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課題・解決手段

本発明は、継ぎ目領域に塗布される特別に配合されたコーティングを用いることによって、再資源化中にラップアラウンドおよびスリーブラベル、特に収縮スリーブラベルを含むラベル容器から容易に分離することを可能とする方法を開示する。コーティングは、ラベルの適切な結合、および収縮特性を確保し、高温腐食洗浄工程、または溶剤洗浄工程において継ぎ目剥離を促進するように設計されている。方法は、浮上分離に依存せず、したがって、それらの比重差に関係なく、どの容器/ラベル材料の組み合わせにも適用することができる。

概要

背景

プラスチック容器再資源化は、この数年間で益々広がってきている。しかし、プラスチック容器は再資源化が可能であっても、容器に適用される収縮包装ラベルを作製するために使われる材料は再資源化可能でない場合が多い。したがって、プラスチック容器から収縮包装ラベルを取り外すか、または容器材料からラベル材料を分離して、プラスチック容器の再資源化を可能にする必要がある。ラベルが容器から容易に分離可能ではない場合、分離されれば再資源化されたはずの多くの容器が再資源化されず、再資源化収率が低下する。したがって、容易に分離可能なラベルを作製して再資源化の効率を高めることに対するニーズが存在する。

ブランドオーナープラスチックリサイクラー協会(Association of Plastics Recyclers)のガイドライン、およびPET容器資源協会(NAPCOR)の出版物は全て、再資源化システムにおける全面スリーブラベルにより引き起こされる問題を指摘している。スリーブは、選別プロセス中に自動検出システムから覆い隠す傾向がある。その結果、スリーブで覆われたボトルは最終的には透明なPET容器から分離され、廃棄されてしまう傾向があるので、PET再資源化設備の収率が低下してしまう。

この選別に伴う問題を改善するために、再資源業者およびブランドオーナーは紙ラベル、またはポリオレフィンなどの低密度熱可塑性材料で作られた部分スリーブ推奨する傾向がある。しかし、このような材料は、PET−Gなどのより高密度基材の所望の収縮特性または印刷適性を持たない。

さらに、現状では、ラベルを継ぎ目密閉して継ぎ目を強力に結合させることを確実にする必要がある場合、収縮包装ラベルを適用する際に一定の制約がある。例えば、それらを一緒接着または溶剤接着する前に、収縮包装構造物マージン部に印刷することを避ける必要がある。加えて、それらを一緒に接着または溶剤接着する前に、収縮包装構造物のマージン部の継ぎ合わされる領域を掃除するか、または拭く必要がある。

収縮スリーブのPET容器からの分離は、通常、PET再資源化プロセス全体の一部として沈降/浮上タンク中で行われ、このプロセスは多量のPET容器から出発して、容器製造用に再資源化される透明な再生PET(R−PET)フレークで終わる。Exxon、Toppas、およびCryovacを含むいくつかのフィルム樹脂供給業者、またはFujisealなどの加工業者は、低密度フィルムまたは低密度の共押出フィルム構造物(1.0未満、または少なくとも1.05未満)を導入し、収縮スリーブ分離問題対処している。このようなフィルムは、通常、ポリオレフィンなどの低密度コアを中心に形成されたポリマー、または微細空孔形成/空洞形成ポリマーを含む単層または多層構造ベースにしており、任意選択で、PET−G皮膜巻き付けられてもよく、必要に応じ、コアとPET−Gとの間に結合層が巻き付けられてもよい。フィルム全体の密度は、沈降/浮上タンク中で浮上可能になるように設計される。しかし、印刷する前の密度が充分低くないと、印刷されたスリーブの密度が高くなりすぎ、それにより、再資源化される標準的PETから分離できなくなる可能性がある。

PET−Gは収縮包装ラベル用としては好ましい材料である。しかし、PET−Gはより高い密度(約1.3)であり、沈降/浮上タンク中での分離を妨害する。押出フィルム中に気孔が形成されると、PET−Gの密度を下げることができる。コーティング中への発泡剤の導入により、各種手段を使って発泡剤を活性化させた後で全ラベル構造体の密度を大きく低下させることができ、適切な液体中での浮上により容器から分離することができるという利点が生ずる。原理的には、この方式は、ラベル全体、およびラベルと容器の粉砕混合物の両方に対し有効に機能すると思われる。コーティングは2つの理由からインクより利点があると思われる。第1に、ラベル全体のコーティングは、発泡剤がラベル全体に均一に分布すると思われるので、いずれか1つの領域がより高濃度の発泡剤を有することはないことを意味する。逆に、発泡剤が選択領域中のみに印刷されたインク中に取り込まれる場合は、これらの領域はより高濃度の発泡剤を含むことになる。コーティング中の発泡剤はより均一に分配されるので、このことは、より小さい粒径および/またはより小さいコート重量の発泡剤を使用することができ、それでも、所望のレベルの密度低下を達成することができることを意味する。さらには、このことは、収縮ラベル構造体の全体で高水準透過性、光沢、および滑らかさを維持することができることを意味する。

第2に、ラベル全体の均一な100%のコーティングは、広範囲塗布範囲パーセンテージで印刷することが可能なインクに比べて、異なるラベル設計の間で一貫した密度低減が行われるであろう。これにより、再資源化プロセスが単純化され、標準化される。

さらに、微細空孔形成または空洞形成フィルムは不透明な白色であるが、発泡性コーティング手法は、透過性または半透明性を与えることができる。熱、pH変化、光子放射線および/または熱エネルギーへの曝露時にガスを生成する発泡剤は、当業者に既知のいずれのタイプを含んでもよい(例えば、http://en.wikipedia.org/wiki/Blowing_agentおよびhttp://www.eiwa-chem.co.jp/en/product/types.htmlを参照されたい)。また、発泡剤には、金属炭酸塩および重炭酸塩アジ化物アゾジカルボンアミド、およびジアゾニウム塩を含めてもよい。

さらに、インクが所望の部位から、印刷物の好ましくない位置に、あるいは印刷物を持つ人の身体の一部上に裏抜けする(後者の場合、または唾液などの体液により促進されることがある)場合があることは当業者には公知である。適切なコーティングにより裏抜けの問題を改善することができる。

ガスバリアコーティングもまた有利なことがある。ガスバリアコーティングは、当技術分野において既知である。しかし、「デシーミング可能な」コーティングとして機能して再資源化を改善する能力と組み合わされた既知のガスバリアコーティングは存在しない。

したがって、印刷可能材料を中心に構成されたPET再資源化プロセスにおける収縮スリーブ問題に対処する実用的なまたは経済的な解は現状では存在しない。製造者は、PET−Gより低い密度のあまり好ましくない基材を使うか、またはより複雑で、おそらくより高価な浮上性フィルム構造物移行する必要がある。したがって、継ぎ目で良好な結合強度を有するが、それでも再資源化プロセス中にプラスチック容器から容易に分離可能であるラベル得る方法を提供する必要性が存在する。

概要

本発明は、継ぎ目領域に塗布される特別に配合されたコーティングを用いることによって、再資源化中にラップアラウンドおよびスリーブラベル、特に収縮スリーブラベルを含むラベルを容器から容易に分離することを可能とする方法を開示する。コーティングは、ラベルの適切な結合、および収縮特性を確保し、高温腐食洗浄工程、または溶剤洗浄工程において継ぎ目の剥離を促進するように設計されている。方法は、浮上分離に依存せず、したがって、それらの比重差に関係なく、どの容器/ラベル材料の組み合わせにも適用することができる。

目的

本発明は、プラスチック容器用のラップアラウンドおよびスリーブラベル、特に収縮包装ラベルを含むラベルに塗布して、継ぎ目で良好な結合を促進すると共にその後の再資源化を容易にするコーティングを提供する

効果

実績

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請求項1

ラベル基材コーティング組成物を塗布することを含む方法であって、a)前記ラベル基材がプラスチック製品に適用され、b)前記コーティング再資源化中の前記ラベルの取り外しを可能とする、方法。

請求項2

前記コーティング組成物が、a)約25℃を越えるTgを有する少なくとも1種の第1の樹脂と、b)高温腐食性浴または溶剤洗浄液中加水分解性または溶解性の少なくとも1種の第2の樹脂と、を含み、前記第1および第2の樹脂が、同じであってもまたは異なっていてもよい、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記コーティングが、ポリエステルニトロセルロースアクリル系樹脂スチレン無水マレイン酸などのスチレン系コポリマーを含むスチレン系樹脂シェラックエポキシポリウレタン、およびビニル樹脂からなる群から選択される約25℃を越えるTgを有する少なくとも1種の樹脂を含む、請求項2に記載のコーティング組成物。

請求項4

12以上のpHの水性媒体中で少なくとも部分的に溶解するかまたは加水分解される少なくとも1種の第2の樹脂をさらに含む、請求項2または3のいずれか1項に記載のコーティング組成物。

請求項5

ドライフィルムを基準にした前記コーティング組成物の酸価が、20超である、請求項4に記載のコーティング組成物。

請求項6

前記第2の樹脂が、ポリヒドロキシカルボン酸スルホポリエステル、アクリル系樹脂、スルホンアミド官能基を含むポリマー、および約50以上のヒドロキシル価を有するポリマー、からなる群から選択される、請求項2〜5のいずれか1項に記載のコーティング組成物。

請求項7

請求項2〜6のいずれか1項に記載のコーティング組成物でコートされたラベル基材。

請求項8

a)前記コーティング組成物が、前記基材継ぎ合わせ後、5N/インチまたは前記基材の引張強度の内の小さい方である基材に対するコーティングの結合強度をもたらし、b)前記コーティング組成物が、容器または製品周り熱収縮に適する結合をもたらし、c)高温腐食性環境中に置かれた場合、前記コーティング組成物が剥離される、請求項7に記載の基材。

請求項9

a)前記コーティング組成物が、前記基材に継ぎ合わせ後、5N/インチまたは前記基材の引張強度の内の小さい方である基材に対するコーティングの結合強度をもたらし、b)前記コーティング組成物が、容器または製品の周りの熱収縮に適する結合をもたらし、c)溶剤洗浄液中に置かれた場合、前記コーティング組成物が剥離される、請求項7に記載の基材。

請求項10

前記コーティング組成物が、前記基材への継ぎ合わせ後、基材に対するコーティングの9N/インチを超える結合強度をもたらす、請求項6〜9のいずれか1項に記載の基材。

請求項11

前記コーティング組成物が、前記基材への継ぎ合わせ後、基材に対するコーティングの30N/インチを超える結合強度をもたらす、請求項6〜10のいずれか1項に記載の基材。

請求項12

前記コーティング組成物が、溶剤またはヒートシーリングプロセスにより前記基材と強力な結合を形成する、請求項6〜11のいずれか1項に記載の基材。

請求項13

前記コーティング組成物が、それ自体で継ぎ合わせ材料として機能して、従来の継ぎ合わせ溶剤を置き換える、請求項6〜11のいずれか1項に記載の基材。

請求項14

前記コーティング組成物で完全にコートされている、請求項6〜13のいずれか1項に記載の基材。

請求項15

前記コーティング組成物で部分的にコートされている、請求項6〜13のいずれか1項に記載の基材。

請求項16

前記基材の少なくとも7mmのマージンの継ぎ合わせ領域が、前記コーティング組成物でコートされる、請求項15に記載の基材。

請求項17

a)約25℃を超えるTgを有する少なくとも1種の樹脂を含むラベル基材と接触している第1のコーティング層と、b)前記第1のコーティング層上に塗布された第2のコーティング層と、を含む、コーティング系

請求項18

前記第1のコーティング層が、前記基材上に印刷されたインクとさらに接触している、請求項17に記載のコーティング系。

請求項19

前記第2のコーティング層が、前記基材上に印刷されたインクとさらに接触している、請求項17に記載のコーティング系。

請求項20

前記第1のコーティング層および前記第2のコーティング層の両方が、前記基材上に印刷されたインクとさらに接触している、請求項17に記載のコーティング系。

請求項21

前記コーティング系が、再資源化条件下で少なくとも部分的に加水分解性または溶解性である、請求項17〜20のいずれか1項に記載のコーティング系。

請求項22

a)前記コーティング系が、前記基材に継ぎ合わせ後、5N/インチまたは前記基材の引張強度の内の小さい方である基材に対するコーティングの結合強度をもたらし、b)前記コーティング系が、容器または製品の周りの熱収縮に適する結合をもたらし、c)高温腐食性環境中に置かれた場合、前記コーティング系が剥離される、請求項17〜21のいずれか1項に記載のコーティング系。

請求項23

a)前記コーティング系が、前記基材に継ぎ合わせ後、5N/インチまたは前記基材の引張強度の内の小さい方である基材に対するコーティングの結合強度をもたらし、b)前記コーティング系が、容器または製品の周りの熱収縮に適する結合をもたらし、c)溶剤洗浄液中に置かれた場合、前記コーティング系が剥離される、請求項17〜21のいずれか1項に記載のコーティング系。

請求項24

プラスチック容器用のラベルを作製する方法であって、前記ラベルを再資源化プロセスの高温腐食性洗浄工程中に前記容器から取り外すことができる方法。

請求項25

プラスチック容器用のラベルを作製する方法であって、前記ラベルを再資源化プロセスの溶剤洗浄工程中に前記容器から取り外すことができる方法。

請求項26

請求項1〜6および17〜23のいずれか1項に記載のコーティング組成物が前記基材に塗布される、請求項24または25のいずれか1項に記載の方法。

請求項27

前記ラベルが、前記容器からデシーミングにより取り外される、請求項24〜26のいずれか1項に記載の方法。

請求項28

請求項7〜27のいずれか1項にしたがって塗布されたスリーブラベル巻き付けられた製品。

請求項29

前記製品が高温腐食性洗浄液中に置かれると、前記ラベルが前記製品から分離する、請求項28に記載の製品。

請求項30

前記ラベルが、65℃、5分未満で分離する、請求項28または29のいずれか1項に記載の製品。

請求項31

前記ラベルが、65℃、3.5分未満で分離する、請求項28〜30のいずれか1項に記載の製品。

請求項32

前記ラベルが、75℃、2分未満で分離する、請求項28または29のいずれか1項に記載の製品。

請求項33

前記ラベルが、85℃、1分未満で分離する、請求項28または29のいずれか1項に記載の製品。

請求項34

前記製品が腐食性洗浄液中に置かれると、前記ラベルが前記製品から分離する、請求項28に記載の製品。

請求項35

前記ラベルが、継ぎ合わされたプラスチック基材から成る、請求項28〜34のいずれか1項に記載の製品。

請求項36

前記ラベルが収縮ラベルである、請求項35に記載の製品。

請求項37

前記ラベルが全面包装ラベルである、請求項28〜36のいずれか1項に記載の製品。

請求項38

前記ラベルが部分包装ラベルである、請求項28〜36のいずれか1項に記載の製品。

請求項39

前記スリーブラベルが収縮包装ラベルである、請求項28〜38のいずれか1項に記載の製品。

請求項40

ホットメルト接着剤または水溶性接着剤組成物ではないコーティング組成物が、前記スリーブラベルに塗布される、請求項28〜39のいずれか1項に記載の製品。

請求項41

前記コーティング組成物が、請求項2〜6および17〜23のいずれか1項に記載のコーティング組成物を含む、請求項40に記載の製品。

請求項42

前記製品がプラスチック製品である、請求項28〜41のいずれか1項に記載の製品。

技術分野

0001

関連出願の相互参照
本出願は、2013年8月21日に出願された米国仮出願番号第61/868,261号に対する優先権主徴する。この仮出願は、これによりその全体が本明細書に組み込まれる。

0002

発明の分野
本発明は、プラスチック容器再資源化を容易にする材料およびプロセスの分野に関する。本発明は、プラスチック容器用ラップアラウンドおよびスリーブラベル、特に収縮包装ラベルを含むラベルに塗布して、継ぎ目で良好な結合を促進すると共にその後の再資源化を容易にするコーティングを提供する。本発明のコーティングは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、グリコール変性PET(PET−G)、ポリオレフィン環状ポリオレフィン(COC)ならびに配向ポリプロピレン(OPP)、配向ポリスチレン(OPS)およびポリエチレン(PE)などのアルファポリオレフィン、またはポリ塩化ビニルPVC)を含むラベル上への使用に特に有用である。ラベル基材は、モノリシックまたは多層であってよく、また、通常、共押出プロセスにより製造される1種または複数種ポリマー層を含んでもよい。本発明の材料およびプロセスは、容器に適用されるラベルの優れた密封性収縮に対する耐性、および冷水に対する耐性の実現を可能とし、同時に、効果的デシーミングおよび再資源化プロセス中のラベルの取り外しを可能とする。

背景技術

0003

プラスチック容器の再資源化は、この数年間で益々広がってきている。しかし、プラスチック容器は再資源化が可能であっても、容器に適用される収縮包装ラベルを作製するために使われる材料は再資源化可能でない場合が多い。したがって、プラスチック容器から収縮包装ラベルを取り外すか、または容器材料からラベル材料を分離して、プラスチック容器の再資源化を可能にする必要がある。ラベルが容器から容易に分離可能ではない場合、分離されれば再資源化されたはずの多くの容器が再資源化されず、再資源化収率が低下する。したがって、容易に分離可能なラベルを作製して再資源化の効率を高めることに対するニーズが存在する。

0004

ブランドオーナープラスチックリサイクラー協会(Association of Plastics Recyclers)のガイドライン、およびPET容器資源協会(NAPCOR)の出版物は全て、再資源化システムにおける全面スリーブラベルにより引き起こされる問題を指摘している。スリーブは、選別プロセス中に自動検出システムから覆い隠す傾向がある。その結果、スリーブで覆われたボトルは最終的には透明なPET容器から分離され、廃棄されてしまう傾向があるので、PET再資源化設備の収率が低下してしまう。

0005

この選別に伴う問題を改善するために、再資源業者およびブランドオーナーは紙ラベル、またはポリオレフィンなどの低密度熱可塑性材料で作られた部分スリーブ推奨する傾向がある。しかし、このような材料は、PET−Gなどのより高密度基材の所望の収縮特性または印刷適性を持たない。

0006

さらに、現状では、ラベルを継ぎ目で密閉して継ぎ目を強力に結合させることを確実にする必要がある場合、収縮包装ラベルを適用する際に一定の制約がある。例えば、それらを一緒接着または溶剤接着する前に、収縮包装構造物マージン部に印刷することを避ける必要がある。加えて、それらを一緒に接着または溶剤接着する前に、収縮包装構造物のマージン部の継ぎ合わされる領域を掃除するか、または拭く必要がある。

0007

収縮スリーブのPET容器からの分離は、通常、PET再資源化プロセス全体の一部として沈降/浮上タンク中で行われ、このプロセスは多量のPET容器から出発して、容器製造用に再資源化される透明な再生PET(R−PET)フレークで終わる。Exxon、Toppas、およびCryovacを含むいくつかのフィルム樹脂供給業者、またはFujisealなどの加工業者は、低密度フィルムまたは低密度の共押出フィルム構造物(1.0未満、または少なくとも1.05未満)を導入し、収縮スリーブ分離問題対処している。このようなフィルムは、通常、ポリオレフィンなどの低密度コアを中心に形成されたポリマー、または微細空孔形成/空洞形成ポリマーを含む単層または多層構造ベースにしており、任意選択で、PET−G皮膜巻き付けられてもよく、必要に応じ、コアとPET−Gとの間に結合層が巻き付けられてもよい。フィルム全体の密度は、沈降/浮上タンク中で浮上可能になるように設計される。しかし、印刷する前の密度が充分低くないと、印刷されたスリーブの密度が高くなりすぎ、それにより、再資源化される標準的PETから分離できなくなる可能性がある。

0008

PET−Gは収縮包装ラベル用としては好ましい材料である。しかし、PET−Gはより高い密度(約1.3)であり、沈降/浮上タンク中での分離を妨害する。押出フィルム中に気孔が形成されると、PET−Gの密度を下げることができる。コーティング中への発泡剤の導入により、各種手段を使って発泡剤を活性化させた後で全ラベル構造体の密度を大きく低下させることができ、適切な液体中での浮上により容器から分離することができるという利点が生ずる。原理的には、この方式は、ラベル全体、およびラベルと容器の粉砕混合物の両方に対し有効に機能すると思われる。コーティングは2つの理由からインクより利点があると思われる。第1に、ラベル全体のコーティングは、発泡剤がラベル全体に均一に分布すると思われるので、いずれか1つの領域がより高濃度の発泡剤を有することはないことを意味する。逆に、発泡剤が選択領域中のみに印刷されたインク中に取り込まれる場合は、これらの領域はより高濃度の発泡剤を含むことになる。コーティング中の発泡剤はより均一に分配されるので、このことは、より小さい粒径および/またはより小さいコート重量の発泡剤を使用することができ、それでも、所望のレベルの密度低下を達成することができることを意味する。さらには、このことは、収縮ラベル構造体の全体で高水準透過性、光沢、および滑らかさを維持することができることを意味する。

0009

第2に、ラベル全体の均一な100%のコーティングは、広範囲塗布範囲パーセンテージで印刷することが可能なインクに比べて、異なるラベル設計の間で一貫した密度低減が行われるであろう。これにより、再資源化プロセスが単純化され、標準化される。

0010

さらに、微細空孔形成または空洞形成フィルムは不透明な白色であるが、発泡性コーティング手法は、透過性または半透明性を与えることができる。熱、pH変化、光子放射線および/または熱エネルギーへの曝露時にガスを生成する発泡剤は、当業者に既知のいずれのタイプを含んでもよい(例えば、http://en.wikipedia.org/wiki/Blowing_agentおよびhttp://www.eiwa-chem.co.jp/en/product/types.htmlを参照されたい)。また、発泡剤には、金属炭酸塩および重炭酸塩アジ化物アゾジカルボンアミド、およびジアゾニウム塩を含めてもよい。

0011

さらに、インクが所望の部位から、印刷物の好ましくない位置に、あるいは印刷物を持つ人の身体の一部上に裏抜けする(後者の場合、または唾液などの体液により促進されることがある)場合があることは当業者には公知である。適切なコーティングにより裏抜けの問題を改善することができる。

0012

ガスバリアコーティングもまた有利なことがある。ガスバリアコーティングは、当技術分野において既知である。しかし、「デシーミング可能な」コーティングとして機能して再資源化を改善する能力と組み合わされた既知のガスバリアコーティングは存在しない。

0013

したがって、印刷可能材料を中心に構成されたPET再資源化プロセスにおける収縮スリーブ問題に対処する実用的なまたは経済的な解は現状では存在しない。製造者は、PET−Gより低い密度のあまり好ましくない基材を使うか、またはより複雑で、おそらくより高価な浮上性フィルム構造物移行する必要がある。したがって、継ぎ目で良好な結合強度を有するが、それでも再資源化プロセス中にプラスチック容器から容易に分離可能であるラベル得る方法を提供する必要性が存在する。

課題を解決するための手段

0014

本発明は、容器用の、ラップアラウンドおよびスリーブラベル、特に収縮包装ラベルを含むラベル用の新規コーティングを提供する。本明細書で使用する場合、用語の「コーティング」、「コーティング(単一または複数)」、「本発明のコーティング」または「本発明のコーティング(単一または複数)」は、種々の手段で基材上に堆積させることができる液体組成物を意味し、これらの手段には、限定されないが、印刷(限定されないが、例えば、アナログまたはデジタルインクジェットオフセットフレキソ、リソグラフグラビアスクリーン印刷)、ロールコーティングスプレーコーティングダイコーティング、収縮スリーブフィルムのインライン継ぎ合わせのために最近行われているニードルまたはウイック(wick)堆積などの液体投与システムの使用、などが含まれる。本発明のコーティングの塗布および使用のための方法およびプロセスもまた提供される。本発明のコーティングは、継ぎ目での良好な結合を促進し、その後の容器の再資源化のための取り外しを容易にする。本発明のコーティングは、プラスチック容器に適用されるラップアラウンドおよびスリーブラベル、特に収縮包装ラベルを含むラベルのコーティングに有用である。本発明のコーティングは、PET、PET−G、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン(COC)ならびにOPP、およびポリエチレン(PE)、OPSなどのアルファポリオレフィンまたはPVCを含むラベル上への使用に特に有用である。本発明のコーティングは、容器に適用されるラベルの優れた密封性、収縮に対する耐性、および冷水に対する耐性の実現を可能とし、同時に、効果的デシーミングおよび再資源化プロセス中のラベルの取り外しを可能とする。

0015

一態様では、本発明は、ラベル基材にコーティング組成物を塗布することを含む方法を提供し、
a)ラベル基材がプラスチック製品に適用され、
b)コーティングが再資源化中のスリーブラベルの取り外しを可能とする。

0016

一態様では、本発明は、デシーミング可能なラベルを生成する新規コーティング組成物を提供し、
a)コーティングは、基材への継ぎ合わせ後に、基材に対するコーティングの5N/インチを超える結合強度、または基材の引張強度を超える結合強度をもたらし、
b)コーティングは、容器または製品周り熱収縮に適する結合をもたらし、
c)高温腐食性環境中に置かれた場合、コーティングは剥離される。

0017

特定の実施形態では、コーティング組成物は、基材への継ぎ合わせ後、基材に対するコーティングの9N/インチを超える結合強度をもたらす。

0018

別の実施形態では、コーティング組成物は、基材への継ぎ合わせ後、基材に対するコーティングの30N/インチを超える結合強度をもたらす。

0019

一態様では、本発明は、上述の新規コーティング組成物を提供し、該組成物は、
a)約25℃を越える、好ましくは約50℃を越えるTgを有する少なくとも1種の第1の樹脂と、
b)再資源化条件下で加水分解性または溶解性の少なくとも1種の第2の樹脂と、
を含み、
第1および第2の樹脂は、同じであってもまたは異なっていてもよい。

0020

一実施形態では、コーティングは、溶剤またはヒートシーリングプロセスにより基材と強力な結合を形成する。

0021

一実施形態では、コーティングそれ自体が継ぎ合わせ材料として機能し、それにより、追加の溶剤またはヒートシーリングプロセスは必要ではなくなり、従来の継ぎ合わせ溶剤に置き換わる。

0022

別の実施形態では、コーティング組成物は、ポリエステルニトロセルロースアクリル系樹脂スチレン系樹脂シェラック、およびポリウレタン、からなる群から選択される約25℃を越える、好ましくは50℃を越えるTgを有する少なくとも1種の樹脂を含む。

0023

特定の実施形態では、コーティング組成物は、12以上のpHの水性媒体中で少なくとも部分的に溶解するかまたは加水分解される少なくとも1種の第2の樹脂をさらに含む。

0024

別の実施形態では、第2の樹脂は、ポリヒドロキシカルボン酸スルホポリエステル、アクリル系樹脂、スルホンアミド官能基を含むポリマー、および約50以上のヒドロキシル価を有するポリマー、からなる群から選択される。

0025

一実施形態では、ドライフィルムを基準にしたコーティング組成物の酸価は、20超である。

0026

特定の態様では、本発明は、本発明のコーティングでコートされた収縮スリーブラベルフィルム基材を提供する。

0027

一実施形態では、収縮スリーブラベルフィルム基材全体は、コーティングでコートされる。

0028

別の実施形態では、基材はコーティング組成物で部分的にコートされる。

0029

別の実施形態では、コーティングは、継ぎ目領域で部分的な塗布範囲を形成するパターンとして基材に塗布される。

0030

特定の実施形態では、収縮スリーブラベル基材は、少なくとも、継ぎ合わせ領域において本発明のコーティングでコートされる。

0031

特定の実施形態では、本発明は、少なくとも継ぎ合わせ領域で本発明のコーティングの2つの外層でコートされた収縮スリーブラベル基材を提供し、この組み合わせは、再資源化条件下で少なくとも部分的に加水分解性または溶解性であるコーティング系であり、
a)約25℃を越える、好ましくは約50℃を越えるTgを有する少なくとも1種の樹脂を含むスリーブフィルム基材と接触している第1のコーティング層と、
b)第1のコーティング層上に塗布された第2のコーティング層と、を含む。

0032

一実施形態では、第1のコーティング層は、基材上に印刷されたインクとさらに接触している。

0033

一実施形態では、第2のコーティング層は、基材上に印刷されたインクとさらに接触している。

0034

別の実施形態では、第1のコーティング層および第2のコーティング層の両方は、基材上に印刷されたインクとさらに接触している。

0035

一実施形態では、2つのコーティング層は、再資源化条件下で少なくとも部分的に加水分解性または溶解性であるコーティング系を提供する。

0036

特定の態様では、本発明は、上述のスリーブラベルを含む製品を提供する。

0037

一態様では、本発明は、再資源化プロセスの高温腐食性洗浄工程中に容器から取り外すことができるプラスチック容器のラベリング用のスリーブの新規作製方法を提供する。

0038

別の態様では、本発明は、再資源化プロセスの溶剤洗浄工程中に容器からから取り外すことができるプラスチック容器のラベリング用スリーブの新規作製方法を提供する。

0039

一態様では、再資源化プロセスの高温腐食性洗浄工程または溶剤洗浄工程中に容器から取り外すことができるプラスチック容器のラベリング用スリーブを作製する方法は、スリーブラベル基材に本発明のコーティングを塗布することを含む。

0040

特定の実施形態では、スリーブはデシーミングにより容器から取り外される。

0041

一態様では、本発明は、上述のように塗布されたスリーブラベルを巻き付けた製品を提供する。

0042

一実施形態では、製品が高温腐食性洗浄液中に置かれると、ラベルは製品から分離する。

0043

別の実施形態では、ラベルは、継ぎ合わされた基材から成る。

0044

別の実施形態では、継ぎ合わされた基材は、プラスチック基材である。

0045

特定の実施形態では、ラベルは65℃、5分未満で分離する。

0046

別の実施形態では、ラベルは65℃、3.5分未満で分離する。

0047

別の実施形態では、ラベルは75℃、2分未満で分離する。

0048

別の実施形態では、ラベルは85℃、1分未満で分離する。

0049

特定の実施形態では、本発明のコーティングが塗布されているスリーブラベルは、溶剤でデシーミングすることができる。適切な溶剤としては、酢酸メチル酢酸エチル、などの酢酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。

0050

一実施形態では、ラベルは、全面包装ラベルである。

0051

別の実施形態では、ラベルは、部分包装ラベルである。

0052

特定の実施形態では、ラベルは、収縮包装ラベルである。

0053

特定の実施形態では、ホットメルト接着剤または水溶性接着剤組成物ではないコーティング組成物が、ラベルに塗布される。

0054

特定の実施形態では、コーティング組成物は、上記コーティング組成物を含む。

0055

一実施形態では、製品はプラスチック製品である。

0056

特定の実施形態では、本発明のコーティングは、より多い含量の固形物を有するように調節して、容器上に直接に配置され継ぎ合わされるインラインラップアラウンドラベルの継ぎ合わせに適するコーティングを提供することができる。いくつかの実施形態では、ラベルフィルムは、本発明のコーティングで標的領域中がコートされ、容器の周りに巻き付けられ、容器上にヒートシールされる。このようにして適用されたラベルは、容器が高温腐食性浴中に置かれると、容器からデシーミングされる。ラベルを容器上に直接継ぎ合わせることにより、追加の収縮工程が必要でなくなるであろう。ホットメルト接着剤で継ぎ合わされたラベルで取り付けられた容器と比較して、これらの実施形態の容器は、より高い耐熱性を有するはずであり、容器の高温充填には有利である。水系接着剤で継ぎ合わされたラップアラウンドラベル容器に比べて、これらの実施形態により継ぎ合わされた容器は、ウオーターバス飲料容器が長時間冷水中に浸漬される場合などの)に対する耐性が改善されるであろう。

実施例

0057

本発明は、容器用の、ラップアラウンドおよびスリーブラベル、特に収縮包装ラベルを含むラベル用の新規コーティングを提供する。本発明のコーティングは、継ぎ目での良好な結合を促進し、その後の容器の再資源化のための取り外しを容易にする。本発明のコーティングは、プラスチック容器に適用されるラップアラウンドおよびスリーブラベル、特に収縮包装ラベルを含むラベルのコーティングに有用である。本発明のコーティングは、PET、PET−G、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン(COC)ならびにOPP、およびポリエチレン(PE)、OPSなどのアルファポリオレフィンまたはPVCを含むラベル上への使用に特に有用である。本発明のコーティングは、容器に適用されるラベルに優れた密封性、収縮に対する耐性、および冷水に対する耐性の実現を可能とし、同時に、効果的デシーミングおよび再資源化プロセス中のラベルの取り外しを可能とする。

0058

本発明は、特殊なマニュアルによるまたは機械的な取り外し設備を必要とせずに、再資源化中にPETボトルなどの容器からスリーブラベルを容易に分離する方法を提供し、同時に、スリーブ内で十分な結合特性を維持してそのスリーブが通常のスリーブとしての役割を果たすのを可能とする。さらに、本発明のコーティングおよび方法は、基材に制約を課さない。すなわち、本発明のコーティングおよび方法は、ポリオレフィンまたはPET−Gなどの低または高密度基材に対応する。さらに、本発明のコーティングは、インク層を保護するのを支援し、再資源化で使われる水/腐蝕液中へのインクの浸出を最小化するかまたは解消することができる。

0059

本発明の別の利点は、現在実行されて良好な結合が得られているものとは対照的に、これにより、継ぎ合わせ領域を含むグラフィックスでスリーブを印刷することができるということである。産業界で現在使われている方法を使った場合の、グラフィックスに関して印刷されていない継ぎ目の正確な位置決めは、ラベル加工業者にとって印刷から分割および切断までの追加の課題を作り出す。本発明のコーティングは、たとえ継ぎ目に印刷がある場合でも、コーティングと基材(PET−Gなど)との間の良好な結合を与えるように設計されている。

0060

本発明は、ラップアラウンドおよびスリーブラベル、特に収縮スリーブラベルを含むラベルと共に使用するための新規コーティング組成物に関し、これらのラベルは、再資源化中、特に高温腐食性洗浄工程、または溶剤洗浄工程中に、容器からラベルの容易な分離を可能にするであろう。容器からラベルを分離する方法は、継ぎ目領域に、結合可能で、腐食液によるデシーミング可能な本発明のコーティング層を塗布することを含む。

0061

先行技術は、スリーブラベルは、良好な溶剤結合性を確保するために継ぎ目領域にインクまたはコーティングが残らないように印刷する必要があることを教示しているが、本発明のコーティングは、溶剤により継ぎ合わされたスリーブに対して良好な結合強度を与えるように開発された。特定の実施形態では、本発明のコーティングは、それ自体が継ぎ合わせ材料として機能して、別の継ぎ合わせ溶剤を塗布する追加の工程の必要性を省き、従来の継ぎ合わせ溶剤を置き換えて、スリーブラベルの継ぎ目を形成するように開発された。

0062

良好な結合は、継ぎ目方向に対し垂直に引っ張り、継ぎ目を分離するのに必要な力を求めることにより測定された結合強度値により定義される。収縮スリーブラベルの典型的な溶剤結合は、9.8N/インチ〜34N/インチの結合強度である(例えば、米国特許出願公開第2008/0197540号を参照)。継ぎ合わされた試料は、3/16インチ〜1インチ幅のストリップ切り出して、両端をクランプで保持する。インストロン張力計を使って、15cm/分の引張速度で結合を破壊するのに必要な力を測定する。結果はNまたはN/インチで表される。本発明の場合には、「良好な」結合は、室温で測定して、5N/インチより大きい結合強度値、または好ましくは9N/インチより大きい結合強度値、またはより好ましくは30N/インチより大きい強度値として定義することができる。

0063

本発明の適切な組成物は、所望のラベル基材上にコーティング層を形成し、溶剤または熱継ぎ合わせプロセスにより良好な結合強度を与えて、または1工程でコーティングおよび継ぎ合わせ材料として機能し(継ぎ合わせ溶剤を塗布する追加の工程の必要なく)、従来の継ぎ合わせ溶剤を置き換えて、スリーブを形成する。本発明のコーティングは、熱収縮プロセスに耐え、それにより、ラベルが収縮して容器の周りにぴったりと適合して、十分な強度を有する継ぎ目を与えて容器の周りにラベルを保持する。熱収縮中、熱は、蒸気トンネル、IRトンネル対流トンネルにより、または熱い空気への直接暴露により加えることができる。典型的な温度および滞留時間は、材料、容器形状、所望の収縮率、および熱を与えるために使われる技術に依存する。例えば、PET−Gスリーブに使われる蒸気トンネルは、70℃〜95℃に達し、典型的な滞留時間は5〜8秒であり、これで75%の収縮率を得るためには充分である。PET−Gスリーブでは、収縮後に85℃で15秒の水中への浸漬も行われる。本発明のコーティングは、冷水にも耐性がある。

0064

本発明のコーティングは、再資源化プロセスの一部である容器全体洗浄工程中に使われるものなどの、高温腐食性環境中に置かれると、デシーミングされる。洗浄工程は、通常、2%〜3%のNaOHを使って、85℃〜90℃で行われる。

0065

特定の実施形態では、本発明のコーティングは、溶剤洗浄液中に置かれると、デシーミングされる。

0066

継ぎ合わせおよび成形試験に使われるスリーブを、産業界の収縮ラベルに関する慣例に従った大きさに作製した。溶剤継ぎ合わせ用の典型的なスリーブは、継ぎ合わせ領域とオーバーラップを考慮に入れ、容器の最大周囲長プラス7mmに等しい全体長さに切断されるであろう。7mmのマージン部は、通常、良好な継ぎ目に充分な幅の領域を与え、かつ、最大周囲長で容器の周りの滑合も与えて、熱収縮プロセス中に所定位置でスリーブを保持する。多少の追加の収縮を誘導する可能性のある熱プロセス(コーティングの乾燥など)による収縮を案して、追加のマージン部を加えてもよい。容器の周りにより大きなスリーブを使って、収縮後のより緩い適合などの所望の効果を得ることができる。

0067

一実施形態では、本発明のコーティングは、約25℃を越える、好ましくは約50℃を越える、より好ましくは約65℃を越える、最も好ましくは約80℃を越えるTgを有する少なくとも1種の樹脂と、高温腐食性溶液中で加水分解性または可溶性である1種の樹脂とを含む。第1および第2の樹脂は、同じであってもまたは同じでなくてもよい。加水分解性または可溶性樹脂には、4以上の(好ましくは15以上の、より好ましくは25以上の)酸価の樹脂、5より大きいヒドロキシル価の樹脂、およびポリ乳酸などの高温腐食性環境中で分解する樹脂が含まれる。コーティングは溶剤系または水系でよく、または水/アルコール組成物などの水/溶剤混合物を使ってもよい。適切な樹脂の例には、実施例で特定されるように、特定のポリエステル、ポリウレタン、さらにはポリビニルアルコールおよびこれらのブレンドが挙げられる。

0068

別の実施形態では、デシーミングコーティングは、約25℃を越える、好ましくは約50℃を越える、より好ましくは約65℃を越える、最も好ましくは約80℃を越えるTgを有する樹脂を含むポリエステル樹脂と、高酸性基官能価を有する約35℃未満のTgを有する樹脂とのブレンドである。さらに別の実施形態では、デシーミングコーティングは、高温腐食性環境中で分解するポリ乳酸などのポリマーをさらに含む。

0069

デシーミングコーティングは、通常、スリーブラベル基材の裏面(印刷中および取り扱い中ダスト蓄積を防ぐために帯電防止コーティングで前処理されてもよい)上に塗布される。通常、スリーブ基材が不透明である場合(この場合は、インクは表面に印刷される)を除き、インクも裏側面上に塗布される。コーティングは、継ぎ合わせ領域の少なくとも一部上に塗布される。それらはスリーブ全体に塗布してもよく、または部分的な塗布範囲のみであってもよい。それらは均一なコーティングとして、または継ぎ合わせ、収縮およびデシーミング特性の適切なバランスを得るように設計されたハーフトーンのパターンの形として塗布することができる。それらをインクとオーバーラップをさせてもよい。一実施形態では、インクをスリーブの縁部に印刷し、継ぎ合わせ領域中をコーティングで重ね刷りして、なおも適切な継ぎ合わせ、収縮およびデシーミング性を可能にすることができる。

0070

コーティングは、グラビアまたはフレキソ印刷などの印刷プロセスを介して塗布するのが好ましいが、コーティング組成物を特定の技術で適切な堆積を行うのに必要なレオロジー特性に調節することにより、ロールスプレー、ダイコーティング、ニードルもしくはウイッキング(wicking)による塗布、またはスクリーン印刷、などのその他の堆積方法も可能である。

0071

コーティング量は、使われる堆積技術に依存するが、一般には、乾燥重量で0.5〜10g/m2、より好ましくは1〜6g/m2、さらにより好ましくは1.5〜4g/m2であろう。

0072

コーティング組成物は、染料顔料タガント、またはフルオロフォアなどの着色剤を任意に含めて、堆積を可視化するか、またはラベル上に特殊デシーミングコーティングが存在することを最終ユーザーに警告する手段を与えてもよい。

0073

スリーブの良好な取り扱いおよび容器上への容易な取り付けを確保するために、コーティングは、通常、0.3またはそれ未満、好ましくは0.10〜0.40、より好ましくは0.15〜0.35の摩擦係数を有する。

0074

所望の印刷、継ぎ合わせ、収縮およびデシーミング特性を得るために、1種または複数種のコーティング層を使用してもよい。一実施形態では、高温腐食性環境中で、加水分解性、分解性または可溶性の第1のコーティング層を塗布し、スリーブの良好な継ぎ合わせ特性を確保するように設計された第2のコーティング層で重ね刷りする。あるいは、コーティング層を逆にしてもよく、この場合、第1のコーティング層はスリーブの良好な継ぎ合わせ特性を確保するように設計され、第2のコーティング層は高温腐食性環境中で、加水分解性、分解性または可溶性である。2種のコーティング層の塗布後、スリーブの継ぎ目を溶剤またはヒートシーリングプロセスにより結合することができ、またはコーティング層/系を継ぎ合わせ材料としてさらに機能させて、従来の継ぎ合わせ溶剤を置き換えることができる。

0075

実施例中に示されているように、本発明の方法は、PET−Gスリーブだけでなく、OPP、PVC、またはOPSなどのその他の基材にもモノリシック基材または多層構造物として適用され、それらは、均質組成であるか、または異なる組成(例えば、PETG/OPS/PETGまたはPETG/OPP/PETGベース構造物またはさらに結合層を含む類似の共押出構造物)の層を含む。

0076

一実施形態では、デシーミングコーティングは、1種または複数種の再生可能な樹脂を含む。このような樹脂の非限定的例には、ポリ乳酸および/またはコーティンググレードの再資源化ポリエステル、例えば、JD2−25が含まれる。
実施例

0077

表1および2には、実施例1〜5で使用された材料の基本特性および供給元をまとめている。ポリマーが既に溶液形態で供給されている場合には、樹脂または樹脂ワニスに溶剤を加えることにより、コーティング溶液を配合した。試験を行うために、全ての試料を、約20℃のブルックフィールドスピンドル粘度計により測定して、約50cpsの粘度まで下げた。ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、およびニトロセルロースの粘度を酢酸エチルの添加により調節した。シェラック樹脂およびポリビニルアルコール(Aquaseal X2281)の粘度をエタノールの添加により調節した。実施例1〜5の継ぎ目を、従来の溶剤またはヒートシーリングプロセスにより形成した。

0078

0079

0080

他に指定されない限り、K−Coater(RK Printcoat Instruments Ltd.,Royston−英国)を使ってNo.2Kバーで基材の裏面(印刷面)側にコーティングを行った。

0081

その後、コート側が非コート側(基材の前側)と向き合うように、溶剤でフィルムを継ぎ合わせた。好適な溶剤には、限定されないが、Newark,NJ,USAのFlexcraft Industries,Inc.により販売されているもの、例えば、Flexcraft 12−103OBの名称の主成分としてテトラヒドロフラン(THF)を含む溶剤ブレンドが含まれる。継ぎ合わせ溶剤組成物は、蒸発速度、引火点、安定性および毒性の観点から産業上の適用要件に適合すると同時に、与えられた特定の基剤に対し最良継ぎ目強度を与えるように最適化することができる。PET−Gで構成される継ぎ合わせフィルムにはTHFを含む溶剤ブレンドがよく使われるが、その他の溶剤も他の収縮包装基材と共に都合よく採用することができる。

0082

Ryback & Ryback(Monroe,NC,USA)製のマニュアル継ぎ合わせ機械と組み合わせて、ソルベントペンフェルトペン)を使って溶剤を塗布した。これにより、スリーブラベルを形成した後、空のボトルの周りに配置し、ホットエアガン熱水(95℃)浴中への浸漬、またはスチームポットの使用により、技術に応じて5〜10秒間生成された熱で収縮させた。スリーブは、通常、一晩静置させて、収縮試験の前に溶剤が完全に蒸発したことを確かなものにした。

0083

上記試験用として使用されたPETボトル容器は、約2.8インチの外径と約9インチの円周であった。スリーブラベル上の継ぎ目領域は、6インチの長さであり、スリーブは、継ぎ目領域およびインクの重なり用に約7mmを残して約9.25インチの継ぎ合わせ後スリーブ周囲長を有するボトルの周りで滑合を与えるように継ぎ合わされた。

0084

次に、収縮後にラベルをチェックして、継ぎ目が完全なままであるか(すなわち、検査合格)または離れている(失敗)かどうかを調べた。その後、合格した継ぎ合わせ済みボトルを85℃の純粋な熱水中に15秒間入れて、蒸気トンネル中での起こり得るシール部の露出過多に対する感受性を評価した。

0085

最終的に、全てのその他の試験に合格したスリーブで覆ったボトルを2%NaOH水溶液を含む85℃のウオーターバス中に入れて、再資源化「ボトル洗浄」条件をシミュレートし、時間を計測して、継ぎ目が離れるまでに要する時間を求めた。

0086

1インチ幅の試料を使って、フィルムのコート側と非コート側との間の溶剤継ぎ目を作ることにより、継ぎ合わされた領域の収縮方向の結合強度を測定した。その後、印刷物の両端をインストロン張力計(インストロン(Norwood,MA−USA)製:モデル番号3342)中に配置し、継ぎ目方向に垂直の方向に15cm/分の速度で引っ張った。

0087

実施例1:
異なる樹脂組成物およびそれらのブレンドをベースにしたコーティングを、新しくコロナ処理した収縮グレードPET−Gフィルム基材(Eastman Embraceフィルム/50ミクロン厚)に塗布し、継ぎ合わせ性能を試験した。次に、継ぎ合わせ試験に合格した試料のボトル容器の周りの収縮性能を評価し、その後、該当する場合は、上述のデシーミング性能試験および高温非腐食性耐性試験で評価した。継ぎ合わせ実験用に使用した溶剤は、Flexcraft 12−103OBのカスタム合物で、Flexcraft Industries,Inc.,から入手した溶剤ブレンドであり、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、およびキシレンを含み、追加のテトラヒドロフランとブレンド(85:15の比で)したものとした。結果を表3に示す。

0088

0089

0090

12−103OBは、Flexcraft Industries,Inc.(Newark,NJ−USA)製のTHF系溶剤ブレンドで、PET−Gスリーブの継ぎ合わせ用としてよく使われる。

0091

フィルム基材と継ぎ合わせ溶剤の選択された組み合わせに対して、ほんのわずかのコーティング組成物のみが高インストロン結合強度値を含む所望特性の組み合わせを有する継ぎ目を与え、収縮試験後に完全なまま残ったが、これらも高温腐食性浴中で剥離した。ポリエステルコーティング組成物が単独で、またはポリウレタン樹脂とのブレンドとして、この試験において最良の性能を与えるように思われた。特に、より高いTgのポリマー(ポリエステル、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂またはポリウレタン)と、より高い酸価を有するより低いTgのポリエステルのブレンドが、溶剤系コーティング組成物用として最も効果的であるように思われた。高および低Tgポリマーの組み合わせは、通常、より良好なフィルム形成特性および全体的コーティング特性を与えるので、単一樹脂に比べて、ポリエステルブレンドの性能が向上していることは、完全に予想外のことではない。

0092

ポリエステル組成物に対しポリ乳酸(VyloEcol BE−400(東洋紡JP))が20重量%までの少量成分として添加され、Vylon360とVylon390またはVylon390と880の1:1の混合物などで良好な結合強度が得られた表3で報告されていない追加の実施例では、デシーミング可能なコーティングとして所望の特性を有する組成物も得られている。通常ではpH12以上の水性媒体での処理を含む、再資源化条件下でポリ乳酸などの、追加の加水分解性材料の投入は、高温腐食性浴中でのデシーミングの加速を支援し、また、摩擦係数を約0.30(静的)および0.26(動的)から0.21(静的)および0.19(動的)へ低減するように思われた。カプロラクトン由来のポリマーなどの、その他のポリヒドロキシカルボン酸の場合も、これらはポリビニルアルコール、デンプンおよびセルロース系樹脂、スルホポリエステル、アクリル系樹脂、およびスルホンアミド官能基を含むポリマーなどの50以上のヒドロキシル価を有するポリマーであるので、同様に利点がある。収縮ラベリング製作装置で収縮スリーブとして適切な結果を得るためには、0.3以下の摩擦係数(CoF)が望ましいことに留意されたい。New Castle,DE 19720,USAのTesting Machine製の、2.5インチx2.2インチの寸法の200グラム重りを備えた計測器モデル番号32−06−02を使い速度設定6で、CoFを測定した。また、表3の結果は、試験を行ったNo.2Kバーで塗布した水系ポリビニルアルコール組成物(印刷粘度で、11重量%の固形分、46重量%の水および43重量%のアルコールを含む)は、デシーミングコーティング用として好適な特性を与えることも示している。

0093

まとめると、実施例1は、デシーミングコーティングを溶剤系または水系組成物として配合することができ、少なくとも1種の50℃を越えるTgの樹脂、および加水分解性または高酸価樹脂の必要性が重要視されるべきであることを示している。

0094

実施例2:
継ぎ合わせ溶剤として単一のFlexcraft 12−103OBを使い、異なる基材(PET−G、OPPおよびPVC)で追加の実験を行った。興味深いことに、ポリウレタン系などのいくつかの組成物は、OPPおよびPVC上に塗布の場合に、PET−G上の場合よりも良好な性能を与えた。また、ポリビニルアルコールから作製した水系コーティングは、PET−G上では優れた結果を示したが、OPPおよびPVC上では良好に機能しなかった。結果を表4に示す。

0095

0096

これらの結果は、接着ならびに継ぎ合わせ特性を適切に選択した樹脂系を使って、PET−G以外の他の収縮ラベル基材、例えば、OPPおよびPVCに、デシーミング可能なコーティングの概念を適用できることを示す。単一層または多層、均質または不均質系としてこれら材料をベースにしたいずれかの構造物は、少なくとも継ぎ合わせ領域に塗布される最適化コーティング組成物の選択を経て、デシーミング可能なスリーブを生成する候補とすることができる。

0097

実施例3:
印刷および非印刷PET−G収縮スリーブに対し、ポリエステル樹脂(Vylon360/Vylon390)の9:1の比率での組み合わせをベースにしたコーティングの性能を試験した。コーティングを約50cpsの粘度に調節し、No.2Kバーを使って塗布した。Flexcraft 12−103OB溶剤を使って継ぎ合わせを行った。コーティングは、両基材に対し許容可能な継ぎ合わせおよび収縮性能を与え、高温腐食性浴中に入れた場合、4分未満でデシーミング可能であった。

0098

No.2Kバーを使って、1:1の比率のポリエステル樹脂(Vylon360/Vylon880)の組み合わせを、印刷および非印刷PET−Gスリーブの上面に塗布して類似の実験を行った。Flexcraft 12−103OB溶剤を使って継ぎ合わせを行った。コーティングは、両基材に対し許容可能な継ぎ合わせおよび収縮性能を与え、高温腐食性浴中に入れた場合、4分未満でデシーミング可能であった。

0099

実施例4:
PET−G収縮ラベルフィルム試料(この内のいくつかはインクで印刷した)を、50℃超のTgを有する主要樹脂を含む第1の加水分解性コーティングでコートした。基材(ポリエステルなど)への溶剤継ぎ合わせ特性で選択された第2のコーティングを第1のコーティングの上面上に塗布した。2つのコーティングの組み合わせにより、良好な溶剤継ぎ合わせ特性および再資源化洗浄工程中の高温腐食性浴中での急速なデシーミングが得られた。

0100

実施例5:
実施例4に類似の構造物を使って、第1の加水分解性コーティングを基材上へ塗布し、続けて、ヒートシール特性で選択した第2のコーティングを塗布した。その後、ヒートシーリングプロセスを使って継ぎ目を形成(無溶剤プロセス)してスリーブ形成した後、容器/製品の周りで収縮させた。2つのコーティングの組み合わせにより、良好な熱継ぎ合わせ特性および再資源化洗浄工程中の高温腐食性浴中で急速なデシーミングが得られた。

0101

実施例6〜8:
発明のコーティングを作製し、コーティングを、継ぎ合わせ材料としてさらに機能させて、従来の継ぎ合わせ溶剤を置き換え、溶剤またはヒートシーリングの追加の工程の必要性をなくした。実施例6〜8のコーティングは、強力な結合をもたらし、高温腐食性洗浄工程中で容易にデシーミング可能であった。表4は、実施例6〜8で使用した代表的成分の材料特性を示す。表5は、従来の継ぎ合わせ溶剤を置き換えると思われるコーティング溶液の非限定的例を示す。

0102

全体として、適用可能な場合には、試験方法ASTM規格の手順に従った。しかし、いくつかの試料が小さいサイズであったことから、または装置の制約から、ASTMの手順に対し若干の修正が必要であった。

0103

コーティング溶液の固形分含有量は、10gの試料を150℃で30分間加熱することにより蒸発させる前と後の重量差により決定した。

0104

粘度は、約20℃で、60rpmのスピンドルLV−1(61)を使ってブルックフィールドDV−E粘度計により測定した。コーティング溶液の粘度を約25〜約50cpsに調節した。

0105

継ぎ目の「T字剥離」結合強度は、インストロンモデル3342シングルコラム万能試験機を使い、50Nの荷重と300mm/分のクロスヘッド速度で、ASTMD1876に準拠して、継ぎ合わせ方向に沿って測定した。平均値積分値)での平均剥離荷重を最初と最後のピーク間自動記録曲線から決定した。「T字剥離」結合強度は、グラム重/インチ継ぎ目幅(ニュートン/インチ継ぎ目幅)で表した接着スリーブを分離するのに必要な平均剥離荷重である。

0106

収縮方向(継ぎ目に垂直方向)での継ぎ目の破壊強度は、「T字剥離」結合強度と同じ一般的方法により測定した。破壊強度は、グラム重/インチ継ぎ目幅(ニュートン/インチ継ぎ目幅)で表した最大剥離荷重で、接着スリーブを分離するのに必要な荷重である。

0107

収縮試験は、継ぎ合わされた収縮スリーブが巻き付けられた空のボトルをRybackおよびRyback S3スチームマシン中に、技術に応じて5〜10秒間投入することにより行った。スリーブがぴったりと(snuggly)ボトルの周りに収縮し、スチームポットから出てくる継ぎ目が完全なままである場合に、試験は合格と見なされる。

0108

デシーミングは、スリーブで覆ったボトルを腐食性溶液を含むウオーターバス中に、典型的な湿式粉砕PET再資源化で使われるボトル全体(予備洗浄プロセスの条件をシミュレートすることを目的とした温度で、浸漬することにより測定した。特に指示がない限り、この浴の条件は、65℃で1重量%NaOHとした。デシーミング時間は、ボトルの腐食剤への浸漬からスリーブラベルが完全にボトルから分離するまでの間の測定時間とした。

0109

0110

実施例6〜8を使って、PET−G収縮スリーブの重なり合った長手方向縁部に連続的な、接着接合した継ぎ目を形成した。継ぎ合わせは、Stanford AccraSeam(登録商標)収縮スリーブシーマーにより行った。ラインスピードを300m/分とした。DSS容量設定値は実施例6と7に対しては36ml/分、実施例8に対しては20ml/分とした。継ぎ目幅は、約3〜3.5mmであった。継ぎ合わされた収縮スリーブに対する全ての試験は、継ぎ合わせ後少なくとも3時間後に行った。実施例6〜8、およびそれらにより継ぎ合わされた収縮スリーブの特性を表6にまとめている。

0111

0112

0113

実施例6〜8は、本発明のコーティングは、従来の継ぎ合わせ溶剤を置き換えて、良好な結合強度を与えることができ、同時に、再資源化プロセス中で容易にデシーミング可能であることを示す。

0114

実施例9(比較例):
比較例として、本発明のコーティング溶液の代わりに、市販の継ぎ合わせ溶剤、12−103(Flexcraft)を使って、収縮スリーブの継ぎ合わせを行った(すなわち、先行技術で認められる従来の方式で継ぎ合わせを行った)。継ぎ合わせ手順および測定条件は、実施例6〜8と同じとした。表7に試験結果を示す。

0115

0116

表7は、従来の溶剤継ぎ合わせは、良好な結合強度を与えるが、このようにして作製した収縮スリーブ包装は、容易にデシーミングされないことを示す。したがって、本発明のコーティングは、良好な結合強度を与えるのみでなく、再資源化プロセスの高温腐食性洗浄工程で容易にデシーミング可能なスリーブを作りだし、より効率的にPETボトルの再資源化を可能にする点で優れている。

0117

実施例10〜12:
実施例10〜12のコーティングをPET−Gスリーブに塗布し、続けて熱継ぎ合わせを行った。実施例10および11のコーティングは、強力な結合をもたらし、高温腐食性洗浄工程中で容易にデシーミングされた。表8は、実施例10〜12の組成を示す。

0118

0119

No.2Kバーを用いて、実施例10〜12のコーティングを新たにコロナ処理した収縮グレードPET−Gフィルム基材上に塗布した。完全に乾燥後、Uline Impulse Sealer H−190を使い、3.5の加熱設定で1.5秒間、コートしたフィルムを熱継ぎ合わせした。継ぎ目の破壊強度は、Theller Mini Tensile Tester Model Dを使って、フィルムから切り取った1インチの継ぎ合わされたストリップで測定した。収縮およびデシーミング試験用の手順は、実施例6〜9に記載のものと同じとした。表9に試験結果を示す。

0120

0121

実施例10〜11は、本発明のコーティングは、熱継ぎ合わせ用途に使用して、良好な結合強度を与えることができ、同時に、再資源化プロセス中で容易にデシーミング可能であることを示す。実施例11は、組成物中のより高いTg樹脂の存在に起因して、特に、デシーミング可能なコーティングとして適する。

0122

実施例13(比較例):
比較例として、非コートPET−Gフィルム基材(Eastman Embraceフィルム/50ミクロン厚)を熱継ぎ合わせを行い、実施例10〜12で記載のものと同じ手順を使って試験を行った。結果を表10に示す。

0123

0124

表10は、非コートPET−G収縮フィルムは、高温腐食性条件中でデシーミングできなかったが、その継ぎ目強度は実施例10〜11と同等であったことを示す。したがって、本発明のコーティングは、良好な結合強度を与えるのみでなく、再資源化プロセスの高温腐食性洗浄工程で容易にデシーミング可能な熱継ぎ合わせスリーブを作りだし、より効率的なPETボトルの再資源化を可能にする点で優れている。

0125

実施例14:
実施例6〜8のコーティングを調節して、より高い含量の固形分を含めることができる。調節されたコーティングは、容器上に配置して、直接継ぎ合わされるインラインラップアラウンドラベルに塗布することができる。コーティングおよびこのコーティングで継ぎ合わされたラベルの特性は、上述のようにして試験することができる。

0126

実施例15:
実施例11のコーティングをラベルフィルムの標的継ぎ目領域に塗布し、ラベルを容器の周りに巻き付けてヒートシールすることができる。コーティングおよびこのコーティングで継ぎ合わされたラベルの特性は、上述のようにして試験することができる。

0127

好ましい実施形態を含めて、これまで本発明を詳細に記載してきた。しかし、当業者なら、本開示を考慮すれば、本発明の範囲と趣旨の範囲内に入る修正、および/または、改善を行うことができることは理解されよう。

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