WO2010087148A1 - インモールド成形用ラベル - Google Patents
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Abstract
融点が105~170℃であるα-オレフィン系共重合体と結晶性プロピレン系樹脂とを含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムの基材層(A)に、ヒートシール層(B)を積層した積層構造を含むインモールド成形用ラベルであって、10枚重ねたときの内部ヘーズが1~30%であるものは、容器に貼着した際に容器の形状を損ねることがなく、且つラベルの外観も損ねることもない。
Description
本発明は、容器に貼着するラベルに関する。特に、ラベルを予めセットした金型内に、溶融した熱可塑性樹脂のパリソンを導いて中空成形するか、または溶融した熱可塑性樹脂を射出成形するか、または溶融した熱可塑性樹脂シートを真空成形及び/又は圧空成形することにより、ラベル貼着容器をインモールド成形する際に用いるラベルに関するものである。
従来、樹脂成形容器を成形する際にラベルと一体になった樹脂成形容器を一括成形する方法として、容器を形成する金型内に予めラベル(またはブランク)をインサートしておき、次いで中空成形、射出成形、差圧成形、発泡成形などにより該金型内で容器を成形する所謂「インモールド成形法」が行われている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
このようなインモールド成形法に用いられるラベルは、透明度が低いものが多いが、最近では透明度が高いラベルが必要とされるようになっている。このため、透明度が高いインモールド成形用ラベルも検討されている。例えば、結晶性のポリプロピレン等を押出成形やカレンダー成形して得られた透明フィルムからなる基材に、エチレン・酢酸ビニル共重合体などの低融点オレフィン系樹脂の溶液をグラビアコーターなどでコーティングし乾燥してヒートシール層を設けたラベルや、該基材に低融点オレフィン系樹脂フィルムを共押出または押出しラミネートにより直接積層したラベルや、これをさらに延伸したラベル等が提案されている(例えば、特許文献3、特許文献4参照)。これらの特許文献に記載されるラベルの基材層は、結晶性ポリプロピレンのみからなるものや、結晶性ポリプロピレンと高密度ポリエチレンの混合物からなるものである。
このようなインモールド成形法に用いられるラベルは、透明度が低いものが多いが、最近では透明度が高いラベルが必要とされるようになっている。このため、透明度が高いインモールド成形用ラベルも検討されている。例えば、結晶性のポリプロピレン等を押出成形やカレンダー成形して得られた透明フィルムからなる基材に、エチレン・酢酸ビニル共重合体などの低融点オレフィン系樹脂の溶液をグラビアコーターなどでコーティングし乾燥してヒートシール層を設けたラベルや、該基材に低融点オレフィン系樹脂フィルムを共押出または押出しラミネートにより直接積層したラベルや、これをさらに延伸したラベル等が提案されている(例えば、特許文献3、特許文献4参照)。これらの特許文献に記載されるラベルの基材層は、結晶性ポリプロピレンのみからなるものや、結晶性ポリプロピレンと高密度ポリエチレンの混合物からなるものである。
しかしながら、この様に高透明性を求めて得た従来の基材層は柔軟性に欠けているうえ引張強度が高いものであり、この様な基材層を含むラベルをインモールド成形に用いると、成形後の冷却に伴う容器の変形(型収縮)にラベルが追随せず、ラベル貼着部分が凹んだり逆に膨らんだりして、容器自体の形状を損ねてしまうという問題があった。
この問題への対応として、従来はインモールド成形した後の容器の形状を測定しながら、目標とする容器の形状を得るまで金型の修正を重ねるといった手法が行われてきた。しかし、このような手法は非常に手間や時間が掛かるものであった。
この問題への対応として、従来はインモールド成形した後の容器の形状を測定しながら、目標とする容器の形状を得るまで金型の修正を重ねるといった手法が行われてきた。しかし、このような手法は非常に手間や時間が掛かるものであった。
そのため、成形後の冷却に伴う容器変形に追従できるような引張強度の低い基材が必要とされている。しかし、引張強度の低い基材(例えば薄手の透明フィルム等)を使用すると、インモールド成形用ラベルに特有のシワ(オレンジピールや柚肌と呼ばれる痘痕状の凹凸)や気泡(ブリスターと呼ばれるラベルの部分的な膨らみ)などの外観不良が生じるという別の問題に直面する。このため、問題を生じることなく簡便に使用できる透明なインモールド成形用ラベルを提供することは容易ではなかった。
このような従来技術の課題を考慮して、本発明では、容器に貼着した際に、容器の形状を損ねたり、ラベルの外観も損ねたりしない、透明なインモールド成形用ラベルを提供することを目的とした。
上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明者らは特定の条件を満たす樹脂組成物よりなる基材層を用いてラベルを作成すれば、容器形状やラベル外観を損なうことなく簡便にラベル貼着容器をインモールド成形できることを見いだして、本発明を提供するに至った。
具体的には、本発明は、基材層とヒートシール層の積層構造を含むインモールド成形用ラベルであって、基材層が、融点が105~170℃であるα-オレフィン系共重合体と、結晶性プロピレン系樹脂とを含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムであり、かつ、ラベルのJIS K7136に準拠し測定した内部ヘーズ(10枚重ね)が1~30%であることを特徴とするインモールド成形用ラベルを提供する(ここでいう融点とは、示差走査型熱量計における吸熱曲線の最大ピーク(Tm)である)。基材層は、α-オレフィン系共重合体10~30重量%と、結晶性プロピレン系樹脂70~90重量%とを含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムであることが好ましい。また、α-オレフィン系共重合体は、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4以上(好ましくは炭素数4~20)のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種とを含むモノマー混合物の重合体であることが好ましく、プロピレン45~97モル%と、エチレンおよび炭素数4以上(好ましくは炭素数4~20)のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種3~55モル%とを含むモノマー混合物の重合体であることがより好ましい。さらに、α-オレフィン系共重合体の融解熱量は1~40J/gであることが好ましい。
本発明のインモールド成形用ラベルは、JIS K7113に準拠し測定した引張強度が30~150kgf/cmであり、JIS K7113に準拠し測定した引張弾性率が0.5~2GPaであり、JIS P8143に準拠し測定したクラーク剛度が5~20cm3であることが好ましい。また、基材層を構成する延伸フィルムは、二軸延伸フィルムであることが好ましい。さらに、該延伸フィルムにおける面積延伸倍率は、20~70倍であることが好ましい。また、ヒートシール層は、α-オレフィン系共重合体を含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムであることが好ましい。ヒートシール層を構成する樹脂組成物の融点(示差走査型熱量計における吸熱曲線の最大ピーク、Tm)は、基材層を構成する樹脂組成物の融点よりも5℃以上低いことが好ましい。
本発明のインモールド成形用ラベルを用いれば、インモールド成形後の容器の形状を損ねることがない。また、本発明のインモールド成形用ラベルを用いれば、ラベル接着部分にシワや気泡などの外観不良を発生することがない。
以下において、本発明のインモールド成形用ラベルについて詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明のインモールド成形用ラベルは、基材層とヒートシール層の積層構造を含むものである。そこで、まず基材層とヒートシール層について順に説明する。
本発明のインモールド成形用ラベルは、基材層とヒートシール層の積層構造を含むものである。そこで、まず基材層とヒートシール層について順に説明する。
[基材層]
(基本構成)
本発明のインモールド成形用ラベルを構成する基材層は、融点が105~170℃であるα-オレフィン系共重合体と、結晶性プロピレン系樹脂とを含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムである。
(基本構成)
本発明のインモールド成形用ラベルを構成する基材層は、融点が105~170℃であるα-オレフィン系共重合体と、結晶性プロピレン系樹脂とを含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムである。
(α-オレフィン系共重合体)
基材層を構成するα-オレフィン系共重合体は、少なくとも一種のα-オレフィンとその他のモノマーとの共重合体である。α-オレフィン系共重合体は、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4以上のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種のモノマーとの共重合体であることが好ましく、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4~20のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種のモノマーとの共重合体であることがより好ましく、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4~12のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種のモノマーとの共重合体であることがさらに好ましい。
基材層を構成するα-オレフィン系共重合体は、少なくとも一種のα-オレフィンとその他のモノマーとの共重合体である。α-オレフィン系共重合体は、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4以上のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種のモノマーとの共重合体であることが好ましく、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4~20のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種のモノマーとの共重合体であることがより好ましく、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4~12のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種のモノマーとの共重合体であることがさらに好ましい。
本発明で用いることができる炭素数4以上のα-オレフィンは、直鎖状であっても分岐を有するものであってもよい。炭素数4以上のα-オレフィンとして具体的には、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ノネン、1-デセン、1-ウンデセン、1-ドデセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン等が挙げられる。これらの中でも1-ブテン、1-ヘキセン、1-デセン、1-ドデセンが好ましく、特に1-ブテンが好ましい。これらのα-オレフィンは1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
α-オレフィン系共重合体を得るために用いるモノマー混合物に含まれるプロピレンの含有量は、45~97モル%であることが好ましく、50~93モル%であることがより好ましく、56~90モル%であることがさらに好ましい。モノマー混合物中におけるプロピレンの含有量が多すぎると適度な柔軟性を得にくいという点で不都合が生じやすくなり、プロピレンの含有量が少なすぎると透明性を維持できないという点で不都合が生じやすくなる。
α-オレフィン系共重合体を得るために用いるモノマー混合物に、エチレンおよび炭素数4以上のα-オレフィンからなる群より選択されるモノマーを用いる場合、その含有量は3~55モル%であることが好ましく、7~50モル%であることがより好ましく、10~44モル%であることがさらに好ましい。モノマー混合物中におけるエチレンや炭素数4以上のα-オレフィンの含有量が多すぎると透明性を維持できないという点で不都合が生じやすくなり、含有量が少なすぎると適度な柔軟性を得にくいという点で不都合が生じやすくなる。
エチレンおよび炭素数4以上のα-オレフィンからなる群より選択されるモノマーを用いる場合、この群から選択される複数のモノマーを使用することができる。例えば、エチレンと炭素数4以上のα-オレフィンの両方を用いることができる。
モノマー混合物の具体的な組成として、例えば、プロピレン45~89モル%、エチレン10~25モル%、炭素数4以上のα-オレフィン0~30モル%の混合物を挙げることができる。このとき、プロピレンの含有量は45~80モル%であることが好ましく、50~75モル%であることがより好ましい。エチレンと炭素数4以上のα-オレフィンの合計含有量は20~55モル%であることが好ましく、20~43モル%であることがより好ましい。
モノマー混合物の重合方法は特に制限されず、α-オレフィン系共重合体を得る際に通常用いられている方法を、適宜選択ないし組み合わせて用いることができる。本発明で用いるα-オレフィン系共重合体は、ランダム共重合体であることが好ましい。
本発明で用いるα-オレフィン系共重合体は、融点が105~170℃である。ここでいう融点とは、示差走査型熱量計における吸熱曲線の最大ピーク(Tm)である。重合する際には、得られるα-オレフィン系共重合体の融点が105~170℃の範囲から外れないようにする。本発明で用いるα-オレフィン系共重合体の融点は、115~168℃であることが好ましく、
125~165℃であることがより好ましく、135~160℃であることがさらに好ましい。融点が105℃未満である場合はインモールド成形の際の熱で容易に溶融しやすくなるとともにラベルの内部ヘーズが大きくなりやすい。逆に、融点が170℃より高い場合は延伸時の延伸応力が大きくなり、成形機器に負荷がかかりすぎるという点で不都合が生じやすくなる。
125~165℃であることがより好ましく、135~160℃であることがさらに好ましい。融点が105℃未満である場合はインモールド成形の際の熱で容易に溶融しやすくなるとともにラベルの内部ヘーズが大きくなりやすい。逆に、融点が170℃より高い場合は延伸時の延伸応力が大きくなり、成形機器に負荷がかかりすぎるという点で不都合が生じやすくなる。
本発明で用いるα-オレフィン系共重合体は、融解熱量が1~40J/gであることが好ましい。ここでいう融解熱量とは、示差走査型熱量計(DSC)における吸熱曲線のピーク面積である。融解熱量は、3~30J/gであることがより好ましく、5~20J/gであることがさらに好ましい。融解熱量が1J/g以上であればインモールド成形の際の熱で容易には溶融しにくくなる傾向があり、40J/g以下であれば延伸による成形が容易になる傾向がある。
また、本発明で用いるα-オレフィン系共重合体は、溶融プレス成形により得られた1mm厚シートから観察されるヘーズが40%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましい。ヘーズが40%以下であれば、延伸フィルムにおける透明性を維持しやすい。
さらに、本発明で用いるα-オレフィン系共重合体は、GPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn、ポリスチレン換算、ここでMwは重量平均分子量、Mnは数平均分子量を表す)が4.0以下であることが好ましく、1.5~3.0の範囲であることがより好ましい。この範囲にあると、得られる延伸フィルムの透明性、耐傷付性、耐衝撃性が良好となる傾向がある。
本発明では、α-オレフィン系共重合体として、商業的に入手可能なα-オレフィン系共重合体を用いてもよい。例えば、三井化学(株)製のノティオ PN-2060(商品名)や、エクソンモービル(株)製のVistamaxx VM1100(商品名)などを挙げることができる。
基材層を構成する樹脂組成物に含まれるα-オレフィン系共重合体の含有量は、10~30重量%であることが好ましく、12~28重量%であることがより好ましく、15~25重量%であることがさらに好ましい。α-オレフィン系共重合体の含有量が10~30重量%であれば、基材層となる延伸フィルムやそれを含むラベルに適度な柔軟性をもたせやすくなる傾向がある。
(結晶性プロピレン系樹脂)
基材層を構成する結晶性プロピレン系樹脂としては、アイソタクティックないしはシンジオタクティックおよび種々の程度の立体規則性を示すプロピレン単独重合体(ポリプロピレン)、またはプロピレンを主成分とし、これとエチレンや炭素数4以上のα-オレフィンとを共重合させた共重合体を好ましく使用することができる。この共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体であってもよい。共重合する際に用いるモノマー混合物におけるプロピレンの含有量は80モル%以上であり、80~99モル%が好ましく、85~95重量%であることがより好ましい。共重合する際に炭素数4以上のα-オレフィンを用いる場合、その炭素数は4~20であることが好ましく、4~12であることがより好ましい。ここで用いることができる炭素数4以上のα-オレフィンの具体例については、上記の(α-オレフィン系共重合体)の欄に記載したα-オレフィンの具体例を参照することができる。結晶性プロピレン系樹脂を提供するためのモノマー混合物には、プロピレン以外のモノマーが複数種含まれていてもよい。基材層の透明性を確保するために、基材層を形成するために用いるα-オレフィン系共重合体と結晶性プロピレン系樹脂は、互いに十分に相溶して、相分離により海島構造を作らないように組み合わせる。
基材層を構成する結晶性プロピレン系樹脂としては、アイソタクティックないしはシンジオタクティックおよび種々の程度の立体規則性を示すプロピレン単独重合体(ポリプロピレン)、またはプロピレンを主成分とし、これとエチレンや炭素数4以上のα-オレフィンとを共重合させた共重合体を好ましく使用することができる。この共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体であってもよい。共重合する際に用いるモノマー混合物におけるプロピレンの含有量は80モル%以上であり、80~99モル%が好ましく、85~95重量%であることがより好ましい。共重合する際に炭素数4以上のα-オレフィンを用いる場合、その炭素数は4~20であることが好ましく、4~12であることがより好ましい。ここで用いることができる炭素数4以上のα-オレフィンの具体例については、上記の(α-オレフィン系共重合体)の欄に記載したα-オレフィンの具体例を参照することができる。結晶性プロピレン系樹脂を提供するためのモノマー混合物には、プロピレン以外のモノマーが複数種含まれていてもよい。基材層の透明性を確保するために、基材層を形成するために用いるα-オレフィン系共重合体と結晶性プロピレン系樹脂は、互いに十分に相溶して、相分離により海島構造を作らないように組み合わせる。
本発明で用いる結晶性プロピレン系樹脂の物性に関して、例えば融点は、120~170℃であることが好ましく、125~165℃であることがより好ましく、130~160℃であることがさらに好ましい。また、融解熱量は、60~120J/gであることが好ましく、65~105J/gであることがより好ましく、70~90J/gであることがさらに好ましい。
本発明では、結晶性プロピレン系樹脂として、商業的に入手可能な結晶性プロピレン系樹脂を用いてもよい。例えば、日本ポリプロ(株)製のノバテックPP FW4BT(商品名)やノバテックPP FY4(商品名)などを挙げることができる。
基材層を構成する樹脂組成物に含まれる結晶性プロピレン系樹脂の含有量は、70~90重量%であることが好ましく、72~88重量%であることがより好ましく、75~85重量%であることがさらに好ましい。結晶性プロピレン系樹脂の含有量が70~90重量%であれば、基材層となる延伸フィルムやそれを含むラベルに適度な剛性をもたせやすくなる傾向がある。
(その他の成分)
基材層を構成する樹脂組成物には、上記のα-オレフィン系共重合体や結晶性プロピレン系樹脂以外の成分が含まれていてもよい。そのような成分として、公知の他の樹脂用添加剤を挙げることができる。具体的には、脂肪酸アミドなどのスリップ剤、アンチブロッキング剤、染料、可塑剤、離型剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤等を挙げることができる。これらの添加剤は、本発明が目的とする透明性や柔軟性、剛度等を阻害しない範囲で添加することができる。これらの添加剤を添加する場合の添加量は、通常は0.01~3重量%であり、0.01~2重量%であることが好ましく、0.01~1重量%であることがより好ましい。
基材層を構成する樹脂組成物には、上記のα-オレフィン系共重合体や結晶性プロピレン系樹脂以外の成分が含まれていてもよい。そのような成分として、公知の他の樹脂用添加剤を挙げることができる。具体的には、脂肪酸アミドなどのスリップ剤、アンチブロッキング剤、染料、可塑剤、離型剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤等を挙げることができる。これらの添加剤は、本発明が目的とする透明性や柔軟性、剛度等を阻害しない範囲で添加することができる。これらの添加剤を添加する場合の添加量は、通常は0.01~3重量%であり、0.01~2重量%であることが好ましく、0.01~1重量%であることがより好ましい。
本発明の基材層には、無機微細粉末や有機フィラーも、本発明のラベルの内部ヘーズが1~30%の範囲内におさまる量であれば含まれていてもよい。例えば、炭酸カルシウムや酸化チタンなどを用いることが可能である。無機微細粉末や有機フィラーを用いる場合の含有量は、通常0.01~5重量%であり、0.01~2重量%であることが好ましく、まったく含まないことがより好ましい。
(基材層の形成)
基材層は、α-オレフィン系共重合体と結晶性プロピレン系樹脂とその他の任意成分を混合して樹脂組成物を調製し、それをシート状に成形して延伸することにより形成することができる。樹脂組成物の調製は、高温で各樹脂を溶融し、その他の任意成分を添加して混練することにより行うことができる。溶融混練の温度は、通常は200~260℃とし、210~250℃が好ましく、
220~240℃がより好ましい。この操作は通常は押出機中で行うことができ、樹脂組成物の調整後、ダイからシート状に押出して冷却することによりシート状に成形することができる。
基材層は、α-オレフィン系共重合体と結晶性プロピレン系樹脂とその他の任意成分を混合して樹脂組成物を調製し、それをシート状に成形して延伸することにより形成することができる。樹脂組成物の調製は、高温で各樹脂を溶融し、その他の任意成分を添加して混練することにより行うことができる。溶融混練の温度は、通常は200~260℃とし、210~250℃が好ましく、
220~240℃がより好ましい。この操作は通常は押出機中で行うことができ、樹脂組成物の調整後、ダイからシート状に押出して冷却することによりシート状に成形することができる。
シート状に成形した後は、延伸を行って基材層とする。延伸は一軸延伸であっても二軸以上の多軸延伸であってもよいが、基材層はニ軸延伸されたものであることが好ましい。ニ軸延伸する際の面積延伸倍率は20~70倍であることが好ましく、25~55倍であることがより好ましく、30~50倍であることがさらに好ましい。面積延伸倍率を20~70倍にすることによって、適度に薄膜化して均一な肉厚を実現できるうえ剛度の調整が容易となる傾向がある。ニ軸延伸は、テンターなどにより縦方向と横方向の延伸を同時に行ってもよいし、縦延伸と横延伸を順次行ってもよい。後者の場合、例えば、まず基材層を単独で縦延伸し、該基材層上にヒートシール層などを形成した後にさらに全体を横延伸する方法を挙げることができる。このとき、最初に行う縦延伸の延伸倍率は3~6倍が好ましく、3.5~5倍がより好ましく、4~5倍がさらに好ましい。また、ヒートシール層形成後に行う横延伸の延伸倍率は、6.5~12倍が好ましく、7~11倍がより好ましく、7.5~10倍がさらに好ましい。
本発明のラベルを構成する基材層の肉厚は、20~100μmが好ましく、30~80μmがより好ましく、35~65μmがさらに好ましい。
本発明における基材層は、高い透明性を有しているうえ、適度な柔軟性と剛度も併せもっている。このため、基材層は本発明のラベルに、高い透明性と、容器変形を起こさない柔軟性と、シワが入りにくい剛度とを付与することができる。
本発明における基材層は、高い透明性を有しているうえ、適度な柔軟性と剛度も併せもっている。このため、基材層は本発明のラベルに、高い透明性と、容器変形を起こさない柔軟性と、シワが入りにくい剛度とを付与することができる。
[ヒートシール層]
本発明におけるヒートシール層は、透明であって、樹脂成形容器をインモールド成形する際に溶融した熱可塑性樹脂の熱で活性化し、ラベルと容器とを一体に貼着させる働きを有するものである。
本発明のヒートシール層は、熱可塑性樹脂よりなり、共押出やラミネーションの手法によって押出成形されて基材層に積層するものであってもよいし、熱可塑性樹脂の溶液やエマルジョン液よりなり、塗工の手法によって成膜化されて基材層に積層するものであってもよい。透明性の観点からは、熱可塑性樹脂の押出成形によることが好ましい。
本発明におけるヒートシール層は、透明であって、樹脂成形容器をインモールド成形する際に溶融した熱可塑性樹脂の熱で活性化し、ラベルと容器とを一体に貼着させる働きを有するものである。
本発明のヒートシール層は、熱可塑性樹脂よりなり、共押出やラミネーションの手法によって押出成形されて基材層に積層するものであってもよいし、熱可塑性樹脂の溶液やエマルジョン液よりなり、塗工の手法によって成膜化されて基材層に積層するものであってもよい。透明性の観点からは、熱可塑性樹脂の押出成形によることが好ましい。
ヒートシール層を構成する熱可塑性樹脂としては、インモールド成形時の熱により活性化するものであれば特に限定は無いが、通常はエチレン系樹脂を用いることが好ましい。
エチレン系樹脂としては、密度が0.940~0.970g/cm3の高密度ポリエチレン、密度が0.900~0.935g/cm3の低密度ないし中密度の高圧法ポリエチレン、密度が0.800~0.940g/cm3の直鎖線状ポリエチレン、エチレンを主成分とするエチレン・α-オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸アルキルエステル共重合体(アルキル基の炭素数は1~8)、エチレン・メタクリル酸共重合体の金属塩(Zn、Al、Li、K、Naなど)等の融点が50~130℃のものが好ましい。
エチレン系樹脂としては、密度が0.940~0.970g/cm3の高密度ポリエチレン、密度が0.900~0.935g/cm3の低密度ないし中密度の高圧法ポリエチレン、密度が0.800~0.940g/cm3の直鎖線状ポリエチレン、エチレンを主成分とするエチレン・α-オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸アルキルエステル共重合体(アルキル基の炭素数は1~8)、エチレン・メタクリル酸共重合体の金属塩(Zn、Al、Li、K、Naなど)等の融点が50~130℃のものが好ましい。
より好ましくは、結晶化度(X線法)が10~60%、数平均分子量が10,000~40,000の高圧法ポリエチレン、直鎖線状ポリエチレンである。中でもエチレン40~98重量%と、炭素数が3~30のα-オレフィン60~2重量%とを、メタロセン触媒、特にメタロセン・アルモキサン触媒、または、例えば国際公開第92/01723号等に開示されているようなメタロセン化合物と、メタロセン化合物と反応して安定なアニオンを形成する化合物とからなる触媒を使用して、共重合体させることにより得られる直鎖線状ポリエチレンが、容器への接着性の観点から最適である。これらのエチレン系樹脂は、単独で使用してもよく、二種以上の混合物であってもよい。
ヒートシール層を構成するエチレン系樹脂組成物の融点(示差走査型熱量計における吸熱曲線の最大ピーク、Tm)は、基材層を構成する樹脂組成物の融点よりも5℃以上低いことが好ましい。それぞれの樹脂組成物の融点に5℃以上の差を付けることで、ヒートシール層が溶融活性化する温度であっても基材層は溶融しないようにラベルを設計でき、ラベルの変形を一段と抑えやすくすることができる。融点の差は50~90℃であることが好ましく、53~82℃であることがより好ましく、55~75℃であることがさらに好ましい。
ヒートシール層には、上記の(その他の成分)の欄に記載した成分を添加することが可能である。これらの成分の添加量は、本発明が目的とする透明性や柔軟性、剛度等を阻害しない範囲内にする。これらの成分を添加する場合の添加量は、通常は0.01~3重量%であり、0.01~2重量%であることが好ましく、0.01~1重量%であることがより好ましい。
ヒートシール層の肉厚は0.5~20μmであることが好ましく、1~5μmであることがより好ましい。ヒートシール層の肉厚が0.5μm以上であれば、中空成形時にヒートシール性樹脂層がパリソンなどの溶融ポリエチレンや溶融ポリプロピレンの熱により溶解して、成形品の容器とラベルを強固に融着しやすい傾向がある。また、5μm以下であれば、ラベルがカールしにくく、中空成形時にラベルが正規の位置に挿入しやすく、ラベルにシワが入りにくい傾向がある。
[その他の層]
本発明のインモールド成形用ラベルには、基材層とヒートシール層以外に、基材層側の表面にさらに表面層を設けて積層してもよい。あるいは、基材層とヒートシール層の間や基材層と表面層の間に中間層を設けて積層してもよい。すなわち、本発明のインモールド成形用ラベルは、図1に示すような基材層/ヒートシール層(A/B)の積層体からなるラベルの他に、図2に示すような表面層/基材層/ヒートシール層(C/A/B)の積層体からなるラベルなどであってもよい。図2の積層体の他に、基材層/中間層/ヒートシール層、表面層/基材層/中間層/ヒートシール層、表面層/中間層/基材層/ヒートシール層、表面層/中間層/基材層/中間層/ヒートシール層の積層体からなるラベルなども例示することができる。
本発明のインモールド成形用ラベルには、基材層とヒートシール層以外に、基材層側の表面にさらに表面層を設けて積層してもよい。あるいは、基材層とヒートシール層の間や基材層と表面層の間に中間層を設けて積層してもよい。すなわち、本発明のインモールド成形用ラベルは、図1に示すような基材層/ヒートシール層(A/B)の積層体からなるラベルの他に、図2に示すような表面層/基材層/ヒートシール層(C/A/B)の積層体からなるラベルなどであってもよい。図2の積層体の他に、基材層/中間層/ヒートシール層、表面層/基材層/中間層/ヒートシール層、表面層/中間層/基材層/ヒートシール層、表面層/中間層/基材層/中間層/ヒートシール層の積層体からなるラベルなども例示することができる。
これらの表面層は、印刷性の付与や、表面強度の向上、高光沢などの外観向上に寄与するように設計することが可能であり、また、中間層は基材層とヒートシール層との層間強度向上やインモールド成形用ラベルの強度の調整などに寄与するように設計することが可能である。表面層や中間層もまた熱可塑性樹脂よりなり、共押出やラミネート等のフィルム成形における通常の積層方法で設けることができる。表面層や中間層を構成する熱可塑性樹脂としては、プロピレン系樹脂、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖線状低密度ポリエチレン、α-オレフィン系共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸アルキルエステル共重合体(アルキル基の炭素数は1~8)、エチレン・メタクリル酸共重合体の金属塩、ポリ4-メチル-1-ペンテン、エチレン-環状オレフィン共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ナイロン-6、ナイロン-6,6、ナイロン-6,10、ナイロン-6,12等のポリアミド系樹脂、ABS樹脂、アイオノマー樹脂等のフィルムを挙げることができる。好ましくはプロピレン系樹脂、高密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の融点が105~280℃の範囲の熱可塑性樹脂であり、これらの樹脂は2種以上混合して用いることもできる。これらの中でも、コスト面、耐水性、耐薬品性の面からプロピレン系樹脂、高密度ポリエチレンを用いることがより好ましい。
また、表面層や中間層には、上記の(その他の成分)として記載した成分を添加することも可能である。これらの成分の添加量は、本発明が目的とする透明性や柔軟性、剛度等を阻害しない範囲内にする。これらの成分を添加する場合の添加量は、通常は0.01~3重量%であり、0.01~2重量%であることが好ましく、0.01~1重量%であることがより好ましい。
[インモールド成形用ラベル]
(肉厚)
ラベル全体の肉厚は、通常50~120μm、好ましくは60~100μmの範囲である。ラベル全体の肉厚が50μm以上であれば、中空成形時にラベルを正規の位置に挿入しやすくなり、且つラベルにシワが入りにくくなる傾向がある。また120μm以下であれば、基材の引張強度が適度なレベルに維持されるためインモ-ルド成形された容器の形状を損ねにくくなり、且つ容器の耐落下強度も高くなりやすい傾向がある。
(肉厚)
ラベル全体の肉厚は、通常50~120μm、好ましくは60~100μmの範囲である。ラベル全体の肉厚が50μm以上であれば、中空成形時にラベルを正規の位置に挿入しやすくなり、且つラベルにシワが入りにくくなる傾向がある。また120μm以下であれば、基材の引張強度が適度なレベルに維持されるためインモ-ルド成形された容器の形状を損ねにくくなり、且つ容器の耐落下強度も高くなりやすい傾向がある。
(物性)
本発明のインモールド成形用ラベルは透明である。JIS K7136に準拠し、10枚のサンプルを2枚のスライドガラスで挟み、ガラスとサンプル間、およびサンプル間を流動パラフィンで満たし、空気による空隙が無い状態として測定した内部ヘーズ(10枚重ね)が1~30%であり、好ましくは5~20%であり、さらに好ましくは8~15%であることを特徴とする。内部ヘーズ(10枚重ね)が30%以下であれば、ラベルを容器に貼着したときにラベルの透明性が維持でき、ボトルの外観・風合いを損ねることはない。
本発明のインモールド成形用ラベルは透明である。JIS K7136に準拠し、10枚のサンプルを2枚のスライドガラスで挟み、ガラスとサンプル間、およびサンプル間を流動パラフィンで満たし、空気による空隙が無い状態として測定した内部ヘーズ(10枚重ね)が1~30%であり、好ましくは5~20%であり、さらに好ましくは8~15%であることを特徴とする。内部ヘーズ(10枚重ね)が30%以下であれば、ラベルを容器に貼着したときにラベルの透明性が維持でき、ボトルの外観・風合いを損ねることはない。
本発明品のヘーズ測定において、サンプルを10枚重ねる理由は、本発明品および従来品ともにある程度高透明であるため、サンプル1枚では測定値に差異が現れにくいからである。また本発明品のヘーズ測定において、「内部ヘーズ」として、サンプル間に流動パラフィンを満たし空気による空隙が無い状態とする理由は、エンボス等の表面凹凸によるラベル/空隙の界面での光屈折により、測定値が低下することを防ぐためである。
本発明品は後述する様に、ヒートシール層に好ましくはエンボス加工を施せる。しかし、樹脂成形容器と一体になった際に、これらの表面凹凸によるラベル/空隙の界面での光屈折は無視できる。そのため流動パラフィンを疑似容器とし、ラベル基材本来のヘーズ測定をするために本発明では内部ヘーズを採用した。
本発明品は後述する様に、ヒートシール層に好ましくはエンボス加工を施せる。しかし、樹脂成形容器と一体になった際に、これらの表面凹凸によるラベル/空隙の界面での光屈折は無視できる。そのため流動パラフィンを疑似容器とし、ラベル基材本来のヘーズ測定をするために本発明では内部ヘーズを採用した。
また本発明のインモールド成形用ラベルは、JIS K7113に準拠して測定した引張強度が通常30~150kgf/cmであり、40~150kgf/cmであることが好ましく、
50~140kgf/cmであることがより好ましい。JIS K7113に準拠して測定した引張弾性率は、通常0.5~2GPaであり、0.6~1.9GPaであることが好ましく、
0.7~1.8GPaであることがより好ましい。JIS P8143に準拠して測定したクラーク剛度は、通常5~20cm3であり、6~19cm3であることが好ましく、7~18cm3であることがより好ましい。
該インモールド成形用ラベルは、延伸フィルムよりなる基材層から構成される。しかし延伸フィルムはその目方向や倍率によって、材料が同一でもこれらの数値範囲は変わることがある。
50~140kgf/cmであることがより好ましい。JIS K7113に準拠して測定した引張弾性率は、通常0.5~2GPaであり、0.6~1.9GPaであることが好ましく、
0.7~1.8GPaであることがより好ましい。JIS P8143に準拠して測定したクラーク剛度は、通常5~20cm3であり、6~19cm3であることが好ましく、7~18cm3であることがより好ましい。
該インモールド成形用ラベルは、延伸フィルムよりなる基材層から構成される。しかし延伸フィルムはその目方向や倍率によって、材料が同一でもこれらの数値範囲は変わることがある。
本発明のインモールド成形用ラベルにおいて、引張強度は30~150kgf/cmであるが、これはラベルとして切り抜かれた時には目方向が限定できないため、フィルムの目方向によらない総和として規定するものであり、より詳細にはフィルム流れ方向(MD方向)で測定した引張強度が30~80kgf/cm、フィルム幅方向(TD方向)で測定した引張強度が80~150kgf/cmの範囲であることが好ましい。
同様に、フィルム流れ方向で測定した引張弾性率が0.5~1.1GPa、フィルム幅方向で測定した引張弾性率が1~2GPaであることが好ましく、フィルム流れ方向で測定したクラーク剛度が5~10cm3、フィルム幅方向で測定したクラーク剛度が10~20cm3であることが好ましい。
同様に、フィルム流れ方向で測定した引張弾性率が0.5~1.1GPa、フィルム幅方向で測定した引張弾性率が1~2GPaであることが好ましく、フィルム流れ方向で測定したクラーク剛度が5~10cm3、フィルム幅方向で測定したクラーク剛度が10~20cm3であることが好ましい。
引張強度が150kgf/cm以下であり、引張弾性率が2GPa以下であり、クラーク剛度が20cm3以下である場合、容器に貼着したときに成形品の形状を損ねにくくなる傾向がある。このため、従来法のように金型を修正する必要もなくなる傾向にある。
また、引張強度が30kgf/cm以上であり、引張弾性率が0.5GPa以上であり、クラーク剛度が5cm3以上である場合、ラベル接着部分にシワや気泡などの外観不良が発生しにくくなる傾向がある。
また、引張強度が30kgf/cm以上であり、引張弾性率が0.5GPa以上であり、クラーク剛度が5cm3以上である場合、ラベル接着部分にシワや気泡などの外観不良が発生しにくくなる傾向がある。
(エンボス加工)
前述したようにラベルのヒートシール層には、特開平2-84319号公報、特開平3-260689号公報に記載するようにエンボス加工を施すことができる。そのエンボス模様は、好ましくは2.54cm当り5~300線のエンボス加工であって、グラビア型、ピラミッド型、斜線型およびそれらの逆型等、いずれのパターンを転写してもよいが、逆グラビア型のパターンが彫刻されたロールにより、ヒートシール層側にはグラビア型のパターンが転写されるよう加工することがより好ましい。また加工は前述のようにキャスト冷却時でもよいし、冷却後再加熱して転写してもよい。エンボスを付与することにより、ラベルと容器間に空気が残留することにより発生する気泡(ブリスターと呼ばれるラベルの部分的な膨らみ)をより効果的に防止することができ、好ましい。
前述したようにラベルのヒートシール層には、特開平2-84319号公報、特開平3-260689号公報に記載するようにエンボス加工を施すことができる。そのエンボス模様は、好ましくは2.54cm当り5~300線のエンボス加工であって、グラビア型、ピラミッド型、斜線型およびそれらの逆型等、いずれのパターンを転写してもよいが、逆グラビア型のパターンが彫刻されたロールにより、ヒートシール層側にはグラビア型のパターンが転写されるよう加工することがより好ましい。また加工は前述のようにキャスト冷却時でもよいし、冷却後再加熱して転写してもよい。エンボスを付与することにより、ラベルと容器間に空気が残留することにより発生する気泡(ブリスターと呼ばれるラベルの部分的な膨らみ)をより効果的に防止することができ、好ましい。
(表面加工)
これらのインモールド成形用ラベルには、必要であればコロナ放電加工等によって基材層の表面(若しくは表面層の表面)の印刷性を改善することができる。さらには透明性を阻害しない程度で、塗工により印刷性を改善する公知のコート層を設けてもよい。
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の手法を用いて、ラベル上にバーコード、製造元、販売会社名、キャラクター、商品名、使用方法などの意匠や情報を付与することができる。
印刷されたインモールド成形用ラベルは、通常、打抜加工により必要な形状寸法のラベルに分離されて使用される。これら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よいが、通常はカップ状容器の側面を取巻くブランクとして、若しくは中空成形では瓶状容器の表側及び/又は裏側に貼着されるラベルとして製造される。
これらのインモールド成形用ラベルには、必要であればコロナ放電加工等によって基材層の表面(若しくは表面層の表面)の印刷性を改善することができる。さらには透明性を阻害しない程度で、塗工により印刷性を改善する公知のコート層を設けてもよい。
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の手法を用いて、ラベル上にバーコード、製造元、販売会社名、キャラクター、商品名、使用方法などの意匠や情報を付与することができる。
印刷されたインモールド成形用ラベルは、通常、打抜加工により必要な形状寸法のラベルに分離されて使用される。これら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よいが、通常はカップ状容器の側面を取巻くブランクとして、若しくは中空成形では瓶状容器の表側及び/又は裏側に貼着されるラベルとして製造される。
[インモールド成形]
本発明のインモールド成形用ラベルは、中空成形、射出成形、差圧成形、発泡成形などにより該金型内で容器を成形する際のインモールド成形用ラベルとして使用することができる。インモールド形成の具体例として、例えば差圧成形では、該ラベルを差圧成形金型の下雌金型の内面にラベルの基材層(若しくは印刷層)の表面が接するように設置した後、吸引により金型内壁に固定され、次いで容器成形材料樹脂シートの溶融物が下雌金型の上方に導かれ、常法により差圧成形され、ラベルが容器外壁に一体に融着されたラベル貼着容器が成形される。差圧成形は、真空成形、圧空成形のいずれも採用できるが、一般には両者を併用し、かつプラグアシストを利用した差圧成形が好ましい。
本発明のインモールド成形用ラベルは、中空成形、射出成形、差圧成形、発泡成形などにより該金型内で容器を成形する際のインモールド成形用ラベルとして使用することができる。インモールド形成の具体例として、例えば差圧成形では、該ラベルを差圧成形金型の下雌金型の内面にラベルの基材層(若しくは印刷層)の表面が接するように設置した後、吸引により金型内壁に固定され、次いで容器成形材料樹脂シートの溶融物が下雌金型の上方に導かれ、常法により差圧成形され、ラベルが容器外壁に一体に融着されたラベル貼着容器が成形される。差圧成形は、真空成形、圧空成形のいずれも採用できるが、一般には両者を併用し、かつプラグアシストを利用した差圧成形が好ましい。
また本ラベルは、溶融樹脂パリソンを圧空により金型内壁に圧着する中空成形用のインモールドラベルとして好適に使用できる。
このようにして製造されたラベル貼着容器は、ラベルが金型内で固定された後に、ラベルと樹脂容器が一体に成形されるので、ラベルの変形もなく、容器本体とラベルの密着強度が強固であり、気泡もなく、ラベルにより加飾された外観が良好な容器となる。
さらに成形後の容器の型収縮にラベルが追従できるので、容器にストレスを与えず、容器の形状を損ねることもない。
このようにして製造されたラベル貼着容器は、ラベルが金型内で固定された後に、ラベルと樹脂容器が一体に成形されるので、ラベルの変形もなく、容器本体とラベルの密着強度が強固であり、気泡もなく、ラベルにより加飾された外観が良好な容器となる。
さらに成形後の容器の型収縮にラベルが追従できるので、容器にストレスを与えず、容器の形状を損ねることもない。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の技術的範囲は以下に示す具体例などによりに限定されるものではない。
<実施例1>
(1)融点が138℃、融解熱量が13.5J/gのα-オレフィン系共重合体(三井化学(株)製、商品名:ノティオ PN-2060)20重量%、ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP FW4BT)80重量%よりなる樹脂組成物(A)を押出機で250℃の温度で溶融混練したのち、ダイよりシート状に押出し、約50℃の温度までこのシートを冷却した。次いで、このシートを140℃に加熱したのち、ロール群の周速度を利用して縦方向(シート流れ方向)に4.8倍延伸して、一軸延伸フィルムを得た。
(1)融点が138℃、融解熱量が13.5J/gのα-オレフィン系共重合体(三井化学(株)製、商品名:ノティオ PN-2060)20重量%、ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP FW4BT)80重量%よりなる樹脂組成物(A)を押出機で250℃の温度で溶融混練したのち、ダイよりシート状に押出し、約50℃の温度までこのシートを冷却した。次いで、このシートを140℃に加熱したのち、ロール群の周速度を利用して縦方向(シート流れ方向)に4.8倍延伸して、一軸延伸フィルムを得た。
(2)別に、プロピレン系樹脂(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP MA3)50重量%、高密度ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製、商品名:ノバテックHD HJ381)50重量%よりなる組成物(C)を別の押出機を用いて240℃で溶融混練し、ダイよりシート状に押し出し、これを前記一軸延伸フィルムの片面に積層して、表面層/基材層(C/A)の構成を有する積層体を得た。
(3)別に、融点が78℃であるエチレン・α-オレフィン共重合体(ダウ・ケミカル日本(株)製、商品名:エンゲージ 8401、密度が0.898g/cm3)70重量%と、融点が110℃の高圧法低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製、商品名:ノバテックLD LJ902、MFRが4g/10分、密度が0.92g/cm3)30重量%よりなる樹脂組成物(B)を別の押出機を用いて240℃で溶融混練し、ダイよりシート状に押し出し、これを前記積層体(C/A)の基材層(A層)側の表面に積層して、図2に示すように表面層/基材層/ヒートシール層(C/A/B)の構成を有する積層体を得た。さらに樹脂組成物(B)が溶融状態の間に、この積層体をエンボスロール(1インチあたり150線、逆グラビア型)とゴムロールの間に通して、ヒートシール層側表面に0.17mm間隔のパターンをエンボス加工した。
(4)この3層構造の積層体(C/A/B)をテンターオーブンに導き、140℃まで再加熱した後、横方向(シート幅方向)に9倍延伸し、引き続き150℃で熱セットした後、冷却し耳部をスリットした。さらに表面層(C層)側に、70W/m2/分の出力でコロナ放電処理を行い、インモールド成形用ラベル(原紙)を得た。
<実施例2>
上記実施例1において、(1)の工程における樹脂の吐出量を変更し、(2)の工程を省いて表面層(C)を積層しない点を変更した以外は実施例1と同様の方法にてインモールド成形用ラベルを得た。このインモールド成形用ラベルは、図1に示すように基材層/ヒートシール層(A/B)の構成を有する積層体である。
上記実施例1において、(1)の工程における樹脂の吐出量を変更し、(2)の工程を省いて表面層(C)を積層しない点を変更した以外は実施例1と同様の方法にてインモールド成形用ラベルを得た。このインモールド成形用ラベルは、図1に示すように基材層/ヒートシール層(A/B)の構成を有する積層体である。
<実施例3~5>
基材層(A層)の配合を表1に記載のものに変更した以外は、実施例1と同様の方法にてインモールド成形用ラベルを得た。実施例5で用いたα-オレフィン系共重合体(エクソンモービル(株)製、商品名:Vistamaxx VM1100)の融点は156℃、融解熱量は5.6J/gである。
基材層(A層)の配合を表1に記載のものに変更した以外は、実施例1と同様の方法にてインモールド成形用ラベルを得た。実施例5で用いたα-オレフィン系共重合体(エクソンモービル(株)製、商品名:Vistamaxx VM1100)の融点は156℃、融解熱量は5.6J/gである。
<比較例1>
基材層(A層)の配合を表1に記載のものに変更した以外は、実施例1と同様の方法にてインモールド成形用ラベルを得た。比較例1で用いたα-オレフィン系共重合体(ダウ・ケミカル日本(株)製、商品名:Versify DP3200)の融点は99℃、融解熱量は41J/gである。
基材層(A層)の配合を表1に記載のものに変更した以外は、実施例1と同様の方法にてインモールド成形用ラベルを得た。比較例1で用いたα-オレフィン系共重合体(ダウ・ケミカル日本(株)製、商品名:Versify DP3200)の融点は99℃、融解熱量は41J/gである。
<比較例2>
(1)プロピレン単独重合体(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP FY4、融点:164℃)91重量%、高密度ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製、商品名:ノバテックHD HJ381、融点134℃、密度0.960g/cm3)8重量%、および重質炭酸カルシウム粉末(備北粉化工業(株)製、商品名:ソフトン1500、平均粒径:1.5μm(カタログ値))1重量%よりなる樹脂組成物(A)を、押出機を用いて250℃の温度で溶融混練したのち、ダイよりシート状に押出し、約50℃の温度までこのシートを冷却した。次いで、このシートを153℃に加熱したのち、ロール群の周速度を利用して縦方向に4倍延伸して、一軸延伸フィルムを得た。
(1)プロピレン単独重合体(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP FY4、融点:164℃)91重量%、高密度ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製、商品名:ノバテックHD HJ381、融点134℃、密度0.960g/cm3)8重量%、および重質炭酸カルシウム粉末(備北粉化工業(株)製、商品名:ソフトン1500、平均粒径:1.5μm(カタログ値))1重量%よりなる樹脂組成物(A)を、押出機を用いて250℃の温度で溶融混練したのち、ダイよりシート状に押出し、約50℃の温度までこのシートを冷却した。次いで、このシートを153℃に加熱したのち、ロール群の周速度を利用して縦方向に4倍延伸して、一軸延伸フィルムを得た。
(2)別に、プロピレン系樹脂(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP MA3)50重量%、高密度ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製、商品名:ノバテックHD HJ381)50重量%よりなる組成物(C)を別の押出機を用いて240℃で溶融混練し、ダイよりシート状に押し出し、これを前記一軸延伸フィルムの片面に積層して、表面層/基材層(C/A)の構成を有する積層体を得た。
(3)別に、融点が90℃であるエチレン・1-ヘキセン共重合体(日本ポリエチレン(株)製、商品名:カーネル KS240T、エチレンと1-ヘキセンとをメタロセン触媒を用いて共重合させて得た共重合体、1-ヘキセン含量が22重量%、結晶化度が30%、数平均分子量が23000、MFRが18g/10分、密度が0.898g/cm3)70重量%と、融点が110℃の高圧法低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製、商品名:ノバテックLD LJ902、MFRが4g/10分、密度が0.92g/cm3)30重量%よりなる樹脂組成物(C)を別の押出機を用いて240℃で溶融混練し、ダイよりシート状に押し出し、これを前記積層体(C/A)の基材層(A層)側の表面に積層して、表面層/基材層/ヒートシール層(C/A/B)の構成を有する積層体を得た。さらに樹脂組成物(C)が溶融状態の間に、この積層体をエンボスロール(1インチあたり150線、逆グラビア型)とゴムロールの間に通して、ヒートシール層側表面に0.17mm間隔のパターンをエンボス加工した。
(4)この3層構造の積層体(C/A/B)をテンターオーブンに導き、160℃まで再加熱した後、横方向(シート幅方向)に9倍延伸し、引き続き165℃で熱セットした後、冷却し耳部をスリットした。さらに表面層(C層)側に、70W/m2/分の出力でコロナ放電処理を行い、インモールド成形用ラベル(原紙)を得た。
<比較例3>
基材層(A)を構成する樹脂組成物(A)としてプロピレン単独重合体(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP MA3)100重量%、表面層(C)を構成する樹脂組成物(C)としてプロピレン単独重合体(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP MA3)50重量%と、プロピレン単独重合体(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP FB3C)20重量%と、マレイン酸変性エチレン・酢酸ビニル共重合体(三菱化学(株)製、商品名:モディック-AP)30重量%の混合物、ヒートシール層(B)を構成する樹脂組成物(B)としてエチレン・1-ヘキセン共重合体(日本ポリエチレン(株)製、商品名:カーネル、KS240T)100重量%を用いた。
基材層(A)を構成する樹脂組成物(A)としてプロピレン単独重合体(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP MA3)100重量%、表面層(C)を構成する樹脂組成物(C)としてプロピレン単独重合体(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP MA3)50重量%と、プロピレン単独重合体(日本ポリプロ(株)製、商品名:ノバテックPP FB3C)20重量%と、マレイン酸変性エチレン・酢酸ビニル共重合体(三菱化学(株)製、商品名:モディック-AP)30重量%の混合物、ヒートシール層(B)を構成する樹脂組成物(B)としてエチレン・1-ヘキセン共重合体(日本ポリエチレン(株)製、商品名:カーネル、KS240T)100重量%を用いた。
これらの樹脂組成物を別々の押出機を用いて240℃で溶融混練し、これらをC/A/Bとなるように1台の共押出T-ダイに供給し、T-ダイ内で3層に積層し、次いで240℃でT-ダイよりシート状に押し出し、これをセミミラー調チルロール(層(C)に接触)と、マット調ゴムロール(層(B)に接触)との間に導き、挟圧(線圧約1.5kg/cm)しながら冷却し、これをガイドロールでコロナ放電処理器に導き、表面層(C)の表面を50W/m2/分の出力でコロナ放電処理を行い、耳部をスリットして巻取機で巻き取り、インモールド成形用ラベル(原紙)を得た。このインモールド成形用ラベルは、特許文献3(特開2006-276848号公報)の実施例1に相当する。
<測定>
実施例1~5および比較例1~3で製造した各インモールド成形用ラベル(原紙)について、以下の測定を行った。
(1)密度
JIS K7112に準拠して測定した。
(2)引張強度
JIS K7113に準拠して測定した。
(3)引張弾性率
JIS K7113に準拠して測定した。
(4)クラーク剛度
JIS P8143に準拠して測定した。
実施例1~5および比較例1~3で製造した各インモールド成形用ラベル(原紙)について、以下の測定を行った。
(1)密度
JIS K7112に準拠して測定した。
(2)引張強度
JIS K7113に準拠して測定した。
(3)引張弾性率
JIS K7113に準拠して測定した。
(4)クラーク剛度
JIS P8143に準拠して測定した。
(5)内部ヘーズ(10枚重ね)
JIS K7136に準拠して測定した値であり、日本電色工業(株)製ヘーズ計(NDH2000)を用いて測定した。内部ヘーズ(10枚重ね)は、10枚のサンプルを2枚のスライドガラス(松浪硝子工業(株)製、商品名「S-7213」、プレクリン水縁磨、厚み0.9~1.2mm)で挟み、ガラスとサンプル間、およびサンプル間を流動パラフィン(和光純薬工業(株)製、赤外分析用)で満たし、空気による空隙が無い状態として測定した。
JIS K7136に準拠して測定した値であり、日本電色工業(株)製ヘーズ計(NDH2000)を用いて測定した。内部ヘーズ(10枚重ね)は、10枚のサンプルを2枚のスライドガラス(松浪硝子工業(株)製、商品名「S-7213」、プレクリン水縁磨、厚み0.9~1.2mm)で挟み、ガラスとサンプル間、およびサンプル間を流動パラフィン(和光純薬工業(株)製、赤外分析用)で満たし、空気による空隙が無い状態として測定した。
<評価>
実施例1~5および比較例1~3で製造した各インモールド成形用ラベル(原紙)を横110mm、縦170mmの長方形に打ち抜いた。このとき、テンターで延伸した方向が長手方向となるように打ち抜いた。打ち抜いたラベルを、ブロー成形用割型(容量3L)の一方に真空を利用してヒートシール面側が容器と接するように固定した後、ポリプロピレン(日本ポリプロ(株)製、ノバテックPP、EG8)のパリソンを200℃で溶融押出し、次いで割型を型締めした後、圧空をパリソン内に供給し、パリソンを膨張させて型に密着させて容器状とすると共にインモールド用ラベルと融着させ、次いで該型を冷却した後、型開きをしてラベルが貼着した中空成形品を取り出した。
実施例1~5および比較例1~3で製造した各インモールド成形用ラベル(原紙)を横110mm、縦170mmの長方形に打ち抜いた。このとき、テンターで延伸した方向が長手方向となるように打ち抜いた。打ち抜いたラベルを、ブロー成形用割型(容量3L)の一方に真空を利用してヒートシール面側が容器と接するように固定した後、ポリプロピレン(日本ポリプロ(株)製、ノバテックPP、EG8)のパリソンを200℃で溶融押出し、次いで割型を型締めした後、圧空をパリソン内に供給し、パリソンを膨張させて型に密着させて容器状とすると共にインモールド用ラベルと融着させ、次いで該型を冷却した後、型開きをしてラベルが貼着した中空成形品を取り出した。
(1)ラベル貼着時の容器の変形
得られた成形品の形状の良否を、以下の基準にて成形の翌日に評価した。
◎:ラベルを貼着していない容器の形状とほとんど差がない。
○:容器の変形が多少あるが、金型の修正は不必要である。
×:容器の形状を損ねるため、金型の修正が必要である。
得られた成形品の形状の良否を、以下の基準にて成形の翌日に評価した。
◎:ラベルを貼着していない容器の形状とほとんど差がない。
○:容器の変形が多少あるが、金型の修正は不必要である。
×:容器の形状を損ねるため、金型の修正が必要である。
(2)ラベル接着部分の外観不良
得られた成形品の外観の良否を、連続して成形した容器4個から、以下の基準にて成形の翌日に評価した。
○:接着したラベルの外観より、シワや気泡の不良が1つも確認できない。
×:接着したラベルの外観より、シワや気泡の不良が確認できる。
得られた成形品の外観の良否を、連続して成形した容器4個から、以下の基準にて成形の翌日に評価した。
○:接着したラベルの外観より、シワや気泡の不良が1つも確認できない。
×:接着したラベルの外観より、シワや気泡の不良が確認できる。
本発明のインモールド成形用ラベルを用いれば、インモールド成形後の容器の形状を損ねることがないため金型を追加修正する必要がない。また、本発明のインモールド成形用ラベルを用いれば、ラベル接着部分にシワや気泡などの外観不良を発生することがなく、インク密着性も高い。従って、透明なインモールド成形用ラベルを貼着した容器の生産性、歩留まり、外観の向上に寄与することができ、産業上への貢献は大きい。
A 基材層
B ヒートシール層
C 表面層
B ヒートシール層
C 表面層
Claims (14)
- 基材層とヒートシール層の積層構造を含むインモールド成形用ラベルであって、
前記基材層が、融点が105~170℃であるα-オレフィン系共重合体と、結晶性プロピレン系樹脂とを含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムであり、かつ、
前記インモールド成形用ラベルを10枚重ねたときの内部ヘーズが1~30%であること
を特徴とするインモールド成形用ラベル。 - 前記基材層が、前記α-オレフィン系共重合体10~30重量%と、前記結晶性プロピレン系樹脂70~90重量%とを含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムであることを特徴とする請求項1に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記α-オレフィン系共重合体が、プロピレンと、エチレンおよび炭素数4以上のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種とを含むモノマー混合物の重合体であることを特徴とする請求項1または2に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記α-オレフィン系共重合体が、プロピレン45~97モル%と、エチレンおよび炭素数4以上のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種3~55モル%とを含むモノマー混合物の重合体であることを特徴とする請求項3に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記α-オレフィンの炭素数が4~20であることを特徴とする請求項3または4に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記α-オレフィン系共重合体の融解熱量が1~40J/gであることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記基材層が、前記α-オレフィン系共重合体10~30重量%と、前記結晶性プロピレン系樹脂70~90重量%とを含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムであり、
前記α-オレフィン系共重合体が、プロピレン45~97モル%と、エチレンおよび炭素数4~20のα-オレフィンからなる群より選択される少なくとも一種3~55モル%とを含むモノマー混合物の重合体であること
を特徴とする請求項6に記載のインモールド成形用ラベル。 - 前記ヒートシール層が、α-オレフィン系共重合体を含む樹脂組成物よりなる延伸フィルムであることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記インモールド成形用ラベルの引張強度が30~150kgf/cmであることを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記インモールド成形用ラベルの引張弾性率が0.5~2GPaであることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記インモールド成形用ラベルのクラーク剛度が5~20cm3であることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記延伸フィルムが二軸延伸フィルムであることを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記延伸フィルムにおける面積延伸倍率が20~70倍であることを特徴とする請求項12に記載のインモールド成形用ラベル。
- 前記ヒートシール層を構成する樹脂組成物の融点が、前記基材層を構成する樹脂組成物の融点よりも5℃以上低いことを特徴とする請求項1~13のいずれか一項に記載のインモールド成形用ラベル。
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