JP4924312B2 - 胴巻きラベル付き容器 - Google Patents
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Description
図1に本発明の胴巻きラベルの好ましい態様を示す。本発明の胴巻きラベルは、容器に添付するための添付部(W)を有する。図1は、生分解性フィルム(11)とガスバリア層(15)とからなる基材フィルム(10)と感熱接着剤層(20)とからなり、基材フィルム(10)のラベル内側の添付部(W)のみに感熱接着剤層(20)が形成された態様である。
本発明の胴巻きラベルを構成する基材フィルムは、生分解性フィルムにガスバリア層を設けたガスバリア性フィルムである。なお、基材フィルムの表面には、印刷性を向上させるため、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理、酸処理などの慣用の表面処理を施してもよい。
基材フィルムを構成する生分解性フィルムとしては、生分解性を有すると共に、無機酸化物の蒸着膜やガスバリア性塗布膜を設けるに足る強度を有し、特に無機酸化物の蒸着膜を形成する条件に耐え、無機酸化物の蒸着膜の特性を損なうことなく良好に保持し得るフィルムであって、胴巻きラベルとしての機械的強度を有し、感熱接着剤層を形成することができるものに限定される。
本発明の基材フィルムは、生分解性フィルムに設けたガスバリア層を含む。ガスアリア層としては、内容物の品質保持を確保する観点から、酸素透過性、水蒸気透過性を低減しうるものを広く使用することができる。アルミ箔などもガスバリア性を有するが、焼却時にアルミ灰が残存すること、および微生物による分解がなされない。このため本発明では、無機酸化物の蒸着膜や、前記無機酸化物の蒸着膜上に、更に一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1〜8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される少なくとも1種以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体とを含有し、更に、ゾルゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物によるガスバリア性塗布膜を設けたガスバリア層などを使用することが好適である。なお、ガスバリア性塗布膜は、ポリビニルアルコール系樹脂またはエチレン・ビニルアルコール共重合体と1種以上のアルコキシドとが相互に化学的に反応して強固な三次元網目状複合ポリマー層を形成しており、無機酸化物の蒸着膜と相乗的に作用し、酸素、水蒸気などの透過を阻止するガスバリア性に優れ、耐熱水性にも優れる。なお、ガスバリア性に優れるため薄層に調製することができ、基材フィルムの生分解性を阻害しない。
無機酸化物の蒸着膜としては、例えば、化学気相成長法、物理気相成長法またはこれらを複合して、無機酸化物の蒸着膜の1層からなる単層膜あるいは2層以上からなる多層膜または複合膜を形成して製造することができる。
本発明で使用するガスバリア層は、上記無機酸化物の蒸着膜に加え、ガスバリア性塗布膜を有することが好ましい。ガスバリア性塗布膜は、一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1〜8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される少なくとも1種以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体とを含有し、更に、ゾルゲル法触媒、酸、水、および、有機溶剤の存在下に、ゾルゲル法によって重縮合してなるガスバリア性組成物からなる塗布膜であり、該組成物を上記生分解性フィルム上の無機酸化物の蒸着膜の上に塗工して塗布膜を設け、20℃〜180℃、かつ上記の生分解性フィルムの融点以下の温度で10秒〜10分間加熱処理して形成することができる。
本発明では、上記ガスバリア性塗布膜に対し、前記表面処理の中でプラズマ処理を行うことが好ましく、これによって印刷適性を向上させることができる。
胴巻きラベルを構成する感熱接着剤層としては、常温で固体のもの(ホットメルト接着剤)と、液状のもの(ディレードタック接着剤)とがある。ホットメルト接着剤は、塗布時に高温にして溶融させる必要がある上、高粘度である。これに対し、ディレードタック接着剤は、塗布時に高温にする必要はなく、また、低粘度である。
本発明で使用しうるホットメルト接着剤としては、熱可塑性樹脂成分からなるベースポリマーと、接着付与剤と、ワックス類等の添加剤から構成されるものが例示できる。
本発明で使用しうるディレードタック型接着剤としては、熱可塑性樹脂成分からなるベースポリマーと、接着付与剤と、固体可塑剤から形成るものが、好適に用いられる。
本発明の胴巻きラベルは、基材フィルムのラベル内側に印刷層が積層されていてもよい。印刷層は、胴巻きラベルの全長に亘って形成されていてもよく、感熱接着剤層にはデザイン印刷層を設けなくてもよい。また、デザイン印刷層は、基材フィルムの外側に印刷されていてもよい。デザイン印刷層の厚みは、例えば1〜8μm、好ましくは2〜5μm程度である。なお、基材フィルムの外側にデザイン印刷層を形成する場合には、形成したデザイン印刷層を保護するために、後記するように、透明ニス等によって形成されるオーバーコート層を設けておくのが望ましい。
本発明において、本発明に係る胴巻きラベルを構成する前記の基材フィルムには、少なくともラベルの始端部側の表面にプライマー層を予め形成することが好ましい。
本発明の胴巻きラベルは、前記基材フィルムの表面側に更に外層を設けてもよい。このような外層としては、胴巻きラベルの用途や意匠性などによって適宜選択することができ、ラベル表面の滑り性を付与する場合にはOPニスを、ラベルを触ったときの触感を付与する場合にはスエードインキによる印刷層を、マット感を付与する場合にはマットOPなどを使用することが好ましい。なお、外層が印刷層であってもよく、外層が印刷層と他の層などの、2以上の層からなる積層であってもよい。なお、このような外層として、ポリ乳酸を使用すれば、生分解性がより向上する。
本発明の胴巻きラベルは、前記基材フィルムに内層を設けてもよい。内層を配設することで、例えば蒸着膜の保護層とすることができる。このような内層としては、ポリ乳酸を使用することができ、これによって生分解性が向上する。
本発明の胴巻きラベルは、生分解性フィルムにガスバリア層を設けたガスバリア性フィルムからなる基材フィルムと、前記基材フィルムのラベル両端に設けられた感熱接着剤層とからなる。ラベル両端に設けられた感熱接着剤層によって、容器に直接ラベルを添付することができるため、容器にラベルを添付する際に、予め筒状に成形する必要はない。また、特定のガスバリア層を形成することで高機能のガスバリア性能を確保しうるため、基材フィルム厚に対する生分解性フィルム厚を薄層とすることができ、このため優れた生分解性を確保することができる。このため、容器に直接添付する生分解性胴巻きラベルである。
本発明の胴巻きラベルが、図2に示すように、基材フィルムのラベル内側にデザイン印刷層を有する場合には、予め基材フィルムにデザイン印刷層を形成し、次いで添付部に感熱接着剤層を形成することが簡便である。なお、胴巻きラベルが外層を有する場合には、上記基材フィルムにデザイン印刷層を形成した後に反転させて、例えばOPニスなどによる印刷を行うことで形成することができる。
本発明の胴巻きラベルを添付しうる容器としては特に制限はなく、上記感熱接着剤によって接着しうる樹脂であればよい。従って、本発明の胴巻きラベルが適用される被着体としては、ガラス容器;PETなどの合成樹脂性容器;セラミック容器などの無機物容器;アルミや鉄、SUSなどの金属製容器;ガラス、合成樹脂、セラミック、金属、紙などを含む複合材からなる容器がある。一方、容器が生分解性を有する場合には、使用後に土中で分解することもでき、焼却処理を不要とすることができ、好適である。また、こうような生分解性の容器はガスバリア性に劣るが、本発明のガスバリア性に優れる胴巻きラベルを被覆することで、容器にガスバリア性を付与することができる。
本発明の胴巻きラベル付き容器は、前記胴巻きラベルを容器に添付することで製造することができる。一般的に使用されているラベリングマシンを用いて、本発明の胴巻きラベルを加熱し、該ラベルに設けられた感熱接着剤を活性化させ、次に、容器全体を熱風などで加熱しながら前記ラベルを押圧して容器に胴巻きラベルを添付する。
本発明の胴巻きラベル付き容器は、ガスバリア性に優れる。また、容器がガスバリア性に劣る場合であっても、本発明の胴巻きラベルのガスバリア性によって内容物を酸化などから保護することができる。このような胴巻きラベル付き容器は、容器にラベル添付後に内容物を充填してもよく、容器に内容物を充填し、必要に応じて滅菌した後にラベルを添付してもよい。特に、内容物充填後にラベルを添付する方法は、空容器の搬送工程が不要となり、必要時に必要量を製造することができ、在庫管理が容易で、広い保管スペースを不要とすることができる。したがって、例えば、容器をプリフォームから要時調製し、無菌充填装置で滅菌した内容物を充填し密封し、その後に本発明の胴巻きラベルを容器に添付すると、非加熱製品を製造することができる。該製品は、内容物の品質に優れ、ラベル添付後の容器のガスバリア性に優れるため品質保持機能に優れ、内容物充填後のラベル添付によって在庫管理が容易で空容器の移送などの工程も不要となり、使用後は生分解性によって焼却などを行うことなく分解し、環境保護に適する。
(1) 厚さ15μmの二軸延伸ポリ乳酸フィルム(三菱樹脂株式会社製、品名「エコロージュSA101」)を使用し、これをプラズマ化学気相成長装置の送り出しロールに装着し、次いで、下記に示す条件で、上記二軸延伸ポリ乳酸フィルムのコロナ処理面に、厚さ100Åの有機酸化珪素膜の蒸着膜を形成した。
蒸着面;コロナ処理面、
導入ガス量;ヘキサメチルジシロキサン:酸素ガス:ヘリウム=1.0:3.0:1.0(単位:slm)、
真空チャンバー内の真空度;2〜6×10-6mBar、
蒸着チャンバー内の真空度;2〜5×10-3mBar、
冷却・電極ドラム供給電力;10kW、
ライン速度;100m/min、
次に、上記で膜厚100Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した直後に、その有機酸化珪素膜の蒸着膜面に、グロー放電プラズマ発生装置を使用し、パワー10kw、酸素ガス(O2):アルゴンガス(Ar)=8.0:2.0(単位:slm)からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧7×10-5mBar、処理速度100m/minで酸素/アルゴン混合ガスプラズマ処理を行って、有機酸化珪素膜の蒸着膜面の表面張力を54dyne/cm以上向上させたプラズマ処理面を形成した。
(1) 厚さ15μmの二軸延伸ポリ乳酸フィルム(三菱樹脂株式会社製、品名「エコロージュSA101」)を使用し、これを巻き取り式の真空蒸着装置の送り出しロールに装着し、次いで、下記に示す条件で、上記の二軸延伸ポリ乳酸フィルムのコロナ処理面にアルミニウムを蒸着源に用いて、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビーム(EB)加熱方式による真空蒸着法により、下記の蒸着条件により、膜厚200Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した。
蒸着面:コロナ処理面、
蒸着源:アルミニウム、
蒸着チャンバー内の真空度(酸素導入前):2〜10×10-5mbar、
蒸着チャンバー内の真空度(酸素導入後):1〜10×10-4mbar、
ライン速度:600m/min、
次に、上記で厚さ200Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した直後に、その酸化アルミニウムの蒸着膜面に、上記の実施例1と同様にして、プラズマ処理面を形成した。
(1) 厚さ15μmの二軸延伸ポリ乳酸フィルム(三菱樹脂株式会社製、品名「エコロージュSA101」)を使用し、これをプラズマ化学気相成長装置の送り出しロールに装着し、次いで、下記に示す条件で、上記の二軸延伸ポリ乳酸フィルムのコロナ処理面に、厚さ100Åの有機酸化珪素膜の蒸着膜を形成した。
蒸着面;コロナ処理面、
導入ガス量;ヘキサメチルジシロキサン:酸素ガス:ヘリウム=1.0:3.0:1.0(単位:slm)、
真空チャンバー内の真空度;2〜6×10-6mBar、
蒸着チャンバー内の真空度;2〜5×10-3mBar、
冷却・電極ドラム供給電力;10kW、
ライン速度;100m/min、
次に、上記で膜厚100Åの酸化珪素の蒸着膜を形成した直後に、その有機酸化珪素膜の蒸着膜面に、グロー放電プラズマ発生装置を使用し、パワー10kw、酸素ガス(O2):アルゴンガス(Ar)=8.0:2.0(単位:slm)からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧7×10-5mBar、処理速度100m/minで酸素/アルゴン混合ガスプラズマ処理を行って、有機酸化珪素膜の蒸着膜面の表面張力を54dyne/cm以上向上させたプラズマ処理面を形成した。
(1) 厚さ15μmの二軸延伸ポリ乳酸フィルム(三菱樹脂株式会社製、品名「エコロージュSA101」)を使用し、これを巻き取り式の真空蒸着装置の送り出しロールに装着し、次いで、下記に示す条件で、上記の二軸延伸ポリ乳酸フィルムのコロナ処理面にアルミニウムを蒸着源に用いて、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビーム(EB)加熱方式による真空蒸着法により、下記の蒸着条件により、膜厚200Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した。
蒸着面:コロナ処理面、
蒸着源:アルミニウム、
蒸着チャンバー内の真空度(酸素導入前):2〜10×10-5mbar、
蒸着チャンバー内の真空度(酸素導入後):1〜10×10-4mbar、
ライン速度:600m/min、
次に、上記で厚さ200Åの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した直後に、その酸化アルミニウムの蒸着膜面に、上記の実施例1と同様にして、プラズマ処理面を形成した。
(1) 厚さ15μmの二軸延伸ポリ乳酸フィルム(三菱樹脂株式会社製、品名「エコロージュSA101」)に実施例1の(1)と同様に操作してプラズマ処理を行い、該プラズマ処理面にウレタン系インキ(大日精化工業株式会社製、品名「ハイラミック 耐磨用白100/NBハードナー5」)を使用し、グラビア印刷方式にて、文字、記号、絵柄、図形等からなる印刷模様を印刷して、所望の印刷模様層を形成した。
比較例1で使用する二軸延伸ポリ乳酸フィルムに代えて、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用した以外は比較例1と同様に操作して、胴巻きラベルとした。
実施例1〜4、比較例1,2で得た胴巻きラベル(高さ100mm、幅240mm)を、高さ230mm、外周230mmのポリ乳酸製ボトルの外周の、高さ100mmに亘って同一径で構成された筒状部の表面に、ラベリングマシンを用いて巻き付け、100℃〜110℃で1秒間加熱して接着性を持たせたボトル/ラベル間接着部によって接着し、加熱して接着性を持たせたラベル/ラベル間接着部によって、ラベル/ラベル間を接着し、胴巻きラベル付容器を得た。
(i)酸素透過度の測定:
温度23℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の測定機〔機種名、オクストラン(OX−TRAN2/20)〕にて測定した。
温度40℃、湿度90%RHの条件で、米国、モコン(MOCON)社製の測定機〔機種名、パ−マトラン(PERMATRAN3/31)〕にて測定した。結果を表2に示す。なお、表2において、酸素透過度の単位は、〔cc/m2/day・23℃・90%RH〕であり、水蒸気透過度の単位は、〔g/m2/day・40℃・90%RH〕である。
実施例1〜4、および比較例1、2のラベルをポリ乳酸製ボトルのフラット面に貼り付け、室温で1週間エージングを行った。
ラベルの隅から手でラベルをポリ乳酸製ボトルから剥離し、ポリ乳酸製ボトルの表面に糊(または、ラベル)の残り具合を目視で評価した。
前記ラベルを添付した容器を水温5°Cの水道水に1日浸漬した後に水から取り出し、ラベルが添付された容器を長さ10mm、幅15mmに切出して試験片とし、この試験片を引張試験機(オリエンテック社製)を用いて、JIS K6848に準じて、180度剥離により300mm/分の引張速度で測定し、以下の基準で評価した。
実施例1〜4、比較例1、2のラベルを100mm×100mmの大きさに切出し、試料片とした。これを深さ10cmの土中に埋め、3ケ月間放置後、堀り出し、生分解性を以下の基準で評価した。
11・・・生分解性フィルム、
15・・・ガスバリア層、
20・・・感熱接着剤層、
30・・・デザイン印刷層、
40・・・プライマー層、
W・・・添付部。
Claims (24)
- 容器の胴部外周面に巻き付けて装着する胴巻きラベルが該容器に添付された胴巻きラベル付き容器であって、
前記容器は、生分解性プラスチックによって構成され、
前記胴巻きラベルは、基材フィルムと、少なくともラベル両端に設けられた感熱接着剤層とからなり、
前記基材フィルムは、生分解性フィルムにガスバリア層を設けたガスバリア性フィルムであり、
前記感熱接着剤層は、前記容器と前記胴巻きラベルとの接着強度が0.5〜12N/15mmであることを特徴とする、胴巻きラベル付き容器。 - 前記ガスバリア性フィルムは、生分解性フィルムの片面または両面に無機酸化物の蒸着膜を形成したものであることを特徴とする、請求項1に記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記ガスバリア性フィルムは、生分解性フィルムの一方の面に無機酸化物の蒸着膜を設け、該無機酸化物の蒸着膜上に一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1〜8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される少なくとも1種以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体とを含有し、更に、ゾルゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物によるガスバリア性塗布膜を設けたガスバリア性フィルムであることを特徴とする、請求項1に記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記無機酸化物の蒸着膜が化学気相蒸着法または物理気相蒸着法による無機酸化物の蒸着膜であることを特徴とする、請求項2または3に記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記無機酸化物の蒸着膜が化学気相蒸着法による有機酸化珪素の蒸着膜であることを特徴とする、請求項2〜4のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記無機酸化物の蒸着膜が物理気相蒸着法による酸化アルミニウムの蒸着膜であることを特徴とする、請求項2〜4のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 一般式R1 nM(OR2)m中のMは、珪素、ジルコニウム、チタニウム、または、アルミニウムからなることを特徴とする、請求項3〜6のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記アルコキシドは、アルコキシシラン、アルコキシドの加水分解物、または、アルコキシドの加水分解縮合物からなることを特徴とする、請求項3〜7のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記ガスバリア性組成物は、シランカップリング剤を含むことを特徴とする、請求項3〜8のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記ガスバリア性塗布膜は、1層ないし2層以上重層した複合ポリマー層であることを特徴とする、請求項3〜9のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記ガスバリア性塗布膜は、ガスバリア性組成物を塗工して塗工膜を設けた基材フィルムを、20℃〜180℃で、かつ、上記の基材フィルムの融点以下の温度で10秒〜10分間加熱処理した硬化膜からなることを特徴とする、請求項3〜10のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- ゾルゲル法触媒が、水に実質的に不溶であり、かつ、有機溶媒に可溶な第3アミンからなることを特徴とする、請求項3〜11のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記第3アミンが、N,N−ジメチルベンジルアミンからなることを特徴とする、請求項12に記載の胴巻きラベル付き容器。
- 水が、アルコキシド1モルに対して0.1〜100モルの割合で用いられることを特徴とする、請求項3〜13のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記生分解性フィルムは、生分解性プラスチックを、一軸、若しくは、二軸に延伸したフィルムであることを特徴とする、請求項1〜15のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記生分解性フィルムは、生分解性プラスチックを一軸、若しくは、二軸に延伸したフィルムに、発泡生分解フィルム、または、生分解性不織布を積層する多層積層フィルムであることを特徴とする、請求項1〜16のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記生分解性フィルムは、ポリ乳酸フィルムであることを特徴とする、請求項1〜16のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記感熱接着剤層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を主成分とするディレードタック型接着剤であり、かつ、グラビア印刷法により前記基材フィルムに形成されてなることを特徴とする、請求項1〜17のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記感熱接着剤層が、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を主成分とするディレードタック型接着剤であり、前記のディレードタック型接着剤の主成分であるエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂が、酢酸ビニル成分を25〜35mol%の範囲で含有し、メルトインデックス、5〜200の範囲にあることを特徴とする、請求項1〜18のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記感熱接着剤層が、ホットメルト型接着剤であることを特徴とする、請求項1〜20のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記感熱接着剤層は、ラベル同士の接着強度が0.5〜12N/15mmであることを特徴とする、請求項1〜20のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記基材フィルムは、少なくともラベルの始端部側の表面にプライマー層を有することを特徴とする、請求項1〜21のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記基材フィルムの内側に、デザイン印刷層が形成されることを特徴とする、請求項1〜22のいずれかに記載の胴巻きラベル付き容器。
- 前記デザイン印刷層は、脂肪族ポリエステル樹脂系インキ組成物、ウレタン樹脂系インキ組成物、アクリル樹脂系インキ組成物、または、塩素化ポリプロピレン系インキ組成物を主成分とし、前記基材フィルムの片面、または、両面に形成されることを特徴とする、請求項23に記載の胴巻きラベル付き容器。
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