14)を介して容器本体の周壁に直接熱融着可能な合成樹脂製の接着層(16)が積層された請求項1、2、3または4記載のインモールド成形用ラベル。
- 容器本体の周壁に直接熱融着可能な合成樹脂製フィルムを接着層(16)とし、該接着層(16)の表面側に印刷層(13)が積層され、さらに前記印刷層(13)の表面側にアンカーコート層(14)を介して合成樹脂製の保護層(17)が積層された請求項1、2、3または4記載のインモールド成形用ラベル。
- インモールド成形法でラベルを貼着した合成樹脂製容器において、容器本体(1)の周壁は3次元曲面状に形成された3次元曲面領域を有し、ラベル(11)には請求項1、2、3、4、5または6の何れかに記載されるインモールド成形用ラベルを使用し、前記ラベル(11)が前記容器本体(1)の周壁の3次元曲面領域を含む領域に貼着されており、貼着領域の全領域に亘って前記周壁の形状に沿って密着状に貼着されていることを特徴とするラベル付き容器。
- 成形後の、ラベル(11)の凹部の平均深さが0.01〜0.08mmの範囲である請求項7記載のラベル付き容器。
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