专利名称：包装的制造方法
技术领域：
本发明涉及收容电池等物品的包装及其制造方法。
背景技术：
以往一般使用收容有电池、洗漱用具等日用杂品、加工食品等物品的商品包装。在该商品包装中，从店面的展示效果、低成本等角度考虑，在容器部分广泛采用泡罩包装(blister pack)。在使用这种泡罩包装的商品包装中，所采用的结构是按顺序将泡罩包装、叠片层(laminate layer)与衬板(backing sheet)层叠起来。
更具体地说，就是在衬板的两面进行印刷，以热溶敷的方式粘接泡罩包装与叠片层，然后用粘接剂粘接叠片层与衬板。因此，形成了泡罩包装、叠片层、粘接剂层、印刷层、衬板与印刷层这样复杂的层叠结构。
但是，由于该粘接剂层的存在，因而具有结构复杂同时成本增高的问题。特别是作为粘接方法，由于使用了2种方法，因而制作工序烦琐。
再者，最近考虑了对自然环境的影响，作为商品包装的材料，代替以往的聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等热塑性树脂，正在使用于自然环境中、能够随时间而分解和消失的生物降解性树脂(例如特开平10-100353号公报和特开2001-130183号公报)。在使用这样的生物降解性树脂时，因为热熔敷的温度范围受到限制，其管理是麻烦的，而且还存在粘接强度与品质产生波动的问题。
另外，当使用粘接剂时，实际情况是相比于热熔敷，其粘接强度差，还没有发现适合生物降解性树脂的粘接剂。
最近，对于商品的包装，在结构与制造工序的简化、产品成本与制造成本的降低、商品包装的强度与外观的改进等方面，希望更进一步得以提高。因此，要求改进使上述层叠结构得以改善的商品包装。
发明内容
于是，本发明的目的在于解决上述问题，实现简单的结构与制造工序的简化、产品成本与制造成本的降低，得到强度与外观也优良的包装。
本发明涉及包装的制造方法，其包含如下工序(1)在透光性的长条状基材的第1面上连续叠印第1印刷层、防背面粘脏层(anti-offsetlayer)以及第2印刷层从而得到衬板的工序，和(2)在上述基材的第2面侧将物品保持在上述衬板上的工序。
在上述工序(2)中，通过将收容有上述物品的容器粘接在上述第2面上，对于使上述物品保持在上述衬板上而言是有效的。另外，采用热熔敷将上述容器粘接在上述第2面也是有效的。
根据本发明，采用简单的制造工序，通过在透明的透光性基材的第1面上，设置有用于从该第1面侧看的印刷层和用于从第2面侧看的印刷层这两者，可以制造省略了叠片层与粘接剂层的结构简单的包装，能够实现产品成本与制造成本的降低。
图1是用于说明以往的印刷方法的图。
图2是用于说明由以往的印刷方法产生的不良情况的图。
图3是说明本发明中的印刷方法的图。
图4是示意表示本发明的包装的一个实施方案的分解立体图。
图5是组装图4所示包装时的纵向剖面图。
图6是示意表示本发明的包装的其它实施方案的分解立体图。
图7是表示用于评价剥离强度的试验片的样式的图。
图8是表示评价耐磨性的样式的图。
符号说明30、48卷绕体(基材) 33、41辊34、35、36、37印刷辊34a、35a、36a、37a UV灯40橡胶版轮转印刷辊 44、45、46印刷辊40a、44a、45a、46a UV灯 101包装102衬板 102a基材102b第1印刷层 102c防背面粘脏层102d第2印刷层 103容器104电池组 105悬吊用孔具体实施方式
本发明涉及包装的制造方法，其具有透光性基材；包含有在上述基材的第1面按顺序层叠的第1印刷层、防背面粘脏层和第2印刷层的衬板；以及在上述基材的第2面侧将物品保持在上述衬板上的保持手段。
首先，就使用以往的印刷方法层叠印刷层的情况进行简单的说明。
图1是用于说明以往的印刷方法的图。
如图1所示，首先在工序(a)中，例如将作为基材1的长度为1000m的卷筒纸从卷绕体2送出，沿着辊3供给，由印刷辊4、5、6与7分别印刷第1色、第2色、第3色与第4色，从而形成第1印刷层。另外，4a、5a、6a与7a是用于固化UV油墨的UV灯。然后，在沿着辊3供给的基材的另一面进行例如由4色油墨组成的第1次印刷而形成第1印刷层。那么，基材再次卷取而成为卷绕体8。
接着在工序(b)中，从卷绕体8再次送出基材，在第1印刷层的上面，通过使用白色油墨的橡胶版轮转印刷(使用印刷辊9与UV灯9a)形成防背面粘脏层，再次卷取而成为卷绕体10。
然后，在最后的工序(c)中，从卷绕体10送出基材，同时在防背面粘脏层的上面印刷例如由4色组成的第2印刷层。此时，也通过沿着辊11供给基材，由印刷辊14、15、16与17分别印刷第1色、第2色、第3色与第4色，从而形成第2印刷层。另外，14a、15a、16a与17a是用于固化UV油墨的UV灯。
要由以往这样的印刷方法制作本申请发明的包装时，各印刷工序不能连续进行而每个印刷工序都卷取基材，因而将产生以下问题。
如图2(a)所示，考察在长条状基材1的表面印刷多个长120mm、间隔5mm(即节距125mm)、宽度任意的第1印刷层20的情况。在第1次印刷中，因为长条状基材被送出或者被卷取，进而在印刷装置内与辊等相接触，所以基材发生收缩或伸缩，其长度具有在998m(节距124.75mm)～1002m(节距125.25mm)间波动的倾向。
这里，预想基材1的长度收缩到998m的情况。基材长度收缩到998m时，上述第1印刷层的节距变为124.75mm。工序(b)因形成白色印刷层作为防背面粘脏层而不成问题，但在工序(c)进行第2次印刷而形成第2印刷层时，第1个第1印刷层20a与第2印刷层21a产生0.25mm的偏移。而对于第100个，在第1印刷层20b与第2印刷层21b间产生25mm的偏移，对于第1000个，在第1印刷层20c与第2印刷层21c间产生250mm的偏移。对于最后的第8000个，则在第1印刷层20d与第2印刷层21d间产生2m的偏移。
也就是说，要使用以往的印刷方法制作本发明的包装时，问题是印刷中产生偏移，合格率难以提高。
于是在本发明中，使用图3所示的装置，在工序(1)中，在透光性的长条状基材30的第1面上，连续地进行第1印刷、橡胶版轮转印刷与第2印刷，例如连续叠印由4色的油墨组成的第1印刷层、白色油墨组成的防背面粘脏层与3色组成的第2印刷层而得到衬板。然后，在工序(2)中，在上述基材的第2面侧，将物品保持在上述衬板上而制作包装。
由此一来，卷取基材的工序少，另外，在印刷装置内也并不会滑动，所以，能够将收缩与伸长抑制到最低限度，可以使合格率得以提高。
更具体地说，如图3所示，沿着辊33供给长条状基材30，例如分别由印刷辊34、35、36与37印刷第1色、第2色、第3色与第4色的油墨，从而形成由4色油墨组成的第1印刷层。在各印刷辊的后面设置有UV灯34a、35a、36a与37a，可以使UV油墨得以固化。
接着将基材30照原样供应给橡胶版轮转印刷辊40，使用UV灯40a形成由白色油墨组成的防背面粘脏层，继续照原样沿着辊41供给基材30，例如分别由印刷辊44、45与46印刷第1色、第2色与第3色的油墨，从而形成由3色油墨组成的第2印刷层。在各印刷辊的后面设置有UV灯44a、45a与46a，可以使UV油墨得以固化。然后，卷取最后的基材30而成为卷绕体48。
另外，第1印刷层与第2印刷层优选由凸版印刷或照相凹版印刷形成，但从能够进行规定细度的印刷的角度考虑，更优选凸版印刷。另外，防背面粘脏层优选由橡胶版轮转印刷或丝网印刷来形成，但从速度与批量生产的角度考虑，优选的是橡胶版轮转印刷。
这里，一边参照图面一边说明本发明的包装。
图4为示意表示本发明的包装的一个实施方案的分解立体图。如图4所示，本发明的包装101包括衬板102、作为物品电池组104以及将电池组104保持在衬板上的容器103。
接下来，图5是组装图4所示包装时的纵向剖面图。如图5所示，本发明的包装101具有透光性基材102a和包含在基材102a的第1面按顺序层叠的第1印刷层102b、防背面粘脏层102c与第2印刷层102d的衬板102。再者，在基材102a的第2面侧，具有电池组104保持在衬板102上的保持手段即容器103。
在以往的包装中，基材的表面与里面分别进行印刷，但在本发明的包装中，只是单面进行印刷。在透光性(透明)基材102a的第1面，设置有用于从衬板里面侧看的第2印刷层102d和用于从衬板的正面侧看的第1印刷层102b这两者。
也就是说，在本发明的包装中，用于从图5所示的箭头X与Y方向看的设计与说明文字等的印刷都设置在基材102a的第1面上。由此，可以省略在以往的容器103与基材102a之间设置的叠片层与粘接剂层。
然后，在第1印刷层102b与第2印刷层102d之间设置防背面粘脏层102c，以便从箭头Y的方向看不到第1印刷层102b，或者反过来，从箭头X的方向看不到第2印刷层102d(即不发生背面粘脏)。防背面粘脏层102c只要具有能够读取例如第1印刷层102d所含的条形码这种程度的遮蔽效果即可。
第1印刷层102b与第2印刷层102d例如使用紫外线固化性(UV)油墨等通常的油墨来形成。第1印刷层102b与第2印刷层102d的厚度是4.0～6.0μm左右。
另一方面，防背面粘脏层102c也可以用与第1印刷层102b和第2印刷层102d同样的油墨构成，但可以在发挥上述遮蔽效果的范围内控制其厚度与组成。例如，优选的是厚度为10.0～15.0μm、以不具透光性的白色UV油墨等来形成。
第1印刷层102b与第2印刷层102d优选由凸版印刷或照相凹版印刷形成，但防背面粘脏层102c为具有预定的厚度并发挥上述遮蔽效果，优选由橡胶版轮转印刷来形成。
然后，由热溶敷将容器103与衬板102的基材102a粘接起来而使两者成为一体，由此在基材102a的第2面侧将电池组104保持在衬板102上。另外，在衬板102上，也可以设置悬吊用孔105，以便使包装101可以悬挂、陈列在销售架等上面。
以上那样的本发明的衬板102也可以适用于其它的包装。
图6是示意表示本发明的包装的其它实施方案的分解立体图。
图6所示的包装111由衬板112与透明容器113构成，在容器113中收容有电池组114。
在该实施方案中，作为衬板112也可以使用与图4和图5中的衬板102同样的衬板。因此，在衬板112面向容器113的表面上没有叠片层与粘接剂层，但在容器113与收容部相对一侧的部分可以设置卷边113a、113b与113c。
也就是说，将容器113的周边部分向基材112一侧卷边180度而形成上述卷边部分，再沿点划线(箭头Z)的方向从卷边部分113a与113c的端部滑行插入衬板112，使之到达卷边部分113b，由此可以实现衬板112与容器113的一体化。
因为衬板112只是夹在容器113的卷边部分113a、113b与113c之间，所以优选固定衬板112与卷边部分113a、113b与113c。作为固定手段没有特别的限制，可以列举例如热熔敷、粘接剂与订书机等，但优选热熔敷。
此外，与图4及图5的情况同样，在衬板112上，也可以设置悬吊用孔115，以便使包装111可以悬挂、陈列在销售架等上面。
另外，在图4～6所示包装101与111中，构成衬板102的基材是透明的，但为了让消费者进一步看到电池组104以及114内的电池外装封条上印刷的图案，优选容器103与113也是透明的。
此外，本发明的衬板不仅可以适用于图4～6所示的使用了泡罩包装的包装，而且也能够适用于所谓的膜式包装(又称皮肤包装skinpack)与收缩包装(shrink pack)。
这里，本发明的包装中的基材与容器的任一方优选以生物降解性树脂构成。
作为在本发明中可以使用的生物降解性树脂，例如可以列举脂肪族聚酯、改性聚乙烯醇(PVA)、纤维素酯化合物与淀粉改性物等，其中，脂肪族聚酯因为分解时生成的醇与羧酸的毒性极低，所以对环境而言是优选的。
而且作为脂肪族聚酯，可以列举微生物生产类聚合物即羟基丁酸-戊酸聚合物、合成类聚合物即聚己内酯与脂肪族二元羧酸-脂肪族二元醇缩合物以及半合成类聚合物即聚乳酸类聚合物等。
出于使透明性、刚性、耐热性与加工性优良的理由，优选使用聚乳酸类聚合物。另外，聚乳酸类聚合物也可以是L-乳酸和/或D-乳酸的均聚物，但只要在不损害生物降解性的效果的范围内，便也可以是与其它羟基羧酸的共聚物或混合物(或聚合物合金)。
另外，作为其它的羟基羧酸，例如可以列举羟基乙酸、3-羟基丁酸、4-羟基丁酸、3-羟基戊酸、4-羟基戊酸与6-羟基己酸等。
作为优选的生物降解性树脂的聚乳酸类聚合物优选的重均分子量为50,000～300,000的范围。虽然本发明并不限定于此，但重均分子量小于50,000时，几乎表现不出实用的物性，反之，当重均分子量大于300,000时，则熔融粘度变得过高，从而成型加工性具有退化的倾向。
另外，聚乳酸类聚合物具有高的玻璃化温度与结晶性，具有与PET类似的性质。进一步优选的是，由聚乳酸组成的薄膜可以进行单轴拉伸或双轴拉伸，在所得的拉伸薄片中可以获得分子有取向、脆性低、难以开裂、进而强度极其优良的薄片。另外，还能够进行挤出、铸造加工，也可以确保透明性。正如后面所叙述的那样，在本发明中，特别是在由压空成型制作容器时，作为材料优选使用拉伸薄片。
作为聚乳酸类聚合物的原料，可以使用玉米。从玉米分离淀粉并糖化后，通过乳酸发酵而得到乳酸，经过交酯便由聚合得到聚乳酸。这样，因为聚乳酸类聚合物可以由石油类原料以外的原料得到，所以，对本发明而言，最终的电池用包装本身当然不用说，就连原料的生产过程也可以说是对环境友好的。
再者，上述生物降解性树脂还可以用作树脂组合物。此时，在不损害本发明的效果的范围内，也可以与其它的高分子材料混合。另外，出于调整物性与加工性的目的，也可以混合增塑剂、润滑剂、无机填料、紫外线吸收剂、热稳定剂、光稳定剂、光吸收剂、着色剂、颜料与改性剂等。
这里，对于包装的容器部分，特别有必要根据电池的形状成型具有角形部分这样比较细微形状的收容部，特别要求在具有透明性的同时，还具有成型性。因为生物降解性树脂具有脆性，所以要采用以往条件成型生物降解性树脂，就有发生开裂的问题。
为了解决该问题，在本发明中，为了得到上述容器，特别优选使用生物降解性树脂的拉伸薄片。凭借该拉伸，可以改善得到的薄片的脆性与强度，可以制作抗开裂能力强的容器。与单轴拉伸薄片相比，双轴拉伸薄片具有更高的强度，因而是优选的。然后，以通常的方法便可以将该拉伸薄片成型为容器的形状。
上述拉伸薄片的拉伸特性(拉伸断裂强度)优选为40～90MPa。拉伸薄片的拉伸断裂强度低于40MPa时，就得不到可以承受电池保持的强度，而高于90MPa时，则拉伸薄片强度过高，在成型面上成型性下降，同时薄片的透明性下降。拉伸断裂强度进一步特别优选为60～80MPa。本发明中的拉伸特性以JIS K-7127为标准，使用2型试验片，以200mm/min的试验速度进行测定。
另外，拉伸薄片的拉伸弹性模量优选为1～7GPa。拉伸薄片的拉伸弹性模量低于1GPa时，则薄片变得过硬，在成型面上成型性下降，高于7GPa时，则薄片过于柔软而出现电池保持困难的情况。拉伸弹性模量进一步特别优选为2～6GPa。该拉伸弹性模量可以以JISK-7127为标准进行测定。
再者，成为表示上述拉伸薄片的透明度指标的浊度优选为低于15％。浊度一旦达到15％或以上，则薄片的透明性下降，就不能发挥包装本来的功能。浊度进一步特别优选为2～12％。该浊度可以以JISK-7105为标准进行测定。
另外，在上述容器中，可以收容采用含有多个作为物品的电池的收缩包装的电池组。该收缩包装也优选以生物降解性脂肪族聚酯构成。而且上述生物降解性脂肪族聚酯优选为聚乳酸类聚合物，上述收缩包装优选以生物降解性脂肪族聚酯的拉伸薄片构成。
另外，本发明的包装中的基材厚度优选为50～200μm。基材的厚度低于50μm时，因为太薄，往往不能保持物品，高于200μm时，在热熔敷基材与容器的情况下，则有热传导性下降、粘接强度出现波动、包装质量下降的倾向。另外，热熔敷时难以进行热管理。
实施例以下，参照实施例就本发明进行更详细的说明，但本发明并不只限于这些。
《实施例1》本实施例中，使用结构如图3所示的印刷设备，制作具有图4与图5所示结构的本发明的包装。
作为透光性基材102a，准备了由厚度为150μm的聚乳酸(PLA)组成的半透明拉伸薄片(拉伸特性(拉伸断裂强度)纵向110MPa、横向110MPa，拉伸弹性模量纵向3.8GPa、横向4.3GPa)。加热收缩率以JIS Z 1712为标准，将试片在120℃下加热5分钟后进行测定，其结果是纵向为2.7％、横向为0.3％。
在该基材102a的一面，以连续重复涂覆的方式，由一次的轮转印刷工序便形成了如下印刷层，即采用凸版印刷进行的、使用UV油墨的、厚度为5μm的第1印刷层102b，采用橡胶版轮转印刷进行的、厚度为12μm的、由UV油墨构成的防背面粘脏层102c，以及采用凸版印刷进行的、厚度为5μm的第2印刷层102d。这样，便得到了衬板102。
接着准备了由250μm的PLA构成的透明拉伸薄片(拉伸特性(拉伸断裂强度)纵向66MPa、横向65MPa，拉伸弹性模量纵向3.2GPa、横向3.1GPa，浊度10％)。拉伸薄片的加热收缩率以JIS Z 1712为标准，将试片在120℃下加热5分钟后进行测定，其结果是纵向为3.7％、横向为1.7％。成型该拉伸薄片便得到了具有图4与图5所示形状的容器103。
最后，准备含有4个单三型的圆筒型电池的电池组(收缩包装)104，收容在容器103的收容部分，在100℃的加热温度下通过热熔敷粘接容器103的凸缘部与衬板102的基材102a，便得到本发明的包装A。
《实施例2》对于衬板102的基材102a与容器103，使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的拉伸薄片(拉伸特性(拉伸断裂强度)纵向68MPa、横向68MPa，拉伸弹性模量纵向2.1GPa、横向2.2GPa，浊度不足1％)代替PLA的拉伸薄片而形成的基材102a与容器103，除此以外，与实施例1同样地制作本发明的包装B。
《比较例1》在基材102a的第2面采用凸版印刷形成第1印刷层，在第1印刷层上，采用聚酰胺类粘接剂粘接作为叠片层的、由50μm厚的PLA构成的透明拉伸薄片。继而在基材102a的第1面采用凸版印刷设置第2印刷层。然后，采用热溶敷粘接叠片层与容器。其它与实施例1同样，便得到了比较用包装C。
《比较例2》除了不设置由橡胶版轮转印刷形成的防背面粘脏层以外，与实施例1同样地得到比较用包装D。
(1)剥离强度剥离强度的测定如图7所示，首先在部分123采用热熔敷将各包装的衬板被切成宽10mm的长方形的衬板侧试验片121、和构成各包装的容器的拉伸薄片被切成长方形的容器试验片122粘结起来，其中部分123的长度约为6mm。图7表示用于评价剥离强度的试验片的样式。
然后，使用IMADA生产的数字测力计，如图7所示那样，进行将试验片的两端部以200mm/min的速度相互向反方向拉伸的T字剥离试验，测定剥离所必须的强度。结果如表1所示。该值越大，剥离强度越高而越是优选的。
(2)耐磨性这里就衬板102的背面(基材102a的第1面侧)、即不与容器103粘接的面的耐磨性进行了评价。如图8所示，在重量0.9kg的砝码124上贴附与收纳电池包装进行搬运时使用的外装箱同样的板状瓦楞纸125，便得到滑动体126。图8是表示评价耐磨性的样式的图。
然后，固定各包装的衬板102，在其之上使滑动体126往复500次，将第2印刷层的文字清晰可见的情况记为○、将稍微难以看到的情况记为△、将难以看见而达到不能判断着读这种程度的情况记为×。结果如表1所示。
(3)背面粘脏的程度分别对包装A～D，从正面侧与里面侧通过肉眼分别观察第2印刷层以及第2印刷层是否存在背面粘脏。没有背面粘脏的情况记为○、只不过有一点背面粘脏的情况记为△、背面粘脏程度大的情况记为×。结果如表1所示。
表1
表1中表示了就包装A～D中的衬板的结构和剥离强度、耐磨性以及背面粘脏程度的评价结果。从表1可知，实施例1与实施例2的本发明的包装A与B总的说来性能优良。
上述强度与耐磨性优良的本发明的包装可以用比以往更简便的方法制作，除收容电池外，还可以作为收容各种物品并悬挂在店头的包装加以有效地使用。特别是因为可以将生物降解性树脂用作材料，因而作为环境友好的包装是优选的。
权利要求
1.一种包装的制造方法，其包含以下工序(1)在透光性的基材的第1面上由1次的印刷工序连续叠印第1印刷层、防背面粘脏层以及第2印刷层从而得到衬板的工序，和(2)在所述基材的第2面侧将物品保持在所述衬板上的工序。
2.如权利要求1所述的包装的制造方法，其中在所述工序(2)中，通过将收容有所述物品的容器粘接在所述第2面上，使所述物品保持在所述衬板上。
3.如权利要求2所述的包装的制造方法，其中采用热熔敷将所述容器粘接在所述第2面上。
全文摘要
本发明的目的在于实现简单的结构与制造工序的简化、产品成本与制造成本的降低，得到强度与外观也优良的包装。作为制造这种包装的方法，就是在透光性的基材的第1面上由1次的印刷工序连续叠印第1印刷层、防背面粘脏层以及第2印刷层从而得到衬板，然后在所述基材的第2面侧将物品保持在所述衬板上。
文档编号B65B11/50GK1680173SQ20051007434
公开日2005年10月12日 申请日期2005年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者多田大, 熊仓胜彦, 梅田藤三, 上村钦二 申请人:松下电器产业株式会社