JP4012361B2 - 熱収縮ラベル及び印刷インキの剥離方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱収縮ラベル及び印刷インキの剥離方法に係り、特にリサイクルに際して印刷されたインキの剥離が容易な熱収縮ラベル及び印刷インキの剥離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱収縮性フィルムは加熱により収縮する性質を利用して収縮包装、収縮ラベル、キャップシール等の用途に広く用いられている。熱収縮性フィルムの材質としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が広く使用されてきた。しかし、ＰＶＣは熱収縮性フィルムとしての優れた実用製とコスト性を有しているものの、廃棄後焼却すると塩素を含んだガスを発生する等の問題から、近年、ＰＶＣ以外の材料が要望されている。
【０００３】
ＰＶＣ以外の材料の一つとして、スチレン−ブタジエンブロック共重合体を主たる材料とするポリスチレン系熱収縮性フィルムが提案され、使用されている。この熱収縮性フィルムは加熱収縮時の収縮斑やしわが少なく収縮仕上がり性は優れているものの、室温における剛性が乏しく、自然収縮（常温よりやや高い温度、例えば夏場においてフィルムが本来の使用前に収縮してしまうこと）率が大きいことや、耐破断性に劣る等の問題を有している。
【０００４】
また、ＰＶＣ以外の材料として、ポリエステル系樹脂を主たる材料とした熱収縮性フィルムも提案され、使用されている。ポリエステル系熱収縮性フィルムは常温における剛性が高く、透明性に優れ、自然収縮率は非常に低い。
【０００５】
一方、近年社会環境の変化等により、プラスチックのリサイクルが大きな問題となっており、ＰＥＴボトルのリサイクル化が進められている。ポリエステル系熱収縮性フィルムをＰＥＴボトルのラベルに使用した場合は、ラベルもボトルと一緒にリサイクルすることが可能になる。その際、ラベルに印刷されたインキが残った状態では、インキがＰＥＴボトル及びラベルをリサイクル原料としたときの不純物となり、製品の物性や外観が低下する。従って、ＰＥＴボトルのリサイクルの際には、ラベルに印刷されたインキをほぼ完全に除去する必要がある。
【０００６】
通常、使用されているラベル印刷用のインキでは上記の完全な除去が極めて困難であり、除去が容易なアルカリ可溶性のインキを使用してラベル印刷することが検討されている。このようなアルカリ可溶性のインキの除去は、１．５％アルカリ濃度のアルカリ水溶液（８０〜８５℃）の入った釜に、使用後のラベル装着したＰＥＴボトルを粉砕したフレークを投入して処理することで行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のポリエステル系の熱収縮性フィルム製のラベルでは、８５〜９０℃でのアルカリ水溶液処理を行ってもインキの剥離が不完全な場合が多いという問題があった。この原因の一つとしてインキの剥離に必要な温度が８５〜９０℃と高い場合は、釜の中の温度を均一に保つのが難しく、部分的に低温部分が存在することにより、剥離が不完全になることが考えられる。
【０００８】
ラベルの印刷面をブラシ等で擦ればインキが剥離し易くなるが、ラベルの印刷面は裏面、即ちＰＥＴボトル側の面のため、ラベルがボトルに装着された状態で印刷面を擦ることはできない。また、ボトルから取り外した状態でラベルをブラシで擦るのは作業が面倒になる。
【０００９】
また、アルカリ水溶液による処理温度が高ければ、温度を均一に保つのが難しくなるだけでなく、消費エネルギーも多くなるという問題もある。
また、熱収縮性フィルムに限らず、通常のポリエステル系フィルムやシートに印刷を施したポリエステル製品をリサイクルする際にも、インキの除去が必要になり、前記とほぼ同様の問題がある。
【００１０】
本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は従来より低温でアルカリ水溶液処理を行ってもポリエステル系の熱収縮性フィルム製のラベルのインキをほぼ完全に剥離できる熱収縮ラベルを提供することにあり、第２の目的は印刷インキの剥離方法を提供することにある。ほぼ完全にとは悪くても９０％以上を意味する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、酸成分がテレフタル酸、又はテレフタル酸及びイソフタル酸であり、かつ結晶性を下げるためのジオール成分が共重合されたエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とした熱収縮性のポリエステル系フィルムにアルカリ可溶性インキで印刷を施した熱収縮ラベルであって、印刷を施す前の前記フィルムに処理度５〜３０Ｗ／ｍ2／ｍｉｎでコロナ処理を施すことにより、前記ラベルを７０℃１．５％ＮａＯＨのアルカリ水で１５分間浸漬した後、前記ラベルから印刷されたインキを剥離したときのインキの剥離が９０％以上であることを特徴とする。
【００１２】
この発明のポリエステル系フィルムにアルカリ可溶性インキを使用して印刷を施したものをリサイクルする際、従来より低温の７０〜７５℃のアルカリ水溶液で処理することにより、インキがポリエステル系フィルムから悪くても９０％以上剥離される。従って、リサイクル原料とした際にインキが製品の物性や外観を低下させることが防止される。外観とは残存インキによる目的外の着色を意味する。
【００１３】
また、コロナ処理度の下限を処理度５Ｗ／ｍ ２ ／ｍｉｎとすることにより、ポリエステル系フィルムに対する印刷時のインキの密着性向上と、前記アルカリ水溶液での処理によるインキの剥離が完全になされる。また、上限を処理度３０Ｗ／ｍ ２ ／ｍｉｎとすることで、コロナ処理時のポリエステル系フィルム同士のブロッキングやポリエステル系フィルムの損傷が防止される。
また、熱収縮性フィルムとしたことにより、この発明のポリエステル系フィルムをＰＥＴボトルの収縮ラベルとして装着した場合、使用後にＰＥＴボトルを７０℃以上のアルカリ水溶液で処理することにより、ラベルに印刷されたインキが悪くても９０％以上剥離され、ＰＥＴボトル及びラベルをポリエステル原料として好適にリサイクルできる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記ジオール成分はシクロヘキサンジメタノールであり、その含有量が全ジオール成分１００モル％のうちの１〜３０モル％である。この発明では、工業的に入手し易いシクロヘキサンジメタノールを前記の範囲で使用することにより、前記の特性を有する熱収縮ラベルが得られる。
【００１６】
第２の目的を達成するために、請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２記載の熱収縮ラベルがポリエステルボトルに装着された後、７０℃１．５％ＮａＯＨのアルカリ水に１５分間浸漬した後、印刷されたインキを剥離させる。
【００１７】
この発明では、熱収縮ラベルからのインキの剥離が従来より１０〜１５℃低い温度で行われるため、アルカリ水溶液を加熱するために必要なエネルギーが少なくなるとともに、アルカリ水溶液を所定温度に保つのが容易になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を熱収縮性ポリエステル系フィルムに具体化した実施の形態を説明する。
【００２０】
フイルムの素材となるポリエステルは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、ジオール成分としてエチレングリコールを主成分とするエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好適に用いられる。共重合成分としては、ジカルボン酸としてイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等、ジオール成分として１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等が工業的に容易に入手でき、かつ収縮特性も良好で好ましい。
【００２１】
本発明において用いる共重合ポリエステルにおいては、ジカルボン酸成分１００モル％およびジオール成分１００モル％の合計量２００モル％中、共重合成分が合計２０モル％以上、より好ましくは３０モル％以上とするのがよい。共重合成分が合計２０モル％未満の共重合ポリエステルは、フイルムにした際の結晶化度が高くなり、収縮仕上がり、溶媒によるフィルム端部での接合時の溶剤シール性が劣るので好ましくない。
【００２２】
ジオール成分中の結晶性を下げるための１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等の含有率はジオール成分全体の１〜３０モル％、好ましくは１３〜２３モル％の範囲とすることが必要である。このジオール成分が１モル％未満では伸びが小さく、また３０モル％を超えた場合はフィルムにした際の結晶化度が高くなり、収縮仕上がり、溶剤シール性が劣るので好ましくない。
【００２３】
またフィルムの素材となるポリエステルは、前記共重合ポリエステルだけを用いても、共重合ポリエステルにエチレンテレフタレート系ポリエステル、ブチレンテレフタレート系、シクロヘキサンテレフタレート系等のポリエステルを３０重量％以下の範囲で混合してもよい。また、滑剤、酸化防止剤、充填剤、着色剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種助剤（添加剤）を添加してもよい。
【００２４】
熱収縮性ポリエステル系フィルムは、前記のポリエステルあるいは混合物を成形することにより製造される。Ｔダイ法、チユーブラ法等既存の方法のいずれかにより、押出成形で原反フィルムを製造し、次いで延伸することにより製造される。また、延伸後、巻き取り前にコロナ処理が行われる。
【００２５】
熱収縮性フィルムの収縮が１軸方向か２軸方向かにより、また必要な収縮率により延伸方向と延伸倍率が調整される。ボトルの表示ラベル等に適用する場合には、１軸収縮フィルムが使用される。ガラス容器等の保護と内容物表示とを行うためキャップ部から底部にわたる全体を包む場合には２軸収縮フィルムが使用される。
【００２６】
例えば、１軸収縮フィルムの場合、未延伸フイルムが、加熱縦延伸ロールを用いて、ロール温度６０〜１２０℃にて１．０〜２．０倍、好ましくは１．０〜１．５倍延伸される。縦延伸後、テンターを用いて延伸温度６０〜１２０℃にて１．７〜７．０倍延伸され、６０〜１００℃の温度で熱処理された後冷却され、コロナ処理が行われた後、巻き取られる。熱収縮性フィルムの厚みは好ましくは２０〜１００μｍ程度、より好ましくは３０〜７０μｍ程度である。
【００２７】
コロナ処理の処理度は５〜３０Ｗ／ｍ2 ／min が好ましく、１０〜２０Ｗ／ｍ2 ／min ｗがより好ましい。この処理度ではＪＩＳ・Ｋ−６７６８で規定されるぬれ指数が４４dyne／cm以上となる。処理度が５Ｗ／ｍ2 ／min 未満ではコロナ処理によるフィルム表面の改質が不充分な部分が残る虞があり、３０Ｗ／ｍ2 ／min を超えると、ぬれ指数は十分であるが、フィルムのダメージが大きくなる場合があり、また使用電力が無駄になる。処理度が１０〜２０Ｗ／ｍ2 ／min であれば、使用電力が抑えられてフィルム表面の改質が充分なされる。
【００２８】
熱収縮性フィルムは７０℃の温水に１０秒間浸漬した際における、縦方向（ＭＤ方向）の収縮率と横方向（ＴＤ方向）の収縮率との和が５％以上が好ましい。本発明にて使用するアルカリ可溶性インキとしては、例えば特開平１１−２０９６７７号、特開２０００−８６９５１号に開示されたインキが好適に使用できる。
【００２９】
（実施例）
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに詳しく説明する。
（熱収縮性フィルムの調製）
ジカルボン酸成分がテレフタル酸９０モル％とイソフタル酸（ＩＰＡ）１０モル％、グリコール成分がエチレングリコール８０モル％と１，４−シクロヘキサンジメタノール２０モル％よりなる共重合ポリエステルを２７０℃で溶融押出して未延伸フイルムを得た。
【００３０】
その未延伸フイルムを、テンターにより延伸温度７０℃の雰囲気下で、横方向に４倍の延伸倍率で１軸延伸し、次いで熱処理を行って厚さ５０μｍのフイルムを得た。なお、熱処理後、巻き取り前にコロナ処理を行った。コロナ処理度の異なる熱収縮性フィルムを数種類調製し、コロナ処理面にアルカリ可溶性インキで印刷を施した。アルカリ可溶性インキとして「ニューダイエコロＳＲ−Ｆ」及び「ＳＲ−Ｃインキ」（大日精化工業（株）製）を使用し、インキ層の厚さを２〜１５μｍとした。また、熱収縮性フィルムは、７０℃の温水に１０秒間浸漬した際における、縦方向（ＭＤ方向）の収縮率が０％で、横方向（ＴＤ方向）の収縮率が７％で両方向の収縮率の合計が７％以上であった。
【００３１】
得られた熱収縮性フィルムを５００ｍｌＰＥＴボトルの熱収縮性ラベルとするため所定の大きさに切断し、溶媒（例えばテトラヒドロフラン）を使用して両端を接合して筒状の熱収縮性ラベルを形成した。その熱収縮性ラベルをＰＥＴボトルにかぶせ、７０〜８０℃の蒸気シュリンクトンネルを（水蒸気炉）を通過させてボトルに装着させた。その後、ラベルを装着したＰＥＴボトルを粉砕機で粉砕してフレーク状にした後、７０℃のアルカリ水溶液（１．５％ＮａＯＨ）に所定時間（例えば、１５分）攪拌しながら浸漬した後、ラベルのインキの剥離状態を目視で観察した。結果を表１に示す。
【００３２】
（比較例）
コロナ処理の条件が異なる点を除いて、前記実施例と同様にして熱収縮性ラベルの形成、ＰＥＴボトルへの装着及びアルカリ水溶液によるインキの剥離処理を行った。結果を表１に示す。
【００３３】
実施例及び比較例においてコロナ処理の度合いをＪＩＳ・Ｋ−６７６８のぬれ試験方法、即ち、ホルムアミドとエチレングリコールモノエチルエーテルの混合液を標準液として使用し、ぬれ指数として表す方法により確認した。
【００３４】
【表１】
実施例１〜実施例３、即ちコロナ処理の処理度が５〜３０Ｗ／ｍ2 ／min の熱収縮性フィルムから形成した熱収縮性ラベルでは、いずれも７０℃のアルカリ水溶液処理により熱収縮性ラベルのインキが完全に剥離された。一方、比較例２の処理度が３Ｗ／ｍ2 ／min の場合は、ぬれ指数が同じであっても、熱収縮性ラベルのインキは完全には剥離されずに部分的に残った。また、比較例１の処理度４０Ｗ／ｍ2 ／min の場合は、ぬれ指数は上限の５６であったが、コロナ処理により熱収縮性フィルムが溶着したり、損傷されたため、熱収縮性ラベルを形成する前の段階で不合格となった。
【００３５】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（１） 結晶性を下げるためのジオール成分が共重合されたエチレンテレフタレート系樹脂を主成分としたポリエステル系フィルムに、アルカリ水溶液によるインキの剥離性を高めるためのコロナ処理を施すとともに、延伸して熱収縮性フィルムを形成した。従って、その熱収縮性フィルムをＰＥＴボトルの収縮ラベルとして装着した場合、使用後にＰＥＴボトルを７０〜７５℃のアルカリ水溶液で処理することにより、ラベルに印刷されたインキが悪くても９０％以上剥離され、ＰＥＴボトル及びラベルをポリエステル原料として好適にリサイクルできる。
【００３６】
（２） コロナ処理の処理度を５〜３０Ｗ／ｍ2 ／min とすることにより、ポリエステル系フィルムに対する印刷時のインキの密着性向上と、前記アルカリ水溶液での処理によるインキの剥離が完全になされるとともに、コロナ処理時のポリエステル系フィルム同士のブロッキングやポリエステル系フィルムの損傷が防止される。
【００３７】
（３） 結晶性を下げるためのジオール成分はシクロヘキサンジメタノールであり、その含有量が全ジオール成分１００モル％のうちの１〜３０モル％である。従って、工業的に入手し易いシクロヘキサンジメタノールを前記の範囲で使用することにより、前記の特性を有するポリエステル系フィルムが得られる。
【００３８】
（４） 熱収縮性フィルムにアルカリ可溶性インキで印刷を施した熱収縮ラベルをＰＥＴボトルに装着し、使用後に７０〜７５℃のアルカリ水溶液で処理してインキを剥離させるため、インキの剥離が従来より１０〜１５℃低い温度で行われる。従って、アルカリ水溶液を加熱するために必要なエネルギーが少なくなるとともに、アルカリ水溶液を所定温度に保つのが容易になる。
【００３９】
実施の形態は前記に限らず、例えば、以下のようにしてもよい。
○ コロナ処理は片面だけでなく両面に行ってもよい。
【００４０】
○ ポリエステル系フィルムは単層に限らず２層以上の積層構造としてもよい。例えば、印刷を施す面となる層を請求項１〜請求項３のいずれかの要件を満足するフィルムとし、他の層をそれ以外の組成のポリエステルフィルムとしてもよい。この場合も、アルカリ可溶性インキで印刷を施したポリエステル系フィルムを、７０〜７５℃のアルカリ水溶液で処理することにより、印刷されたインキを悪くても９０％以上剥離することができる。
【００４１】
○ ＰＥＴボトルのアルカリ水溶液による処理温度は７５℃より高くてもよい。温度が高くてもインキは完全に剥離できるが、エネルギーが無駄になるため、７５℃以下が好ましい。
【００４２】
○ 熱収縮性ラベルのインキの剥離はＰＥＴボトルにラベルが装着されたままの状態でアルカリ水溶液処理を行う方法に限らず、ラベルをＰＥＴボトルから外した状態、あるいはＰＥＴボトルをラベルごと砕いたものをアルカリ水溶液で処理してもよい。ＰＥＴボトルをラベルごと砕いた状態で処理すると、効率良くインキが剥離される。また、粉砕せずにラベルをＰＥＴボトルとともにアルカリ水で処理する場合は、粉砕工程が不要となり、リサイクルのコストが安くなる。
【００４３】
前記各実施の形態から把握される請求項記載以外の技術的思想について、以下に記載する。
（１） 多層構造のポリエステル系フィルムであって、印刷を施す面となる層が本発明のポリエステル系フィルムで構成されている。
【００４４】
（２） （１）のポリエステル系フィルムは延伸処理が施された熱収縮性フィルムである。
（３） 本発明において、ラベルが装着されたポリエステルボトルを粉砕せずに、ラベルとともにアルカリ水で処理する。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１及び請求項２に記載の発明では、従来より低温でアルカリ水溶液処理を行ってもポリエステル系の熱収縮性フィルム製のラベルのインキを悪くても９０％以上剥離できる。また、請求項３に記載の発明ではポリエステル系の熱収縮性フィルム製のラベルが装着されたＰＥＴボトルを従来より低温でアルカリ水溶液処理を行っても印刷インキを悪くても９０％以上剥離できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱収縮ラベル及び印刷インキの剥離方法に係り、特にリサイクルに際して印刷されたインキの剥離が容易な熱収縮ラベル及び印刷インキの剥離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱収縮性フィルムは加熱により収縮する性質を利用して収縮包装、収縮ラベル、キャップシール等の用途に広く用いられている。熱収縮性フィルムの材質としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が広く使用されてきた。しかし、ＰＶＣは熱収縮性フィルムとしての優れた実用製とコスト性を有しているものの、廃棄後焼却すると塩素を含んだガスを発生する等の問題から、近年、ＰＶＣ以外の材料が要望されている。
【０００３】
ＰＶＣ以外の材料の一つとして、スチレン−ブタジエンブロック共重合体を主たる材料とするポリスチレン系熱収縮性フィルムが提案され、使用されている。この熱収縮性フィルムは加熱収縮時の収縮斑やしわが少なく収縮仕上がり性は優れているものの、室温における剛性が乏しく、自然収縮（常温よりやや高い温度、例えば夏場においてフィルムが本来の使用前に収縮してしまうこと）率が大きいことや、耐破断性に劣る等の問題を有している。
【０００４】
また、ＰＶＣ以外の材料として、ポリエステル系樹脂を主たる材料とした熱収縮性フィルムも提案され、使用されている。ポリエステル系熱収縮性フィルムは常温における剛性が高く、透明性に優れ、自然収縮率は非常に低い。
【０００５】
一方、近年社会環境の変化等により、プラスチックのリサイクルが大きな問題となっており、ＰＥＴボトルのリサイクル化が進められている。ポリエステル系熱収縮性フィルムをＰＥＴボトルのラベルに使用した場合は、ラベルもボトルと一緒にリサイクルすることが可能になる。その際、ラベルに印刷されたインキが残った状態では、インキがＰＥＴボトル及びラベルをリサイクル原料としたときの不純物となり、製品の物性や外観が低下する。従って、ＰＥＴボトルのリサイクルの際には、ラベルに印刷されたインキをほぼ完全に除去する必要がある。
【０００６】
通常、使用されているラベル印刷用のインキでは上記の完全な除去が極めて困難であり、除去が容易なアルカリ可溶性のインキを使用してラベル印刷することが検討されている。このようなアルカリ可溶性のインキの除去は、１．５％アルカリ濃度のアルカリ水溶液（８０〜８５℃）の入った釜に、使用後のラベル装着したＰＥＴボトルを粉砕したフレークを投入して処理することで行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のポリエステル系の熱収縮性フィルム製のラベルでは、８５〜９０℃でのアルカリ水溶液処理を行ってもインキの剥離が不完全な場合が多いという問題があった。この原因の一つとしてインキの剥離に必要な温度が８５〜９０℃と高い場合は、釜の中の温度を均一に保つのが難しく、部分的に低温部分が存在することにより、剥離が不完全になることが考えられる。
【０００８】
ラベルの印刷面をブラシ等で擦ればインキが剥離し易くなるが、ラベルの印刷面は裏面、即ちＰＥＴボトル側の面のため、ラベルがボトルに装着された状態で印刷面を擦ることはできない。また、ボトルから取り外した状態でラベルをブラシで擦るのは作業が面倒になる。
【０００９】
また、アルカリ水溶液による処理温度が高ければ、温度を均一に保つのが難しくなるだけでなく、消費エネルギーも多くなるという問題もある。
また、熱収縮性フィルムに限らず、通常のポリエステル系フィルムやシートに印刷を施したポリエステル製品をリサイクルする際にも、インキの除去が必要になり、前記とほぼ同様の問題がある。
【００１０】
本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は従来より低温でアルカリ水溶液処理を行ってもポリエステル系の熱収縮性フィルム製のラベルのインキをほぼ完全に剥離できる熱収縮ラベルを提供することにあり、第２の目的は印刷インキの剥離方法を提供することにある。ほぼ完全にとは悪くても９０％以上を意味する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、酸成分がテレフタル酸、又はテレフタル酸及びイソフタル酸であり、かつ結晶性を下げるためのジオール成分が共重合されたエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とした熱収縮性のポリエステル系フィルムにアルカリ可溶性インキで印刷を施した熱収縮ラベルであって、印刷を施す前の前記フィルムに処理度５〜３０Ｗ／ｍ2／ｍｉｎでコロナ処理を施すことにより、前記ラベルを７０℃１．５％ＮａＯＨのアルカリ水で１５分間浸漬した後、前記ラベルから印刷されたインキを剥離したときのインキの剥離が９０％以上であることを特徴とする。
【００１２】
この発明のポリエステル系フィルムにアルカリ可溶性インキを使用して印刷を施したものをリサイクルする際、従来より低温の７０〜７５℃のアルカリ水溶液で処理することにより、インキがポリエステル系フィルムから悪くても９０％以上剥離される。従って、リサイクル原料とした際にインキが製品の物性や外観を低下させることが防止される。外観とは残存インキによる目的外の着色を意味する。
【００１３】
また、コロナ処理度の下限を処理度５Ｗ／ｍ ２ ／ｍｉｎとすることにより、ポリエステル系フィルムに対する印刷時のインキの密着性向上と、前記アルカリ水溶液での処理によるインキの剥離が完全になされる。また、上限を処理度３０Ｗ／ｍ ２ ／ｍｉｎとすることで、コロナ処理時のポリエステル系フィルム同士のブロッキングやポリエステル系フィルムの損傷が防止される。
また、熱収縮性フィルムとしたことにより、この発明のポリエステル系フィルムをＰＥＴボトルの収縮ラベルとして装着した場合、使用後にＰＥＴボトルを７０℃以上のアルカリ水溶液で処理することにより、ラベルに印刷されたインキが悪くても９０％以上剥離され、ＰＥＴボトル及びラベルをポリエステル原料として好適にリサイクルできる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記ジオール成分はシクロヘキサンジメタノールであり、その含有量が全ジオール成分１００モル％のうちの１〜３０モル％である。この発明では、工業的に入手し易いシクロヘキサンジメタノールを前記の範囲で使用することにより、前記の特性を有する熱収縮ラベルが得られる。
【００１６】
第２の目的を達成するために、請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２記載の熱収縮ラベルがポリエステルボトルに装着された後、７０℃１．５％ＮａＯＨのアルカリ水に１５分間浸漬した後、印刷されたインキを剥離させる。
【００１７】
この発明では、熱収縮ラベルからのインキの剥離が従来より１０〜１５℃低い温度で行われるため、アルカリ水溶液を加熱するために必要なエネルギーが少なくなるとともに、アルカリ水溶液を所定温度に保つのが容易になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を熱収縮性ポリエステル系フィルムに具体化した実施の形態を説明する。
【００２０】
フイルムの素材となるポリエステルは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、ジオール成分としてエチレングリコールを主成分とするエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好適に用いられる。共重合成分としては、ジカルボン酸としてイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等、ジオール成分として１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等が工業的に容易に入手でき、かつ収縮特性も良好で好ましい。
【００２１】
本発明において用いる共重合ポリエステルにおいては、ジカルボン酸成分１００モル％およびジオール成分１００モル％の合計量２００モル％中、共重合成分が合計２０モル％以上、より好ましくは３０モル％以上とするのがよい。共重合成分が合計２０モル％未満の共重合ポリエステルは、フイルムにした際の結晶化度が高くなり、収縮仕上がり、溶媒によるフィルム端部での接合時の溶剤シール性が劣るので好ましくない。
【００２２】
ジオール成分中の結晶性を下げるための１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等の含有率はジオール成分全体の１〜３０モル％、好ましくは１３〜２３モル％の範囲とすることが必要である。このジオール成分が１モル％未満では伸びが小さく、また３０モル％を超えた場合はフィルムにした際の結晶化度が高くなり、収縮仕上がり、溶剤シール性が劣るので好ましくない。
【００２３】
またフィルムの素材となるポリエステルは、前記共重合ポリエステルだけを用いても、共重合ポリエステルにエチレンテレフタレート系ポリエステル、ブチレンテレフタレート系、シクロヘキサンテレフタレート系等のポリエステルを３０重量％以下の範囲で混合してもよい。また、滑剤、酸化防止剤、充填剤、着色剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種助剤（添加剤）を添加してもよい。
【００２４】
熱収縮性ポリエステル系フィルムは、前記のポリエステルあるいは混合物を成形することにより製造される。Ｔダイ法、チユーブラ法等既存の方法のいずれかにより、押出成形で原反フィルムを製造し、次いで延伸することにより製造される。また、延伸後、巻き取り前にコロナ処理が行われる。
【００２５】
熱収縮性フィルムの収縮が１軸方向か２軸方向かにより、また必要な収縮率により延伸方向と延伸倍率が調整される。ボトルの表示ラベル等に適用する場合には、１軸収縮フィルムが使用される。ガラス容器等の保護と内容物表示とを行うためキャップ部から底部にわたる全体を包む場合には２軸収縮フィルムが使用される。
【００２６】
例えば、１軸収縮フィルムの場合、未延伸フイルムが、加熱縦延伸ロールを用いて、ロール温度６０〜１２０℃にて１．０〜２．０倍、好ましくは１．０〜１．５倍延伸される。縦延伸後、テンターを用いて延伸温度６０〜１２０℃にて１．７〜７．０倍延伸され、６０〜１００℃の温度で熱処理された後冷却され、コロナ処理が行われた後、巻き取られる。熱収縮性フィルムの厚みは好ましくは２０〜１００μｍ程度、より好ましくは３０〜７０μｍ程度である。
【００２７】
コロナ処理の処理度は５〜３０Ｗ／ｍ2 ／min が好ましく、１０〜２０Ｗ／ｍ2 ／min ｗがより好ましい。この処理度ではＪＩＳ・Ｋ−６７６８で規定されるぬれ指数が４４dyne／cm以上となる。処理度が５Ｗ／ｍ2 ／min 未満ではコロナ処理によるフィルム表面の改質が不充分な部分が残る虞があり、３０Ｗ／ｍ2 ／min を超えると、ぬれ指数は十分であるが、フィルムのダメージが大きくなる場合があり、また使用電力が無駄になる。処理度が１０〜２０Ｗ／ｍ2 ／min であれば、使用電力が抑えられてフィルム表面の改質が充分なされる。
【００２８】
熱収縮性フィルムは７０℃の温水に１０秒間浸漬した際における、縦方向（ＭＤ方向）の収縮率と横方向（ＴＤ方向）の収縮率との和が５％以上が好ましい。本発明にて使用するアルカリ可溶性インキとしては、例えば特開平１１−２０９６７７号、特開２０００−８６９５１号に開示されたインキが好適に使用できる。
【００２９】
（実施例）
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに詳しく説明する。
（熱収縮性フィルムの調製）
ジカルボン酸成分がテレフタル酸９０モル％とイソフタル酸（ＩＰＡ）１０モル％、グリコール成分がエチレングリコール８０モル％と１，４−シクロヘキサンジメタノール２０モル％よりなる共重合ポリエステルを２７０℃で溶融押出して未延伸フイルムを得た。
【００３０】
その未延伸フイルムを、テンターにより延伸温度７０℃の雰囲気下で、横方向に４倍の延伸倍率で１軸延伸し、次いで熱処理を行って厚さ５０μｍのフイルムを得た。なお、熱処理後、巻き取り前にコロナ処理を行った。コロナ処理度の異なる熱収縮性フィルムを数種類調製し、コロナ処理面にアルカリ可溶性インキで印刷を施した。アルカリ可溶性インキとして「ニューダイエコロＳＲ−Ｆ」及び「ＳＲ−Ｃインキ」（大日精化工業（株）製）を使用し、インキ層の厚さを２〜１５μｍとした。また、熱収縮性フィルムは、７０℃の温水に１０秒間浸漬した際における、縦方向（ＭＤ方向）の収縮率が０％で、横方向（ＴＤ方向）の収縮率が７％で両方向の収縮率の合計が７％以上であった。
【００３１】
得られた熱収縮性フィルムを５００ｍｌＰＥＴボトルの熱収縮性ラベルとするため所定の大きさに切断し、溶媒（例えばテトラヒドロフラン）を使用して両端を接合して筒状の熱収縮性ラベルを形成した。その熱収縮性ラベルをＰＥＴボトルにかぶせ、７０〜８０℃の蒸気シュリンクトンネルを（水蒸気炉）を通過させてボトルに装着させた。その後、ラベルを装着したＰＥＴボトルを粉砕機で粉砕してフレーク状にした後、７０℃のアルカリ水溶液（１．５％ＮａＯＨ）に所定時間（例えば、１５分）攪拌しながら浸漬した後、ラベルのインキの剥離状態を目視で観察した。結果を表１に示す。
【００３２】
（比較例）
コロナ処理の条件が異なる点を除いて、前記実施例と同様にして熱収縮性ラベルの形成、ＰＥＴボトルへの装着及びアルカリ水溶液によるインキの剥離処理を行った。結果を表１に示す。
【００３３】
実施例及び比較例においてコロナ処理の度合いをＪＩＳ・Ｋ−６７６８のぬれ試験方法、即ち、ホルムアミドとエチレングリコールモノエチルエーテルの混合液を標準液として使用し、ぬれ指数として表す方法により確認した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（１） 結晶性を下げるためのジオール成分が共重合されたエチレンテレフタレート系樹脂を主成分としたポリエステル系フィルムに、アルカリ水溶液によるインキの剥離性を高めるためのコロナ処理を施すとともに、延伸して熱収縮性フィルムを形成した。従って、その熱収縮性フィルムをＰＥＴボトルの収縮ラベルとして装着した場合、使用後にＰＥＴボトルを７０〜７５℃のアルカリ水溶液で処理することにより、ラベルに印刷されたインキが悪くても９０％以上剥離され、ＰＥＴボトル及びラベルをポリエステル原料として好適にリサイクルできる。
【００３６】
（２） コロナ処理の処理度を５〜３０Ｗ／ｍ2 ／min とすることにより、ポリエステル系フィルムに対する印刷時のインキの密着性向上と、前記アルカリ水溶液での処理によるインキの剥離が完全になされるとともに、コロナ処理時のポリエステル系フィルム同士のブロッキングやポリエステル系フィルムの損傷が防止される。
【００３７】
（３） 結晶性を下げるためのジオール成分はシクロヘキサンジメタノールであり、その含有量が全ジオール成分１００モル％のうちの１〜３０モル％である。従って、工業的に入手し易いシクロヘキサンジメタノールを前記の範囲で使用することにより、前記の特性を有するポリエステル系フィルムが得られる。
【００３８】
（４） 熱収縮性フィルムにアルカリ可溶性インキで印刷を施した熱収縮ラベルをＰＥＴボトルに装着し、使用後に７０〜７５℃のアルカリ水溶液で処理してインキを剥離させるため、インキの剥離が従来より１０〜１５℃低い温度で行われる。従って、アルカリ水溶液を加熱するために必要なエネルギーが少なくなるとともに、アルカリ水溶液を所定温度に保つのが容易になる。
【００３９】
実施の形態は前記に限らず、例えば、以下のようにしてもよい。
○ コロナ処理は片面だけでなく両面に行ってもよい。
【００４０】
○ ポリエステル系フィルムは単層に限らず２層以上の積層構造としてもよい。例えば、印刷を施す面となる層を請求項１〜請求項３のいずれかの要件を満足するフィルムとし、他の層をそれ以外の組成のポリエステルフィルムとしてもよい。この場合も、アルカリ可溶性インキで印刷を施したポリエステル系フィルムを、７０〜７５℃のアルカリ水溶液で処理することにより、印刷されたインキを悪くても９０％以上剥離することができる。
【００４１】
○ ＰＥＴボトルのアルカリ水溶液による処理温度は７５℃より高くてもよい。温度が高くてもインキは完全に剥離できるが、エネルギーが無駄になるため、７５℃以下が好ましい。
【００４２】
○ 熱収縮性ラベルのインキの剥離はＰＥＴボトルにラベルが装着されたままの状態でアルカリ水溶液処理を行う方法に限らず、ラベルをＰＥＴボトルから外した状態、あるいはＰＥＴボトルをラベルごと砕いたものをアルカリ水溶液で処理してもよい。ＰＥＴボトルをラベルごと砕いた状態で処理すると、効率良くインキが剥離される。また、粉砕せずにラベルをＰＥＴボトルとともにアルカリ水で処理する場合は、粉砕工程が不要となり、リサイクルのコストが安くなる。
【００４３】
前記各実施の形態から把握される請求項記載以外の技術的思想について、以下に記載する。
（１） 多層構造のポリエステル系フィルムであって、印刷を施す面となる層が本発明のポリエステル系フィルムで構成されている。
【００４４】
（２） （１）のポリエステル系フィルムは延伸処理が施された熱収縮性フィルムである。
（３） 本発明において、ラベルが装着されたポリエステルボトルを粉砕せずに、ラベルとともにアルカリ水で処理する。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１及び請求項２に記載の発明では、従来より低温でアルカリ水溶液処理を行ってもポリエステル系の熱収縮性フィルム製のラベルのインキを悪くても９０％以上剥離できる。また、請求項３に記載の発明ではポリエステル系の熱収縮性フィルム製のラベルが装着されたＰＥＴボトルを従来より低温でアルカリ水溶液処理を行っても印刷インキを悪くても９０％以上剥離できる。
Claims (3)
- 酸成分がテレフタル酸、又はテレフタル酸及びイソフタル酸であり、かつ結晶性を下げるためのジオール成分が共重合されたエチレンテレフタレート系樹脂を主成分とした熱収縮性のポリエステル系フィルムにアルカリ可溶性インキで印刷を施した熱収縮ラベルであって、印刷を施す前の前記フィルムに処理度５〜３０Ｗ／ｍ2／ｍｉｎでコロナ処理を施すことにより、前記ラベルを７０℃１．５％ＮａＯＨのアルカリ水で１５分間浸漬した後、前記ラベルから印刷されたインキを剥離したときのインキの剥離が９０％以上であることを特徴とする熱収縮ラベル。
- 前記ジオール成分はシクロヘキサンジメタノールであり、その含有量が全ジオール成分１００モル％のうちの１〜３０モル％である請求項１に記載の熱収縮ラベル。
- 請求項１又は請求項２記載の熱収縮ラベルがポリエステルボトルに装着された後、７０℃１．５％ＮａＯＨのアルカリ水に１５分間浸漬した後、印刷されたインキを剥離させることを特徴とする熱収縮ラベルからの印刷インキの剥離方法。
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