JPH0524048A - ラベル付容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ブリスターの発生を防止し、金型内での冷却
時間を短縮し、成形サイクルが短くして、生産性を向上
させる。 【構成】 インモールド成形されたラベル付容器のラベ
ルの表面を、金型３より取り出した直後に、該ラベルに
用いたヒートシール性樹脂の結晶化又は軟化温度以下の
温度にまで急冷させることを特徴とするラベル付容器の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、予めラベル（ブランク
を含む）を金型内に装着させた後、中空成形、射出成
形、差圧成形、プレス成形又は発泡成形などを行なうこ
とによって、樹脂成形容器の成形とラベルの貼着を一体
で行なって、ラベル付の樹脂成形容器を製造するラベル
付容器の製造方法に関し、特にブリスターの発生を防止
し、金型内での冷却時間を短かくして成形サイクルを短
縮し、生産性を向上させることができるラベル付容器の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ラベル付の樹脂成形容器を一体成
形するには、金型内に予めブランク又はラベルをインサ
ートし、次いで、中空成形、射出成形、差圧成形、プレ
ス成形、発泡成形などによって容器を成形すると共にラ
ベルを貼着して、このラベルによって容器に絵付けを行
なって、容器を加飾させている。また、中空成形、差圧
成形においては、その一体成形後に容器に付いたバリを
ナイフや専用に設けられたバリ取り機によって取り除く
ことが知られている。一方、合成樹脂製容器の製造工場
では、生産性を向上させるための手段として、一般に金
型の材質や構造、冷却水の温度及び流量、中空成形法に
おいては吹き込み空気の温度などにより、成形時の容器
の冷却効率を向上させて、成形のサイクルを短縮して、
生産性を向上させようと試みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、金型内に予め
ラベルが装着された後に成形加工されるラベル付容器
（インモールドラベル容器）の製造法では、成形時にラ
ベルが金型と容器樹脂との間に入るために、該ラベルが
断熱材の働きをして、ラベルが貼着された容器の部分が
他のラベルが貼着されていない容器の部分よりも冷却が
遅れ、結果的にラベルの貼着された部分が高温のまま金
型より容器が取り出される。このようにして取り出され
た容器は素材樹脂の型収縮（１〜４％）が生じて収縮す
るが、ラベルの貼着部された部分は高い温度の状態のま
まで、しかも、冷却され難いので、部分的にラベルが浮
き上がってしまう現象（ブリスター）が発生する。従っ
て、このようなブリスターが生じないように、通常、ラ
ベル付容器をラベルの貼着部分が十分に冷却されてから
金型より取り出そうとするために、金型内での冷却時間
をラベルを貼着させないで成形する場合よりも長い時間
を必要とする。その結果、成形サイクルが長くなり、生
産性の低下が見られた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

［発明の概要］本発明者らは、上記問題点に鑑みて鋭意
研究を重ねた結果、インモールド成形されたラベル付容
器が金型より取り出された状態は、該容器に使用されて
いる樹脂は固化が始まって型収縮（１〜４％）が生じて
いるが、ラベルに積層されているヒートシール性樹脂は
未だその結晶化温度又は軟化温度以下の温度にまで冷却
されていないために、ラベルのヒートシール性樹脂層は
固化していなく収縮もしていない状態であることから、
ラベルが前記容器の樹脂の型収縮に追随して収縮するこ
とができず、その結果として、部分的にラベルが浮き上
がってしまうブリスター現象が発生することが判明し
た。従って、ラベル自体が容器の樹脂の型収縮に追随し
て収縮することができるように、ラベル付容器のラベル
部分を、金型より取り出した直後に、該ラベルに用いた
ヒートシール性樹脂の結晶化又は軟化温度以下の温度に
まで急冷させれば、ラベルが容器の樹脂の型収縮に追随
して収縮させることができ、ブリスターの発生が防止で
きるとの知見を得て本発明を完成するに至ったものであ
る。すなわち、本発明のラベル付容器の製造方法は、イ
ンモールド成形されたラベル付容器のラベルの表面を、
金型より取り出した直後に、該ラベルに用いたヒートシ
ール性樹脂の結晶化又は軟化温度以下の温度にまで急冷
させることを特徴とするものである。

【０００５】［発明の具体的説明］ [I] 原材料 (1) 容器用素材 本発明のラベル付容器の製造方法において、ラベルの貼
着と容器の成形を金型内で一体に行なわれるインモール
ド成形に使用される容器用の素材としては、中空成形、
射出成形、差圧成形、プレス成形、発泡成形などの成形
方法によって各種容器を製造する際に使用される公知の
熱可塑性樹脂を使用することができるが、特に融点が１
３５〜２６４℃の熱可塑性樹脂を用いることが好まし
い。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリプ
ロピレン、高密度ポリチレン、直鎖線状ポリエチレン、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリア
ミドなどを挙げることができる。これら熱可塑性樹脂の
中では特にポリプロピレン、高密度ポリチレン、直鎖線
状ポリエチレンを使用することが耐溶剤性の面で好まし
い。

【０００６】(2) ラベル用素材 (a) 構成材料 本発明のラベル付容器の製造方法において、上記熱可塑
性樹脂よりなる容器が成形される際に、金型内にて貼着
されるラベルとしては、基材層と、該基材層の裏面側に
積層されたヒートシール性樹脂よりなる接着層とから基
本的に構成される二層構造のもの、或いは、更に、表面
側に紙状層を形成した三層構造としたもの、或いは、更
に多層構造としたものなど、積層された紙片状のもので
あることが好ましい。このようなインモールド用ラベル
は、金型内で容器に貼着される前は紙片状であるが、貼
着後は容器と一体となっている。より具体的には以下に
示す構造のラベルを使用することが好ましい。

【０００７】 基材層 本発明のラベル付容器の製造方法に用いられるインモー
ルド用ラベルは、通常、基材層と接着層とから構成さ
れ、該基材層として用いられる材料としては、ポリプロ
ピレン、高密度ポリチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリアミドなどの融点が１３５〜
２６４℃の熱可塑性樹脂に、無機微細粉末を８〜６５重
量％含有させた樹脂フィルム、或いは、該樹脂フィルム
の表面上に無機充填剤含有ラテックスを塗工させたフィ
ルム、或いは、前記樹脂フィルムにアルミニウムを蒸着
させたものなどを挙げることができる。このような基材
層は単層であっても、或いは、二層以上の積層された構
造であっても良い。

【０００８】 接着層 前記基材層の樹脂フィルムの裏面側（樹脂容器と接する
側）には、接着層となる低密度ポリエチレン、酢酸ビニ
ル・エチレン共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸
共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の金
属塩などの、融点が８５〜１３５℃のヒートシール性樹
脂よりなるフィルム層が積層される。このヒートシール
性樹脂フィルム層の積層によって、インモールド用ラベ
ルと樹脂容器との接着をより強固にさせることができ
る。

【０００９】(2) 延 伸 上記ヒートシール性樹脂を積層した積層フィルムは、少
なくとも一方向に延伸される。該延伸は通常４〜１２
倍、好ましくは縦方向に４〜８倍、横方向に４〜１２倍
に延伸される。該延伸は基材層の樹脂の融点よりも低い
温度で、かつヒートシール性樹脂の融点以上の温度で行
われる。この延伸によって基材層は配向されるが、接着
層のヒートシール性樹脂層は配向されない。

【００１０】(3) 処 理 上記延伸後の積層フィルム（合成紙）は、必要であれ
ば、コロナ放電加工、火炎処理、プラズマ処理などを施
すことによって、表面の印刷性、接着性を改善しておく
ことができる。また、上記基材層の表面側、例えば紙状
層には、通常印刷が施される。この様な印刷としては、
グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリ
ーン印刷などがあり、これによって、商品名、製造元、
販売会社名、キャラクター、バーコード、使用方法など
を印刷することができる。

【００１１】(4) 抜打加工 印刷された前記容器用ラベルは、抜打加工により必要な
形状、寸法のラベルに分離される。このラベルは容器表
面の一部に貼着される部分的なものであっても良いが、
通常はカップ状容器の側面を取り巻くブランクとして、
中空成形では瓶状容器の表及び裏に貼着されるラベルと
して製造される。

【００１２】[II]インモールド成形 (1) 成形 本発明のラベル付容器１の製造方法においては、図２に
示すように、前記インモールド用ラベル２を金型３のキ
ャビティ３ａ内に印刷側２ａが金型３のキャビティ３ａ
面に接するように配設し、該金型３の内壁３ｂに吸引に
よりインモールド用ラベル２を固定した後、容器成形材
料樹脂の溶融パリソン４を金型３内に導き、該金型３を
閉じて該パリソン４内に吹き込みノズル５より圧縮空気
５ａを導入し、パリソン４を膨脹させて、前記金型内壁
３ｂに沿って賦形すると共に、前記金型内壁３ｂに固定
されたインモールド用ラベル２を内側より押圧して、イ
ンモールド用ラベル２を該容器６に一体に成形するか
（中空成形法）、或いは、前記金型の内壁に吸引により
インモールド用ラベルを固定した後、容器成形材料樹脂
シートを金型内に導き、該金型を閉じて該シートを押圧
して容器状に成形すると共に、前記インモールド用ラベ
ルを成形した容器に貼着するか（シート成形法）、或い
は、前記金型の内壁に吸引によりインモールド用ラベル
を固定した後、金型を閉じて、この金型により形成され
た容器状のキャビティー内に溶融樹脂を射出して、容器
を成形すると共に前記インモールド用ラベルを該容器に
一体成形する（射出成形法）などの方法によってラベル
付容器が成形される。

【００１３】(2) 取り出し この様にして成形されたラベル付容器１は、ラベル２が
容器６に一体に貼着された状態ではあるが、未だ熱い状
態なので、該金型３を開く前に該金型３内に冷却水など
を供給して容器６の素材の融点以下の温度にまで冷却し
てから取り出される。しかし、該容器６の冷却が不十分
のままの、未だ熱い状態で取り出されると、該ラベル２
の貼着された容器６部分はラベル２自体が断熱材の働き
をして、ラベル２が貼着されていない容器６部分の冷却
よりも遅くさせて、結果的にラベル２の貼着された容器
６ａの部分が高い温度のまま金型３より取り出されるこ
とになる。このようにして取り出された容器６は、ラベ
ル２の接着層２ｂのヒートシール性樹脂よりも高融点の
樹脂で形成されていることから、固化による収縮は容器
６の樹脂の方が先に始まる。しかも、ラベルが貼着され
ていて十分に冷却されていない容器の部分６ａは他のラ
ベルが貼着されていない容器の部分６ｂよりも温度が高
いために、より一層ラベル２の接着層２ｂはヒートシー
ル性樹脂の結晶化温度又は軟化温度以上の温度のままと
なり、固化され難く、前記容器樹脂の固化よりも遅い時
点で固化が始まる。このようにしてラベル２の接着層２
ｂのヒートシール性樹脂は、容器樹脂の固化の時期より
も遅く固化が始まるために、ラベル２の収縮が容器樹脂
の型収縮（１〜４％）に追随して収縮することができ
ず、部分的にラベルが浮き上がってしまう現象（ブリス
ター）が発生する。従って、このようなブリスターが生
じないように、通常、ラベル付容器１のラベル貼着部分
６ａが十分に冷却されてから金型３より取り出そうとす
るために、金型３内での冷却時間をラベル２を貼着させ
ないで成形する場合よりも１〜５秒の長い時間を必要と
する。その結果、成形サイクルが長くなり、生産性を向
上させることができない。

【００１４】(3) 冷却 それ故、本発明ではこのように容器６のラベル２が貼着
された部分６ａが高い温度のままで金型３より取り出さ
れても、ラベル自体２が容器６の樹脂の型収縮（１〜４
％）に追随して収縮することができるように、ラベル付
容器１のラベルの表面を、金型３より取り出した直後
に、インモールド成形されたラベル付容器のラベル部分
２を、該ラベル２に用いたヒートシール性樹脂の結晶化
又は軟化温度以下の温度にまで急冷させる。 このよ
うなラベル付容器１のラベル部分２を、該ラベル２に用
いたヒートシール性樹脂の結晶化又は軟化温度以下の温
度にまで急冷させるには、図１又は図５に示すように、
該ラベル付容器１のラベル部分２に噴霧ノズル７により
冷却用媒体７ａを吹き付けるか、或いは、十分に冷却さ
れた冷却板８を当接するなどの方法により冷却する。

【００１５】前記冷却用媒体７ａを吹き付ける方法で
は、冷却用媒体７ａとして、ヒートシール性樹脂の結晶
化又は軟化温度以下の温度、好ましくは＋３０℃〜−４
０℃の温度の液体又は気体が用いられる。具体的には
水、アルコール、或いは、空気、炭酸ガス、窒素ガスな
どであり、これらは冷却して、或いは、噴霧状にして吹
き付けられる。このような冷却用媒体７ａの中でも、噴
霧状の水、冷却された空気などを使用することが好まし
い。例えば、冷水を噴霧する方法としては、図１に示す
ように、冷却不足となった容器６のラベル貼着部６ａ
を、金型３より取り出した直後（１〜３秒後）に，水
１．５〜５ｋｇ／ｃｍ^２を、図３に示すような、「Full
Cone Spray Nozzles 」（株）いけうち製、流体ノズル
Ｊシリーズ）にて０．４リットル／分の流量で円錐状に
１〜３秒間噴霧し、ラベル２に使用されているヒートシ
ール性樹脂の結晶化温度（一般的には５０〜１００℃）
又は軟化温度（一般的には５０〜１００℃）以下の温度
にして、ボトル容器６の樹脂の型収縮に追随できる状態
を作り上げる。特に結晶化又は軟化温度が低いヒートシ
ール性樹脂（５０〜７０℃）を使用したラベル２の一体
成形において特に有効である。また、前記冷水を噴霧す
る方法以外では、例えば、図４に示すような、圧縮空気
を用いた「コルダーベビー１４０−５５ＳＶ」（商品
名）を用いて−３０℃の冷風を１５０リットル／分の量
を１〜２秒間吹き付ける方法がある。

【００１６】また、冷却板８を当接する方法では、図５
に示すように、容器６をノズル１２を付したまま、金型
９側へ移し、そこで冷却されたバリ６ｃを取るためのバ
リ取り刃１０を備えるバリ取り専用の容器挟持金型９で
挟持して冷却する。具体的には、成形後のバリ１０取り
工程における容器挟持金型９で容器６を挟持する際に、
ラベル２と当接する部分を冷却板８として形成した容器
挟持金型９を用いて冷却を行なう。該容器挟持金型９の
冷却板８の温度は予め冷却水の配管１１を通じて３０℃
以下に冷却され、挟持時間は通常２〜５秒程度で十分で
ある。なお、バリ取り専用の容器挟持金型９は、成形金
型３よりも胴径を若干小さく形成した金型が一般に用い
られる。このような冷却媒体７ａをラベル２の表面に吹
き付けたり、十分に冷却された冷却板８を当接すること
によって、ラベル２の温度は急激に低下し、ラベル２が
容器６の樹脂の型収縮とほぼ同じ速度で収縮させること
ができるので、容器６の収縮に追随してラベル２を収縮
させることができる。その結果、ラベル２の浮き上がり
（ブリスター）の発生を大幅に無くすことができる。い
ずれの方法によっても従来技術の課題であったブリスタ
ー発生のないインモールドラベル容器の製造をラベルが
インモールドされない容器の製造と同じ成形サイクルに
よって生産可能にした製造方法である。

【００１７】[III] ラべル付容器 この様にして成形されたラべル付容器１は、金型３より
取り出した直後に、ラベル２表面を急冷させて、該ラベ
ル２に用いたヒートシール性樹脂の結晶化又は軟化温度
以下の温度にまで低下させることによって、ラベル２が
容器６の樹脂の型収縮に追随して収縮させているので、
ブリスターの発生が少なく、ラベルにより加飾されたラ
ベル付容器１の外観が極めて良好なものであると共に、
金型３内での冷却時間をラベルを貼着させないで成形す
る場合と同様の時間で成形することができるので、従来
のラべル付容器１の製造方法に比べて成形サイクルが短
くなり、生産性を向上させることができる。

【００１８】

【実施例】

実施例１ (1) インモールド用ラベルの製造 王子油化合成紙（株）製ポリプロピレン系合成紙「ユポ
ＦＰＧ−８０」（商品名；肉厚８０μｍ、融点約１６４
℃）の片面に、東洋モートン（株）製感熱型のエチレン
・酢酸ビニル共重合体を主成分とするヒートシール剤
「アドコートＸ３３Ｐ５」（ＤＳＣで測定した結晶化温
度５８℃）を４ｇ／ｍ^２の塗布量にて塗工して、大きさ
が１０ｃｍ×１０ｃｍのインモールド用ラベルを製造し
た。

【００１９】(2) 中空成形 このインモールド用ラベルを該ラベルのヒートシール剤
の塗工された面（接着層）と反対側の面（表面層）が金
型の壁面に接するように金型に装着した。次いで、この
金型内に三菱油化（株）製「高密度ポリエチレンＢＺ−
５０」（商品名、融点１３４℃）を、（株）プラコー製
「Ｖ−５０型中空成形機」にて、２００℃の樹脂温度で
パリソンを押し出した。そして、該パリソンを、２０℃
の冷却水を３０リットル／分の水量で冷却した金型で挟
みつけた後、圧力５ｋｇ／ｃｍ^２の圧縮空気をパリソン
内に供給して該金型内壁にパリソンを賦形すると共に金
型の冷却時間を７秒、１０秒、１３秒と時間を変えて型
開きして胴直径が６０ｍｍ、高さが２００ｍｍのラベル
付中空容器（肉厚１ｍｍ）を得た。なお、これら型開き
時間を変えて成形を行なった時の、各成形条件毎の型開
き直後のラベルの表面温度と、インモールドラベルを用
いないで成形を行なった時のラベルの貼着しなかった場
所の容器の表面温度を日本アビオニクス（株）製非接触
型赤外表面温度計「コンパクトサーモＴＶＳ−２００
０」で測定した。その結果を表２に示す。

【００２０】(3) 冷却 金型を型開きしてから２秒後、その中空成形のラベル貼
着部分の表面に（株）いけうち製流体ノズル「水用」
（Ｊシリーズ円錐型ノズル）を５ｃｍ離れた場所より２
ｋｇ／ｃｍ^２の水圧で平均粒径１７０〜２３０μｍの水
粒子（２０℃）を０．４リットル／分の流量にて２秒間
噴霧した。その結果を表１に示す。

【００２１】実施例２ 実施例１の（３）の冷却工程を以下のように行なった以
外は、実施例１と同様に行なってラベル付き容器を製造
した。 (3) 冷却 金型を型開きしてから２秒後、その中空成形のラベル貼
着部分の表面に、図４に示すような、流体ノズルを５ｃ
ｍ離れたところより５ｋｇ／ｃｍ^２の空気圧で−３０℃
の冷風を１５０リットル／分の流量にて３秒間噴霧し
た。その結果を表１に示す。

【００２２】実施例３ 実施例１の（３）の冷却工程を以下のように行なった以
外は、実施例１と同様に行なってラベル付き容器を製造
した。 (3) 冷却 金型を型開きしてから４秒後、予め２０℃の冷却水を２
０リットル／分の流量にて通水して十分に冷却されたバ
リ取り専用の容器挟持金型で該容器を挟持してラベルの
表面部を３秒間冷却すると共にバリ取りを行なった。な
お、バリ取り専用の容器挟持金型は、図５に示すよう
に、成形金型よりも胴径を３ｍｍ程度小さくした金型を
用いた。その結果を表１に示す。

【００２３】実施例４ 実施例１のインモールド用ラベル製造工程において、基
材層の片面に塗工した感熱型ヒートシール剤「アドコー
トＸ３３Ｐ５」の代わりに三菱油化（株）製「低密度ポ
リエチレンＬＭ−３８」（ＤＳＣで測定した結晶化温度
９４．５℃）２０μｍを押し出しラミネートしたラベル
を用いた以外は実施例１と同様にして行なってラベル付
き容器を製造した。

【００２４】 表 １ 実 施 例 比較例 １ ２ ３ ４ １ 使用ラベルの ヒートシール 性樹脂の結晶化温度 （℃） 58 58 58 94.5 58 金型冷却時間 （秒） 7 10 13 7 10 13 7 10 13 7 10 13 7 10 13 ラベル温度 （℃） 型開き直後 90 75 60 90 75 60 90 75 60 100 80 63 90 75 60 急冷後 55 45 40 70 60 50 65 55 45 60 50 40 − − − ブリスター の有無 ○ ○ ○ △ △ ○ △ ○ ○ ○ ○ ○ × × △ ブリスターの有無の評価は次ぎの基準によって判定し
た。 ○：ラベルにブリスターの発生が全く無かったもの、 △：ラベル面積の２０％未満の面積にブリスターが見ら
れるもの、 ×：ラベル面積の２０％以上の面積にブリスターがある
もの、

【００２５】

【発明の効果】本発明のラベル付容器の製造方法によっ
て得られるラベルは、ラベルが容器の樹脂の型収縮に追
随して収縮させることができるので、ブリスターの発生
が少なく、ラベルにより加飾されたラベル付容器の外観
が極めて良好なものであると共に金型内での冷却時間を
ラベルを貼着させないで成形する場合と同様の時間で成
型することができるので、成形サイクルが短くなり、生
産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例において用いたラベル
冷却用水噴霧器を備えたインモールド成形用ブロー成形
機の斜視図である。

【図２】図２は、インモールド成形用ブロー成形機の断
面図である。

【図３】図３は、図１に示すラベル冷却用水噴霧器の斜
視図である。

【図４】図４は、ラベル冷却用空気噴射器の斜視図であ
る。

【図５】図５は、本発明の他の実施例において用いたラ
ベルの表面部を冷却するバリ取り容器挟持金型を備えた
インモールド成形用ブロー成形機の斜視図である。

【符号の説明】

１ ラベル付容器 ２ インモールド用ラベル ２ａ 印刷側 ２ｂ 接着層 ３ 金型 ３ａ キャビティ ３ｂ 内壁 ４ パリソン ５ 吹き込みノズル ５ａ 圧縮空気 ６ 容器 ６ａ 容器のラベルが貼着された部分 ６ｂ 他の容器の部分 ６ｃ バリ ７ 噴霧ノズル ７ａ 冷却用媒体 ８ 冷却板 ９ 容器挟持金型 １０ バリ取り刃 １１ 配管 １２ 空気吹込み用ノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インモールド成形されたラベル付容器のラ
   ベルの表面を、金型より取り出した直後に、該ラベルに
   用いたヒートシール性樹脂の結晶化又は軟化温度以下の
   温度にまで急冷させることを特徴とするラベル付容器の
   製造方法。
2. 【請求項２】ラベルの急冷を冷却用媒体を吹き付けるこ
   とによって冷却する請求項１に記載のラベル付容器の製
   造方法。
3. 【請求項３】ラベルの急冷を冷却されたバリ取り専用の
   容器挟持金型で挟持して冷却する請求項１に記載のラベ
   ル付容器の製造方法。