Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Herstellen eines in eine Form einzulegenden Etiketts (IML-
Technik), das hervorragende Druckeigenschaften einschließlich
Einlegeeigenschaften und Tintenhaftung besitzt, und außerdem
den Vorteil hat, daß ein Ausstanzen zur Herstellung des
Etiketts mit großer Effizienz durchgeführt werden kann, und
das, wenn es bei In-Mold-Applikationen verwendet wird, sogar
unter Formbedingungen innerhalb eines breiten Bereiches
weniger dazu neigt, Blasen zu bilden.
Hintergrund der Erfindung
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In einem konventionellen Verfahren zur Herstellung eines
etikettierten Formkörpers aus synthetischem Harz durch
integrales Formen (IML-Technik) wird zuerst das Bedrucken
einer Basis durchgeführt, die aus einem gestreckten oder
ungestreckten extrudierten Film aus kristallinem
Polypropylen, einer Gießfolie aus kristallinem Polypropylen,
einem synthetischen Papier, einer Metallfolie oder
dergleichen besteht. Danach wird die bedruckte Basis auf
ihrer Rückseite mit einem Film aus einem niedrigschmelzenden
Harz, wie z.B. Polyethylen niedriger Dichte,
Ethylen/Vinylacetat-Copolymer oder dergleichen, mittels direktem
Extrusionslaminieren beschichtet, oder die bedruckte Basis
wird auf der Rückseite mit einem Kleber auf
Lösungsmittelbasis, hergestellt durch Auflösen eines
niedrigschmelzenden Harzes, wie z.B. Poly(vinylacetat),
Ethylen/Vinylacetat-Copolymer oder dergleichen, in einem
Lösungsmittel, oder mit einem Kleber vom Latextyp (flüssiger
harzartiger Kleber vom wärmeempfindlichen Typ) mittels einer
Gravurstreichverfahrensvorrichtung oder dergleichen
beschichtet und die Beschichtung dann getrocknet, wodurch ein
Etikett mit einer Laminatstruktur erhalten wird. Dieses
Etikett wird dann zuerst auf der Innenwand einer Form
angebracht, und ein Formharz, wie z.B. Polypropylen,
Polyethylen oder ein anderes Harz, wird direkt in die
Aushöhlung der Form eingespeist und mittels Spritzgießen&sub1;
Blasformen, In-Mold-Perlschäum-Formen, oder dergleichen
geformt (Europaische Patente 254923 und 281701, US-Patent
4837075 und 4986866, und JP-A-58-69015) (der hier verwendete
Ausdruck "JP-A" bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte
Japanische Patentanmeldung").
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Im Falle der Applikation eines Etiketts mit Laminatstruktur
der vorstehend angegebenen Art auf die Oberfläche eines durch
Verformen einer Polypropylen- oder Polyethylenharz-Folie
erhaltenen schalenförmigen Formkörpers wurde im wesentlichen
das gleiche Verfahren angewendet, d.h. das Etikett wurde in
eine Form eingebracht und die Harzfolie im erhitzten Zustand
wurde dann in der Form mittels Differenzdruckformens unter
Verwendung einer Druckdifferenz (Vakuumformen oder
Druckformen) zu einer Schale geformt.
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Auf der anderen Seite wird in Einzelhandelsgeschäften oder
dergleichen als Endstufe der Verteilung das Etikettieren der
als Handelsware zu verkaufenden Behälter mit Inhalt zur
Auszeichnung mit einem Materialkode, einem Händlernamen oder
anderen Informationen praktisch so durchgeführt, daß man ein
mit einem Materialkode, einem Händlernamen oder einer anderen
Information bedrucktes Etikett mit einer Laminatstruktur auf
die Oberfläche eines solchen Behälters oder seiner
Verpackung, z.B. einer Tasche, aufbringt, und dann das
Etikett mit einem Bügeleisen oder dergleichen aufpresst, um
das Etikett durch Wärme auf den Behälter oder die Verpackung
aufzuschmelzen.
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Die Etikettenbasis, die üblicherweise ein synthetisches
Papier oder ein durch Beschichten einer Folie mit einem
Pigment hergestelltes behandeltes Papier ist, wird einer
Oberflächenglättebehandlung unterworfen, wie z.B. einer
Kalander- oder Streckbehandlung, um ein gutes Finish der
davon erhaltenen Drucke zu erreichen. Durch direktes
Auflaminieren eines Kleberfilmes aus einem wärmeschmelzbaren
Harz mit einem niedrigen Schmelzpunkt auf die Basis, und
nachfolgendes Prägen der so erhaltenen Kleberschicht aus
einem wärmeschmelzbaren Harz mit einer Prägewalze wird dann
ein In-Mold-Etikett hergestellt, um das Etikett mittels einer
Einführvorrichtung leicht in die Aushöhlung einer Form
einzuführen, und um das Auftreten von Blasenbildung auf
etikettierten Formkörpern zu verhindern (US-Patent 4986866).
Anstelle eines Klebers aus wärmeschmelzbarem Harz kann man
auch einen Kleber auf Basis eines organischen Lösungsmittels
verwenden. Er wird auf die Basis aufgeschichtet und
getrocknet, um eine Kleberschicht zu bilden, und dann wird
die Kleberschicht geprägt, um an ihrer Oberfläche ein
Prägemuster aufzuweisen.
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Obgleich versucht wurde, eine solche Kleberschicht auf
Flüssigbasis durch Aufschichten eines harzartigen Klebers auf
Wasserbasis, wie z.B. eines wasserigen Latex oder einer
Emulsion, auf die Basis anstelle des Klebers aus
wärmeschmelzendem Harz auszubilden, war es unmöglich, ein
eingeprägtes oder Gravurmuster oder ein ähnliches Muster auf
der Oberfläche der Kleberschicht auszubilden.
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Deshalb waren In-Mold-Etiketten mit einer Kleberschicht, die
durch Aufschichten eines solchen Klebers auf Wasserbasis
gebildet wurden, mit dem Problem verbunden, daß Behälter, auf
welche solche Etiketten appliziert werden können, in ihrer
Gestalt beschränkt sind, weil solche In-Mold-Etiketten im
Vergleich zu einem Etikett, das eine Kleberschicht mit einer
eingeprägten Oberfläche aufweist, und zu einem Etikett, das
eine Kleberschicht aus einem Kleber auf Basis eines
organischen Lösungsmittels besitzt, und die ein Prägermuster
trägt, bei der In-Mold-Applikation eher dazu neigen, Blasen
auszubilden.
Zusammenfassung der Erfindung
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Im Hinblick darauf, die vorstehend beschriebenen Probleme zu
überwinden, wurden ausgedehnte und intensive Untersuchungen
durchgeführt. Als Ergebnis wurde gefunden, daß ein In-Mold-
Etikett, das durch vorherige Ausbildung eines spezifischen
eingeprägten Musters auf einer Basis erhalten wurde, und das
mit einer Kleberschicht mit einer Dicke in einem spezifischen
Bereich versehen wurde, ein Prägemuster aufweisen kann, das
mit solchen konventioneller In-Mold-Etiketten vergleichbar
ist, auch wenn die Kleberschicht mit einem Kleber auf
Wasserbasis ausgebildet wurde, und daß dieses In-Mold-Etikett
in In-Hold-Applikationen ohne Ausbildung von Blasen in einem
breiten Bereich von Formbedingungen verwendet werden kann.
Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse wurde die vorliegende
Erfindung fertiggestellt.
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Eine Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es deshalb, ein
Verfahren zur Herstellung eines in eine Form einzulegenden
Etiketts bereitzustellen, das hervorragende
Druckeigenschaften besitzt, den Vorteil aufweist, daß ein
Ausstanzen zur Herstellung des Etiketts mit hoher Effizienz
durchgeführt werden kann, und das auch in einem breiten
Bereich von Formbedingungen weniger dazu neigt, bei der
Verwendung in In-Mold-Applikationen Blasen auszubilden.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur
Herstellung eines in eine Form einzulegenden Etiketts (In-
Mold-Etikett) bereit, umfassend: erstens Prägen eines
Harzfilmes unter Ausbildung eines Prägemusters umfassend 60
bis 200 eingewalzte Linien pro Inch (2,54 cm), zweitens
Strecken des geprägten Films, drittens Beschichten des
gestreckten Filmes auf der Seite des Prägemusters mit einem
flüssigen harzartigen Kleber vom wärmeempfindlichen Typ in
einer Menge von 1 bis 10 g/m², bezogen auf Trockenharzbasis,
und schließlich Trocknen des aufgetragenen Klebers, um auf
dem Film eine Kleberschicht auszubilden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Figur 1 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäß
erhaltenen Ausführungsform des In-Mold-Etiketts;
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Figur 2 ist eine Draufsicht auf die Seite der Kleberschicht
des In-Mold-Etiketts von Figur 1;
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Figur 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der
gestreckten Basis, auf der auf einer Seite ein Prägemuster
ausgebildet wurde;
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Figur 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles
eines In-Mold-Etiketts, das durch Ausbilden einer
Kleberschicht auf der mit dem Prägemuster versehenen Seite
der Basis gemäß Figur 3 erhalten wurde;
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Figur 5 ist eine Ansicht, die die Filmoberfläche zeigt, die
im Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung geprägt wurde, um
darauf ein trapezförmiges Umkehr-Prägemuster mit 150 Linien
pro Inch (2,54 cm) auszubilden;
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Figur 6 ist eine Ansicht, die eine Filmoberfläche zeigt, die
durch Beschichten der Filmoberfläche der Figur 5 mit einem
Kleber bei einem Kleberauftrag von 1,2 g/m² erhalten wurde;
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Figur 7 ist eine Ansicht, die die im Beispiel 2 durch
Beschichten der Filmoberfläche der Figur 5 mit einem Kleber
bei einem Kleberauftrag von 5 g/m² erhaltene Filmoberfläche
zeigt;
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Figur 8 ist eine Ansicht, die die Oberfläche des im
Vergleichsbeispiel 1 verwendeten konventionellen Basisfilms
zeigt, dessen Oberfläche kein Prägemuster aufweist; und
Figur 9 ist eine Ansicht, die eine durch Beschichten des
Basisfilms der Figur 8 mit einem Kleber bei einem
Kleberauftrag von 1,5 g/m² erhaltene Filmoberfläche zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
[I] In-Mold-Etikett
(1) Aufbauende Schichten
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Das erfindungsgemäß erhaltene mehrschichtige In-Mold-Etikett
besitzt eine Mehrschicht-Struktur, die aus mindestens zwei
Schichten besteht, die im wesentlichen eine gestreckte
Filmbasis und eine wärmeempfindliche Kleberschicht umfassen.
Die Filmbasis wurde mit einem Prägemuster versehen und kann
einen Druck aufweisen. Diese Filmbasis kann so ausgebildet
sein, daß sie eine mehrschichtige Struktur besitzt, die aus
zwei oder mehreren Schichten besteht.
(a) Basis
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Die Basis des erfindungsgemäß erhaltenen In-Mold-Etiketts
kann z.B. ein Film eines thermoplastischen Harzes mit einem
Schmelzpunkt von 135 bis 264 ºC sein, z.B. Propylen,
Polyethylen hoher Dichte, Poly(vinylchlorid),
Poly(ethylenterephthalat), und Polyamide, oder ein Film eines
Harzes bestehend aus 92 bis 35 Gew.-%, und vorzugsweise 90
bis 45 Gew.-%, eines solchen thermoplastischen Harzes und 8
bis 65 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 55 Gew.-% eines in das
Harz eingearbeiteten arorganischen feinen Pulvers.
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Die Basis kann aus einer einzelnen Schicht bestehen oder eine
Laminatstruktur aus zwei oder mehreren Schichten besitzen
(JP-B-46-40794). (Der hier verwendete Ausdruck "JP-B"
bedeutet eine "geprüfte Japanische Patentveröffentlichung").
Die Basis kann außerdem auch ein Harzfilm sein, der monoaxial
oder biaxial gestreckt wurde, oder kann ein Laminat aus
solchen gestreckten Filmen sein.
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Im allgemeinen ist die Basis an der Seite, an der sie in
Kontakt mit einer Form gebracht wird, mit einem Druck
versehen. Wenn erforderlich oder notwendig kann auf eine
solche bedruckte Basis auf der bedruckten Seite ein
transparenter Film auflaminiert sein, um eine Basis aus einem
mehrschichtigen Film zu ergeben.
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Die andere Seite der Basis, die die Seite ist, die in Kontakt
mit einem Behälter kommt, wird mittels einer metallischen
Walze oder einer Gummiwalze geprägt. Die metallische Walze
hat an ihre Oberfläche ein Prägemuster, das in die Basis ein
Umkehr-Prägemuster einprägen kann, in dem die Zahl der Punkte
oder Linien 60 bis 200 pro Inch (2,54 cm) beträgt. Die
geprägte Basis wird dann zumindest monoaxial bei einem
Streckverhältnis von normalerweise 3 bis 12, und vorzugsweise
von 4 bis 8, gestreckt, wodurch das Prägemuster in
Streckrichtung gedehnt wird.
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Es ist wünschenswert, daß nach dem Strecken das Prägemuster
auf dem Basisfilm aus oberen Abschnitten besteht, die als
Abschnitte der geprägten Filmoberfläche definiert sind, die
sich über eine Mittellinie L, die die imaginäre Linie ist,
die sich in gleichem Abstand (d.h. h/2, worin h die Höhe der
Erhebungen, gemessen von den Talböden, ist) von den
Erhebungen und den Tälern des Musters erstreckt, und aus
Talabschnitten, die als Abschnitte der geprägten
Filmoberfläche definiert sind, die sich unterhalb der
Mittelinie L befinden, wobei die oberen Abschnitte eine
Oberfläche besitzen, die 50 bis 90 %, und vorzugsweise 55 bis
80 %, der gesamten Fläche der geprägten Filmoberfläche
umfaßt, und die Talabschitte eine mittlere Tiefe L&sub1;, gemessen
von der Mittellinie L, von 1 bis 15 µm, und vorzugsweise von
2 bis 10 µm, besitzen.
(b) Kleberschicht
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Auf der geprägten Seite (der mit einem Harzcontainer in
Kontakt kommenden Seite) des vorstehend beschriebenen
gestreckten Harzfilmes als Basis wird durch Beschichten mit
einem flüssigen harzartigen Kleber vom wärmeempfindlichen Typ
auf die geprägte Oberfläche in einer Menge von 1 bis 10 g/m²
(bezogen auf die Menge an festem Harz) eine wärmeempfindliche
Kleberschicht ausgebildet und der aufgebrachte Kleber dann
getrocknet. Der vorstehend verwendete flüssige Kleber kann
eine Emulsion oder Lösung eines niedrigschmelzenden Harzes
mit einem Schmelzpunkt von 85 bis 135 ºC sein. Beispiele
eines solchen niedrigschmelzenden Harzes umfassen
Vinylacetat/Ethylen-Copolymere, Ethylen/Acrylsäure-
Copolymere, Ethylen/Methacrylsäure-Copolymere, und
Metallsalze (Li&spplus;, K&spplus;, Na&spplus;, Zn&spplus;&spplus; Al&spplus;&spplus;&spplus;) eines
Ethylen/Methacrylsäure-Copolymers.
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Die Kleberschicht kann entweder nur auf den oberen
Abschnitten der geprägten Basisoberfläche oder auf der
ganzen, die oberen Abschnitte und die Talabschnitte
umfassenden gesamten Oberfläche aufgebracht sein.
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Als Lösungsmittel zum Lösen des niedrigschmelzenden Harzes
können Toluol, Lackbenzin, Petrolether, oder dergleichen
verwendet werden. Vorzugsweise liegt die Viskosität des
flüssigen harzartigen Klebers bei 25 ºC im Bereich von 20 bis
300 cps.
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Vorzugsweise weist die Kleberschicht eine Bekk-
Oberflächenglätte (JIS P-8119) von im allgemeinen 20 bis 800
Sekunden, eine durchschnittliche dreidimensionale
Oberflächenrauheit (SRA) von im allgemeinen 0,5 bis 5 µm,
eine Dicke von im allgemeinen 0,5 bis 10 µm und eine
durchschnittliche Tiefe (h&sub1;'), die die Höhe der oberen
Abschnitte, gemessen von den Talböden, ist, von im
allgemeinen 1 bis 10 µm auf. Es ist wünschenwert, daß die
Kleberschicht aus oberen Abschnitten, die als Abschnitte der
Kleberschichtoberfläche definiert sind, die sich oberhalb
einer Mittellinie befinden, die die imaginäre Linie ist die
sich im gleichen Abstand (d.h. h&sub1;'/2) von den oberen
Abschnitten und den Tälern der Kleberschicht erstreckt, und
von Talabschnitten, die als Abschnitte der
Kleberschichtoberfläche definiert sind, die sich unterhalb
der Mittellinie befinden, besteht, wobei die oberen
Abschnitte eine Oberfläche besitzen, die 55 bis 95 % der
Fläche der gesamten Kleberschicht umfaßt.
(2) Aufbau
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Das erfindungsgemäß erhaltene In-Mold-Etikett wird
nachfolgend im Hinblick auf seinen Aufbau näher beschrieben,
indem ein In-Mold-Etikett für durch Blasformen erhaltene
Container als repräsentatives Beispiel dafür veranschaulicht
wird.
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Figur 1 ist eine Schnittansicht eines zweischichtigen In-
Mold-Etiketts zur Verwendung beim Blasformen, und ist
beispielhaft für ein erfindungsgemäß erhaltenes In-Mold-
Etikett.
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In Figur 1 bedeutet die Ziffer 1 ein erfindungsgemäß
erhaltenes In-Mold-Etikett, 2 eine Basis, die aus einem
gestreckten thermoplastischen Harzfilm besteht, 3 einen
Druck, und 4 eine Kleberschicht, die durch Aufschichten eines
wärmeschmelzenden Harzes erhalten wurde. 5' bedeutet ferner
die Erhebung eines oberen Abschnittes eines auf der
Kleberschicht 4 aus einem wärmeschmelzenden Harz
ausgebildeten Gittermusters, und 6' bedeutet einen
Talabschnitt im Gittermuster.
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Figur 2 ist eine Draufsicht auf die Seite der Kleberschicht 4
des vorstehenden In-Mold-Etiketts, die durch Beschichten mit
und Trocknen eines wärmeschmelzenden Harzes gebildet wurde.
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Figur 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der
gestreckten Basis, auf der auf einer Seite ein Prägemuster
ausgebildet wurde, und die Figur 4 ist eine vergrößerte
Schnittansicht, die einen Teil eines In-Mold-Etiketts
darstellt, das aus der Basis der Figur 3 und einer darauf
durch Beschichten der geprägten Oberfläche der Basis mit
einem Kleber in einer Menge von 5 g/m², bezogen auf
Trockenharz, die die Menge des auf den Erhebungen der oberen
Abschnitte des auf der Basis befindlichen Prägemusters
vorhandenen Klebers darstellt, ausgebildeten Kleberschicht
besteht.
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Wie die Figur 4 zeigt, bleibt das im Basisfilm vorgesehene
Prägemuster sogar dann, wenn darauf eine Beschichtung eines
Klebers aufgebracht wurde, erhalten. Wenn das fertige In-
Mold-Etikett für eine In-Mold-Applikation beim Blasformen
verwendet wird, kann das auf die Kleberschichtoberfläche
übertragende Prägemuster das Auftreten von Blasenbildung
verhindern, weil es Zwischenraume mit einem Volumen besitzt,
das ausreicht, um die aus dem Blasformen resultierende Luft
oder Gas abzufangen.
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In dem auf der Basis ausgebildeten Prägemuster besitzen die
Talabschnitte eine durchschnittliche Tiefe, gemessen von der
Mittellinie, von im allgemeinen 1 bis 15 µm, und vorzugsweise
von 2 bis 12 µm. Vorzugsweise ist der auf die geprägte
Oberfläche aufzuschichtende Kleber ein Kleber vom Lösungstyp
mit einem Feststoffgehalt von 10 bis 15 Gew.-%. Um eine gute
Haftung des fertigen In-Mold-Etiketts zu erreichen, wenn es
für eine In-Mold-Applikation beim Blasformen verwendet wird,
ist es wichtig und notwendig, daß die applizierte Menge des
Klebers so einreguliert wird, daß die Dicke des im gelösten
Zustand applizierten Klebers, gemessen von den Erhebungen 5
der oberen Abschnitte des Prägemusters auf der Basis, 5 bis
50 µm, und vorzugsweis 10 bis 30 µm, beträgt, und das
Trocknen einer solchen nassen Kleberbeschichtung eine
Kleberschicht ergibt, die das Prägemuster in einer Menge von
1 bis 10 g/m², ausgedrückt als Menge des auf den Erhebungen 5
der oberen Abschnitte vorhandenen trockenen Klebers, bedeckt.
Wenn der Kleber in einer Menge unterhalb der unteren Grenze
appliziert wird, wird die Haftung zwichen dem resultierenden
Etikett und einem Hohlcontainer beeinträchtigt und das
Etikett kann der Schrumpfung des Containers nach dem
Blasformen nicht folgen, weshalb das applizierte Etikett dazu
neigt, sich abzuschälen, und dies eine Blasenbildung
verursachen kann. Wenn auf der anderen Seite die Menge der
trockenen Kleberschicht, ausgedrückt als Klebermenge auf den
Erhebungen 5 der oberen Abschnitte die vorstehend angegebene
Obergrenze überschreitet, verschwindet das auf der Basis
ausgebildete Prägemuster fast vollständig und die
Kleberschicht bekommt eine flache Oberfläche, wodurch das
resultierende Etikett an der Zwischenschicht zwischen dem
Etikett und dem Container nicht den für die zum Abfangen der
aus dem Blasformen resultierenden Gase oder Luft
ausreichenden Raum aufweist, und deshalb das Auftreten von
Blasenbildung nicht verhindert werden kann.
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Im Hinblick auf die Haftfestigkeit und die Vermeidung einer
Blasenbildung ist es bevorzugt, daß die Kleberschicht eine
Bekk-Oberflächenglätte (JIS P 8119) von im allgemeinen 20 bis
800 Sekunden, und vorzugsweise von 30 bis 400 Sekunden,
aufweist, und eine durchschnittliche dreidimensionale
Oberflächenrauhigkeit (SRa) von im allgemeinen 0,5 bis 5 µm,
und vorzugsweise von 0,8 bis 3 µm, besitzt.
[II] Herstellung eines In-Mold-Etiketts
(1) Herstellung der Basis
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Die zur Herstellung des In-Mold-Etiketts verwendete Basis
kann ein Film eines thermoplastischen Harzes mit einem
Schmelzpunkt von 135 bis 264 ºC sein, wie z.B. die vorstehend
aufgezählten, oder ein Film eines Harzes, das erhalten wurde
durch Einbau eines anorganischen feinen Pulvers in einer
Menge von 8 bis 65 Gew.-%, und vorzugsweise von 10 bis
55 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des thermoplastischen
Harzes und des Pulvers, in ein solches thermoplastisches
Harz. Die Basis kann auch ein einschichtiger Film sein, wie
z.B. ein durch monoaxiales Strecken des obigen Harzfilmes
erhaltener gestreckter Film, oder sie kann ein durch
Laminieren von 2 oder mehreren solcher Filme erhaltenes
Laminat sein.
(2) Prägen
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Eine Seite der vorstehend beschriebenen Basis wird mit einer
metallischen Walze und Gummiwalze, die so ausgestaltet sind,
daß sie ein Umkehr-Prägemuster aus 60 bis 200 Punkten oder
Linien pro Inch (2,54 cm) prägen können, geprägt.
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Das so ausgebildete Prägemuster ist vorzugsweise ein Umkehr-
Prägemuster mit einer Vielzahl von Vertiefungen, die
unabhängig voneinander von einer Kammlinie umgeben sind.
(3) Strecken
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Der geprägte Harzfilm wird auf eine Temperatur, die
normalerweise 1 bis 10 niedriger als der Schmelzpunkt des
Harzes ist, erhitzt, und der erhitzte Film wird zumindest
monoaxial bei einem Streckverhältnis von normalerweise 3 bis
10, und vorzugsweise von 4 bis 8, gestreckt. Bevorzugt wird
der monoaxial gestreckte Film außerdem auch in einer zur
Richtung der ersten Streckung senkrechten Richtung bei einem
Streckverhältnis von 3 bis 12, und vorzugsweise von 4 bis 10,
gestreckt. Das vorstehend beschriebene Strecken wird bei
einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des die Basis
bildenden Harzes durchgeführt. Durch dieses Strecken werden
die Polymermoleküle im Harz orientiert und eine große Zahl
von Mikroblasen ausgebildet. Dies verleiht dem fertigen
Etikett Weiße und Opazität, und gleichzeitig kann das Etikett
verbesserte Druckeigenschaften und Elastizität erhalten, was
bei einer In-Mold-Verwendung für eine glatte Einführung des
Etiketts in eine Form notwendig ist.
(4) Andere Behandlungen
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Wenn erforderlich, können beide Seiten des gestreckten Filmes
eine Oberflächenbehandlung unterworfen werden, wie z.B. einer
Corona-Entladung, oder einer Beschichtung mit einem
antistatischen Mittel, um die Druckfähigkeit, die
Tintenhaftung und die Klebeverbindbarkeit zu verbessern.
(5) Bildung einer Kleberschicht
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Auf der Harzfilmbasis wird dann auf der geprägten Seite (die
Seite, die in Kontakt mit einem Harzcontainer kommt) durch
Beschichten mit einem Kleber, der eine Emulsion, ein Latex,
oder eine wässerige Lösung eines wärmeschmelzbaren Harzes mit
einem Schmelzpunkt von 85 bis 135 ºC ist, in einer Menge von
1 bis 10 g/m², bezogen auf das Trockengewicht, mittels eines
Walzenbeschichters, einer Tiefdruckvorrichtung, einer
Offsetdruck-Vorrichtung oder einer ähnlichen aus
verschiedenen Arten ausgewählten Vorrichtung, eine
wärmeempfindliche Kleberschicht hergestellt. Der Kleber kann
auch eine Lösung des wärmeschmelzenden Harzes in einem
organischen Lösungsmittel oder dergleichen sein.
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Die Kleberschicht wird auf der Basis auf ihrer mit dem
Prägemuster versehenen Seite ausgebildet. Obwohl der zu
verwendende Kleber entweder ein solcher auf der Basis von
Wasser oder auf der Basis eines organischen Lösungsmittels
sein kann, ist es bevorzugt, daß der Kleber einen Gehalt an
harzartigem Feststoff im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%
besitzt, und es ist wichtig, daß der Kleber in einer solchen
Menge appliziert wird, daß die Dicke des applizierten Klebers
im gelösten Zustand oder im Emulsionszustand, gemessen an den
Erhebungen der oberen Abschnitte des Prägemusters auf der
Basis 5, µm oder mehr beträgt. Dies deshalb, weil es
erforderlich ist, daß die Kleberschicht an den Erhebungen der
oberen Abschnitte des Prägemusters eine Trockendicke von 0,5
pm oder mehr besitzt, um eine gute Haftung zwischen dem
Etikett und einem Container zu erzielen.
(6) Ausstanzen
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Nach Ausbildung der Kleberschicht wird das resultierende
Etikett für Container, das einen Druck aufweist, mittels
Ausstanzen in eine gewünschte Form und Größe geschnitten.
Obwohl das ausgeschnittene Etikett klein sein kann, um nur
einen Teil der Oberfläche eines Containers zu bedecken, wird
das Ausstanzen normalerweise so durchgeführt, daß ein
unbedruckter Bereich ausgebildet wird, der beim
Differenzdruckformen um die Seitenwand eines schalenförmigen
Containers aufgebracht werden kann, oder so, daß ein Etikett
hergestellt wird, das beim Blasformen an der Vorder- und
Rückseite eines flaschenförmigen Containers angebracht werden
kann.
[III] In-Mold-Applikation
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Das so hergestellte Etikett, das den vorstehend beschriebenen
Aufbau besitzt, kann als In-Mold-Etikett beim
Differenzdruckformen, wie z.B. Vakuumformen oder Druckformen,
beim Blasformen, bei dem komprimierte Luft in einen
Vorformling geblasen wird, der expandiert, um die Form
auszufüllen, beim Spritzgießen, bei dem ein geschmolzenes
Harz durch Einspritzen in eine Form geformt wird, und bei
anderen Formverfahren verwendet werden.
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Bei der praktischen Durchführung eines solchen Formens wird,
um das In-Mold-Etikett auf einen herzustellenden Container zu
appuzieren, das Etikett in die Aushöhlung der Form auf
solche Weise eingebracht, daß die bedruckte Seite des
Etiketts in Kontakt mit einer inneren Wand der Form ist, und
das Etikett wird dann an der inneren Wand durch Evakuieren
der Form fixiert. Danach wird eine Harzschmelze in Folienform
als das den Container bildende Material in die Form
eingebracht und mittels eines üblichen Verfahrens geformt,
wodurch ein Container hergestellt wird, auf dessen äußere
Wand das Etikett mittels Schmelzverbindung aufgebracht ist.
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Da der so erhaltene mit einem Etikett versehene Harzcontainer
durch integrales Formen des geschmolzenen Harzes mit dem
Etikett nach Fixierung des Etiketts an einer Innenwand der
Form hergestellt wurde, ist er frei von Deformation oder
Blasenbildung, weist eine feste Haftung zwischen dem
Container und dem Etikett auf, und besitzt ein gutes mit dem
Etikett versehenes Aussehen.
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Wie vorstehend beschrieben, besitzt das In-Mold-Etikett, das
nach einem Verfahren erhalten wurde, bei dem zuerst ein
Prägemuster auf einer Basis ausgebildet wird, und eine
Kleberschicht auf die Basis an ihrer geprägten Seite
aufgebracht wird, den Vorteil, daß bei der Herstellung des
Etiketts das Etikett leicht mit dem gewünschten Prägemuster
versehen werden kann, indem man auf der geprägten
Basisoberfläche einen Harzkleber vom Flüssigtyp aufschichtet
und die Kleberschicht trocknet, ohne daß es notwendig ist,
die Viskosität des Klebers und die Trocknungsbedingungen zu
regulieren, was bei konventionellen Prägebeschichtungen oder
dergleichen erforderlich war, um eine Kleberschicht zu
erhalten, die auch nach der Trocknung ein von der Oberfläche
der Beschichtungswalze übertragenes Prägemuster beibehält.
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Obgleich es bisher schwierig war, eine ein Prägemuster
aufweisende Kleberschicht aus einem Kleber auf Wasserbasis
durch Gravurstreichverfahren auszubilden, kann das In-Mold-
Etikett ein Prägemuster auf der Kleberschichtoberfläche sogar
dann beibehalten, wenn die Kleberschicht aus einem Kleber auf
Wasserbasis erhalten wurde, wie dies der Fall bei Verwendung
eines Klebers auf Lösungsmittelbasis ist.
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Der Grund dafür, warum die durch Aufschichten eines Klebers
erhaltene Kleberschicht ein solches Prägemuster aufweisen
soll, ist der, daß, wenn das Etikett für eine In-Mold-
Applikation verwendet wird, das Prägemuster dazu dient, das
Auftreten von Blasenbildung zu verhindern, indem es der im
Raum zwischem dem Containerharz und dem Etikett vorhandenen
Luft erlaubt, sofort zu entweichen, oder indem es die Luft
oder das Gas dispergiert und in ihren Vertiefungen abfängt.
Das in dem erfindungsgemäß erhaltenen In-Mold-Etikett
vorhandene Prägemuster ist insbesondere dort wirksam, wo das
Etikett auf einen speziell ausgestalteten Container mit einer
ungewöhnlichen Gestalt aufgebracht wird, oder wenn das Formen
bei einer hohen Harztemperatur durchgeführt wird, wodurch
sich in hohem Maße eine Gaszersetzung ergibt.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detaillierter
unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und
Vergleichsbeispiele veranschaulicht, aber sie wird durch
diese Beispiele nicht beschränkt.
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In den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden
etikettierte Container gemäß den folgenden Kriterien
bewertet.
Blasenbildung
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Der Grad der Blasenbildung wurde in die folgenden fünf
Stufen, bezogen of den Prozentsatz an Klebefläche,
unterteilt.
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5: Die gesamte Fläche des Etiketts haftet.
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4: Weniger als 100 % aber nicht weniger als 90 % des Etiketts
haften.
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3: Weniger als 90 % aber nicht weniger als 70 % des Etiketts
haften.
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2: Weniger als 70 % aber nicht weniger als 50 % des Etiketts
haften.
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1: Weniger als 50 % des Etiketts haften.
Haftfestigkeit des Etiketts
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Es wurde die Haftfestigkeit von aufgebrachten Etiketten pro
15 mm Breite mittels Abschälen vom T-Typ (T-type peeling)
gemessen.
Apfelsinenschaleneffekt
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O: Es trat kein Apfelsinenschaleneffekt auf.
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Δ: Es trat ein leichter Apfelsinenschaleneffekt auf.
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X: Es trat ein beträchtlicher Apfelsinenschaleneffekt auf.
Beispiel 1
(1) Herstellung eines In-Mold-Etiketts
Herstellung der Basis
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Die Mischung A als das Basis-bildende Harz wurde hergestellt
durch Mischen von 70 Gew.-% Propylenhomopolymer mit einem
Schmelzindex (MFR) von 0,8 g/10 min und einem Schmelzpunkt
von 164 ºC, 12 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte mit einem
Schmelzpunkt von 134 ºC, und 18 Gew.-% von schwerem
Calciumcarbonat mit einem durchschnittlichen Durchmesser von
1,5 µm. Diese Mischung A wurde in einem Extruder bei 270 ºC
geknetet, in eine Folienform extrudiert und dann mit einer
Kühlvorrichtung abgekühlt, wodurch eine ungestreckte Folie
erhalten wurde.
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Diese Folie wurde auf 145 &sup6;C erhitzt und dann in
Längsrichtung bei einem Streckverhältnis von 5 gestreckt,
wodurch eine in Langsrichtung fünffach gestreckte Folie
(Schicht A) erhalten wurde.
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Auf der anderen Seite wurde eine Mischung B aus 58 Gew.-%
Propylen-Homopolymer mit einem MFR von 4,0 g/10 min und
42 Gew.-% Calciumcarbonat mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 1,5 µm in einem Extruder bei 270 ºC
geknetet, einer Düse zugeführt und dann durch diese auf die
Rückseite der vorstehend erhaltenen gestreckten Folie
(Schicht A) aufextrudiert, wodurch die Schicht B gebildet
wurde. Das resultierende Zweischichten-Laminat wurde durch
Prägewalzen aus einer Kombination einer metallischen Walze
und einer Gummiwalze hindurchgeführt, wodurch ein Umkehr-
Prägemuster auf die Rückseite (Seite der Schicht B) des
Zweischichten-Laminats geprägt wurde. Dieses Prägemuster
umfaßte 150 Linien pro Inch mit einer Tiefe des Talabschnitte
von 35 µm.
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Die vorstehend beschriebene Mischung B wurde ferner auf die
Vorderseite, d.h. die Seite der Schicht A, des geprägten
Zweischichten-Laminats auflaminiert, wodurch die Schicht B'
auf dem Laminat ausgebildet wurde. So wurde ein
Dreischichten-Laminat (B'/A/B) erhalten.
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Dieses Dreischichten-Laminat wurde auf ca. 155 ºC erhitzt und
dann bei einem Streckverhältnis von 7 querverstreckt.
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Beide Seiten des gestreckten Laminats wurden einer
Coronaentladungsbehandlung unterworfen. Das resultierende
Laminat wurde dann auf 55 ºC abgekühlt und
zurechtgeschnitten, wodurch eine Basisfolie erhalten wurde.
Bildung der Kleberschicht
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Die Basisfolie wurde auf der Seite des Prägemusters (Seite
der Schicht B) mit einer Ethylen/Vinylacetat-Copolymer-
Dispersion (Handelsname ADCOTEX 37T77; hergestellt von Toyo
Morton Ltd.) als wärmeschmelzender Kleber auf Wasserbasis
mittels eines Stabbeschichters unter Verwendung eines #8
Mayer-Stabs beschichtet. Die Beschichtung wurde in einem Ofen
bei 60 ºC getrocknet und eine Kleberschicht ausgebildet.
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Die Oberfläche dieser Kleberschicht wurde mit einem
Oberflächenrauhigkeitsmeßgerät [Surfcorder SE-30
(Handelsname), hergestellt von K.K. Kosaka Kenkyusho, Japan]
bewertet. Als Ergebnis wurde gefunden, daß die Kleberschicht
eine mittlere dreidimensionale Oberflächerauhigkeit (SRA) von
2,0 µm, eine Bekk-Oberflächenglätte von 50 Sekunden und eine
Dicke von 1,2 µm besaß.
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Außerdem wurde die Basisfolie, auf der die Kleberschicht
ausgebildet wurde, auf der Seite der Schicht B' mittels
Offset-Druck bedruckt und dann ausgestanzt, wodurch ein In-
Mold-Etikett mit einer Breite von 60 mm und einer Länge von
110 mm erhalten wurde.
(2) Applikation des Etiketts
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Das so erhaltene In-Mold-Etikett wurde mittels Unterdruck an
der Innenwand eines der Teile einer mehrteiligen Form für das
Blasformen fixiert, wobei die bedruckte Seite (Seite der
Schicht B') in Kontakt mit der Form war.
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Danach wurde Polyethylen hoher Dichte (Schmelzpunkt 134 ºC)
bei 155 ºC unter Ausbildung eines Vorformlings
(Niedertemperatur-Vorformling) schmelzextrudiert, und die
geteilte Form um den Vorformling geschlossen. Dann wurde in
den Vorformling komprimierte Luft mit 4,2 kg/cm² eingebracht,
wodurch der Vorformling in eine Containergestalt expandiert
wurde und gleichzeitig wurde das Etikett mit dem Container
schmelzverbunden. Danach wurde die Form abgekühlt und dann
geöffnet, und ein Hohlcontainer erhalten. Das gleiche
wie vorstehend beschriebene Verfahren wurde wiederholt, mit
der Ausnahme, daß Polyethylen bei 205 ºC unter Ausbildung
eines Vorformlings (Hochtemperatur-Vorformling)
schmelzextrudiert wurde, wodurch ein weiterer Hohlcontainer
erhalten wurde.
(3) Bewertung
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Die Etiketten auf den vorstehend erhaltenen Hohlcontainern
zeigten keine Schrumpfung oder Blasenbildung.
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Die Zuführung des Etiketts zur geteilten Form für das
Blasformen wurde außerdem 100mal hintereinander unter
Verwendung eines automatischen Etikettenzufuhrgerätes
durchgeführt. Als Ergebnis wurde gefunden, daß alle Etiketten
erfolgreich zugeführt wurden, ohne von der Form abzufallen.
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Die aus dem Niedertemperatur-Vorformling bzw. dem
Hochtemperatur-Vorformling erhaltenen Hohlcontainer wurden im
Hinblick auf Blasenbildung, Haftfestigkeit des Etiketts und
Apfelsinenschaleneffekt untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse
sind in Tabelle 1 angegeben.
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Außerdem wurde die Oberflächenstruktur des Basisfilms vor der
Beschichtung mit dem Kleber und die Oberflächenstruktur des
Etiketts nach Beschichtung mit dem Kleber mit einem
Surfcorder SE-30K, hergestellt von K.K. Kosaka Kenkyusho,
untersucht. Die ermittelten Oberflächenstrukturen werden in
den Figuren 5 bzw. 6 dargestellt.
Tabelle 1
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Beispiele 2 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
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Auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 beschrieben wurde In-
Mold-Etiketten hergestellt und bewertet, mit der Ausnahme,
daß die Struktur des Prägemusters auf der Basis und die Art
und appuzierte Menge des Klebers wie in Tabelle 1 angegeben
geändert wurde.
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Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
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Außerdem wurde die Oberflächenstruktur des Etiketts des
Beispiels 2, das nach einer Querstreckung mit Kleber
beschichtet worden war, untersucht. Die ermittelte
Oberflächenstruktur ist in Figur 7 dargestellt.
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Außerdem wurde die Oberflächenstruktur des Basisfilms des
Vergleichsbeispiels 1 vor der Beschichtung mit dem Kleber und
die Oberflächenstruktur des Etiketts des
Vergleichsbeispiels 1 nach Beschichtung mit dem Kleber
untersucht. Die ermittelten Oberflächenstrukturen sind in den
Figuren 8 bzw. 9 dargestellt.
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Für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist es verständlich,
daß, obwohl die Erfindung detailliert und unter Bezugnahme
auf spezifische Ausführungsformen davon beschrieben wurde,
verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt
werden können, ohne das Wesen und den Rahmen der Erfindung zu
verlassen.