JP2018501988A

JP2018501988A - 浮上するシュリンクラベル

Info

Publication number: JP2018501988A
Application number: JP2017533519A
Authority: JP
Inventors: コーディー・ダブリュ・ローレンス; ブライアン・ダブリュ・ウォルサー
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2018-01-25
Also published as: BR112017013944A2; AR103072A1; MX2017007909A; EP3240688A1; US20170334176A1; CN107107588A; WO2016109022A1

Abstract

少なくとも２つの層、層Ａ及び層Ｂを含む、これらからなる、またはこれらから本質的になる多層シュリンクフィルムであって、層Ａが、非晶質ガラス状ポリマー材料を含む少なくとも１つの表皮層であり、層Ｂが、ｉ）１５〜１００重量パーセントの、０．８６〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する無水マレイン酸変性プラストマーと、ｉｉ）任意に０．８６〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する無水マレイン酸を含有しないポリオレフィンとを含む少なくとも１つのコア層であり、多段階シュリンクフィルムが、１．０ｇ／ｃｍ３未満の総合密度を有する、多層シュリンクフィルムが開示される。【選択図】なし

Description

関連出願の参照
本出願は、２０１４年１２月３０日に出願された米国仮出願第６２／０９７，８５８号の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

プラスチックフィルムの再生利用は、通常、プロセスにおける４つの重要なステップを有する多段階プロセスである。

１．粉砕−リサイクルフィルムスクラップは、様々な長さ及び幅の不定形フィルムからより均一な微粒子サイズまたはフレークに変換されねばならない。これは、最も典型的には、フィルムが、フィルムをフレークに縮小する剪断装置に曝される、剪断プロセスを介して達成される。多層フィルムでは、これらの高剪断力が層間剥離を引き起こす場合がある。様々なポリマー及び多層フィルムが、一緒に粉砕され得る。

２．選別−最初の粉砕ステップは、本質的に無作為であるために、得られたストリームは、過大なフレークが最初の粉砕ステップに戻されるようにサイズ分類される。

３．分離及び浄化−分離ステップは、多面的で、金属分離、ＦＴＩＲ同定／分離ステップ、及び密度分離ステップを含むステップ範囲を含み、ここではフレークが、分離及び洗浄ステップとして機能する高ｐＨ水浴に投入される。複合密度材料＜０．９５ｇ／ｃｍ^３を有するフレークは、通常、このステップに対して許容される時間枠内で表面に浮上する。＞１．０の密度を有する材料は、洗浄及び分離ステップにおいて沈降し、更なる処理のために回収される。

４．乾燥及び圧縮−より低い密度及びより高い密度の両方のストリームを更に洗浄して汚染物質を除去し、次いで乾燥させ、その後溶融及びペレット化ステップを介してペレットに圧縮される。

当業者にとっては、ステップ１〜４に記載される結果を達成するために様々なアプローチがある。様々なポリマー型の間でほぼ完全に分離させることが重要である。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とグリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴｇ）との間のほぼ完全な分離が必要である。これは、ＰＥＴｇシュリンクラベルが、それらが貼付されているボトルと同じ密度を有し、ラベルがボトルと一緒に沈降することが可能であるためである。これらのシュリンクラベル上にあるインクが、今度はＰＥＴを汚染し、得られた未分離の複合試料の清澄度を劇的に低下させる。したがって、より低い密度を有するＰＥＴｇフィルムが望ましい。

少なくとも２つの層、層Ａ及び層Ｂを含む、これらからなる、またはこれらから本質的になる多層シュリンクフィルムであって、層Ａが、非晶質ガラス状ポリマー材料を含む少なくとも１つの表皮層であり、層Ｂが、ｉ）１５〜１００重量パーセントの、０．８６〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する無水マレイン酸変性プラストマーと、ｉｉ）任意に０．８６〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する無水マレイン酸を含有しないポリオレフィンとを含む少なくとも１つのコア層であり、多段階シュリンクフィルムが、１．０ｇ／ｃｍ^３未満の総合密度を有する、多層シュリンクフィルムが開示される。

本発明の広義の実施形態において、少なくとも２つの層、層Ａ及び層Ｂを含む、これらからなる、またはこれらから本質的になる多層シュリンクフィルムが提供され、
層Ａは、非晶質ガラス状ポリマー材料を含む少なくとも１つの表皮層であり、
そして層Ｂは、ｉ）１５〜１００重量パーセントの、０．８６〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する無水マレイン酸変性プラストマーと、ｉｉ）任意に０．８６〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する無水マレイン酸を含有しないポリオレフィンとを含む少なくとも１つのコア層であり、多段階シュリンクフィルムは、１．０ｇ／ｃｍ^３未満の総合密度を有する。

シュリンクフィルムは、加熱が寸法の縮小を引き起こすあらゆるフィルムである。本発明は、寸法縮小が、一方向（一方向性）または両方向（双方向性）であり得ると予想する。当業者にとっては、寸法形状における収縮を引き起こすための複数の方法があるが、最も典型的には、これは、フィルムを熱源に曝すことによって達成される。最適には、フィルムを収縮させる力は均一であろう。均一な収縮力を達成することは、様々な層が異なる温度または速度で収縮する場合があり、これが不均一なフィルム厚を導入し得る多層構造体においては比類なく困難である。本例に限定されるものではないが、最適な多層シュリンクフィルムは、１つの層が収縮力をもたらし、他の層がこれらの収縮力に対する最小の抵抗を有するものであると考えられるだろう。理論に束縛されるものではないが、多層構造体の層における高レベルの結晶化度は、不均一な収縮速度を多層構造体に導入し得る。

層Ａ．表皮層
表皮層は、非晶質ガラス状ポリマー材料を含み、フィルムの外側にある。非晶質ガラス状ポリマーは、室温を超えるガラス転移温度（動機械的熱分析を用いて測定されるタン（デルタ）曲線中の適切なピークから決定される）を有し、実質的に非晶質である（すなわち、例えば、広角Ｘ線回折によって決定されるとき、約１０重量パーセント未満の結晶化度である）ものである。非晶質ガラス状ポリマーとしては、ポリスチレン材料（例えば、ＧＰＰＳ、ＨＩＰＳ、ＫＲＥＳＩＮ、ＳＩＳ、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ）ならびにＰＥＴｇ、非晶質ＰＥＴ、非晶質ＰＬＡ、またはＰＶＣが挙げられる。ある実施形態おいては、層ＡはＰＥＴｇである。

表皮層は、１重量パーセント〜４０重量パーセントを構成する。１〜４０重量パーセントの任意及び全ての範囲が本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、表皮層は、シュリンクフィルムの総重量に基づいて、２〜３３重量パーセント、５〜２５重量パーセント、または１０〜２０重量パーセントを構成することができる。

層Ｂ．コア層
コア層は表皮層に隣接している。コア層は、無水マレイン酸（ＭＡＨ）変性プラストマーを有するポリマーを含む。ある実施形態において、ＭＡＨはプラストマーにグラフト化されている。更なる実施形態において、ＭＡＨ−グラフトレベルは、ＭＡＨ−グラフト化プラストマーの重量に基づいて０．０１〜２重量パーセントであり、これによって、０．０１〜２重量パーセントの範囲のＭＡＨ含有量を有するコア層を提供する。更なる実施形態において、ＭＡＨ−グラフトレベルは、ＭＡＨグラフト化ポリマーの重量に基づいて、０．１〜１．５重量パーセントである。更なる実施形態において、ＭＡＨ−グラフトレベルは、ＭＡＨグラフト化ポリマーの重量に基づいて、０．５〜１．３重量パーセントである。

一実施形態において、コア層は、ＭＡＨ−グラフト化エチレン系ポリマーを含む。更なる実施形態において、ＭＡＨ−グラフト化エチレン系ポリマーは、０．５〜１５ｇ／１０分、または１〜１０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。

一実施形態において、官能化ＭＡＨ−グラフト化エチレン系ポリマーは、以下から選択される少なくとも１つの官能基を含む：

無水物、及びこれらの組み合わせであり、式中、Ｒは、水素またはアルキルであり、Ｒ’は、水素またはアルキルである。更なる実施形態において、各アルキル基は、独立して、メチル、エチル、プロピルまたはブチルである。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーから選択される。更なる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーであり、更に官能化エチレン／アルファ−オレフィンコポリマーである。好ましいアルファ−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８アルファ−オレフィン、更にはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

ある実施形態において、層Ｂは、０．０１〜２．０重量パーセントの範囲の無水マレイン酸の含有量を有することができる。０．０１〜２．０重量パーセントの任意の及び全ての範囲が、本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、層Ｂは、０．１〜１．５重量パーセント、０．２〜１．３重量パーセント、または０．２５〜１．１重量パーセントの範囲の無水マレイン酸の含有量を有することができる。

無水マレイン酸変性プラストマーは、０．８６０〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する。０．８６０〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の任意の及び全ての範囲が、本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、無水マレイン酸修飾プラストマーは、０．８６３〜０．９２０ｇ／ｃｍ^３または０．８７０〜０．９１０ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有することができる。

様々な実施形態において、無水マレイン酸（ＭＡＨ）修飾プラストマーは、コア層の総重量に基づいて、１５〜１００重量パーセントの範囲の量で存在する。１５〜１００重量パーセントの任意の及び全ての範囲が、本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、ＭＡＨ変性プラストマーは、２２〜９０重量％、３５〜８２重量パーセント、及び４５〜７０重量パーセントの範囲の量でコア層中に存在する。

層Ｂは、任意に、０．８６０〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する無水マレイン酸を含有しないポリオレフィンを含有する。ポリオレフィンの例としては、ＥＮＧＡＧＥ（商標）ＥＧ８１００（ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙにより販売）、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）８２００Ｇ（ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙにより販売）などのエチレン／アルファ−オレフィンコポリマー、またはＬＤＰＥ７２２（ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙにより販売）などの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）が挙げられるが、これらに限定されない。

任意のポリオレフィンは、０．８６０〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する。０．８６０〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の任意の及び全ての範囲が、本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、任意のポリオレフィンは、０．８７５〜０．９２０ｇ／ｃｍ^３または０．８８〜０．９２０ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有することができる。

層Ａは、１〜９９％の厚さパーセントを有する。１〜９９％の任意の及び全ての値が、本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、層Ａは、２〜８９％、１０〜８０％、または４０〜５０％の厚さパーセントを有することができる。

層Ｂは、多層シュリンクフィルムの総厚に基づいて、１〜９９％の範囲の厚さパーセントを有する。１〜９９％の任意の及び全ての値が、本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、層Ｂは、２〜８９％、１０〜８０％、または３０〜６０％の厚さパーセントを有することができる。

多層シュリンクフィルムは、１．０ｇ／ｃｍ^３未満の総合密度を有する。１．０ｇ／ｃｍ^３未満の任意の及び全ての密度が本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、多層シュリンクフィルムは、０．９５ｇ／ｃｍ^３未満の総合密度を有することができる。０．９５ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有することによって、この多層シュリンクフィルムから作製されるラベルは、再生利用プロセス中に浮上することができ、ラベルをそのボトルから分離することが可能である。

同時押出時の、層Ａの層Ｂに対する粘度比は、０．５：１〜１．５：１である。０．５：１〜１．５：１の任意の及び全ての範囲が本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、層Ａの層Ｂに対する粘度比は、０．８：１〜１．２：１または１：１〜１．１：１とすることができる。

多層シュリンクフィルムは、当該技術分野において一般的に既知であるように、鉱油または他の可塑剤などの他の添加剤、ならびに他の添加剤を含有してもよい。これは、無機充填剤、中空ガラスビーズ、導電性充填剤、顔料、抗酸化剤、酸掃去剤、難燃剤、紫外線吸収剤、ステアリン酸亜鉛などの加工助剤、押出助剤、滑り添加剤、透過性調節剤、帯電防止剤、粘着防止剤、及び他の熱可塑性ポリマーなどの材料を含む。

多層シュリンクフィルムは、１０％未満の範囲の総ヘイズ値を有する。１０％未満の任意の及び全ての範囲が、本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、多層シュリンクフィルムは、７％、５％、２％または１％未満の総ヘイズを有する。

多層シュリンクフィルムは、８０％超の４５度光沢を有する。８０％超の任意の及び全ての値が、本明細書に含まれかつ本明細書に開示され、例えば、多層シュリンクフィルムは、８５％、８７％、９１％または９５％の４５度光沢を有することができる。

多層シュリンクフィルムは、粉砕プロセスまたは６超のｐＨを有する液体浴のいずれかにおける層間剥離を防止するのに十分な接着力も有する。層間剥離は、層Ａと層Ｂとの間の接着結合が、接着剤の剥離耐性（ＰｅｅｌＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＡｄｈｅｓｉｖｅ）（Ｔ−ＰｅｅｌＴｅｓｔ）ＡＳＴＭＤ１８７６などの剥離接着試験を用いて測定されるとき、１５０Ｎ／ｍ超の剥離強度を有するときに最小化される。一部の接着剤は、水分に曝されるときに、それらの層間接着力を著しく低下させると考えられる。再生利用プロセスの分離ステップ中に、多層フィルムは、６超のｐＨを有する高ｐＨ水溶液に浸漬される。水分離段階のｐＨは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア、またはこれらの組み合わせなどの任意個数の従来の添加剤を用いて、そのｐＨを調整させてもよい。

ある実施形態において、多層シュリンクフィルムは、１０／８０／１０の厚さ分布を備える、層Ａ／層Ｂ／層Ａを含む３層構造体である。例えば、ＥａｓｔｍａｎＥＭＢＲＡＣＥ（商標）ＬＶコポリマーを２つの層Ａとして用いて、層Ｂとして、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙからの５０％ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８５０、及び更にＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙからの５０％のＸＵＳ６９１０６．０１を用いることができる。ＸＵＳ６９１０６．０１は、反応押出成形によって作製される無水マレイン酸グラフト化ポリマー（０．８７０ｇ／ｃｍ^３の密度、４．５ｇ／１０（２．１６ｋｇ、１９０℃）のメルトインデックス（Ｉ２）、及び０．２５重量％超のＭＡＨレベル）である。

Claims

２つの隣接する層
層Ａ）非晶質ガラス状ポリマー材料を含む少なくとも１つの表皮層と、
層Ｂ）少なくとも１つのコア層と、を含む多層シュリンクフィルムであって、前記少なくとも１つのコア層が、
ｉ）１５〜１００重量パーセントの、０．８６〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する無水マレイン酸変性プラストマーと、
ｉｉ）任意に、０．８６〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する無水マレイン酸を含有しないポリオレフィンと、を含み、
前記多層シュリンクフィルムが、１．０ｇ／ｃｍ^３未満の総合密度を有する、多層シュリンクフィルム。
層Ａと層Ｂとの間の剥離強度が、１５０Ｎ／ｍ超である、請求項１に記載の多層シュリンクフィルム。
６超のｐＨを有する水性浴に曝した後の、層Ａと層Ｂとの間の剥離強度が、１５０Ｎ／ｍ超である、請求項１または２に記載の多層シュリンクフィルム。
前記多層シュリンクフィルムが、０．９５ｇ／ｃｍ^３未満の総合密度を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。
前記非晶質ガラス状ポリマー材料が、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴｇ）を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。
充填剤を更に含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。
前記多層シュリンクフィルムの総厚に基づいて、層Ａが、１〜９９％の厚さパーセントを有し、層Ｂが、１〜９９％の範囲の厚さパーセントを有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。
前記無水マレイン酸変性プラストマーが、０．８６０〜０．８９０ｇ／ｃｍ^３の密度を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。
無水マレイン酸が、０．０１〜２．０重量パーセントの範囲で前記コア層中に存在する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。
前記無水マレイン酸を含有しないポリオレフィンが、０．８６０〜０．８９０ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。
同時押出時に、表皮層のコア層に対する粘度比が、０．５：１〜１．５：１である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。
１０％未満の範囲の総ヘイズを有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。
８０％超の４５度光沢を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の多層シュリンクフィルム。