JPH11115133A - ポリエステル製熱収縮ラベル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、例えば、無菌充填方式によってジ
ュース等の内容物が充填される非耐熱性ポリエステル容
器等に使用される、出来る限り低温で且つ短時間に収縮
するポリエステル製熱収縮ラベルを提供することを課題
とする。 【解決手段】 ポリエステル製のベースフィルム２に印
刷層３が設けられたポリエステル製熱収縮ラベルであっ
て、該ラベル１の７０℃温水中の初期３秒間に於ける平
均収縮速度が、３〜１０％／秒、好ましくは５〜１０％
／秒であることを解決手段とし、該ポリエステルとして
は、例えば、ポリエチレンテレフタレートを主要構成単
位とし、全ジカルボン酸中に脂肪族ジカルボン酸を３〜
８モル％含む組成からなるものが挙げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、無菌充填
方式によってジュース等の内容物が充填される非耐熱性
ポリエステル容器等に使用されるポリエステル製熱収縮
ラベル。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート（以下、
「ＰＥＴ」と略称する場合がある）製ボトル等の容器に
使用される熱収縮ラベルとしては、ポリ塩化ビニルから
なるラベルが多用されていたが、廃棄後のリサイクル処
理等の観点よりポリエステルからなるラベルが好まし
く、特に、ＰＥＴ容器に装着されるラベルとしてポリエ
ステル製熱収縮ラベルが多く用いられている。

【０００３】かかる従来のポリエステル製熱収縮ラベル
は、約８０℃以上で大きく収縮し、容器内にジュース等
の内容物を充填した後に装着されるが、該内容物を充填
する方式として、内容物を容器内に充填した後に容器
全体を加熱殺菌する方式、加熱殺菌した内容物を高温
状態で容器内に充填する方式、予め殺菌しておいた内
容物を略常温下、無菌状態で容器内に充填する方式（本
明細書に於いて、当該の方式を「無菌充填方式」とい
い、該方式に使用される容器を「無菌充填式容器」とい
う場合がある）が知られている。

【０００４】上記及びの方式は、容器が高温となる
ため、耐熱性容器を使用しなければならないという欠点
があるが、無菌充填方式に於いては、安価な非耐熱性容
器を使用することができ、しかも、高温にならないため
ジュース等の風味を損なうことが少ないというような利
点から、近年、無菌充填式容器として非耐熱性のブロー
成形ポリエステル（ＰＥＴ）製容器が使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ポリエステル製熱収縮ラベルを上記無菌充填式容器（非
耐熱性容器）に装着すべく約８０℃以上に加熱すると、
非耐熱性からなる無菌充填式容器は変形するという問題
点があった。さらに、無菌充填方式では内容物が充填さ
れた容器にラベルを装着することが多いので、従来のポ
リエステル製熱収縮ラベルを用いて十分に収縮させるよ
うとすると内容物の温度が上昇するという問題点があっ
た。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、出来る限り低温で且つ短時間に収縮するポリエス
テル製熱収縮ラベルを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来の問題点に鑑
み、本件発明者は、ラベルの収縮温度や収縮率だけでな
く、ラベルの初期の収縮速度に着目し、該収縮速度を早
くすることにより上記課題を解決できることを見出し、
以下の手段を講じた。

【０００８】即ち、ベースフィルム２に印刷層３が設け
られたポリエステル製熱収縮ラベルに於いて、そのラベ
ルの７０℃温水中の初期３秒間に於ける平均収縮速度
を、３〜１０％／秒、好ましくは５〜１０％／秒の範囲
にするという手段を用いることにある。

【０００９】ここで、平均収縮速度とは、７０℃温水中
に浸す前のラベルの円周長さに対して、温水に浸した後
に収縮した割合を秒当たりに換算した値をいい、例え
ば、７０℃温水中に３秒間浸した後のラベルの円周長さ
が、温水に浸す前のラベルの円周長さに対して７０％に
収縮した場合（収縮率としては３０％）には、平均収縮
速度は１０％／秒となる。尚、収縮率＝｛（元の長さ−
収縮後の長さ）／（元の長さ）｝×１００で表すことが
できる。

【００１０】上記のポリエステル製熱収縮ラベルは、７
０℃という比較的低温域で収縮するので、装着時に非耐
熱性の無菌充填式容器を変形させることはなく、しか
も、初期３秒間に於ける平均収縮速度が３〜１０％／
秒、好ましくは５〜１０％／秒の範囲であるため、極め
て短時間でラベルの装着が完了し、従って、無菌充填式
容器を変形させず、且つ内容物の温度を上昇させること
もない。さらに、充填速度を大幅に上げることができる
という利点もある。

【００１１】上記平均収縮速度を示すポリエステルとし
ては、ガラス転移温度６０〜６５℃、結晶化温度１５０
〜１７０℃、融点２０５〜２２０℃の範囲の原材料から
なるポリエステル（ポリエチレンテレフタレート共重合
体）を用いることができる。

【００１２】このように１５０〜１７０℃の結晶化温度
を有するポリエステルからなるベースフィルム２は、僅
かな結晶性を示し、低温での平均収縮速度が速くなると
いう作用を有する。尚、従来の熱収縮ラベルに多用され
ているポリエステルフィルムは、結晶化温度を示さず非
晶性である。

【００１３】ここで、結晶化温度等は、ＪＩＳのＫ７１
２２測定方法により測定することができる。簡単に説明
すると、少量のフィルムを示差熱量計（ＤＳＣ装置）に
セットし、窒素雰囲気中で２８０℃に昇温させた後に急
冷し、これを室温から１０℃／分の加熱速度で昇温させ
た際に結晶化に起因する発熱ピークの存在によって結晶
化温度の有無が確認でき、該発熱ピークのピーク温度
が、本明細書に言う結晶化温度である。尚、ガラス転移
温度及び融点についても結晶化温度と同時に測定するこ
とができる。

【００１４】また、ポリエステルの原材料のジカルボン
酸成分としては、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、及
び、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等の脂肪族
ジカルボン酸が例示され、ジオール成分としては、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
コール等が例示される。

【００１５】具体的にベースフィルム２を説明すると、
ジカルボン酸成分として、テレフタル酸７９〜８９モル
％、イソフタル酸８〜１３モル％、脂肪族ジカルボン酸
（例えば、アジピン酸単独又はアジピン酸と他の脂肪族
ジカルボン酸の混合）３〜８モル％、ジオール成分とし
てエチレングリコールを主成分として構成され、ガラス
転移温度６０〜６５℃、結晶化温度１５０〜１７０℃、
融点２０５〜２２０℃の範囲のポリエチレンテレフタレ
ートを主要構成単位とするポリエステルフィルムが好ま
しい。

【００１６】このようにジカルボン酸成分として脂肪族
ジカルボン酸を３〜８モル％含有することにより、結晶
化速度が速くなり、低温域でのラベルの収縮速度を速く
することができる。脂肪族ジカルボン酸としては上記例
示したもの等があるが、中でもアジピン酸を用いること
が結晶化速度を速くする上で特に好ましい。

【００１７】また、請求項４記載の手段のように、前記
印刷層３の厚みが、ラベル１全体の厚みに対して２〜１
２％の範囲であれば、インキの塗布厚も十分に確保で
き、又、ベースフィルム２の収縮を印刷層３が阻害せ
ず、デザイン性を保持しつつ、収縮速度に悪影響を与え
ないという利点がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を説明
する。図１に於いて、１は、ポリエステルフィルムから
なるベースフィルム２（ベースフィルム２の厚みとして
は、例えば、２０μｍ〜８０μｍ）の一面側に印刷層３
が設けられたラベルを示し、該ラベルは、内側を印刷層
３として円筒状に形成されている。尚、印刷層３は、ベ
ースフィルム２の両面に設けられていてもよい。

【００１９】該印刷層３の厚みは、ラベル１の全厚みに
対して２〜１２％、好ましくは２〜１０％、より好まし
くは２〜８％の範囲に設けられている（印刷層３の厚み
としては、例えば、１μｍ〜６μｍ）。印刷層３が厚過
ぎては、収縮時に支障を来たし、一方、効果的な印刷を
行うためにはある程度の厚みが必要となるからである。

【００２０】かかる印刷層３の厚みは、ラベル１全体の
厚みとポリエステルフィルム（ベースフィルム２）の厚
みをマイクロメーターで無作為に１５点測定し、各測定
値を平均したラベル１全体の平均厚とポリエステルフィ
ルム（ベースフィルム２）平均厚さとの差によって求め
られる。尚、印刷層３の厚みには、インキ層自体の厚み
のみならず、必要に応じてベースフィルム２に塗布され
るアンカーコート層やインキ上等に塗布されるオーバー
コート層等も含まれる。

【００２１】ベースフィルム２は、ガラス転移温度６０
〜６５℃、結晶化温度１５０〜１７０℃、融点２０５〜
２２０℃の範囲となる原材料を用いて成形されている。
具体的には、脂肪族ジカルボン酸が３〜８モル％含有さ
れたジカルボン酸成分とエチレングリコールを主成分と
するジオール成分からなるポリエステルで、より具体的
には、ジカルボン酸は、テレフタル酸７９〜８９モル
％、イソフタル酸８〜１３モル％、脂肪族ジカルボン酸
（例えば、アジピン酸）３〜８モル％の組成からなる。
尚、必要に応じて無機若しくは有機の微粒子、紫外線吸
収剤、帯電防止剤、難燃剤、着色剤等の添加剤を加えて
もよい。

【００２２】ベースフィルム２は、上記各成分をエステ
ル交換法又は直接重合法により重合して原料ポリマーと
し、該ポリマーを溶融押出法によりフィルム状に成形し
冷却して未延伸フィルムを得、更に、未延伸フィルムを
６５℃〜８５℃程度に加熱しながら少なくとも一方向
（ラベルを装着する容器の周方向）に３．５〜４．５倍
延伸した後ヒートセットして製造される。

【００２３】該ベースフィルム２の少なくとも一面側に
インキが塗布される等して印刷層３が設けられ、適宜筒
状等に形成することにより本発明に係るポリエステル製
熱収縮ラベル１が製造される。

【００２４】上記構成からなるポリエステル製熱収縮ラ
ベル１は、７０℃温水中に於ける初期３秒間の平均収縮
速度が、５〜１０％／秒であり、かかる速度のラベル１
を容器に装着する際には、極めて短時間で装着作業が完
了するので、非耐熱性からなる無菌充填式容器を変形さ
せることもなく、且つ内容物の温度を上昇させることも
ない。また、短時間でラベル１の装着が可能となる本発
明に係るポリエステル製熱収縮ラベルは、益々高速化さ
れつつある無菌充填方式の充填包装機に適合し、生産効
率を高めるという効果も奏する。

【００２５】

【実施例】以下、本発明に係るポリエステル製熱収縮ラ
ベルの実施例及び比較例を示す。 （実施例）ベースフィルムとして、以下の成分からなる
固有粘度０．７８（フェノールとテトラクロロエタンの
等重量混合溶媒中に於いて２５℃で測定した値）のポリ
エステル原材料を用い、以下の方法によりラベルを製造
した。この原材料のガラス転移温度は６１℃、結晶化温
度は１５９℃、融点は２１５℃であった。尚、該ガラス
転移温度等の測定は、ＪＩＳのＫ７１２２による。

【００２６】・ジカルボン酸成分…テレフタル酸８３モ
ル％、イソフタル酸１１モル％、アジピン酸６モル％。 ・ジオール成分…エチレングリコール９９モル％、ジエ
チレングリコール１モル％。 ・添加剤…平均粒径１〜４μｍのシリカ粒子を全ポリマ
ー重量に対して０．１％。

【００２７】かかる原材料を真空中で１７０℃、５時間
乾燥して水分含有量を約１２０ｐｐｍにし、これを押出
機に供給して２６０℃で溶融押出し、Ｔ型ダイからシー
ト状に成形し、２５℃の冷却ドラムに巻きつけて冷却固
化して厚さ２３０μｍの無配向シートを製造した。

【００２８】該シートを７０℃に加熱した後、長手方向
に１．０２倍延伸し、直ちに冷却した。かかるシートを
テンターへ送り、８５℃で予熱した後、７２℃の熱風雰
囲気中で幅方向に４．３倍延伸した。この時の延伸速度
は、３０倍／分とした。延伸後、７２℃の雰囲気中で５
秒間緊張させて熱固定し、室温まで徐冷して巻き取っ
た。

【００２９】得られた厚さ約５０μｍのベースフィルム
の片面に５色のグラビア印刷を行い、反対面にオーバー
コート用のコーティング剤を塗布した後、印刷されたラ
ベルをスリットしロール状に巻き取った。尚、このラベ
ルの全厚さの平均厚さに対する印刷層（インキ層とオー
バーコート層の合計）の平均厚さの比率は、６．５％で
あった。

【００３０】次にラベルを円筒状（インキ層が内側）に
してその両端面を有機溶剤で溶解しつつ接着させて円筒
状のラベルにし、扁平にしてロールに巻き取った。上記
ポリエステル製熱収縮ラベルから試験片を任意に切り出
し、７０℃温水中に３秒間浸し、その円周方向（ラベル
を装着する容器の周方向）の平均収縮速度を測定すると
７％／秒であった。

【００３１】この円筒状のラベルを非耐熱性ＰＥＴボト
ルの無菌充填ラインに供給して、５００ボトル／分の充
填速度で、充填及びラベル装着を行ったところ、該ラベ
ルはスチームトンネル内で支障なく収縮し、極めて良好
な仕上がり状態であった。また、ＰＥＴボトルの変形等
も見られなかった。

【００３２】（比較例）比較例では、上記実施例で示し
た原材料中のアジピン酸の配合量、長手方向と幅方向の
延伸条件（予熱と延伸の温度、延伸倍率、延伸速度）を
適宜変更し、７０℃温水中３秒間での平均収縮速度が、
１〜１５％／秒の範囲の各種ラベルを段階的に製造し
た。

【００３３】これらの試験片について上記実施例と同様
にして無菌充填ラインに供給してラベル装着の仕上がり
状態を調べたところ、平均収縮速度が５〜１０％／秒の
範囲のポリエステル製熱収縮ラベルが最も良好な仕上が
り状態となり、３〜５％／秒の範囲のポリエステル製熱
収縮ラベルは商品として通用できる程度の仕上がり状態
であった。

【００３４】一方、平均収縮速度が３％／秒未満のもの
は、ＰＥＴ容器が変形しない加熱条件下に於いては不均
一に収縮し、収縮不足による凹凸が目立ち、商品として
通用する程度のものにならなかった。また、平均収縮速
度が１０％／秒を越えるものは、インキ層に施されたデ
ザインの変形が激しく、商品として通用する程度のもの
にならなかった。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係るポリエステル製熱収縮ラベ
ルは、７０℃に於ける平均収縮速度が３〜１０％／秒、
好ましくは５〜１０％／秒の範囲のポリエステルで構成
されているので、短時間で容器にラベルを装着すること
ができ、従って、ラベル装着時に非耐熱性の無菌充填式
容器を変形させることはなく、且つ内容物の温度を上昇
させないという効果を奏する。

【００３６】さらに、短時間で装着できることは、充填
装着機の高速作業化を可能とするので、本発明に係る無
菌充填式容器用のポリエステル製熱収縮ラベルは生産効
率を高めることができるものである。また、請求項４記
載の手段によれば、デザイン性を保持しつつ、収縮速度
に悪影響を与えないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るポリエステル製熱収
縮ラベルを示す斜視図。

【符号の説明】

１…ラベル、２…ベースフィルム、３…印刷層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステル製のベースフィルム（２）
   に印刷層（３）が設けられたポリエステル製熱収縮ラベ
   ルであって、該ラベル（１）の７０℃温水中の初期３秒
   間に於ける平均収縮速度が、３〜１０％／秒、好ましく
   は５〜１０％／秒であることを特徴とするポリエステル
   製熱収縮ラベル。
2. 【請求項２】 前記ポリエステル製のベースフィルム
   （２）が、ガラス転移温度６０〜６５℃、結晶化温度１
   ５０〜１７０℃、融点２０５〜２２０℃の範囲のポリエ
   ステル原材料からなる請求項１記載のポリエステル製熱
   収縮ラベル。
3. 【請求項３】 前記ポリエステルが、ポリエチレンテレ
   フタレートを主要構成単位とし、しかも、全ジカルボン
   酸中に脂肪族ジカルボン酸を３〜８モル％含む組成から
   なる請求項２記載のポリエステル製熱収縮ラベル。
4. 【請求項４】 前記印刷層（３）の厚みが、ラベル
   （１）全体の厚みに対して２〜１２％の範囲である請求
   項１〜３の何れかに記載のポリエステル製熱収縮ラベ
   ル。