KR102064818B1 - 인몰드 성형용 라벨 및 라벨 부착 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 합성수지제 용기의 3차원 곡면 영역을 포함하는 둘레벽의 광범위한 영역에, 에어 포켓이나 주름이 없는 고품위인 상태로 부착이 가능한 인몰드 성형용 라벨을 창출하는 것에 있고, 이 과제를 해결하기 위한 본 발명의 주된 수단은, 인서트재로서 사용되고 합성수지제의 용기 본체의 성형과 동시에 상기 용기 본체의 둘레벽에 부착되는 인몰드 성형용 라벨에 있어서, 용기 본체의 둘레벽에 접착하는 접착층을 가지며, 이 접착층은, 이면측에 엠보싱 가공에 의한 오목부가 규칙적인 패턴으로 배치된 것이고, 오목부의 평균 깊이를 0.02~0.1㎜의 범위로 하며, 라벨 표면적 1㎠당 오목부의 평균 개수를 25~2500개의 범위로 하고, 라벨 표면적 1㎠당 오목부의 공간 체적의 총합을 0.001~0.005㎤의 범위로 한다고 하는 것이다.

Description

인몰드 성형용 라벨 및 라벨 부착 용기{LABEL FOR IN-MOLD MOLDING AND LABELED CONTAINER}

본 발명은 인서트재(Insert material)로서 사용되고, 용기 본체의 성형과 동시에 그 둘레벽에 부착되는 인몰드 성형용 라벨(Label for in-mold molding) 및 이 라벨을 부착한 라벨 부착 용기에 관한 것이다.

합성수지제 블로우 성형 용기의 표면에, 가식(加飾), 혹은 상품명이나 설명문의 표시를 달성하는 수단으로서 장식 모양, 상품명, 설명문 등을 인쇄 표시한 라벨을 부착하는 수단이 많이 이용되고 있다. 그리고, 라벨을 부착하는 방법의 하나로서, 인서트재로서 소위, 인몰드 성형용 라벨(이하, 단순히 라벨이라고 기재하는 경우가 있다.)을 미리 금형 내에 세트하고, 용기 본체의 성형과 동시에 이 용기 본체의 둘레벽의 표면에 부착하는 인몰드 성형법이 있다.

이 인몰드 성형법은, 용기 본체의 성형과 동시에 라벨의 부착이 달성되고, 전용의 다른 공정에 의한 부착 작업을 필요로 하지 않는 것, 용기 본체의 표면과 라벨과의 사이에 단차가 생기지 않으므로 단차에 의한 외관 형식이나 촉감 저하의 염려가 없는 것, 그리고 예를 들면, 블로우 성형 용기에 있어서의 박육화(薄肉化)에 관계없이, 용기 본체에 대한 라벨이 강고하고 안정된 부착을 확실히 얻을 수 있는 것이라고 하는 우수한 점을 가진다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 라벨, 라벨 부착 블로우 성형품 및 그 제조방법에 관한 발명이 기재되어 있다.

도 13은, 종래부터 일반적으로 사용되고 있는 인몰드 성형용 라벨의 기본적인 층 구성의 3개의 예를 나타내는 종단면도이다.

(a)의 라벨(111)은, 폴리프로필렌(이하, PP로 약기한다.) 수지제의 무연신 캐스트 필름(이하, CPP 필름이라고 약기한다.)으로 이루어지는 투명한 기재층(112)의 이면측에 그라비어 인쇄(Gravure printing)에 의한 인쇄층(113)을 형성하고, 또한 압출 라미네이트법에 의한 폴리에틸렌계 수지제의 접착층(116)을 적층한 것이다.

(b)의 라벨(111)은, CPP 필름으로 이루어지는 투명한 기재층(112) 이면에 그라비어 인쇄에 의한 인쇄층(113)을 형성하고, 드라이 라미네이트층(115)을 사이에 두고 공중합계 PP수지 필름제의 접착층(116)을 적층한 것이다.

(c)의 라벨(111)은, 합성지로 이루어지는 기재층(112)의 이면측에 히트 시일층에 의한 접착층(116)을 적층하고, 표면측에 플렉소 인쇄(Flexo printing)에 의한 인쇄층(113)을 형성하며, 또한 인쇄층(113)을 투명한 보호층(117)으로 피복 한 것이다.

일본 공개특허공보 2004－136486

여기서, 상기와 같은 라벨이 부착되는 영역은, 종래, 2차원 곡면으로 한정되고, 예를 들면 구호각(球弧殼) 형상 등의 3차원 곡면을 포함하는 광범위에의 부착은 곤란했다.

즉, 3차원 곡면은 평면 형상의 라벨을 단지 만곡시키는 것으로는 형성시킬 수 없는 곡면이며, 평면 형상의 라벨을 인몰드 성형으로 3차원 곡면에 억지로 부착하려고 하면, 에어 포켓(Air-pocket)이나 주름(Wrinkle)이 발생하기 쉬워 외관이 훼손되어 버린다고 하는 문제가 있었다.

3차원 곡면에 라벨을 부착할 수 있으면, 표시 면적을 확대할 수 있고, 표시량을 많이 할 수 있거나, 혹은 문자 등을 크게 할 수 있는 이점이 있다.

그래서, 본 발명은 합성수지제 용기의 3차원 곡면 영역을 포함하는 둘레벽의 광범위한 영역에, 에어 포켓이나 주름이 없는 고품위인 상태로의 부착이 가능한 인몰드 성형용 라벨을 창출하는 것을 과제로 하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하는 수단에 따른 본 발명의 라벨의 주된 구성은,

인서트재로서 사용되고, 합성수지제의 용기 본체의 성형과 동시에 상기 용기 본체의 둘레벽에 부착되는 인몰드 성형용 라벨에 있어서,

용기 본체의 둘레벽에 접착하는 접착층을 가지고,

이 접착층은, 이면측에 엠보싱 가공에 의한 오목부가 규칙적인 패턴으로 배치된 것이며,

오목부의 평균 깊이를 0.02~0.1㎜의 범위로 하고,

라벨 표면적 1㎠당 오목부의 평균 개수를 25~2500개의 범위로 하며,

라벨 표면적 1㎠당 오목부의 공간 체적의 총합을 0.001~0.005㎤의 범위로 한다고 하는 것이다.

여기서, 오목부의 깊이는 라벨의 단면을 현미경으로 확대 관찰하여 측정한다.

또, 라벨 표면적 1㎠당 오목부의 개수는, 라벨의 접착면을 현미경으로 확대하여, 오목부의 개수를 카운트한다.

또, 라벨 표면적 1㎠당 오목부의 공간 체적의 총합은, 오목부의 형상, 깊이로부터 오목부 1개 당의 체적 공간을 산출하고, 그것과 라벨 표면적 1㎠당 오목부의 개수를 곱하여 산출한다.

본원 발명자들은, 합성수지제의 용기 본체 둘레벽의 3차원 곡면 영역에의 인몰드 라벨의 부착성을 검토하는 중에서,

용기 본체의 둘레벽에 접착하는 접착층의 이면측에 엠보싱 가공에 의해 규칙적인 패턴으로 오목부를 배치하고, 이들 오목부의 깊이, 개수, 체적을 적당한 범위로 설정함으로써, 3차원 곡면 영역에서 에어 포켓이나 주름이 발생하지 않는 상태로 고품위인 부착이 가능한 것을 찾아내어, 상기 구성을 창출하기에 이르렀다.

그리고 상기 구성의 인몰드 성형용 라벨에 의하면, 오목부의 평균 깊이를 0.02~0.1㎜의 범위로 하고, 라벨 표면적 1㎠당 오목부의 평균 개수를 25~2500개의 범위로 하며, 라벨 표면적 1㎠당 오목부의 공간 체적의 총합을 0.001~0.005㎤의 범위로 함으로써, 용기 본체 둘레벽의 3차원 곡면 영역에서의 에어 포켓이나 주름의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 고품위인 상태로 라벨을 부착한 라벨 부착 용기를 제공하는 것이 가능해졌다.

한편, 상기 구성, 또 이하의 설명에서는, 라벨의 층 구성을 명확하게 기재하기 위해 이면측 혹은 표면측이라고 하는 용어를 사용하고 있지만, 여기서 이면측은 용기 본체의 둘레벽과 접착하는 측을 나타내고, 표면측은 그 반대측, 즉 용기 본체에 부착된 상태에서 외부로 노출되는 측을 나타낸다.

오목부의 평균 깊이가 0.02㎜ 미만이 되면, 혹은 표면적 1㎠당 오목부 공간 체적의 총합이 0.001㎤ 미만이 되면, 혹은 표면적 1㎠당 오목부의 수량이 2500을 초과하면 라벨 부착 후, 특히 3차원 곡면 영역에 에어 포켓, 주름이 발생하기 쉬워져 버린다.

한편, 오목부의 평균 깊이가 0.1㎜를 초과하면, 혹은 표면적 1㎠당 오목부 공간 체적의 총합이 0.005㎤를 초과하면, 혹은 표면적 1㎠당 오목부의 개수가 25 미만이면 인쇄가 선명하지 않게 되어 외관성이 저하해 버린다. 또, 라벨을 금형에 삽입할 때의 흡착 적합성이 저하해 버린다고 하는 문제도 있다.

여기서, 인몰드 성형으로 평면 형상의 라벨을 에어 포켓이나 주름 발생을 억제하면서 용기의 3차원 곡면 영역에 부드럽게 부착시키기 위해서는, 라벨에 용기의 3차원 곡면을 따라서 변형 가능한 추종성을 부여하는 것이 필요하고, 이러한 추종성을 부여하기 위해서는 오목부의 깊이가 일정 이상 있는 것, 적당한 크기의 오목부가 적당 수, 규칙적으로 정렬하고 있는 것이 필요하지만, 상기 구성에 의해, 엠보싱 가공에 의한 오목부를 규칙적인 패턴으로 배치시킴과 함께, 오목부의 깊이, 오목부의 개수, 오목부의 총 체적을 소정의 범위로 함으로써, 라벨에 3차원 곡면을 따라서 변형 가능한 추종성을 부여할 수 있고, 오목부에 의한 공기가 빠져나갈 길로서의 기능이 충분히 발휘되는 것과 더불어, 에어 포켓, 주름 발생을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.

본 발명의 라벨의 다른 구성은, 상기 주된 구성에 있어서, 하기 식(1)에서 산출되는 G값을, 0.05~0.20의 범위로 한다고 하는 것이다.

G=E*t³　　　　(1)

단, E, t는, 각각 다음과 같다.

E: 라벨의 인장 탄성률(MPa)

t: 라벨 두께(㎜)

상기 구성은, 라벨 용기의 3차원 곡면을 따른 변형의 추종성을, 라벨의 굴곡 탄성력, 즉 라벨의 굴곡 강성에 따른 지표로부터, 충분히 더 부여하기 위한 요건이며,

상기 구성에 의해, 라벨의 굴곡 강성에 상관하는 값인, (1)식으로부터 산출되는 G값을 0.05~0.20의 범위로 함으로써, 특히 0.20 이하로 함으로써 충분히 유연성을 가지는 것으로 하고, 즉 용기의 3차원 곡면에 따른 변형에 대하여, 충분히 추종성을 가지는 것으로 하며, 상술한 주된 구성에 있어서의 엠보싱 가공에 의한 오목부의 배치 형태에 의한 작용 효과와 더불어, 주름 등이 발생하지 않는 상태로 고품위인 부착을 가능하게 할 수 있다.

여기서, 굴곡 탄성력의 값이 0.20을 초과하는 값이 되면, 인몰드 성형할 때, 평면 형상 라벨의, 용기의 3차원 곡면 영역의 형상을 따른 변형에의 추종성이 불충분하게 되어, 부착면에 주름이 발생해 버린다.

또, 라벨을 부착한 라벨 부착 용기를 잘못하여 낙하시킨 경우에, 낙하 충격에 의해 라벨의 부착 둘레가장자리부를 기점으로 하여 균열이 발생되기 쉬워진다고 하는 문제도 있다.

한편, 굴곡 탄성력의 값이 0.05 미만의 값이 되면 라벨을 기계로 금형면에 세트할 때의 라벨 자동 공급성이 저하된다, 또 세트 후 용융 수지의 유동에 의하여 주름이 발생한다고 하는 문제가 생긴다.

본 발명의 라벨의 또 다른 구성은, 상기 주된 구성에 있어서, 라벨의 전체 표면적에 대한 오목부 면적의 비율을 10~70%의 범위로 한다고 하는 것이다.

오목부의 면적이 10% 미만이면 라벨 부착 후의 삼차 곡면 영역에 에어 포켓, 주름이 발생하기 쉽고, 70%를 초과하면 용기 본체와의 접착 면적이 적게 되어, 접착성이 저하하기 때문에, 라벨 전체의 면적에 대한 오목부 면적의 비율을 10~70%의 범위로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 라벨의 또 다른 구성은, 상기 주된 구성에 있어서, 엠보싱 가공에 의한 오목부에 의해, 두께 방향 전체에 걸쳐 요철 구조를 가진다고 하는 것이다.

상기 구성에 의하면, 라벨의 두께 방향 전체에 걸쳐 요철 구조를 형성함으로써, 주된 구성에 나타내는 범위 중에서 접착층의 두께로 한정되지 않고 오목부의 깊이를 충분히 깊게 할 수 있어, 라벨에, 보다 효과적으로 추종성을 부여하는 것이 가능해진다.

본 발명의 라벨의 또 다른 구성은, 상기 주된 구성을 가지는 라벨의 구체적인 층 구성의 일례에 따른 것이며,

투명성을 가지는 합성수지제 필름을 기재층으로 하고,

기재층의 이면측에 인쇄층을 형성하며,

또한 인쇄층의 이면측으로부터 앵커 코트층(이하, AC층이라고 기재한다.)을 사이에 두고 압출 라미네이트법에 의한 용기 본체의 둘레벽에 직접 열융착 가능한 합성수지제의 접착층을 적층하고,

기재층과 인쇄층과 접착층을 적층하여 접착층이 냉각 고화한 상태로, 엠보싱 가공에 의해 접착층의 이면측에 오목부를 형성한다고 하는 것이다.

본 발명의 라벨의 또 다른 구성은, 이것도 상기 주된 구성을 가지는 라벨의 구체적인 층 구성의 일례에 따른 것이며,

용기 본체의 둘레벽에 직접 열융착 가능한 합성수지제 필름을 접착층으로 하고,

접착층의 표면측에 인쇄층을 적층하며,

또한 AC층을 통하여 압출 라미네이트법에 의한 합성수지제의 보호층을 적층하고,

접착층과 인쇄층과 보호층을 적층하여 보호층이 냉각 고화한 상태로 엠보싱 가공에 의해 접착층의 이면측에 오목부를 형성한다고 하는 것이다.

다음에, 본 발명의 라벨 부착 용기의 주된 구성은,

인몰드 성형법으로 라벨을 부착한 합성수지제 용기에 있어서,

용기 본체의 둘레벽은 3차원 곡면 형상으로 형성된 3차원 곡면 영역을 가지고,

라벨에는 상술한 본 발명의 인몰드 성형용 라벨을 사용하며,

라벨이 용기 본체 둘레벽의 3차원 곡면 영역을 포함하는 영역에 부착되어 있고, 부착 영역의 전체 영역에 걸쳐 둘레벽의 형상을 따라서 밀착 형태로 부착되어 있는 구성으로 한다고 하는 것이다.

상술한 본 발명의 인몰드 성형용 라벨을 사용함으로써, 3차원 곡면 영역에서 에어 포켓이나 주름의 발생이 없는 상태로 고품위인 부착이 가능하고, 라벨이 부착 영역의 전체 영역에 걸쳐 둘레벽의 형상을 따라서 밀착 상태로 부착되어 있는, 즉 라벨이 부착 영역의 전체 영역에 걸쳐 에어 포켓이나, 주름이나, 벗겨짐이 없는 상태로 고품위로 부착한 라벨 부착 용기를 제공하는 것이 가능해진다.

본 발명의 라벨 부착 용기의 다른 구성은, 성형 후의, 라벨 오목부의 깊이가 0.01~0.08㎜의 범위이다고 하는 것이다.

상기 구성에 의하면, 성형 후, 라벨의 오목부를 충분히 깊게 함으로써, 접착층의 오목부와 용기의 벽면과의 사이에 의하여 형성되는 공간이 잔존하며, 인몰드 성형할 때, 패리슨(Parison)의 압력이나 열로 오목부가 크게 손상되지 않고, 패리슨의 벽면과 라벨과의 사이의 공기를 효과적으로 뺄 수 있음과 함께, 오목부에 의하여 형성되는 공간의 흡수 능력을 크게 하여, 다 뺄 수 없었던 공기를 오목부에 넣어 흡수할 수 있기 때문에, 에어 포켓의 발생을 충분히 억제할 수 있다.

본 발명은, 상기한 구성으로 되어 있으므로, 이하에 나타내는 효과를 가져온다.

즉, 본 발명의 인몰드 성형용 라벨은 용기 본체의 둘레벽에 접착하는 접착층의 이면측에 엠보싱 가공에 의해 규칙적인 패턴으로 오목부를 배치하고, 이들 오목부의 깊이, 개수, 총 체적을 소정의 적당한 범위로 함으로써, 라벨에 3차원 곡면을 따라서 변형 가능한 추종성을 부여할 수 있으며, 오목부에 의한 공기가 빠지는 길로서의 기능 및 다 빠지지 않은 공기를 흡수하는 기능이 충분히 발휘되는 것과 더불어, 3차원 곡면 영역에서의 에어 포켓이나 주름의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 용기 본체 둘레벽의 3차원 곡면 영역에서 에어 포켓이나 주름이 없는 상태로 고품위로 부착할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 라벨 부착 용기의 일실시예의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 용기의 정면도이다.
도 3은, 도 1의 용기의 측면도이다.
도 4는, 도 1의 용기의 (a)는 평면도, (b)는 도 2중의 A－A선을 따라 나타내는 평단면도, (c)는 저면도이다.
도 5는, 본 발명의 라벨의 실시예 1의 층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은, 도 5의 라벨의 이면측에서 본 오목부의 배치 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 7은, 본 발명의 라벨의 실시예 2의 층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8은, 비교예 1의 라벨의 층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9는, 비교예 2의 라벨의 이면측에서 본 오목부의 배치 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 10은, 본 발명의 라벨 부착 용기를 성형하기 위한 공정의 개략 설명도이다.
도 11은, 실시예, 비교예의 각종 라벨의 층 구성을 정리한 표이다.
도 12는, 도 11 중의 라벨을 사용한, 실시예, 비교예의 각종 라벨 부착 용기에서의 라벨의 부착 상태 등의 평가 결과를 정리한 표이다.
도 13은, 종래의 라벨의 층 구성의 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 실시예를 따라 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1~4는 본 발명의 라벨 부착 용기의 일실시예를 나타내는 것으로, 도 1은 측면 방향에서 본 사시도, 도 2는 정면도, 도 3은 측면도, 도 4(a)는 평면도, (b)는 도 2중의 A－A선을 따라 나타내는 평단면도, (c)는 저면도이다.

또, 도 5는 이 라벨 부착 용기에 사용되는, 본 발명의 인몰드 성형용 라벨의 실시예 1의 층 구성을 나타내는 단면도, 도 6은 도 5의 라벨의 이면측에서 본 오목부(19)의 배치 패턴을 나타내는 평면도이다.

도 1의 라벨 부착 용기는, 용기 본체(1)의 둘레벽에 도 5, 6에 나타내는 라벨(11)을 인몰드 성형법에 의해 용기의 표면, 이면의 양면에 부착한 것이다.

용기 본체(1)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지제의 다이렉트 블로우 성형품으로, 원통 형상의 입구통부(2), 어깨부(3), 타원 통 형상의 몸통부(4) 및 바닥부(5)를 가지는 병체로, 전체 높이가 155㎜, 용량이 230㎖이며, 몸통부(4)의 평균 두께는 0.80㎜이다.

또, 용기 본체(1)의 몸통부(4)는 전체로서 타원 통 형상이지만, 상단부로부터 하단부에 걸쳐 완만하게 지름이 축소된 형상으로, 그 둘레벽은 둘레방향과 함께 세로 방향에 대해서도 만곡 형상이며, 몸통부(4)의 외주면은 대략 전체 범위에 걸쳐 3차원 곡면 형상의 3차원 곡면 영역으로 되어 있다.

그리고, 라벨(11)은 이 용기 본체(1)의 몸통부(4) 정면측의 상단부로부터 하단부에 걸친 3차원 곡면 영역을 포함하는 넓은 범위로, 3차원 곡면을 따라서 밀착 상태로 부착되어 있고, 전체 영역에 걸쳐 에어 포켓이나 주름이나 벗겨짐이 없는 상태로 고품위로 부착되어 있다.

라벨(11)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 표면측으로부터(도면 중, 상측으로부터), 기재층(12)/인쇄층(13)/AC층(14)/접착층(16)이라고 하는 층 구성을 가진다.

여기서, 기재층(12)은 투명한 CPP 필름제로 층 두께는 0.070㎜, 그리고 접착층(16)은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 수지를 압출 라미네이트법에 의해 적층한 것으로, 후술하는 엠보싱 가공 전의 층 두께가 0.010㎜이며, 라벨(11) 전체의 평균 두께는 0.085㎜이다.

도 5에 나타내는, 상기 라벨(11)의 제조공정의 개략은 다음과 같다.

1) 투명한 CPP 필름의 이면측에 인쇄층(13)을 인쇄한다.

2) 인쇄층(13)의 이면측으로부터 앵커 코트제를 도포, 건조하여 AC층(14)을 적층한다.

3) 또한, 압출 라미네이트법에 의해 LDPE 수지를 적층하고, 접착층(16)으로 한다.

4) 접착층(16)을 냉각 롤로 냉각 고화시킨 후, 접착층(16)의 이면측으로부터 엠보스 패턴을 가지는 엠보스 롤로 엠보싱 가공을 행한다.

5) 슬릿 후, 소정의 라벨 형상으로 타발 가공을 행한다.

한편, 도 5에 나타내는 실시예 1의 라벨(11)에서는, 라벨(11)의 총 두께가 0.085㎜, 접착층(16)의 층 두께는 0.010㎜, 그리고 오목부(19) 깊이(d)의 평균치가 0.060㎜이며, 엠보싱 가공의 영향은 접착층(16)뿐만 아니라, 라벨(11) 두께 전체에 미치고, 라벨(11) 전체가 두께 방향으로 요철 구조를 가지는 것으로 되어 있다.

여기서 AC층(14)은 인쇄층(13)과 접착층(16)의 사이의 접착을 강고하게 하기 위한 층이다.

또, LDPE 수지를 압출 라미네이트법에 의해 적층한 접착층(16)은, 인몰드 성형에 있어서, HDPE 수지제의 용기 본체(1)의 둘레벽에 직접 열 융착한다.

또, 인쇄층(13)은 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄 등, 다양한 인쇄법에 의해 형성할 수 있다.

또 앵커 코트제로서는, 예를 들면 폴리에틸렌이민, 폴리에테르폴리올·폴리이소시아네이트, 폴리에스테르폴리올·폴리이소시아네이트 등을 물이나 유기용제로 희석한 것을 사용할 수 있다.

또, 도 6은 엠보싱 가공에 의해 접착층(16)의 이면측에 형성된 오목부(19)의 배치 패턴을 나타내는 것이며, 오목부(19)의 평면 형상은 정사각형 형상이고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 격자 형상의 평탄부(19f)로 둘러싸지도록 하여 라벨(11) 전체 면에 걸쳐 규칙적인 패턴으로 배치되어 있다.

그리고 오목부(19)의 배치 형태의 지표가 되는 수치는 이하와 같다.

·오목부(19)의 깊이(d)의 평균치는 0.060㎜

·라벨(11)의 전체 표면적에 대한 오목부(19)의 총 면적의 비율(이후, 면적비(Atr)로 한다.)은 46%

·라벨(11)의 표면적 1㎠당 오목부(19)의 배치 개수(이후, 개수(Nt)로 한다.)는 324개/㎠

·라벨(11)의 표면적 1㎠당 총 체적(이후, 총 체적(Vt)로 한다.)은 0.002㎤/㎠

또, 용기 본체(1)의 둘레벽에 부착한 후의 오목부(19)의 깊이(d)의 평균치는, 라벨이 부착된 부분에서 단면을 슬라이스하여 현미경으로 확대 관찰한 결과, 0.030㎜였다.

또, 상기 도 5에 나타내는 실시예 1의 라벨(11)에 대하여 인장 탄성률(E)을 측정하고, 라벨(11)의 굴곡 탄성력의 지표가 되는 G값을, 하기의 식(1)에 의해 산출한 결과, 그 값은 라벨의 세로 방향으로 0.142, 가로 방향으로 0.130으로 되어, 모두 0.20 이하의 값이며, 굴곡 탄성력에 따른 지표로부터도, 용기의 3차원 곡면을 따른 변형에 대하여, 충분히 추종성을 가지는 것으로 하고 있다.

G=E*t³　　　　(1)

단, E, t는, 각각 다음과 같다.

E: 라벨의 인장 탄성률(MPa)

t: 라벨 두께(㎜)

한편, 상기 라벨의 두께(t)는 도 5에 나타내는 바와 같이, 엠보싱 가공에 의한 오목부(19)가 형성되어 있지 않은 부분에서의 두께를 사용한다.

또, 인장 탄성률은 라벨을 ASTM－1822 L의 덤벨 형상으로 타발하고, 1㎜/분의 인장 속도로 인장 시험을 실시하여 구했다.

여기서, 라벨의 세로 방향은, 용기 본체에 부착했을 때의 용기 본체의 축방향에 상당하고, 가로 방향은 거기에 직각인 방향에 상당한다.

다음에, 도 10은, 상기 실시예의 라벨 부착 용기를 성형하는 인몰드 성형법 공정의 개략 설명도이다. 다이스(21)로부터 원통 형상의 HDPE 수지제의 패리슨(22)을 압출하고, 그 상하를 블로우 성형 분할금형(23)으로 사이에 끼운 상태이다.

라벨(11)은, 미리 형면(型面)에 감압 흡기로(24)에 의해 흡착되지만, 3차원 곡면 영역에 해당하는 개소는 형면과는 반드시 접촉하지 않고, 일부 뜬 상태로 되어 있다.

이 상태에서, 블로우 에어를 불어 넣으면 패리슨(22)은 팽창하여(도 10중의 화살표 방향 참조) 캐비티의 형상을 따라 차례차례, 형성되지만(도 10중의 2점 쇄선상태 참조), 라벨(11)은 몸통부(4)의 둘레벽에 일체화된 상태로 부착된다.

여기서, 라벨(11)의 접착층(16)은 인몰드 성형에 있어서, 용기 본체(1)의 몸통부(4)의 둘레벽 표면에 열 용착 형상으로 접착한다.

이때, 특히, 도 1에 나타내는 바와 같이 라벨(11)을 용기 본체(1)의 몸통부(4)의 둘레벽의 3차원 곡면 영역을 가지는 외주면에 부착하는 경우에는, 평면 형상의 라벨(11)이 이 3차원 곡면을 따라서 변형하면서 접착이 진행되기 때문에, 2차원 곡면에 부착하는 경우와 비교하여 에어 포켓이나, 주름이나, 벗겨짐이 발생되기 쉽지만, 상기와 같이, 오목부(19)가 깊이(d), 면적비(Atr), 개수(Nt), 총 체적(Vt)을 소정의 범위로 함으로써, 라벨(11)의 두께 방향 전체의 요철 구조에 의한 벨로우즈 효과가 발휘되고, 또 고온의 패리슨의 접촉에 의한 라벨(11)의 수축 거동을 완화할 수 있는 작용 효과와 더불어 3차원 곡면을 따라서 변형 가능한 추종성이 부여되고, 또한 오목부(19)에 의해 인몰드 성형시에 있어서의 공기가 빠지는 길로서의 기능이 충분히 발휘되어 에어 포켓이나, 주름이나, 벗겨짐의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

다음에, 도 7은 본 발명의 인몰드 성형용 라벨의 실시예 2의 층 구성을 나타내는 단면도로, 표면측으로부터(도면 중 상측으로부터), 보호층(17)/AC층(14)/인쇄층(13)/접착층(16)이라고 하는 층 구성을 가지고,

접착층(16)은 CPP 필름제로 층 두께는 0.070㎜, 그리고 보호층(17)은 LDPE 수지를 압출 라미네이트법에 의해 적층한 것으로 층 두께가 0.010㎜이며, 라벨(11) 전체의 평균 두께는 0.085㎜, 도 5에 있는 실시예 1의 라벨(11)의 층 구성을 상하 반대로 한 것 같은 층 구성으로 되어 있다.

한편, 상기 구성에서 접착층(16)은 기재층(12)으로서의 기능도 발휘하는 것이다.

또, 도 7에 나타내는, 상기 라벨(11)의 제조공정의 개략은 다음과 같다.

1) 용기 본체(1)의 벽면과 직접 열융착 가능한 CPP 필름을 접착층(16)으로 하고, 이 접착층(16)의 표면측에 인쇄층(13)을 인쇄한다.

2) 또한 앵커 코트제를 도포, 건조하여 AC층(14)을 적층한다.

3) 또 표면측에 압출 라미네이트법에 의해 LDPE 수지를 적층하여, 인쇄층(13)의 손상 등을 방지하는 보호층(17)으로 한다.

4) 보호층(17)을 냉각 롤로 냉각 고화시킨 후, 접착층(16)의 이면측에, 엠보스 패턴을 가지는 엠보스 롤로 엠보싱 가공을 행한다.

5) 슬릿 가공 후, 소정의 라벨 형상으로 타발 가공을 행한다.

한편, 도 7에 나타내는 실시예 2의 라벨(11)에 있어서도 엠보싱 가공의 영향은 접착층(16)뿐만 아니라, 라벨(11)의 두께 전체에 미치고, 라벨(11)의 두께 방향 전체에 요철 구조를 가지는 것으로 되어 있다.

다음에, 도 11의 표 1은 도 5에 나타내는 실시예 1(L1로 한다.)의 라벨과 도 7에 나타내는 실시예 2(L2로 한다.)의 라벨과, 비교를 위해서 더 준비한 비교예 1, 2, 3, 4(Lc1, Lc2, Lc3, Lc4로 한다.)에 대하여 그 층 구성과, 엠보싱 가공에 의한 접착층(16)의 이면측에 형성된 오목부(19)의 배치 형태의 지표로 되는 깊이(d)와 면적비(Atr)와 개수(Nt)와 총 체적(Vt)의 값, 또한 G값을 정리한 표이다.

또, 도 12의 표 2는 도 11의 표 1에 나타내는 L1, L2, Lc1, Lc2, Lc3, Lc4의 6종의 라벨을 사용하여, 도 10에 나타내는 인몰드 성형법으로, HDPE 수지, 혹은 PP수지로, 도 1에 나타내는 라벨 부착 용기의 금형을 이용하여 성형한 6종의 라벨 부착 용기에 대하여, 주름이나 에어 포켓의 유무를 관찰한 결과, 성형 후의 오목부(19)의 깊이를 더 측정한 결과를 정리한 표이다.

한편, 실시예 1(B1로 한다.)에서는 도 5에 나타내는 구성 라벨을 사용하고, 실시예 2(B2로 한다.)에서는 도 7에 나타내는 구성의 라벨을 사용했다.

또, 비교예 1, 2, 3, 4(Bc1, Bc2, Bc3, Bc4로 한다.)에서는 도 11에 나타내는, Lc1, Lc2, Lc3, Lc4의 라벨을 사용했다.

도 8은 Lc1의 라벨(11)의 층 구성을 나타내는 단면도이다.

이 Lc1의 라벨(11)은 도 11의 표 1에 나타내는 바와 같이 L1의 라벨과 같은 층 구성을 가지고, 오목부(19)의 배치 패턴도 도 6에 나타내는 패턴과 마찬가지로 하고 있지만, 압출 라미네이트법에 의해 LDPE 수지를 적층하여 형성된 접착층(16)을, 엠보스 패턴을 가지는 냉각 롤로 냉각 고화함과 동시에 엠보싱 가공을 행한 것이며, 엠보싱 가공에 의한 오목부(19)의 형성 영역은 두께가 0.020㎜의 접착층(16)에 그치고, 배치 형태의 지표가 되는 수치를 보면, 그 깊이(d)는 0.015㎜정도이고, 면적비(Atr)나 개수(Nt)는 L1, L2의 라벨과 같지만, 총 체적(Vt)은 작은 값에 그치고 있다.

또 Lc2의 라벨은, 합성지제의 기재층의 이면측에 히트 시일(HS)층을 형성하고, 그 후, 엠보스 롤에 의해 엠보싱 가공하여, 접착층으로 한 층 구성을 가지며, 오목부(19)의 배치 패턴을 도 9에 나타내는 패턴으로 한 것으로, 도 6에 나타내는 L1, L2의 라벨의 패턴에 비교하여, 개수(Nt)를 많게 하고, 개개의 정사각 형상의 오목부(19)의 면적을 작게 한 것으로 하고 있다.

또 Lc3의 라벨은, CPP 필름제의 기재층에 드라이 라미네이트층(DL층)을 사이에 두고 미리 이면측을 엠보싱 가공한 공중합 PP수지제 필름(Co－PP필름)으로 이루어지는 접착층을 드라이 라미네이트법에 의해 적층한 층 구성을 가지며, 도 9에 나타낸 것과 대략 동일한 배치 패턴으로 한 것이다.

그리고, Lc2, Lc3의 라벨도 엠보싱 가공에 의한 오목부(19)의 형성 영역은 접착층(16)에 그치고, 그 깊이는 0.010~0.015㎜정도이다.

또, Lc4의 라벨은, 층 구성이나 오목부(19)의 배치 형태의 지표가 되는 깊이(d), 면적비(Atr), 개수(Nt), 총 체적(Vt)의 값을 L1의 라벨과 마찬가지로 하고, 기재층(12)과 접착층(16)의 층 두께를 두껍게 하여, 라벨(11) 전체의 평균 두께를 0.105㎜로 한 것이다.

그리고, 도 12의 표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예의 B1와 B2의 라벨 부착 용기에서는 주름이나 에어 포켓의 발생은 없고, 비교예의 Bc1, Bc2, Bc3의 용기에서는 주름과 에어 포켓의 발생이 있으며, Bc4의 용기에서는 에어 포켓의 발생은 없었지만, 주름 발생을 볼 수 있었다.

또, 성형 후의 오목부(19)의 깊이(d)를 측정한 결과를 보면, B1와 B2의 라벨 부착 용기에서는 0.030㎜, 0.040㎜인 것에 대해, 비교예의 Bc1, Bc2, Bc3의 용기에서는 측정 한계 이하인 0.010㎜ 미만이며, 인몰드 성형의 공정에서 거의 오목부(19)가 소실되어 있고, 인몰드 성형시에 있어서의 오목부(19)의 공기가 빠지는 길로서의 기능이나, 3차원 곡면을 따른 변형을 가능하게 하는 추종성이 작아, 주름이나 에어 포켓의 발생을 억제하는 기능이 부족한 것이라고 추측된다.

즉, 도 1에 나타낸 라벨 부착 용기와 같이, 3차원 곡면 영역을 가지는 둘레벽에 라벨을 부착하는 경우에는, 예를 들어 Lc1의 라벨과 같이 단순히 엠보싱 가공에 의해 오목부(19)를 규칙적인 패턴으로 배치하는 것만으로는 불충분하고, 소정의 범위의 깊이를 가지는 오목부를 규칙적인 패턴으로 배치하고, 또한 이들 오목부의 개수(Nt), 총 체적(Vt)을 소정의 적당한 범위로 할 필요가 있는 것을 알 수 있다.

또, 도 12의 표 2에 나타내는 B1와 Bc4의 라벨 부착 용기의 관찰 결과로부터, Lc4의 라벨에서, 층 구성이나 오목부(19)의 배치 형태를 L1의 라벨과 마찬가지로 해도, 라벨 전체의 평균 두께를 두껍게 하고, G값이 0.20을 초과한 큰 값으로 되면, 라벨의 굴곡 탄성력이 너무 커져서 용기의 3차원 곡면 영역의 형상을 따른 변형에의 추종성이 불충분하게 되어, 에어 포켓의 발생은 없지만, 부착면에 주름이 발생하기 쉬워지는 것을 알 수 있다.

따라서, 실제로 라벨을 실용화할 때에는, 층 구성이나 상술한 바와 같이 오목부(19)의 배치 형태를 적당히 결정한 후에, 또한 G값을 지표로 하여 라벨 전체의 굴곡 탄성력을 적당한 크기로 해 두는 것이 바람직하다.

이상, 실시예를 따라서 본 발명의 구성과 그 작용 효과를 설명했지만, 본 발명의 라벨, 또 라벨 부착 용기는 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기 실시예에서는, 용기 본체를 다이렉트 블로우 성형에 의한 것으로 했지만, 2축 연신 블로우 성형, 열 성형에 의한 것으로 할 수도 있다.

또, 라벨의 층 구성은 실시예 1, 2에 나타낸 외에도, 용기 본체에 사용되는 합성 수지와의 조합도 고려하면서, 여러 가지 층 구성의 변형예(Variation) 중에서 적당히 선택할 수 있는 것이다.

또, 오목부의 규칙적인 배치 패턴에 대해서도, 도 6, 9에 나타낸 패턴 외에도 여러 가지 변형예 중에서 적당히 선택할 수 있는 것이다.

[산업상의 이용 가능성]

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 인몰드 성형용 라벨은 용기 본체의 둘레벽의 3차원 곡면 영역에 에어 포켓이나 주름이 없는 상태로 고품위로 부착할 수 있는 것이며, 이 라벨을 부착한 라벨 부착 용기는, 지금까지 없는 형태로 가식된 용기로서 폭넓은 사용 전개가 기대된다.

1. 용기 본체 2. 입구통부
3. 어깨부 4. 몸통부
5. 바닥부 11. 라벨
12. 기재층 13. 인쇄층
14. 앵커 코트층 16. 접착층
17. 보호층 19. 오목부
19f. 평탄부 21. 다이스
22. 패리슨 23. 블로우 분할금형
24. 감압 흡기로 d. (오목부의) 깊이
t. (라벨의) 두께

Claims (8)

1. 인서트재로서 사용되고 합성수지제의 용기 본체의 성형과 동시에 상기 용기 본체의 둘레벽에 부착되는 인몰드 성형용 라벨로서, 상기 용기 본체의 둘레벽에 접착하는 접착층(16)을 가지고,
   상기 접착층(16)은, 이면측에 엠보싱 가공에 의한 정사각형 형상의 오목부(19)가 규칙적인 패턴으로 배치된 것이며,
   각각의 오목부(19)는 상기 용기 본체의 둘레벽에 접착하는 격자 형상의 평탄부(19f)로 둘러싸지도록 되어 있고,
   상기 오목부(19)의 평균 깊이를 0.02~0.1㎜의 범위로 하고,
   라벨 표면적 1㎠당 오목부(19)의 평균 개수를 25~2500개의 범위로 하며, 라벨 표면적 1㎠당 오목부(19)의 공간 체적의 총합을 0.001~0.005㎤의 범위로 한 것을 특징으로 하는 인몰드 성형용 라벨.
2. 제 1 항에 있어서,
   하기 식(1)으로 산출되는 G값이, 0.05~0.20의 범위인 라벨(11)을 사용한 인몰드 성형용 라벨.
   G=E*t³　　　　(1)
   단, E, t는 각각 다음과 같다.
   E: 라벨의 인장 탄성률(MPa)
   t: 라벨 두께(㎜)
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   라벨의 전체 표면적에 대한 오목부(19)의 면적의 비율을 10~70%의 범위로 한 인몰드 성형용 라벨.
4. 제 1 항에 있어서,
   엠보싱 가공에 의한 오목부(19)에 의해, 두께 방향 전체에 걸쳐 요철 구조를 가지는 인몰드 성형용 라벨.
5. 제 1 항에 있어서,
   투명성을 가지는 합성수지제 필름을 기재층(12)으로 하고, 상기 기재층(12)의 이면측에 인쇄층(13)을 형성하며, 또한 상기 인쇄층(13)의 이면측으로부터 앵커 코트층(14)을 사이에 두고 압출 라미네이트법에 의한 용기 본체의 둘레벽에 직접 열융착 가능한 합성수지제의 접착층(16)을 적층하고, 상기, 기재층(12)과 인쇄층(13)과 접착층(16)을 적층하여 상기 접착층(16)이 냉각 고화한 상태로 엠보싱 가공에 의해 상기 접착층(16)의 이면측에 오목부(19)를 형성한 인몰드 성형용 라벨.
6. 제 1 항에 있어서,
   용기 본체의 둘레벽에 직접 열융착 가능한 합성수지제 필름을 접착층(16)으로 하고, 상기 접착층(16)의 표면측에 인쇄층(13)을 적층하며, 또한 앵커 코트층(14)을 사이에 두고 압출 라미네이트법에 의한 합성수지제의 보호층(17)을 적층하고, 상기 접착층(16)과 인쇄층(13)과 보호층(17)을 적층하여 상기 보호층(17)이 냉각 고화한 상태로 엠보싱 가공에 의해 상기 접착층(16)의 이면측에 오목부(19)를 형성한 인몰드 성형용 라벨.
7. 인몰드 성형법으로 라벨을 부착한 합성수지제 용기에 있어서, 용기 본체(1)의 둘레벽은 3차원 곡면 형상으로 형성된 3차원 곡면 영역을 가지고, 라벨(11)에는 제 1 항에 기재되는 인몰드 성형용 라벨을 사용하며, 상기 라벨(11)이 상기 용기 본체(1)의 둘레벽의 3차원 곡면 영역을 포함하는 영역에 부착되어 있고, 부착 영역의 전체 영역에 걸쳐 상기 둘레벽의 형상을 따라서 밀착 형상으로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 라벨 부착 용기.
8. 제 7 항에 있어서,
   성형 후, 라벨(11)의 오목부의 평균 깊이가 0.01~0.08㎜의 범위인 라벨 부착 용기.

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