JP6514208B2 - 再資源化を容易にする収縮包装ラベルコーティング - Google Patents
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Description
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号に対する優先権を主徴する。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。
本発明は、プラスチック容器の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。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種または複数種の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。
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。
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、コーティングは剥離される。
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。
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。
実施例
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浴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のカスタム混合物で、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (28)
- 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)前記コーティングが高温腐食性溶液中での前記ラベルの取り外しを可能とし、
c)前記コーティング組成物が、
i)約25℃を超えるTgを有する少なくとも1種の第1の樹脂と、
ii)50℃を超えるTgを有する少なくとも1種の第2の樹脂と、を含み、
前記コーティング組成物が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に加水分解性であり、
前記高温腐食性溶液が65℃から90℃の間の温度を有する、方法。 - 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)前記コーティングが高温腐食性溶液中での前記ラベルの取り外しを可能とし、
c)前記コーティング組成物が、
i)約25℃を超えるTgを有する少なくとも1種の第1の樹脂と、
ii)50℃を超えるTgを有する少なくとも1種の第2の樹脂と、を含み、
前記コーティング組成物における前記樹脂の各々が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に加水分解性であり、
前記高温腐食性溶液が65℃から90℃の間の温度を有する、方法。 - コーティング組成物がコートされたラベル基材であって、前記コーティング組成物が、
a)約25℃を超えるTgを有する少なくとも1種の第1の樹脂と、
b)50℃を超えるTgを有する少なくとも1種の第2の樹脂と、を含み、
前記コーティング組成物が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に加水分解性であり、
前記高温腐食性溶液が65℃から90℃の間の温度を有する、ラベル基材。 - コーティング組成物がコートされたラベル基材であって、前記コーティング組成物が、
a)約25℃を超えるTgを有する少なくとも1種の第1の樹脂と、
b)50℃を超えるTgを有する少なくとも1種の第2の樹脂と、を含み、
前記コーティング組成物における前記樹脂の各々が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に加水分解性であり、
前記高温腐食性溶液が65℃から90℃の間の温度を有する、ラベル基材。 - 請求項1または2に記載の方法によって塗布されたスリーブラベルを巻き付けた製品。
- a)約25℃を超えるTgを有する第1の樹脂と、
b)約50℃を超えるTgを有する第2の樹脂と、
c)第3の樹脂と、を含み、
少なくとも1種の前記樹脂が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に加水分解性であり、
前記高温腐食性溶液が65℃から90℃の間の温度を有する、コーティング組成物。 - 前記第1の樹脂および前記第2の樹脂の少なくとも1つがポリエステル樹脂である、請求項6に記載のコーティング組成物。
- 少なくとも1種の前記樹脂が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に溶解性である、請求項6に記載のコーティング組成物。
- 前記第1の樹脂および前記第2の樹脂の少なくとも1つがポリエステル樹脂である、請求項8に記載のコーティング組成物。
- 前記第3の樹脂が25以上の酸価を有する、請求項6から9のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
- a)約25℃を超えるTgを有する第1の樹脂と、
b)約50℃を超えるTgを有する第2の樹脂と、
c)第3の樹脂と、を含むコーティング組成物であって、
前記コーティング組成物が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に加水分解性であり、
前記高温腐食性溶液が65℃から90℃の間の温度を有する、コーティング組成物。 - 前記第1の樹脂および前記第2の樹脂の少なくとも1つがポリエステル樹脂である、請求項11に記載のコーティング組成物。
- 前記コーティング組成物または少なくとも1種の前記樹脂が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に溶解性である、請求項11に記載のコーティング組成物。
- 1つの樹脂が25以上の酸価を有する、請求項11に記載のコーティング組成物。
- 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)前記コーティングが高温腐食性溶液中での前記ラベルの取り外しを可能とし、
c)前記コーティング組成物が、
i)約25℃を超えるTgを有する第1の樹脂と、
ii)約50℃を超えるTgを有する第2の樹脂と、
iii)第3の樹脂と、を含み、
前記コーティング組成物が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に加水分解性であり、
前記高温腐食性溶液が65℃から90℃の間の温度を有する、方法。 - 前記コーティング組成物または少なくとも1種の前記樹脂が高温腐食性溶液中で少なくとも部分的に溶解性である、請求項15に記載の方法。
- 1つの樹脂が25以上の酸価を有する、請求項15に記載の方法。
- 請求項1から4のいずれかのコーティング組成物がコートされたラベル基材。
- 請求項15に記載の方法によってコーティング組成物が塗布されたラベル基材を巻きつけた製品であって、前記ラベル基材がスリーブラベルである、製品。
- 製品からラベル基材を取り外す方法であって、
請求項18に記載のラベル基材が取り付けられた製品を高温腐食性溶液中に配置する段階と、
前記製品から前記ラベル基材を取り外す段階であって、前記コーティング組成物を前記高温腐食性溶液に十分な期間曝露することによって前記取り外す段階が起こる、取り外す段階と、を含む、方法。 - 前記ラベル基材が、前記製品に適合するように収縮した収縮スリーブラベル基材である、請求項20に記載の方法。
- 前記ラベル基材が、前記コーティング組成物を含む継ぎ目を有し、前記取り外す段階が前記継ぎ目を開放する段階を含む、請求項20または21に記載の方法。
- ラベル基材を備えた製品を再資源化する方法であって、
請求項18に記載のラベル基材が取り付けられた製品を高温腐食性溶液中に配置する段階と、
前記製品から前記ラベル基材を取り外す段階であって、前記コーティング組成物を前記高温腐食性溶液に十分な期間曝露することによって前記取り外す段階が起こる、取り外す段階と、
前記ラベル基材が取り外された前記製品を再資源化する段階と、
を含む、方法。 - 前記ラベル基材が、前記製品に適合するように収縮した収縮スリーブラベル基材である、請求項23に記載の方法。
- 前記ラベル基材が、前記コーティング組成物を含む継ぎ目を有し、前記取り外す段階が前記継ぎ目を開放する段階を含む、請求項23または24に記載の方法。
- 前記高温腐食性溶液が12以上のpHを有する、請求項1、2及び15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記高温腐食性溶液が12以上のpHを有する、請求項3または4に記載のラベル基材。
- 前記高温腐食性溶液が12以上のpHを有する、請求項6または11に記載のコーティング組成物。
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