JPH07507397A - 剥離可能ラベル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 剥離可能ラベル 本発明は吹込成形されたプラスチックびんまたはその他の容器にラベルを付ける ようにされた種類の打抜き金型内ラベルを用いての金型内ラベル付けに関する。

この種のラベル付は方法及び物品は、ラベルが、容器成形工程中に容器を成形す る金型内に保持されるために「金型内」と称される。

本発明は、天然セルロース紙ラベルを用いるよりもむしろ、ポリマーラベルを用 いての金型内ラベル付けに殊に適用される。ポリマーラベルは、高密度ポリエチ レン（ＨＤＰＥ）のようなプラスチック樹脂の吹込成形により作られる容器また はその他の物品のラベル付けにおいて紙ラベルよりもすぐれた多（の審美的及び 機能的利点を与える。ＨＤＰＥスクイーズボトルのようなプラスチ・ツクボトル が、ヘアシャンプーのような製品を包装するのに使用されるときには、ポリマー ラベルを用いた包装は、シャワー中で持ちこたえられないであろうしかつ魅力的 な外観を有しない紙ラベルを用いた包装よりも、一般に消費者によりアピールす る。多くの応用において、ポリマーラベルの使用は、外観、取扱い、性能、耐湿 性、−散性、耐久性及びラベル付けされるべき容器との相客性の理由で要求され る。例えば、低モジュラスのプラスチックラベルは、ラベルがしわを生じたり裂 れたりせずにホルトと一緒に曲がりつるように、一般にはスクイーズポトルのた めに要求される。またポリマーラベルは、ラベル上の標識のみが消費者に容易１ こ観ることができるような「ノーラベル・ルック」を有する透き通った、ある（ １（ま実質的に透明なラベルの製造も可能とする。

天然紙ラベルが成形プラスチック物品のリサイクリングにおいて相性力（悪０こ とは認識されている。多くの応用において、ポリマーラベルを用いての自然なＬ Ｘし薄着色プラスチック容器の金型内ラベル付けも、製造中（殊に始動期間中） １こ発生されるスクラップびんの即時使用に関し、また消費者後のリサイクリン グ；こ関しての両方でリサイクリングに関する問題を与える。製造中に、ラベル は、殊に理セ的なびん成形温度及びその他の条件がまだ確立及び安定化されてい ない生産ライン始動期中に、成形されつつあるびんに見当はずれ位置に適用され ることがありうる。プロセスコントロールのドリフトによって引き起こされるス クラップびん、あるいはそのようにして成形される「スタート・アップびん」は 、それらを破砕または細断しモして吹込成形操作のための樹脂供給にそれらを再 加入させることにより直ちにはりサイクルされない。そのようにすると、ポリマ ーラベルを装飾している印刷インキによってメルトが汚染されてしまうであろう 。そうではなく、誤ってラベル付けされたびん、あるいはスクラップびんは廃棄 されなければならず、これは樹脂を浪費し、そして埋め立てごみ処理の重荷とな るものであり、あるいは汚染するインキ付きのラベルは、びんが樹脂のリサイク ルのために破砕される前にスタート・アップびんから取り除かれなければならな い。汚染性インキの除去は、汚染性インキを除去するのに充分な程度にまでラベ ルないしラベル表面を単り削り取りそして剥がし取ろうとする試みは普通不充分 であるので、各びんのラベル付き部分全体を切り出すことをしばしば必要とする 。いずれの場合にも、そのような使役は労働集約的であり、低賃金労働の雇用者 の下請けを必要とし、極めて低密度の包装状態下での取扱い、輸送及び貯蔵の付 帯コストを伴うことになろう。

消費者のびんの使用及び返還に引き続くリサイクリングに関して、同様な問題が 与えられる。消費者またはリサイクリング機関は、前述の不都合及び労働集約的 工程のほかは、汚染性インキを除去する簡易な方法ギ持たない。印刷されたプラ スチックラベルをそのままでリサイクルすることは、暗色再粉砕物を中心層中に 埋めるようにした多層容器に限定される。これは厚い容器壁をもたらす。透明ま たは薄Ｗ薄色容器のリサイクルは、それにより抑制され、そしてリサイクル可能 性に気をつかう消費者は、びんで販売される製品の使用に気が進まなくなる。

本発明はこれらの問題を克服する。金型内ラベル付けは、各ラベル内にラベルを 構成しているブライ同志の間に一つの制御された分離界面を与えるようなやり方 で実施される。この分離界面は、ラベルの印刷された面がラベルの残部及び成形 びんから容易に引き離されるようにする。始動期間中にスクラップびん（前に「 スタート・アップびん」と称した）が形成されたとき、あるいは偶発的スクラッ プびんが製造の後段で形成されたならば、ラベルの印刷面は直ちに剥がされるこ とができ、そしてスクラップびんは色汚染を生じさせることなく破砕し、…脂供 給物に再加入させたホッパーに直ちに供給される。消費者もびんを返還する前に ラベルの印刷面を容易に除去でき、あるいはそれらはリサイクル機関において容 易に除去されうる。

本発明の概念は、分離界面を含む積層フィルム材料の金型内ラベル素材の提供で ある。このフィルム材料は、それぞれに１枚またはそれ以上のフィルム層を含む 、二つのポリマーフィルムプライを含む。二つのフィルムプライは、相互に接触 しておりそしてその分離界面のところで接合される一対の接触内側面のところで 相互に相異なる組成の表面を呈している。そのフィルムブライの一方は、印刷可 能な金型内ラベル表面素材を含む。他方のフィルムブライは、ラベルコア及び接 着剤、好ましくは熱活性化性接着剤を含む。それらのフィルムブライは、分離界 面のところで制御された相互の親和性を有し、そして、ラベルが印刷され、素材 から切り出され、そして金型内の吹込パリソン上、もしくはその他の基板上に固 着のために配置されるときに、分離界面のところで素材に掛けられる最大分離力 に耐えるのに充分に高い程度にまで相互に接着している。しかしながら、それら のフィルムブライは、印刷、打抜き及び配置の間に付された最大分離力よりも大 きな剥離または分離力の負荷の下で分離界面において相互にきれいにかつ容易に 分離されつるに充分に低い程度にまで相互に接着しているけれども、前者の力は ５業では一般に苛酷なものであると認められてきている。例えばトーンブツシュ 等の米国特許第４．８８３．６９７号中の金型内ラベル素材への応力の検討参照 されたい。換言すれば剥離によって掛けられる分離力は、印刷、打抜き及び配置 によって掛けられる最大分離力よりも大きく、そして二つの分離力のレベルの差 は、一方では信頼性あるラベルの印刷、打抜き、配置及び固着を、そして他方で は信頼性ある最外フィルムプライの剥離を与えるの充分でありうる。

本発明は、以下のさらに詳しい説明及び非常に図式的または略図的である添付図 からさらに充分に理解されよう。添付図において、図１は本発明で意図された同 時押出金型内ラベルフィルムを図示し１図ＩＡは本発明で意図されたもう一つの 金型内ラベルフィルムを図示し１図２は本発明の方法で使用される印刷、乾燥、 ノーチング及び段積みラインの提示であり１図３は図２に見られるラベル素材の 段積みから打抜かれた個々のラベルの段積みを示す見取図であり１図４は、成形 操作における段積みされた個々のラベルの使用を図示し、ラベルの挿入中の開位 置にある金型の略図断面における上面図を含んでおり：図５は閉位置にある同一 の金型の略図断面の側面図であるが、図示の簡略のために空で示されており１図 ６は、金型・１４によって作られた金型内ラベル付与びんの略図断面の上面図で あり１図７は、図６と同様な図であり、本発明により意図されたやり方でラベル の残部から剥離され始めているラベルの面を示している。図８は同様なラベル付 き容器が分級のために粒子に粉砕されている本発明の別の態様を人工的に調整し た方式で図示している同様な図面である。図８Ａは図８の一部分を拡大した尺度 で示している。図面において見られるフィルム、ラベル及びびんの厚さは図示の 簡明のために極めて誇張されている。

図１に示された複合または層状ラベルフィルム材料１０は層１２．　１４．　１ ６及び１８を含む同時押出物である。層１２は印刷可能表面材層であり、層１４ は以下に説明されるような分離界面Ｓを画定する層の一つである。層１２及び１ ４は、−緒になって多層第１または剥離可能フィルム表面プライ１５をなしてい る。

層１６は、複合ラベルフィルムから切断されるラベルの剛性に寄与するコアまた は剛性化層である。適切な剛性は、正しい印刷、ンーテング、打抜き及び金型内 へのラベルの歪のない配置（転送及び挿入）に対して必要であり、この点は１９ ９１年９月９日出願の同一譲受人の係属中の出願米国ノリアル第０７／７５６゜ ５５６号により詳しく検討されている通りであり、この開示はこの明細書におい て充分に繰り返される如く参考として導入される。層１８は熱活性化性接着剤か らなる。層１６及び１８は一緒になって多層第２または非剥離性フィルムプライ １９を構成する。プライ１５及びプライ１９は、それぞれ表面プライ及びコアプ ライとも称されうる。同時押出ラベル素材は、該米国シリアル第０７／７５６゜ ５５６号に記載された方式で押出され、熱間延伸されそしてアニールされるのが 好ましいが、明確な制御された分離界面が同時押出プライの間に形成されるとい う著しい差異を条件とする。すなわち、同時押出は層１４と１６の間に分離界面 を画定するような材料を用いてかつそのような方式で実施される。この分離界面 は、同一譲受人のフリートマン米国特許第４．９２５．７１４号の「剥離可能界 面１７」に性質が類似てあり、その開示はこの明細書に充分に繰り返えされる如 く参考として導入される。緊常に接触している層１４及び１６は異なる組成であ り、また層１４及び１６の接触している表面、すなわち第１及び第２フィルムプ ライ１５及び１つの接触している内側面の対、は分離界面Ｓのところで接合され ている一対の内側面において制御された非相容性を有する組成の表面を相互１こ 呈している。

前記の係属中の出願の教示と一致して、熱間同時押出物の好ましい全厚は、約２ ０ミルであり、５１の伸張比における熱間延伸の後に約４ミルの全厚を生じさせ る。明らかに、軌間同時押出物の厚さ、延伸の程度及び延伸フィルムの厚さは、 すへて変動されうる。現在のところ好ましい構成において、延伸後の層１２゜１ ４．１６及び１８の概略の厚さは、それぞれ０．　５．　１．　２及び０．５ミ ／しであるが、重量％によるそれらの層の組成は、下記の通りである。

層１２　ポリプロピレンホモポリマー　５０エチレン・酢酸ビニルコポリマー　 ５０層１４　ポリプロピレンホモポリマー　１００層１６　ポリエチレンブレン ド（下記参照）　１００層１８　熱活性化性接着剤　２５ ポリプロピレンホモポリマー　２５ エチレン・酢酸ビニルコポリマー　４５助剤　５ 上記の組成において言及されたポリエチレンブレンドは低及びそれよりも高し） 密度のポリエチレンのブレンドであり、その正確な比率は特定の応用１こつし＼ ての柔軟性、剥離、層厚及び生産速度のような因子の間での最良の釣合いによっ て左右される。一般的には低密度ポリエチレンのより大きな比率は、分離界面１ こおけるより容易な剥離を与え、そしてより高密度のポリエチレンのより大きな 比率（ま剛性を与えそしてより薄い素材が良好に打抜きされそして配置されうる よう（こし、及び／または生産速度を増大せしめる。異なる密度のポリエチレン の好ましく１比７はこの出願の日付現在で決定されていない。しかし、上記の配 合に反映されているように、低密度ポリエチレンが含まれるべきであること、そ してより高ＬＶｉ度のポリエチレン（中及び、／または高密度）がそれとブレン ドされるべきであることは、指標である。好ましい割合または比率は通常的試験 により決定されよう。

層１６への微細粒の添加による核化は、ポリマー結晶度を増大させそしてその層 の剛性を増加するのに使用されうる。このようにすると、全体としてのラベルの 厚さは減少てき、及び／または同様な厚さの第１及び第２フイルムブライ、ある いは相対的に薄いプライ１９（プライ１９を相対的により剛性として）を有する ラベルが与えられつる。

熱活性化性接着剤は、オハイオ州ブルー・アノツユのＨ，Ｂ、フラーによって製 品番号ＨＭ７２７で販売されている特許製品てあり、エチレン・酢酸ビニルコポ リマー（ＥＶＡ）　、ポリエチレンワックス及びＨＤＰＥへの接着を達成するの に有効な増粘剤のブレンドからなる。その接着剤自体は、良好に押出されるのに は余りにも「水ぼく」または低粘度であろうが、そのメルトはＥＶＡと良好に混 合する。ＥＶＡは、押出物を剛性にするが、押出物に加工するには余りにも粘着 性である。なんとなればそれは星かい間にそれと接触される加工ロールに粘着し て接着剤層または積層体を破損する傾向があるからである。ポリプロピレンの添 加は、稠組状の背骨構造を与え熱間延伸及びその池の加工のためにすぐれた熱安 定性を押出物に与える。

静電防止剤が接着剤含有装入物（層１８のための装入物）に配合され、それと均 一にブレンドされる。使用される静電防止剤の量は特定の配合及び加工条件につ いて変化されうるものであり、ここで使用されている５％の量は典型的なもので ある。静電防止剤は、接着剤装入物にのみ添加されうるので効率的に使用される 。従って接着剤含有装入物のみに静電防止剤を添加することは局所的に塗布され る静電防止剤の欠点なく、使用の特異性及び効率性を与える。ある種の応用１こ おいて、中央層装入物ならびに底層装入物中に、あるいは中央層装入物のみに静 電防止剤を含めることも有利でありうる。

説明の特定の接着剤層組成における使用静電防止剤は、ヘキストセラニーズによ って、製品番号Ｅ１９３６の下に販売されており、ノくルクで添加されたときに は表面へ向けてブルーム化しそして極微量の大気湿気を引き付ける親水作用によ って静電荷を消滅させるタイプのもである。ラベル印刷工程を妨害することがあ る表面層での湿気の集合は、接着剤層のみに静電防止剤を添加することによって 回避される。接着剤層表面に収集された水分は金型内ラベル付は工程においての 容器へのラベルの接着を妨害しない。その水分は高い成形使用温度によって気化 または消滅されるが、接着を妨害しないような少量であると信じられる。

上記の構成において、層１２は主として、ラベル素材を印刷可能となす機能を有 する。若干の例においては、図ＩＡの構成におけるように、層１２を省くことは 許容しうる別態様である。この構成において層１４ａは印刷受理表面として直接 に露出されており、このものは、実際の印刷に先立って公知方法でコロナ処理等 により印刷可能とされる。そのような構成において、第１または剥離性フィルム ブライは、単一層１４ａからなる単層表面ブライ１５ａてあってよ（、層１４ａ 、１６ａ及び１８ａの組成は、層１４．１６及び１８について前述したようなも のでよいが、それらの厚さは層１４ａ、１６ａ及び１８ａのそれぞれについて・ 　０．５．２．５及び領　５てありうる。層１６ａ及び１８ａは、−緒になって 多層第２または非剥離性フィルムブライ１９ａを構成する。

上述のように、分離界面を画定する表面及びコアブライの層の現在のところ好ま しい組成は、所望の分離特性を生じさせるのに充分な量の相異なるポリオレフィ ン類からなり、最も好ましいポリオレフィン類は現在のところポリエチレン及び ポリプロピレンホモポリマー類である。これらは、前述の順番と逆に、例えばポ リエチレンブレンドからなる層１４及びポリプロピレンホモポリマーの層１Ｇ、 としてよいが、これはポリエチレンびんにラベル付けするときには余り好ましく ない。そのように順序を逆にしてさえも、ラベル構成全体の適当な性能、そして インキ受理層及び接着剤層との殊に適切な相容性が達成される。印刷可能表面材 層及び接着剤層の現在のところ好ましい組成は、オレフィンポリマー類と、エチ レン・酢酸ビニルコポリマーのようなオレフィンモノマー及びエチレン性不飽和 カルボン酸もしくはエチレン性不飽和カルホン酸エステルのツボリフ−類と、の ブレンドからなる。従って、多層の表面及びコア層のそれぞれは、オレフィンポ リマーの層と、オレフィンポリマー、及びオレフィンモノマーとエチレン性不飽 和カルボン酸もしくはエチレン性不飽和カルボン酸エステルのコポリマー（例え ばエチレン・酢酸ビニルコポリマー）のブレンドからなる層を含んでいる。

図２に略図示したように、自己巻きロール２４の形で供給されてもよい。同時押 出、熱間延伸素材は、印刷プロセス２６において印刷または装飾され、そして熱 、ＵＶ線等によって乾燥されうる。その印刷または装飾は、所望によっては保護 ラッカーによってカバーされてもよい。

印刷及び乾燥に引き続いて、素材は、紙裏打ラベル素材のシーテングについて公 知の方法と同様にしてフーテング及び段積されうる。切断ステーションは図２に 矢印Ｃで示されている。切断された矩形シートは捕集されて段積３０を形成する 。この段積は１００枚、２００枚またはそれ以上のシートを自みつる。図示の明 瞭化のために、図面では、シートの厚さは著しく誇張されており、段積３ｏは従 って比較的少数のシートのみで構成されているように示されている。段積内の各 シートは、ノート処理された材料から数個の個々のラベルが打抜きされるような 材料を与えるように意図されている。

個々のラベルは、ラベル素材の段積３０から個々のラベルの段積３２を打抜く中 空パンチまたは切断ダイス（図示せず）により公知方法で形成される。例えば図 ３に見られる個々のラベルの９個の段積３２の列は、矩形段積３０がら同時に打 抜きされうる。あるいは、ラベルはシーテングせずにウェブがら回転式または往 復式手段によって打抜きされ、次いで集めて段積としてもよい。いずれの場合に も、廃材のマトリックス（図示せず）が残される。個々のラベルの段積３２は、 紙裏打ラベルで従前用いられているものと同様な方式で適当にラッピングまたは 包装することにより（図示せず）、安定化される。安定化された段積３２は次い で、吹込成形びんが製造されている場所（これはしばしばラベル製造の場所と異 なる所である）へ移動または輸送される。

びん製造の場所で、個々のラベルの段ｆｊ［３２は、図４にマガジン３４によっ て略図示されている公知のタイプの分配マガジンに装入される。例えば、ラベル はハネ手段３６によってマガジンの前面へ進められることができ、そしてバネ式 または機械的引込リティナーフィンガーまたは爪３８により、ピックオフのため に軽く保持される。ロボット式ラベル供給ヘッド４０は、ヘッド４ｏの内部手段 （図示せず）により前進させられてマガ／ン３４によって与えられる前面ラベル をピックオフし、並進シリンダ−４１の作用により、ヘッド及び単一ピンクオフ ラベル３２ａの開口吹込金型４４中への並進運動のために引き込められ、金型の 内側表面上の適正位置にピンクオフラベル３２ａを適用するために再び前進させ られ、そしてそれを放出するようにされた真空キヤ・ノブ４２を有する。ラベル は、次いで、ラベル供給ヘッド４０が引き込まれている間に多岐真空ライン４６ を介して金型壁へ加えられる真空によって金型内の所定位置に正確に保持される 。金型の内側への真空ライン出口は、ラベルが金型キャビティの部分を適正に占 めるように、図示の如く、金型の内側面を同一平面てであってよい。換言すれば 、好ましくはラベルの厚さあるいはラベルの厚さの一部を受け入れるための凹所 が金型の内側表面にはない。

ＨＤＰＥまたは類似の熱可塑性プラスチ、り１酎脂（その材料は図示されていな い溶融樹脂の溜から公知法で供給された）の高温加工品またはノくリソン（図４ 及び５に示されていない）は、金型の中へ供給され、金型が閉じられ、モして／ ＜リソンが公知方法で膨張させられて成形容器の形成が完了する。高温ノクリソ ンがラベルの接着剤＆ＩＷ層１８と接触されるにつれて、その接着剤の活性化が 触発される。前述のように、もしラベルの厚さの全体が金型の内側表面上（表面 中てはない）にあれば、ラベルは加工物中に埋め込まれるようになりそれに接着 され、かくして容器表面と同一表面にある完全はめこみラベルが与えられ、そし てそれはびんのための装入物の一部分を置換し、従ってそれを節約し、何らかの 検出される顕箸な１度までびんの構造的一体性を失わせることがない。

図６は、直上に説明したように金型内ラベル付けされた成形びんＢの断面を示し ている。ラベルＬはびんの壁の中にはめこまれている。ラベルは分離界面Ｓで強 固に接合された第１及び第２フイルムプラ伺５及び１９を有している。第１及び 第２フイルムブライ１５及び１９の間のブライ間接着力は、ソーティング、打抜 き、供給及び（びんが形成されるときの）びんへのラベルの金型内１寸着の間に 、分離界面Ｓのところてラベル材に負荷される最大プロセス分離力に耐えるのに 充分に高い。しかしこれらのフィルムブライは、ラベル加工中に出合う前述の最 大プロセス分離力よりも大きなある分離力の負荷の下ては界面Ｓのところて相互 にきれいにかつ容易に分離されるに充分に低い程度に、相互に接着している。

先に引用した米国特許第４．９２５．７Ｌ４号において指摘されているように、 分離界面Ｓのような界面における面間剥離強度はいくつかのパラメーターの関数 であり、そのパラメーターにはその池のものの中でも、二つの非類似ポリマー眉 の本質、界面を画定する同時押出層の一方または両方における添加剤の存在及び タイプ、一方または両方の層における顔料の存在または不存在、ニップローラー によって与えられる圧力及びその温度、及び層の熱的エージングが包含される。

いくかのパラメーターは所望の剥離強度を与える役割を演じるが、その所望の剥 離強度は日常的な試行錯誤調整を介して達成されうる。現在のところ最も望まし いと信じられる強度を以下に規定する。

分離は、一方ては一体剥離により、あるいは破砕、細断またはチョッピングによ り達成されうる。両方の場合に、その目的は汚染樹脂を他の樹脂から分離するこ とてあり、相異なる樹脂材料を分離することではない。一体剥離により、図７に 見られるように、剥離可能フィルムブライ１５を横方向に戻すように剥離するこ とにより手で達成されうる種類の剥離が意味される。ラベルはびんの中にはめこ まれているけれども、剥離作用は、ラベルの縁をほじることにより、ラベルに下 向き荷重をかけるようにしながらラベルの縁の上に擦り力をかけて内向きに刃無 しナイフまたは同様な道具を押し付けることにより、開始されうる。剥離が開始 された後、ブライ１５をつかみ、手で引っ張る。剥離作用は剥離可能フィルムプ ライまたは表面ブライ１５と残部の非剥離性フィルムブライまたはコアブライ１ ９との間の界面にわたり連続的に漸進的に進行する。

この方式での剥離可能面ブライのびんからの分離は、リサイクル目的のびん素材 の大部分からの印刷インキの所望の分離を充分に達成して、インキで汚染されて いないびん素材を残留させる。一体剥離による分離は、一般的には、消費者がリ サイクルのために使用済容器を返還または引き渡すときに剥離を行うように期待 されているときに、頼りになるであろう。このプロセスは、上記の手による除去 を機械的に模倣するような適当な手段により、あるいは鳥の羽根とりのための周 知の「チキン・ピッカー」装置に類似の作用でラベルの表面に力を加えるように 置かれる剛直的に折曲するゴム製ブソソヤーフィンガーの軸回転式円筒列または 同様なもの（図示せず）を用いることにより、商業的または工業的リサイクル操 作において自動化されつる。

破砕、細断またはチョッピングによる分離は破砕その自体中の剥離界面での分離 と次の粒子分級との両方を含む。分級工程は、破砕がらもたらされる粒子を二つ の級：　（１）汚染物（インキ）を含む粒子及び（２）汚染物を含まない粒子、 に分離する。その目的は汚染された樹脂を樹脂材料の大部分から単離することで あり、相異なる種類の樹脂を分離することではない。破砕操作は、破砕機５ｏを 通過中のラベル付きびんＢを示す図８及び８Ａにおいて極めて略図的かつ人工的 に調整された様式で簡明のために表されている。破砕はフィルム材を高い機械的 応力にけし、従って分離界面Ｓが、破砕によって形成されている粒子をこの界面 のところで分裂させるのに充分な分離力を受ける。結果は、図８Ａの分割線Ｄ− Ｄの両側に見られるように、二つの級の粒子である。一方の級の粒子（分割線り 一りの右側）は全体がびん材料からなり、あるいは全体がコアブライ１９の材料 からなり、あるいは一部で両者からなる。他の級の粒子は、全体が表面プライ１ ５の材料からなる。これらの級の粒子は、次いで遠心または浮遊のような任意の 周知分級技術を用いて分離される。その技術は粒子の級の間の密度もしくは比重 の差を用いて分離を完結する。

若干の情況下では、びんをラベル領域で部分的にのみ破砕することにより、リサ イクルするのが最も効率的あるいは経済的である。従って、びんのラベル付き側 を破砕手段に、ラベルを全体的にまたは部分的に除去するのに必要な程度に係合 させ、びんの残部をすべて再溶融のために残すようにできる。そのような除去の 次には、もしも汚染表面プライから以外の除去材料の量が価値を生じるものであ れば、粒子分級を行うことができる。若干の場合には、破砕条件の非常に正確な 調整によって、剥離可能フィルムプライ単独を分離界面において分離させるのに 充分な程度にまで、そのようなプライ単独の細断または破砕によって除去されつ るようにすることさえできる。その場合には、次の再分級工程の必要または目的 がないであろう。そのようなプロセスは手によるがまたは自動化手段による一体 剥離の代替でありうるであろうし、若干の条件下では、一体剥離におけるように 粒子分級の必要性を回避しつつ、一体剥離よりも一層効率的であろう。

破砕を用い次いて密度に基づ（粒子分級が行われるときには、一方ではびん素材 及び非剥離性フィルムプライまたはコアプライのための材料、そして他方では剥 離可能フィルムプライまたは表面ブライのための材料は、良好な分級をなすため に充分に相異しなければならない。一般使用におけるポリエステルびんの比重は 、一般に比較的高く、例えば約１２５であり、そしてビニルびんのそれは約１３ または１．４であるから、剥離可能フィルムブライまたは表面ブライのために選 択される材料は、一般的に、例えば約０．　９の比重の未充填ポリエチレンまた はポリプロピレンのような、より低密度の材料であろう。非剥離性フィルムブラ イまたはコアブライのための材料は、充填剤の使用によってより高い密度、例え ば約１．２ないし１．４までの密度を与えられてよいが、その充填剤が容器製造 のためにリサイクルされる材料ミックスを許容しえない程品位低下させないよう なものであることを条件とする。一般に、非剥離性フィルムブライまたはコアブ ライにおける充填剤の使用は所望の結果のためにびん材料における充填剤使用に 適合されつる。低密度ポリエチレン及びポリプロピレン容器のためには、剥離可 能フィルムブライまたは表面ブライは、破砕後の遠心分離のために密度を増加す るのに充填剤及び顔料を採用しうる。

多くの状況下で、相対的な比重に関する制限は、その全体におけるラベル材料か びん構成の全体の微小部分をなしているにすぎないので、上記に示したよりもゆ るやかでありうる。従って、コアブライのいく分がか表面ブライと共に分離され たならば、リサイクルの損失は微小であり許容しつるであろう。主要な考えは、 汚染するインキを含んている表面ブライの材料の完全な除去の達成である。もし それが達成されれば、若干の追加の材料の除去は、重要ではない。従って、例え ば遠心または浮遊に付されるとき、もしコアブライが表面ブライと同じ程度に低 い比重を有しているとすれば、全体的にコアブライからなる破砕粒子は表面ブラ イと共に分離し、モしてびん素材及びコアブライの両者からなる粒子も表面ブラ イと共に分離する傾向を示すであろう。そのような傾向は、比較的軽いコアブラ イの材料が粒子のほとんどを作っている場合に後者のタイプのそれら個々の粒子 について大きくなろう。その反対である個々の粒子はびん素材と共に残留する傾 向を示すであろう。必要とされる密度関係についてのかがる制限緩和は、前述の ようにコアブライをびん材料に釣り合わせるときには、充填剤の使用または不使 用に関して、あるいは充填剤使用の程度に関してそうてはなかったことと比較し て、より多くの選択枝を与える。

分離が一体剥離または破砕のいずれて行なわれたとしても、非剥離性コアプライ １９はびん素けと共にとどまるが、びん素材の汚染が生じないか、またはその素 材が再溶融及び再使用（その最初の使用と同じ応用において、あるいは素材規格 について要求が少ないその他の応用において）のために許容しつる程度にまで極 小化されるような性質である。殊に、多（の応用において、非剥離コアプライ１ ９はびん素材の再使用と両立するものであり、もしも不適正なラベルの配向のよ うな欠陥がびん製造中に生じると（殊に始動期間中の危険）、剥離可能表面プラ イは直接的剥離により、あるいは再破砕と遠心または浮遊との組合せにより除去 することがてき、そしてコアブライ１９を包含しているびん材料は吹込成形ライ ンのためのびん製造業者自身の樹脂在庫に直接に帰還されることができ、そして びんラインでの使用のために直ちに再溶融されうる。

分離が一体的剥離により行われるべきときには、９０度剥離において２インチ幅 当たり約３０〜２００グラムの範囲内の剥離強度が効果的であることが判明した 。約５０〜１５０の範囲内の剥離強度が好ましく、そして最も望ましいのは約５ ５〜７５の範囲内の界面剥離力である。破砕し、次いで遠心または浮遊によって 分離が行われるべきときに剥離強度として望まれる値は、また確認されていない が、一体的剥離について上記した値にほぼ近いものと信じられる。

若干の応用において、びん製造中に誤配列ラベルも表面ブライが剥ぎ取られ、そ してびん自体に欠陥がないときには、表面プライ除去後に残る構造体の上に新し いラベルを再付着することは許容できるが、そのような新しいラベルはびんのラ ベル付き表面中に完全に「はめこまれ」ないであろう。そのような欠陥的なラベ ル付きびんは再溶融されないであろうが、オフラインの成形後操作において新し いラベルを簡単に受けることがてきるであろう。その新しいラベルの付着は、ホ ットスタンピング機のような公知の全型外付着装置により、あるいは「サーイメ ージ（Ｔｈｅ　ｒ　ｉｍａｇｅ）Ｊタイプのｆ寸着機もしくは「装飾機」によっ て実施されなければならないであろう。次いで、そのようなびんは、新しいラベ ルの剥離可能フィルムブライは池のラベルの同じ方式で、すなわち一体的剥離に よってもまたは破砕及び次の粒子分級によっても、除去されうるので、池のもの のようにリサイクルされうる。

この発明の説明と両立するときには、ここに言及された種々のラベル材製造及び ラベル付けの段階に関連しては、既にここに参考のためにその開示が導入された 前記係属中の米国シリアル第０７／７５６．．５５６号に開示された実務及び要 件をも検証するのが一役に望ましいと現在のところ信じられる。

上記の発明の説明及び次の請求の範囲において使用されている「びん」はあらゆ る形態の吹込成形容器、そして一般的にはラベル付けに適当なすべての同様な吹 込製品を指称する。用語「破砕」、「細断」及び「チョピング」は、互換的に用 いられている。

この開示は例示のためであること、そしてこの開示に含まれる教示の公正な範囲 から逸脱することなく細部を追加、改変または除くことにより多様な変更が行わ れうろことは明らかである。本発明の実施における多（の可能な変化の一例とし て、ラベルの打抜きは回転式または往復式手段により直接に実施されることがで き、そしてそのようなラベルは、次いで集められてラベルの個々の段積とされ、 か（して段積３０を形成する工程のための集合工程を代替する。あるいはラベル の打抜きは、成形操作またはその他の加工物成形操作と直列に行い、次いでラベ ルがラベル送入機構によって一つ一つピックオフされるようにすることができ、 またはラベルのロールを金型の片割れのスロット中へ導入して金型の閉鎖作用に よって打抜くこともできよう。

実際、本発明は金型内ラベル付けに関連して説明され、そして現在のところその 応用のために殊に有利であるようであるけれども、同じ概念は熱成形、射出成形 、反応射出成形、回転成形及びシート成形コンパウンドの成形のような熱的に成 形されたポリマー基板のためのグラフィックまたは装飾を与えるための用途も有 する。本発明の打抜きラベルは、ホットスタンピングまたはアイアニングまたは ロール貼付によっても付着することができ、これらは連続キャリヤーを備え、あ るいはそれらの裏打が同じ形状に打抜かれる。もし感圧接着剤が、印刷後の多層 貼合せ押出物に層１８の代わりに接着層を形成するために塗布または転写被覆さ れると、付着は圧力のみにより行われつる。ラベルの付着はホントスタンピング 機のような公知全型外付着装置、あるいは「サーイメージ」タイプ付着機、また は「装飾機」によって達成することができよう。

従って本発明は、以下の請求の範囲が必然的に限定される範囲を除きこの開示の 個々の詳細に限定されるべきでない。

手続補正書（方式） 平成　７年　３月−λ日シ

Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. １．それ自体の中に分離界面を含んでいる積層フィルム材のロールからなる金型 内ラベル素材であって：該積層フィルム材が１枚またはそれ以上のフィルム層を それぞれ含む二つのポリマーフィルムプライからなり；該フィルムプライ同志が 相互に接触しそして該分離界面のところで接合された一対の接触内側面のところ で相異なる組成の表面を相互に呈しており；該フィルムプライの一方が印刷可能 金型内ラベル表面材を含み；該フィルムプライの他方が接着剤を含み；該フィル ムプライ同志が、該素材が印刷されているときそしてラベルが該素材から切断さ れ基板への固着のために配置されるときに該分離界面のところで該素材に掛けら れる最大プロセス分離力に耐えるのに充分に高度に該分離界面のところで相互に 接着しており；該フィルムプライ同志が該最大プロセス分離力よりも大きな分離 力の負荷の下で該分離界面のところで相互にきれいにかつ容易に分離されうるに 充分に低度に該分離界面のところで相互に接着している；上記金型内ラベル素材 。
2. ２．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約３０ない し３００グラムの範囲内である請求項１のラベル素材。
3. ３．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約５０ない し１５０グラムの範囲内である請求項１のラベル素材。
4. ４．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約５５ない し７５グラムの範囲内である請求項１のラベル素材。
5. ５．該フィルムプライの他方が剛性化コア層をさらに含む請求項１のラベル素材 。
6. ６．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約３０ない し３００グラムの範囲内である請求項１のラベル素材。
7. ７．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約５０ない し１５０グラムの範囲内である請求項１のラベル素材。
8. ８．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約５５ない し７５グラムの範囲内である請求項１のラベル素材。
9. ９．基板本体、及び積層フィルム材から作られそれ自体の中に分離界面を含むラ ベルからなるラベル付けされたプラスチックびんまたはその他の基板であって該 ラベルが基板本体に付けられており；該積層フィルム材が１枚またはそれ以上の フィルム層をそれぞれ含む二つのポリマーフィルムプライからなり；該フィルム プライ同志が相互に接触しそして該分離界面のところで接合された一対の接触内 側面のところで相異なる組成の表面を相互に呈しており；該フィルムプライの一 方が印刷可能金型内ラベル表面材を含み；該フィルムプライの他方が接着剤を含 み；該フィルムプライ同志が、該素材が印刷されているときそしてそれから切断 されたラベルが該基板への固着のために配置されているときに該分離界面のとこ ろで掛けられる最大プロセス分離力に耐えるのに充分に高度に該分離界面のとこ ろで相互に接着しており；該フィルムプライ同志が該最大プロセス分離力よりも 大きな分離力の負荷の下で該分離界面のところで相互にきれいかつ容易に分離さ れうるに充分に低度に該分離界面のところで相互に接着している；上記ラベル付 けされたプラスチックびんまたはその他の基板。
10. １０．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約３０な いし２００グラムの範囲内である請求項９のラベル素材。
11. １１．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約５０な いし１５０グラムの範囲内である請求項９のラベル素材。
12. １２．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において約５５ないし７５グラムの 範囲内である請求項９のラベル素材。
13. １３．該フィルムプライの他方が剛性化コア層をさらに含む請求項９のラベル素 材。
14. １４．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約３０な いし２００グラムの範囲内である請求項１３のラベル素材。
15. １５．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約５０な いし１５０グラムの範囲内である請求項１３のラベル素材。
16. １６．該分離界面での剥離強度が９０度剥離において２インチ幅当たり約５５な いし７５グラムの範囲内である請求項１３のラベル素材。
17. １７．それ自体の中に分離界面を含み、そして１枚またはそれ以上のフィルム層 をそれぞれに含む二つのポリマーフィルムプライを含み、それらのフィルムプラ イが該分離界面のところで相互に分離可能に接着されており、それらの一方が印 刷可能ラベル表面材を含みそして他方が接着剤層を含む、積層フィルム材を形成 し； その表面材を１またはそれ以上のインキで印刷してそれを装飾し；フィルム材を 打抜いて個々のラベルを形成し；ラベルを逐次に連続する基板に、それらの基板 とラベルとが接触したときに接合されるように配置してラベルを該基板に接合さ せる；工程からなり、該印刷、打抜き、配置及び接合が、該分離界面において分 離を生じさせるのに足りる力の不存在下に実施される、ラベル付け方法。
18. １８．請求項１７の方法を含むと共に、該基板への該ラベルの接合に引き続いて 、積層フィルム材の該界面においてプライ量分離を生じさせそれにより該印刷付 き表面材が該インキで汚染されていない該基板のリサイクルのために分離される のに充分な分離力を負荷することをさらに含む、ラベル付け及びリサイクリング または再生方法。
19. １９．分離力を負荷する該工程が該界面にわたって連続的かつ漸進的に進行する 剥離作用で該界面を引き離す工程を含む請求項１８の方法。
20. ２０．分離力を負荷する該工程が該界面の少なくとも一方の側において該積層フ ィルム材の少なくとも幾分かを細断する工程を含む請求項１８の方法。
21. ２１．分離力を負荷する該工程が、該界面の各側において該積層フィルム材の少 なくとも幾分かを細断する工程を含む請求項１８の方法。
22. ２２．比重の差によって分級し、そして該界面の一方側からの細断材料を該界面 の他方からの細断材料より分離する工程を含む請求項２１の方法。
23. ２３．該分級及び分離工程が浮遊工程を含む請求項２２の方法。
24. ２４．該分級及び分離工程が遠心工程を含む請求項２２の方法。
25. ２５．該基板への該ラベルの接合に引き続いて、適正に形成されていない基板あ るいはそのラベルが誤形成または誤見当合せされた基板を選定し；そして該選定 された基板の該積層フィルム材の該界面において分離力を掛ける；ことをさらに 含み、該力が印刷付き表面材を引き離す分離を生じさせるのに充分であり、そし て該インキによって汚染されていない該選定された基板をリサイクルしてそれに より廃物を除きつつ基板素材の供給物の補充に寄与する請求項１８の金型内ラベ ル付け及びリサイクリング方法。
26. ２６．該選定された基板の該リサイクルが基板製造ラインの入力端における基板 押出物の供給物へ直接なされる請求項２５の方法。
27. ２７．該基板への該ラベルの該接合に引き続いて、そのラベルが誤形成または誤 見当合せされている基板を選定し；そして該選定基板の該積層フィルム材の該界 面に分離力を掛ける；ことをさらに含み、該力は印刷付き表面材を該選定基板か ら引き離す分離を生じさせるのに充分であり、そして破損されていないラベルを 該基板へ付着してそれにより該選定基板を基板ラベル付け操作の製品に含ませる 、請求項１８の方法を包含するラベル付け及びリサイクリング方法。
28. ２８．プラスチックラベルでラベル付けのプラスチック容器またはその他の基板 のためのラベル付け及びリサイクリングもしくは再生方法であって；それ自体の 中に分離界面を含みそして１枚またはそれ以上のフィルム層をそれぞれ含む二つ のポリマーフィルムプライからなり、該フィルムプライは該分離界面で相互に分 離可能に接着されており、それらの一方が印刷可能表面材を含み、そして他方が 接着剤層を含む積層フィルム材を形成し；その表面材を１またはそれ以上のイン キで印刷してそれを装飾し；そのフィルム材を打抜いて個々のラベルを形成しラ ベルを逐次に連続するプラスチック基板へ接合するために配置し；そしてそれら を接合させる；工程を含み、該印刷、打抜き及び配置が分離を生じさせるのに足 りる力が該分離界面のところに存在しない状態で実施される、プラスチックラベ ルでラベル付けのプラスチック容器またはその他の基板のためのラベル付け及び リサイクリングまたは再生方法。
29. ２９．該基板への該ラベルの該接合に引き続いて、該積層フィルム材の該界面の ところに分離を生じさせる分離力を掛けてそれにより印刷付き表面材を接着剤を 含む該プライから引き離して、該インキで汚染されていない該基板をリサイクル させる、請求項２８の方法を含むラベル付け及びリサイクリングまたは再生方法 。
30. ３０．プラスチック基板にプラスチックラベルを接合することによりプラスチッ ク基板にラベル付けし次いでラベルインキによる汚染なしで基板素材をリサイク ルさせるための製造及びリサイクリングまたは再生方法であって；フィルム形成 樹脂の複数装入物を準備し、該装入物を同時押出してそれにより１またはそれ以 上のフィルム層をそれぞれ含む二つのプライからなる多層同時押出物の形の同時 押出物を形成し；その同時押出工程のため装入物を予め選定して、それぞれが該 二つのプライの一方と関係している相異なる組成の、かつ両者が一緒に（１）表 面印刷、打抜き、及び該押出物から形成されたラベルの基板への接合を含むラベ ル製造及び付着工程中に相互に接着することができ、そして（２）該ラベル製造 及び接合工程中に受けるものよりも大きな分離力に付されたときに相互に分離す ることができる、二つの隣接層を与え；ラベル付けされる基板を準備し；該多層 押出物を用いてラベル製造及び接合工程を実施して、該ラベルを製造しそして該 基板へ接合させ；そして該接合に引き続いて、該より大きな分離力を掛けて該ラ ベルの印刷付き表面を該ラベルの残部から及び該ラベル付けされた基板から分離 させて、それによりラベルインキで汚染されていない基板素材を与え；そして該 非汚染基板素材を再溶融して新しい基板を形成する；工程を含む上記製造及びリ サイクリングまたは再生方法。
31. ３１．該二つの隣接層のための装入物がそれぞれポリエチレンホモポリマー及び ポリプロピレンホモポリマーである請求項３０の方法。
32. ３２．該同時押出工程が該二つのプライの一方を形成するための少なくとも２層 を同時押出することを含み、該二つのプライの一方のための装入物がオレフィン ポリマーからなり、そして核二つのプライの他方のための装入物がオレフィンポ リマーと、エチレン・酢酸ビニルコポリマーのようなオレフィンモノマー及びエ チレン性不飽和カルボン酸もしくはエチレン性不飽和カルボン酸エステルコモノ マーのコポリマーとのブレンドからなる請求項３０の方法。
33. ３３．該接触している面の該表面が異なるポリオレフィンから作られている請求 項１のラベル材。
34. ３４．該接触している面の該表面がポリエチレンホモポリマーまたはポリプロピ レンホモポリマーのいずれかから作られている請求項１のラベル材。
35. ３５．該フィルムプライの少なくとも一方が複数の該フィルム層を含み、該フィ ルム層がオレフィンポリマーのー層、及びオレフィンポリマーと、エチレン・酢 酸ビニルコポリマーのようなオレフィンモノマー及びエチレン性不飽和カルボン 酸もしくはエチレン性不飽和カルボン酸エステルのコポリマーと、のブレンドか らなるー層を含んでいる請求項１のラベル材。
36. ３６．該接触している面の該表面が異なるポリオレフィンから作られている請求 項９のラベル材。
37. ３７．該接触している面の該表面がポリエチレンホモポリマーまたはポリプロピ レンホモポリマーのいずれかから作られている請求項３６のラベル材。
38. ３８．該フィルムプライの少なくとも一方が複数の該フィルム層を含み、該フィ ルム屑がオレフィンポリマーのー層、及びオレフィンポリマーと、エチレン・酢 酸ビニルコポリマーのようなオレフィンモノマー及びエチレン性不飽和カルボン 酸もしくはエチレン性不飽和カルボン酸エステルのコポリマーと、のブレンドか らなるー層を含んでいる請求項９のラベル材。