JP4684400B2 - ラベル用コーティング剤及びプラスチック製ラベル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック製ラベルに傷防止機能を付与するために用いられるラベル用コーティング剤と、該コーティング剤が表面に塗布された防傷性に優れるプラスチック製ラベルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料用等の容器などには、商品名や製造者等を表示したり装飾性を高めるためにプラスチック製のラベルが付されている。しかし、このようなプラスチック製ラベルを装着した容器［例えば、ポリエチレンテレフタレートボトル（ＰＥＴボトル）、ガラス瓶など］は、製造ラインや輸送時に互いに擦れあうため、ラベル表面に傷が付きやすいという問題を有する。特に、近年需要が増加しているＰＥＴボトルの場合には収縮仕上がりの良好なポリスチレン系樹脂からなるラベルを用いることが好ましいとされるが、このようなポリスチレン系樹脂製のラベルはとりわけ傷が付きやすい。
【０００３】
従来、このような問題を解決するため、プラスチック製ラベルの外面側（被着体とは接しない側）に油性のオーバーコートニス（コーティング剤）を塗布することが行われてきた。しかし、従来のコーティング剤は、トルエン、ケトン類、エステル類などの有害な有機溶剤を含有しているため、環境保護及び安全衛生の観点から望ましくない。また、傷防止性やコーティング被膜の透明性の点でも十分満足できるものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、安全性の高い溶剤を使用でき、しかもプラスチック製ラベルの表面に塗布した場合に優れた傷防止機能を発揮するラベル用コーティング剤と、該コーティング剤が塗布された防傷性に優れるプラスチック製ラベルを提供することにある。
本発明の他の目的は、さらに透明性に優れたラベル用コーティング剤と、該コーティング剤が塗布されたプラスチック製ラベルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、コーティング剤に特定の成分、すなわち酸化ポリエチレンワックスを配合すると、溶剤として安全性の高いアルコール系溶剤を使用できると共に、プラスチック製のラベル表面に塗布した場合に高い傷防止機能を発揮することを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、プラスチック製ラベルの表面に塗布するためのコーティング剤であって、樹脂と酸化ポリエチレンとアルコール系溶剤とシリコーン油とを含有することを特徴とするラベル用コーティング剤を提供する。
前記酸化ポリエチレンの含有量は、樹脂１００重量部に対して、例えば０．５〜７重量部である。
本発明は、また、上記のラベル用コーティング剤が表面に塗布されたプラスチック製ラベルを提供する。
なお、本明細書では、上記の発明のほか、プラスチック製ラベルの表面に塗布するためのコーティング剤であって、樹脂と酸化ポリエチレンと溶剤とを含有することを特徴とするラベル用コーティング剤についても説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において用いる樹脂としては、溶剤に溶解又は分散可能なものであれば特に限定されず、印刷インキ用樹脂として一般に使用されるものを用いることができる。その代表的な例として、例えば、アクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、傷防止性が高く、透明性及び基材への密着性が良好である点でアクリル系樹脂が好ましい。
【０００８】
また、樹脂としては、環境保護及び安全衛生の観点から、安全性の高いアルコール（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなど）や水に溶解又は分散可能な樹脂が好ましい。このような樹脂は、通常、極性基を有するモノマーをモノマー単位として含んでいる。該モノマーとして、例えば、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシル基含有モノマー；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フタル酸、無水マレイン酸、イタコン酸などのカルボキシル基又は酸無水物基含有モノマーなどが挙げられる。特に好ましい樹脂には、水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ（solid）以上［例えば、２０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ（solid）］であるアクリル系樹脂が含まれる。
【０００９】
ラベル用コーティング剤中の樹脂の含有量は、塗布作業性などを損なわない範囲で適当に選択できる。
【００１０】
本発明のラベル用コーティング剤は、酸化ポリエチレンを含有している。酸化ポリエチレンとしては、特に限定されないが、粒子径が５〜４０μｍ程度（より好ましくは１０〜３０μｍ程度）、分子量が１０００〜４０００程度、融点が１００〜１２０℃程度、密度が０．９〜１（より好ましくは０．９３〜０．９８）のものが好ましい。粒子径が５μｍに満たない場合には充分な耐摩擦性が得られず、一方４０μｍを超える場合にはフィルム基材への塗布が困難となることがある。また、密度が前記範囲内であるものは耐摩擦性を特に向上させることができる。
【００１１】
酸化ポリエチレンの量は、樹脂固形分１００重量部に対して、例えば０．５〜７重量部、好ましくは１〜５重量部程度である。酸化ポリエチレンの量が０．５重量部未満の場合には傷防止性効果が小さくなり、７重量部を超えると形成されるコーティング被膜の透明性が低下しやすくなる。
【００１２】
本発明のラベル用コーティング剤は、さらにシリコーン油を含有しているのが好ましい。シリコーン油を添加すると、酸化ポリエチレンの量を低減できるという利点が得られる。すなわち、酸化ポリエチレンの配合量が０．５〜５重量部程度の少量であっても極めて高い防傷性が発揮されるとともに、コーティング被膜の透明性を高いレベルで保持できる。シリコーン油としては後記する溶剤（好ましくはアルコール系溶剤）に溶解する液状のポリオルガノシロキサンであれば特に限定されず、市販品を使用できる。このようなシリコーン油として、例えば、ジメチルシリコーン油、メチルフェニルシリコーン油、アルキル変性シリコーン油、ポリエーテル変性シリコーン油等が例示される。
【００１３】
シリコーン油の使用量は、樹脂固形分１００重量部に対して、例えば０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１８重量部、さらに好ましくは５〜１５重量部程度である。シリコーン油の使用量が少なすぎるとその添加効果（特に耐摩擦性の向上）が小さく、逆に２０重量部を超えると、コーティング被膜の強度が低下したり、被膜の付きが悪くなりやすい。
【００１４】
本発明のラベル用コーティング剤における溶剤は、樹脂及び酸化ポリエチレンの種類に応じて適宜選択、使用できる。該溶剤として、例えば、アルコール（メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、シクロヘキシルアルコール、２−メチルシクロヘキシルアルコール等）、炭化水素（ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン等）、エステル（酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル等）、ケトン（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、グリコール及びその誘導体（エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等）、水、これらの混合物などの印刷インキ用溶剤として通常使用される溶剤が挙げられる。これらの中でも、環境保護及び安全衛生の観点から、イソプロピルアルコール等のアルコールを主成分とするアルコール系溶剤が好ましい。酸化ポリエチレンはアルコール系溶剤であっても均一に分散可能である。
【００１５】
本発明のラベル用コーティング剤は、例えば、溶剤に樹脂と酸化ポリエチレン、及び必要に応じてシリコーン油を添加し、混合することにより調製できる。この際、酸化ポリエチレンは粉末状で添加してもよく、適当な溶媒に溶解又は分散した状態で添加してもよい。こうして調製されたラベル用コーティング剤は、必要に応じて希釈又は濃縮した後、ラベル表面に適用される。なお、前記ラベル用コーティング剤は、必要に応じて、安定剤、消泡剤等の適宜な添加剤を含んでいてもよい。
【００１６】
本発明のプラスチック製ラベルでは、ラベル表面に前記ラベル用コーティング剤が塗布されている。ラベルの種類としては、ベースフィルムがプラスチック製のものであれば特に限定されず、インモールドラベル、シュリンクラベル、ストレッチラベル等の何れであってもよい。
【００１７】
ラベルを構成するベースフィルムの材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂などが挙げられるが、本発明は、摩擦により傷が付きやすく、またトルエンや酢酸エチル等の有機溶剤で劣化しやすいポリスチレン系樹脂製のベースフィルムを有するラベルに特に有用である。
【００１８】
前記ポリスチレン系樹脂には、構成モノマーとして、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、ｐ−イソブチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、クロロメチルスチレン等のスチレン系単量体を１種又は２種以上含む樹脂が含まれる。
【００１９】
このようなポリスチレン系樹脂の代表的な例として、（ｉ）スチレン−ブタジエン共重合体（スチレン−ブタジエンブロック共重合体など）、（ii）合成ゴム（例えば、ポリブタジエン等）にスチレンをグラフト重合させた高衝撃性ポリスチレン（ＨＩ−ＰＳ）、（iii）スチレン−ブタジエン−重合性不飽和カルボン酸エステル共重合体、（iv）スチレン−重合性不飽和カルボン酸エステル共重合体、（ｖ）スチレン系単量体と（メタ）アクリル酸エステル系単量体との共重合体の連続相中にゴム状弾性体を分散させ、該ゴム状弾性体に前記共重合体をグラフト重合させた透明・高衝撃性ポリスチレン（グラフトＴＩ−ＰＳ；特開平７−３２４７７号公報、特開平９−３２８５６４号公報参照）、（vi）スチレン系単量体の単独又は共重合体（例えば、ポリスチレン）、及びこれらの混合物などが挙げられる。
【００２０】
ベースフィルムは、単層で構成してもよく、２層以上の積層体で構成してもよい。また、ベースフィルムは、未延伸フィルム、一軸又は二軸延伸フィルムの何れであってもよい。
【００２１】
さらに、ベースフィルムには、必要に応じて、ブロッキング防止剤、滑剤、充填剤、有機微粒子、紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、着色剤などの添加剤が添加されていてもよい。ベースフィルムの厚みは、ラベルとした際の取扱性、作業性等を損なわない範囲で選択でき、例えば１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜６０μｍ程度である。
【００２２】
ベースフィルムの少なくとも一方の面には、通常、印刷が施されている。印刷は、グラビア印刷等の慣用の印刷法により施すことができる。
【００２３】
ラベル表面への前記ラベル用コーティング剤の塗布法としては、特に限定されず、グラビアコーティング法等の慣用の塗布法を用いることができる。コーティング被膜の厚さは、透明性などを損なわない範囲で適宜設定でき、例えば０．２〜１０μｍ、好ましくは０．５〜３μｍ程度である。なお、ラベルのうち上記コーティング剤を塗布する面（ベースフィルムの一方の面など）には、コーティング被膜の密着性を高めるため、必要に応じて、アンカーコート層などが設けられていてもよい。
【００２４】
本発明のプラスチック製ラベルは、上記のように、ベースフィルム上に印刷を施し、被着体と接しない側の表面に前記ラベル用コーティング剤によるコーティング層を設けた後、目的に応じて、所望の形状に加工して使用される。例えば、シュリンクラベルの場合には、ベースフィルムのうち主延伸方向（通常、幅方向）が周方向となるように筒状に丸めて両端辺を溶剤等で接着し、長尺筒状のシュリンクラベル連続体とし、各ラベルに切断することにより筒状のシュリンクラベルとすることができる。このような筒状のシュリンクラベルは、通常、内容物を充填した容器に外嵌し、所定温度の熱風トンネルやスチームトンネルを通過させたり、赤外線等の輻射熱で加熱して熱収縮させることにより、該容器に装着される。
【００２５】
本発明のプラスチック製ラベルは、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルなどからなるプラスチック製容器、ガラス製容器、金属製容器等の被着体に装着、使用できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、コーティング剤が樹脂及び溶剤に加えて特定の成分を含有しているので、安全性の高いアルコール系溶剤を使用できると共に、プラスチック製ラベルの表面に塗布した場合に優れた傷防止機能が発現し、ラベル表面が擦れるような場合でも、傷が付きにくい。また、透明性に優れたコーティング被膜を形成することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２８】
実施例１
スチレン−ブタジエンブロック共重合体（スチレン含有量８６重量％、ブタジエン含有量１４重量％；分散しているブタジエン粒子の径０．０１〜０．０８μｍ；ＭＦＲ＝４．０〜４．５ｇ／１０分）（A1）と、グラフトＴＩ−ＰＳ（スチレン含有量５０重量％、メタクリル酸メチル含有量３０重量％、アクリル酸ｎ−ブチル含有量１２重量％、ブタジエン含有量８重量％；ＭＦＲ＝３．８〜４．３ｇ／１０分；分散しているブタジエン粒子の径：０．１〜１．２μｍ）（B1）と、上記と同様のスチレン−ブタジエンブロック共重合体（A1）とを共押出し、長さ方向に１．３倍、幅方向に５．３倍テンター延伸することにより、外面層（A1）/中間層（B1）/内面層（A1）の層構成を有する厚み５０μｍ［外面層及び内面層の厚み：各々３μｍ］のベースフィルムを得た。なお、上記のグラフトＴＩ−ＰＳにおいて、ブタジエンは、溶液重合により調製したスチレン−ブタジエン共重合体（スチレン含有量４０重量％）をスチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体に加えることにより樹脂中に組み入れた。
このベースフィルムの外面層の表面に、アクリル系樹脂のイソプロピルアルコール溶液（三菱レイヨン（株）製、商品名「ダイヤナールＬＲ９４３」、固形分４５重量％、重量平均分子量２４０００、ガラス転移温度４６℃、水酸基価４３ｍｇＫＯＨ／ｇ（solid））６５重量部に、酸化ポリエチレンワックスのイソプロピルアルコール分散液（（株）岐阜セラック製造所製、商品名「Ｘ−５１５９」、固形分１５重量％、平均粒子径２０〜２２μｍ、分子量２０００、融点１００℃、密度０．９５）を樹脂固形分に対して酸化ポリエチレンが１．５重量％となるように、またポリエーテル変性シリコーン油（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製、商品名「ＳＨ２９ＰＡ」）を樹脂固形分に対して１０重量％となるように添加し、さらにイソプロピルアルコールを２０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルを９重量部添加して調製したコーティング剤をグラビアコーティングして、コーティング被膜（厚さ１〜２μｍ）を形成し、シート状ラベルを作製した。
このシート状ラベルをロール状に巻回して得られた印刷ロールを所定の幅にスリットして複数個のロール状物とした後、各ロール状物を巻き戻し、印刷層側を内側とし且つベースフィルムの幅方向が周方向となるように筒状に丸めて両端部を接着し、長尺筒状の熱収縮性ラベル連続体を得た。この熱収縮性ラベル連続体を自動ラベル装着装置に供給し、各ラベルに切断し、内容物（お茶）を充填した内容積５００ｍｌの角形ＰＥＴボトルに外嵌し、スチームトンネルを通過させて熱収縮させることにより前記容器に装着した。
【００２９】
実施例２
酸化ポリエチレンワックスのイソプロピルアルコール分散液として、三井化学（株）製の酸化ポリエチレンワックス（商品名「三井ハイワックス４０５２Ｅ」、分子量３２００、融点１１０℃、密度０．９８）をイソプロピルアルコール中で細かく分散して調製した分散液（固形分１５重量％、平均粒子径１０〜２０μｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてシート状ラベルを得た。
【００３０】
実施例３
酸化ポリエチレンワックスのイソプロピルアルコール分散液として、三井化学（株）製の酸化ポリエチレンワックス（商品名「三井ハイワックス２２０ＭＰ」、分子量２０００、融点１０７℃、密度０．９３）をイソプロピルアルコール中で細かく分散して調製した分散液（固形分１５重量％、平均粒子径１０〜２０μｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてシート状ラベルを得た。
【００３１】
比較例１
酸化ポリエチレンワックスのイソプロピルアルコール分散液の代わりに、三井化学（株）製のポリプロピレンワックス（商品名「三井ハイワックスＮＰ０５５」、密度０．９０）をイソプロピルアルコール中で細かく分散して調製した分散液（固形分１５重量％、平均粒子径１５〜２５μｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてシート状ラベルを得た。
【００３２】
比較例２
酸化ポリエチレンワックスのイソプロピルアルコール分散液の代わりに、ポリエチレンワックスのイソプロピルアルコール分散液（（株）岐阜セラック製造所製、商品名「Ａ−２０Ｐ−１」、固形分２０重量％、平均粒子径１７〜１９μｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてシート状ラベルを得た。
【００３３】
評価試験
実施例及び比較例で作製したシート状ラベルの被膜物性を表１に示す。表１に示した試験方法は次の通りである。
【００３４】
（耐磨耗性）
学振式堅牢度試験機（（株）大栄科学精機製作所製、商品名「ＲＴ−２００」）にて、フィルムのコーティング面同士を、荷重３００ｇにて２００回往復させて、被膜の傷つき度合いを目視で観察し、次の基準で評価した。
○：傷が細い線状に付いている。
×：部分的に被膜が剥離している。
【００３５】
（光沢度）
ＪＩＳ規格Ｚ−８７４１に準拠して、デジタル変角光度計（スガ試験機（株）製、商品名「ＵＧＶ−５型」）において入射角、受光角共に６０°に設定し、次の基準で評価した。
○：光沢度がブランクの８０％以上であるもの。
×：光沢度がブランクの８０％未満であるもの。
【００３６】
（ヘイズ）
ヘイズメーター（（株）東洋精機製作所製、商品名「DIRECT READING HAZEMETER」）を使用してコーティング前のフィルムをブランクとし、ヘイズの増加を次の基準で評価した。
○：＋２％未満であるもの（デザインに全く影響することはない）。
△：＋２％〜＋５％の範囲内であるもの（デザインに多少曇りが生じるが、実用上問題となることはない）。
×：＋５％を超えるもの（デザインに悪影響を与え、商品価値を損なう恐れがある）。
【００３７】
【表１】

Claims (3)

1. プラスチック製ラベルの表面に塗布するためのコーティング剤であって、樹脂と酸化ポリエチレンとアルコール系溶剤とシリコーン油とを含有することを特徴とするラベル用コーティング剤。
2. 酸化ポリエチレンの含有量が、樹脂１００重量部に対して０．５〜７重量部である請求項１記載のラベル用コーティング剤。
3. 請求項１又は２に記載のラベル用コーティング剤が表面に塗布されたプラスチック製ラベル。