特許第6074697号(P6074697)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6074697ホットメルト接着剤、およびホットメルト接着剤付きプラスチックラベル
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6074697
(24)【登録日】2017年1月20日
(45)【発行日】2017年2月8日
(54)【発明の名称】ホットメルト接着剤、およびホットメルト接着剤付きプラスチックラベル
(51)【国際特許分類】
   C09J 153/02 20060101AFI20170130BHJP
   C09J 193/04 20060101ALI20170130BHJP
   C09J 11/06 20060101ALI20170130BHJP
   G09F 3/10 20060101ALI20170130BHJP
【FI】
   C09J153/02
   C09J193/04
   C09J11/06
   G09F3/10 C
【請求項の数】3
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2015-91282(P2015-91282)
(22)【出願日】2015年4月28日
(65)【公開番号】特開2016-204588(P2016-204588A)
(43)【公開日】2016年12月8日
【審査請求日】2016年1月7日
(73)【特許権者】
【識別番号】000222118
【氏名又は名称】東洋インキSCホールディングス株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】591004881
【氏名又は名称】東洋アドレ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】711004506
【氏名又は名称】トーヨーケム株式会社
(72)【発明者】
【氏名】赤木 太亮
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 祐亮
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 一平
【審査官】 菅野 芳男
(56)【参考文献】
【文献】 特開2010−90185(JP,A)
【文献】 特開2008−248115(JP,A)
【文献】 特開2003−327938(JP,A)
【文献】 特開2005−289411(JP,A)
【文献】 特開昭61−129(JP,A)
【文献】 特開2015−54887(JP,A)
【文献】 特開2006−2064(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09J 153/02
C09J 11/06
C09J 193/04
G09F 3/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホットメルト接着剤100質量%中に、下記(A)〜(D)を合計90〜100質量%含み、
下記(A)〜(D)の合計100質量%中、
スチレン系エラストマー(A):10〜30質量%、
酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B):30〜50質量%、
流動点が−10℃以下のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C):20〜40質量%、および
無水マレイン酸をグラフト重合させ、融点が100℃以上のポリオレフィンワックス(D):5〜15質量%を含む、
ホットメルト接着剤。
【請求項2】
四辺形のプラスチックフィルムの同一の面の対向する両端部に、請求項1記載のホットメルト接着剤を設けてなる、ホットメルト接着剤付きプラスチックラベル。
【請求項3】
容器の外周に、請求項2記載のホットメルト接着剤付きプラスチックラベルを巻き、一方の端部のホットメルト接着剤を容器に貼り付け、他方の端部のホットメルト接着剤をプラスチックフィルムの背面に貼り付けてなる、プラスチックラベル付き容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ホットメルト接着剤、および該ホットメルト接着剤を用いてなるホットメルト接着剤付きプラスチックラベル、ならびに該ホットメルト接着剤付きプラスチックラベルを貼り付けた容器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETという)ボトルの生産量と共に飲料用としてのPETボトルの使用量も伸びている。
PETボトルの胴部外周は、商品名などを表示するためのプラスチックラベルが通常つけられている。PETボトルの胴部外周にプラスチックラベルを付ける方法には、「胴巻きラベル方式」、「ストレッチラベル方式」、「シュリンクラベル方式」等がある。
【0003】
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「胴巻きラベル方式」は、PETボトルの胴部外周にほぼ四辺形の接着剤付きプラスチックラベルを巻きつける方式である。具体的にはほぼ四辺形のプラスチックフィルムの同一の面の対向する両端部に接着剤を設けてなる接着剤付きプラスチックラベルを用意し、該接着剤付きプラスチックラベルをPETボトルの胴部外周に巻き、一方の端部の接着剤をPETボトルに貼り付け、他方の端部の接着剤をプラスチックフィルムの背面に貼り付ける方式である。
【0004】
「ストレッチラベル方式」は、伸ばして離すと元に戻る輪ゴムの原理を利用するもので、ストレッチ性の筒状ラベルを伸ばした状態でその内部にPETボトルを挿入した後、筒状ラベルを元の状態に戻し、胴部外周をくるむ方式である。
【0005】
「シュリンクラベル方式」は、熱で収縮し得るラベルを用いる方式であり、さらに「胴巻きタイプ」と「筒状タイプ」とがある。
「胴巻きタイプ」は、プラスチックフィルムとして熱で収縮し得るものを用い、前述の「胴巻きラベル方式」と同様にして接着剤付きプラスチックラベルを用意し、該接着剤付きプラスチックラベルをPETボトルの胴部外周に巻きつけ、ヒーターや蒸気の熱でラベルを収縮させ、これによりラベルを容器にすき間なく密着させる方法である。
一方、「筒状タイプ」は、熱で収縮し得る筒状ラベルの内部にPETボトルを挿入した後、ヒーターや蒸気の熱で筒状ラベルを収縮させ、これにより筒状ラベルを容器にすき間なく密着させる方法である。
【0006】
いずれの方式の場合も、使用されたPETボトルが回収され、原料としてリサイクルできることが求められる。
例えば、PETボトルリサイクル推進協議会が出している‘指定PETボトルの自主規制ガイドライン’は以下の指標を示す。即ち、ラベル付きのボトルをカッティングして作ったペレットを、90℃の1.5%NaOH水溶液中にペレット濃度10%(重量比)で浸漬し、15分間攪拌した場合に、PETのペレットからラベルが剥離し、印刷インキ、接着剤等がPETのペレットに残らない、という指標である。
また、一般家庭等の消費者や使用済みPETボトルの回収業者の一部の者は熱いアルカリ水溶液を使用しないので、そのような立場の者からは、ラベル付きのPETボトルからラベルを手で簡単に綺麗に剥がせることが求められる。
【0007】
特許文献1には、コポリエステルを含む水分散性の接着剤組成物であって、ホットメルト接着剤組成物が開示されている。しかし、特許文献1記載のコポリエステルは、耐熱性が悪いために一部熱分解してしまい、接着剤組成物の接着強度が安定しないという問題がある。また、臭気があるなどの問題もある。
特許文献2には、熱可塑性エラストマー(A)、酸価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)、テルペンフェノール樹脂(C)、合成オイル(D)および無水マレイン酸をグラフト重合させたポリプロピレンワックス(E)を含むホットメルト接着剤が開示されている。
特許文献3には、熱可塑性エラストマー(A)、酸価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)、合成オイル(C)、25℃の針入度が10dmm以下であるワックス(D)および数平均分子量が1000以上のポリエチレングリコール(E)を含むホットメルト接着剤が開示されている。
特許文献4には、熱可塑性エラストマー(A)、酸価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下である固体粘着付与剤(B)、液状粘着付与剤(C)、ワックス(D)および特定のノニオン系界面活性剤(E)を含むホットメルト接着剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特表平11−512134号公報
【特許文献2】特開2010−90185号公報
【特許文献3】特開2010−280878号公報
【特許文献4】特開2012−1624号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、寒冷地において使用後のPETボトルから胴巻きラベルを剥がす場合、23℃付近だけでなく低温環境下でも、基材であるプラスチックフィルムを破くことなく、プラスチックフィルムと接着剤とをできるだけ1回で速やかに剥がしたいという要求もある。
また、内容物に炭酸が含まれる場合、夏場の輸送時などの高温下(40〜50℃)で放置されると、PETボトルが膨張する。PETボトルの膨張により胴巻きラベルに負荷がかかり、それにより胴巻きラベルの巻き終端部のプラスチックフィルムが、内側に位置するプラスチックフィルムから剥がれることがある。胴巻きラベルは、PETボトルの膨張に抗して、PETボトルの胴部外周を巻き続けることが求められる。そこで、胴巻きラベルの巻き終端部の剥がれを抑えるためには、ラベルを構成する基材であるプラスチックフィルム同士間の接着強度(剥離強度)や、プラスチックフィルム同士間の保持力の大きいことが求められる。
一方、PETボトル飲料は店舗や一般家庭で冷却されることが多い。従って、低温環境下においてもプラスチックフィルム同士間の接着強度(剥離強度)の大きいことが求められる。
【0010】
引用文献2〜4に開示されるホットメルト接着剤を用いたラベルは、PETボトルから熱いアルカリ水溶液で剥がせ、手でも簡単に剥がせる。
しかし、近年ではラベルを構成するプラスチックフィルムや接着剤の薄膜化が進んでおり、引用文献2〜4に開示されるホットメルト接着剤を用いたラベルは、低温(5℃付近)でのPETからの剥離性、低温(5℃付近)および高温(40〜50℃)でのプラスチックフィルム同士の接着強度、高温(40〜50℃)でのプラスチックフィルム同士間の保持力に問題があった。
【0011】
本発明の目的は、低温〜高温にわたってプラスチックフィルム同士の接着強度に優れ、高温でのプラスチックフィルム同士間の保持力に優れる胴巻きラベルであって、胴巻きラベルの基材であるプラスチックフィルムを破くことなく、接着剤を残さずに、低温環境下でもPETボトルから手で剥がせる胴膜ラベルを提供することであり、そのためのホットメルト接着剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、ホットメルト接着剤100質量%中に、下記(A)〜(D)を合計90〜100質量%含み、
下記(A)〜(D)の合計100質量%中、
スチレン系エラストマー(A):10〜30質量%、
酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B):30〜50質量%、
流動点が−10℃以下のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C):20〜40質量%、および
融点が100℃以上の無水マレイン酸をグラフト重合させたポリオレフィンワックス(D):5〜15質量%を含む、
ホットメルト接着剤に関する。
【0013】
また、本発明は、四辺形のプラスチックフィルムの同一の面の対向する両端部に、前記本発明のホットメルト接着剤を設けてなる、ホットメルト接着剤付きプラスチックラベルに関する。
【0014】
さらに、本発明は、容器の外周に、前記本発明のホットメルト接着剤付きプラスチックラベルを巻き、一方の端部のホットメルト接着剤を容器に貼り付け、他方の端部のホットメルト接着剤をプラスチックフィルムの背面に貼り付けてなる、プラスチックラベル付き容器に関する。
【発明の効果】
【0015】
本発明のホットメルト接着剤により、低温〜高温にわたってプラスチックフィルム同士の接着強度に優れ、高温でのプラスチックフィルム同士間の保持力に優れる胴巻きラベルであって、胴巻きラベルの基材であるプラスチックフィルムを破くことなく、接着剤を残さずに、低温環境下でもPETボトルから手で剥がせる胴膜ラベルを提供することができるようになった。また、PETボトルに胴巻きラベルが貼付された状態であったとしても、熱いアルカリ水溶液に漬けるとPETボトルから、簡単に胴巻きラベルが糊残りなく剥離し、再付着することもない。
【発明を実施するための形態】
【0016】
まず、本発明のホットメルト接着剤について説明する。
本発明のホットメルト接着剤は、上記したように、スチレン系エラストマー(A)、酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)、流動点が−10℃以下のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C)、および無水マレイン酸をグラフト重合させ、融点が100℃以上のポリオレフィンワックス(D)を含む。
【0017】
スチレン系エラストマー(A)は、分子中に弾性を持つゴム成分(ソフトセグメント:軟質相)と塑性変形を防止するための分子拘束成分(ハードセグメント:硬質相)との両方を持っているため、ゴムとプラスチックの中間の性質を持つ。よって、スチレン系エラストマー(A)は、常温では加硫ゴムと同様な性質を持ち、弾性を有し、高温では普通のスチレン系樹脂と同じく、既存の成形機をそのまま使用できる。
スチレン系エラストマーは、一般的にポリスチレンブロックと、該ポリスチレンブロック間に位置するゴムブロックとを有し、ポリスチレン部分が物理的架橋(ドメイン)を形成して橋掛け点となり、ゴムブロックは製品にゴム弾性を与える。ソフトセグメントであるゴムブロックにはポリブタジエン(B).ポリイソプレン(I)及びポリオレフィンエラストマー(エチレン・プロピレン,EB)があり、ハードセグメントのポリスチレン(S)との配列の様式によって、直鎖状(リニアタイプ)及び放射状(ラジカルタイプ)とに分かれる。
本発明では、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックポリマー(SEBS)、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロックポリマー(SEPS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロックポリマー(SIS)、スチレン−ブチレン・ブタジエン−スチレンブロックポリマー(SBBS)等が好ましく用いられ、より好ましくは、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックポリマー(SEBS)である。
【0018】
酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)は、松から得られる琥珀色、無定形の天然樹脂で、製造の違いでガムロジン,ウッドロジン,トール油ロジンに分けられる。その主成分は、3つの環構造、共役2重結合、カルボキシル基を有するアビエチン酸とその異性体の混合物であり、反応性に富んだバルキーな構造を有している。反応性が高い為に熱安定性が悪く、一般的にロジンを水添あるいは酸変性し、安定性を良好にしている。
本発明で用いられる酸価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)としては、酸価を有する生ロジン(変性処理されていないロジン)、水添ロジン、(メタ)アクリル酸変成ロジン、水添(メタ)アクリル酸変成ロジン、マレイン酸変成ロジン、水添マレイン酸変成ロジン、フマール酸変性ロジン、水添フマール酸変成ロジン等が挙げられ、好ましくは、水添ロジンまたは(水添)アクリル酸変成ロジン等であり、さらに好ましくは前記酸変性および/または水素添加を行なったものであり、更に好ましくは水素添加したロジン系粘着付与剤である。
酸価が100mgKOH/g以上であることにより、アルカリ分散性が優れ、熱いアルカリ水溶液で胴巻きラベルをボトルから簡単に剥がすことができる。一方、酸価が300mgKOH/g以下であることにより、ホットメルト接着剤の軟化点および粘度を低くすることができる。
【0019】
なお、酸価は、試料1gを中和するに要する水酸化カリウム(KOH)のmg数である。これは、例えば、次のような方法により測定される。まず試料を精密に量り、250mlのフラスコに入れ、エタノールまたはエタノールおよびエーテルの等容量混液50mlを加え、加温して溶かし、しばしば振り混ぜながら0.1N水酸化カリウム液で滴定する(指示薬:フェノールフタレイン)。滴定の終点は、液の淡紅色が30秒残存する点とする。次いで、同様の方法で空試験を行って補正し、次の式から酸価の値を求める。
酸価=〔0.1N水酸化カリウム液の消費量(ml)×5.611〕/〔試料量(g)〕
【0020】
本発明で用いられるプロセスオイル(C)は、流動点が−10℃以下であり、プロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むものである。
プロセスオイルは、ゴムや熱可塑性系エラストマー等の可塑剤として一般的に使用されるものであり、いわゆる石油精製等において生産されるものである。プロセスオイルは、芳香族系成分・ナフテン系成分・パラフィン系成分の混合物であり、一般に全炭素の芳香族炭素が30%以上のものを芳香族系プロセスオイル、ナフテン環炭素が35〜45%のものをナフテン系プロセスオイル、パラフィン鎖炭素が50%以上のものをパラフィン系プロセスオイルと分類している。
パラフィン系原油を蒸留・水素化改質・溶剤抽出・溶剤脱ロウなどを行うことによりパラフィン系オイル、芳香族系オイルなどに分離される。ナフテン系原油も蒸留・溶剤抽出などを行うことによりナフテン系オイル、芳香族系オイルなどに分離される。
本発明においては、プロセスオイル(C)としてパラフィン系プロセスオイルを用いることが重要であり、流動点が−10℃以下のものを用いることが重要である。ナフテン系プロセスオイルではなくパラフィン系プロセスオイルを用いることにより、高温環境下におけるプラスチックフィルム同士の接着強度や保持力を向上することができる。パラフィン系プロセスオイルのうち、流動点が−10℃以下のものを用いることにより低温でのプラスチックフィルム同士の接着強度を向上すると共に低温でのボトルからの剥離性を向上できる。
このようなパラフィン系プロセスオイル(C)の市販品としては、出光興産(株)から“ダイアナプロセスオイルPWシリーズ、PSシリーズ”などの商品名で、また中国精油(株)から“Kixxシリーズ”、日本サン石油(株)から“サンピュアシリーズ”などの商品名で種々のグレードのものが市販されている。
なお、流動点とは、JIS K2269にて定められるものであり、具体的には45mLの試料を入れた試験管をオーブンなどで45℃に加温後、冷却浴(氷水、または塩化ナトリウムや塩化カルシウムを混ぜた氷水、またはドライアイスなど)に入れ冷却する。試料の温度が2.5℃下がるごとに冷却浴から取り出し、試料が5秒間、全く動かなくなったときの温度を読み取り、この値に2.5℃を加え流動点とする。
【0021】
本発明で用いられる無水マレイン酸をグラフト重合させたポリプロピレンワックス(D)は、融点が100℃以上であり、100〜150℃であることが好ましい。融点が100℃以上であることにより、高温環境下におけるプラスチックフィルム同士の接着強度や保持力を向上することができる。
無水マレイン酸がグラフト重合されたポリプロピレンワックスは、例えば、押出機などでポリプロピレンワックスと無水マレイン酸および過酸化物を混合してポリプロピレンワックスに無水マレイン酸をグラフト重合させることにより製造することができる。原料として使用されるポリプロピレンワックスは、従来知られたものであればいずれのものでもよく、特に限定されるものではない。ポリプロピレンワックスの製造は、ポリマーを分解して製造する方法あるいはモノマーを重合して製造する方法によって行われる。分解法は、ポリマーを熱溶融させた状態で、ポリマー鎖をせん断応力により切断して製造される。一方、重合法は、例えば、ポリプロピレンモノマーをアニオン重合させることによりに製造される。
なお、融点は、次のような測定法により測定されたものである。すなわち、測定装置としてパーキンエルマー社製パーキンエルマーPyris 1を用い、その測定は、はじめに0℃で5分保持した後、170℃まで10℃/分のスピードで昇温後、170℃を1分間保持し、その後0℃まで40℃/分のスピードで降温し、1分間0℃を保持した後に、170℃まで再度10℃/分のスピードで昇温したときの融点測定値を融点とした(以下、同じ)。
また、本発明において、無水マレイン酸をグラフト重合させたポリプロピレンワックス(D)は、酸価が10〜100mgKOH/gであることが好ましい。
【0022】
無水マレイン酸をグラフト重合させた、融点が100℃以上のポリプロピレンワックスは、無水マレイン酸変性ポリプロピレンワックスとして、クラリアントジャパン(株)から「リコセンPPMA」の商品名で市販されている。
【0023】
本発明のホットメルト接着剤は、(A)〜(D)の合計100質量%中、スチレン系エラストマー(A):10〜30質量%、酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B):30〜50質量%、流動点が−10℃以下のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C):20〜40質量%、および無水マレイン酸をグラフト重合させ、融点が100℃以上のポリオレフィンワックス(D):5〜15質量%を含む。
【0024】
本発明においては、スチレン系エラストマー(A)は、接着剤の凝集力を上げるために用いられる。スチレン系エラストマー(A)を10質量%以上とすることにより、ラベルを手剥がす際に糊残りしない。また、スチレン系エラストマー(A)を30質量%以下とすることにより、‘指定PETボトルの自主設計ガイドライン’に規定される熱アルカリ水による剥離要件を達成することができる。
【0025】
また、酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)は、プラスチックフィルムやPETボトルとの接着力を強くするために用いられる。その配合量が30質量%以上であることにより、前記ガイドラインに規定される熱アルカリ水による剥離要件を達成でき、接着強度の点でも優れる。また、50質量%以下であることにより、ラベルを手剥がしした時に糊残りしない。
【0026】
また、流動点が-−10℃のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C)は、手剥がし性および手剥がし時のPETボトルなどへの糊残りをなくすために用いられる。その配合量が20質量%以上であることにより、低温での接着性及び低温での剥離性に優れる。40質量%以下であることにより、アルカリ剥離性が向上し、高温環境下で接着強度に優れる。
【0027】
また、無水マレイン酸をグラフト重合させ、融点が100℃以上のポリプロピレンワックス(D)は、プラスチックフィルム同士、特に二軸延伸ポリプロピレンフィルム(以下、OPPという)同士の接着強度と保持力を強くするために用いられる。その配合量が5質量%以上であることにより、OPPフィルム同士の接着強度、保持力を向上でき、ボトルが膨張してもラベルが剥がれず、ラベルを手剥がしする際、糊残りしない。15質量%以下とすることにより、アルカリ剥離性を向上できる。
【0028】
本発明のホットメルト接着剤は、後述するように(A)〜(D)以外の成分を含み得るが、ホットメルト接着剤100質量%中、(A)〜(D)の合計は90〜100質量%であり、95〜100質量%であることが好ましい。(A)〜(D)以外の成分の合計が増え、(A)〜(D)の合計が90質量%より少なくなると、低温〜高温にわたるプラスチックフィルム同士の接着強度、高温でのプラスチックフィルム同士間の保持力、低温環境下での剥離性のバランスが崩れる。
【0029】
本発明のホットメルト接着剤においては、必要に応じ、熱劣化、熱分解を防ぐための酸化防止剤、蛍光発色剤などの色材などを添加することができる。
【0030】
本発明のホットメルト接着剤は、各所定量のスチレン系エラストマー(A)、酸価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)、流動点が−10℃以上のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C)および無水マレイン酸をグラフト重合させ、融点が100℃以上のポリプロピレンワックス(D)を、溶融、ブレンドして均一混合物とすることにより製造される。溶融、ブレンド温度は、90℃以上180℃以下が好ましい。溶融温度が90℃未満であると、ブレンドが均一にならないという問題があり、一方180℃を超える場合には、熱劣化による褐色化や熱分解などの問題が生じる。ブレンドのための装置としては、攪拌機、押出機など従来から周知、公知のブレンド装置を用いることができる。このとき、溶融、ブレンドの方法、溶融、ブレンドの順序は任意でよいが、例えば、まず所定量のおよび流動点が−10℃以上のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C)をブレンダー容器内で投入し、溶融し、攪拌を続けながら、スチレン系エラストマー(A)、酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)、無水マレイン酸をグラフト重合させ、融点が100℃以上のポリプロピレンワックス(D)を順次投入、ブレンドして、均一混合物とすることにより形成される。また、これらを二軸押出機で同時に溶融、攪拌してもよい。
【0031】
次に本発明のホットメルト接着剤付きプラスチックラベルについて説明する。
本発明のホットメルト接着剤は、プラスチックフィルムなどのラベルを、ガラス、プラスチック、金属などの種々の容器に接着するための接着剤として用いることができる。
例えば、具体的には、ほぼ四辺形のプラスチックフィルムの同一の面の対向する両端部に、120〜160℃程度の温度で溶融された本発明のホットメルト接着剤を塗工し、接着剤を2箇所に設けて、本発明のホットメルト接着剤付きプラスチックラベルを得ることができる。このようなホットメルト接着剤付きプラスチックラベルは、後述する「胴巻きラベル」として用いることができる。あるいは、プラスチックフィルムの一方の面の全面に本発明のホットメルト接着剤を設けることもできる。
【0032】
用いられるプラスチックフィルムとしては、OPP、ポリエチレンフィルム(以下、PEという)、PETなどが挙げられる。また、本発明のホットメルト接着剤付きプラスチックラベルは、プラスチックフィルムに接着剤が塗布される面と反対側、すなわちプラスチックフィルムの表面に適宜印刷などが施されたものであってもよいし、プラスチックフィルムとホットメルト接着剤との間に適宜印刷が施されたものでもよい。いずれの場合にも、目的とする接着強度、保持力、剥離性と熱アルカリ水溶解性を示す。
なお、印刷は、プラスチックフィルムの全面であってもよいし、一部分であってもよい。印刷は、グラビア印刷,UV印刷など、従来知られた印刷法の何れの方法により行われたものでもよい。
ホットメルト接着剤の塗布方式としては、オープンホイール方式、クローズガン方式、ダイレクトコート方式などがある。剥がしたときにPETボトルなどに糊が残らない方式としては、オープンホイール方式、ダイレクトコート方式が好ましい。
【0033】
次に本発明のプラスチックラベル付き容器について説明する。
本発明のホットメルト接着剤付きプラスチックラベルは、容器胴部に適用される胴巻きラベルとして用いられることが好ましい。
即ち、容器の外周に、本発明のホットメルト接着剤付きプラスチックラベルを巻き、一方の端部のホットメルト接着剤を容器に貼り付け、他方の端部のホットメルト接着剤をプラスチックフィルムの背面に貼り付けて、本発明のプラスチックラベル付き容器を得ることができる。
【0034】
容器としては、飲料用のPETボトルの他、洗剤用の容器などのポリエチレン製、ポリプロピレン製、ポリスチレン製の容器が挙げられる。
【実施例】
【0035】
以下、本発明を実施例および比較例を挙げてさらに具体的に説明する。しかし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0036】
<スチレン系エラストマー(A)>
・クレイトンG1643(クレイトンポリマー社製)(以下、「G1643」と略記する。)スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックポリマー(SEBS)
溶融粘度*1;200mPa・s
・クレイトンG1650(クレイトンポリマー社製)(以下、「G1650」と略記する。)スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックポリマー(SEBS)
溶融粘度*1;18,000mPa・s
・クレイトンG1652(クレイトンポリマー社製)(以下、「G1652」と略記する。)スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックポリマー(SEBS)
溶融粘度*1;1,350mPa・s
・クレイトンG1726(クレイトンポリマー社製)(以下、「G1726」と略記する。)スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックポリマー(SEBS)
溶融粘度*1:180mPa・s
なお、溶融粘度*1は、スチレン系エラストマー濃度25質量%トルエン溶液の25℃での溶融粘度である。溶融粘度の測定は、B型粘度計RB80L(東機産業社製)を用い、ローターNo.3を用いて適した回転数で行った。
【0037】
<酸価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)>
・ハリタックF(ハリマ化成社製)、酸価:175mgKOH/g、軟化点:72℃
・KE−604(荒川化学社製)
水添アクリル酸変性ロジン、酸価:240mgKOH/g、軟化点:125℃
【0038】
<<流動点−10℃以下のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C)>>
・ダイアナプロセスPW−90(出光興産社製)(以下、「PW90」と略記する。)パラフィン系プロセスオイル(パラフィン:71質量%、ナフテン:29質量%、芳香族:0質量%)、流動点:−15℃
・ダイアナプロセスPW−380(出光興産社製)(以下、「PW380」と略記する。)パラフィン系プロセスオイル(パラフィン:73質量%、ナフテン:27質量%、芳香族:0質量%)、流動点:−15℃
【0039】
<<無水マレイン酸をグラフト重合させ、融点が100℃以上のポリプロピレンワックス(D)>>
・リコセンPPMA6252(クラリアントジャパン社製)(以下、「PPMA6252」と略記する。)、酸価:40mgKOH/g、融点:127℃
【0040】
[その他]
<<ロジン系粘着付与剤(B)以外の粘着付与樹脂>>
・YSポリスター(ヤスハラケミカル社製)、テルペンフェノール樹脂(テルペンフェノール共重合体)、酸価:30mgKOH/mg以下、軟化点:50℃以下
【0041】
<パラフィン系プロセスオイル(C)以外のプロセスオイル>>
<<流動点:−10℃以下ではないパラフィン系プロセスオイル>>
・出光ポリブテン100R:水素未添加ポリブテン(出光興産社製)、(パラフィン:100質量%、ナフテン:0質量%、芳香族:0質量%)流動点:−7.5℃
<<パラフィン系以外のプロセスオイル>>
・ダイアナフレシアN−90(出光興産社製)(以下、「N90」と略記する。)ナフテン系プロセスオイル(パラフィン:48質量%、ナフテン:46質量%、芳香族:6質量%)流動点:−32.5℃
【0042】
<<(D)以外のワックス>
[パラフィンワックス]
・HNP−9(日本精蝋社製)、酸価:0mgKOH/g、融点:76℃
・140°Fパラフィン(日本精蝋社製)、酸価:0mgKOH/g、融点:61℃
[合成ポリエチレンワックス]
・POLYWAX655(Baker Petrolite社製)(以下、「PW655」と略記する。)、酸価:0mgKOH/g、融点:90℃
[EAAワックス(エチレン−アクリル酸共重合体)]
・A−C5120(Allied Chemical社製)、酸価:120mgKOH/g、融点:65℃
・A−C5180(Allied Chemical社製)、酸価:180mgKOH/g、融点:50℃以下
[ポリプロピレンワックス]
・NP055(三井化学社製)、酸価:0mgKOH/g、融点:136℃
[融点が100℃未満のポリプロピレンワックス]
・リコセンPPMA1332(クラリアントジャパン社製)(以下、「PPMA1332」と略記する。)、酸価:13mgKOH/g、融点:85℃
【0043】
その他成分
[脂肪酸グリセライド]
・やし油:精製ヤシ油ケミカル(C6−C18)(月島食品工業社製)
[液状ゴム]
・ハイモール4H:ポリイソブチレン(新日本石油社製)
[ポリエチレングリコール]
・PEG−600(三洋化成社製)、数平均分子量:600
・PEG−1000(三洋化成社製)、数平均分子量:1000
・PEG−2000(三洋化成社製)、数平均分子量:2000
・PEG−6000(三洋化成社製)、数平均分子量:6000
・PEG−20000(三洋化成社製)、数平均分子量:20000
【0044】
実施例1
<ホットメルト接着剤の作製方法>
攪拌機を備えたステンレスビーカーに、流動点が−15℃のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C)としてPW90:25質量部と、その他成分としてPEG1000:2質量部、PEG6000:2質量部を投入し、加熱撹拌した。加熱は内容物が150℃以上にならないように注意して行った。
この溶融物にスチレン系エラストマー(A)として、G1650:10質量部、G1652:10質量部を徐々に加え、添加終了後、次に酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)としてハリタックF:46質量部加え、最後に無水マレイン酸をグラフト重合させ、融点が100℃以上のポリプロピレンワックス(D)としてPPMA6252:5質量部を添加して、溶融均一混合物とし、冷却してホットメルト接着剤を作製した。
なお、PPMA6252の量は、(A)〜(D)の合計100質量%中、5.2質量%である。
【0045】
得られたホットメルト接着剤のアルカリ剥離性、ラベル破れ(対PET)、糊残り(対PET)、接着性(接着強度)(対OPP)、保持力(対OPP)を下記の方法により評価した。
実施例1のホットメルト接着剤のアルカリ剥離性、糊残り、ラベル破れはいずれも○であり、接着性(対OPP)は、5.5N/15mm(5℃)、2.0N/15mm(23℃)、1.2N/15mm(40℃)であり、保持力(対OPP)は39770秒だった。
【0046】
<アルカリ剥離性>
サンプル作製方法:厚さ20μmのOPPフィルムに印刷を施したラベルの印刷面にホットメルト接着剤を塗工量20〜30g/m2、塗工面積15cm2で塗工(温度条件:150℃)し、ホットメルト接着剤付きラベルを得た。
その後、サクミラベラー社製ラベラーで、速度80bpmにて、150℃で、2L長角PETボトルに、前記ホットメルト接着剤付きラベルを貼り付けた。
次いで、ホットメルト接着剤付きラベルごとPETボトルを、約8mm×8mm角に粉砕して、ラベルが付いた状態のPETのペレットとした。
試験方法:1000ml丸型フラスコに、85〜90℃の1.5質量%水酸化ナトリウム水溶液90gと前記ペレット10gを入れて、600rpmで攪拌(攪拌羽:プロペラ)した。15分後フィルターで濾過し、PETのペレットの状態を目視観察した。
評価基準:ホットメルト接着剤がPETのペレットに残らない場合を○、ラベルがPETのペレットに残ったり、ホットメルト接着剤がPETのペレットに残ったり、PETのペレット同士が再付着した場合を×とした。
【0047】
<ラベル破れ><糊残り>
サンプル作製方法:前記と同様にしてホットメルト接着剤付きラベルを得た。
その後、試験用PETシートに前記ホットメルト接着剤付きラベルを23℃で貼り付けて、ハンドローラーで1往復させて圧着し、15mm幅に断裁した。
試験方法:5℃の恒温室中で、180度角剥離(剥離速度:1000mm/分)で行った。
評価基準:
ラベル破れ:ラベル破れがなかった場合を○、ラベル破れがあった場合を×とした。
糊残り:ホットメルト接着剤がPETシートに残らない場合を○、ホットメルト接着剤がPETシートに残ったり、再付着した場合を×とした。
【0048】
<接着強度>
サンプル作製方法:前記と同様にしてホットメルト接着剤付きラベルを得た。厚さ20μmのOPPフィルムに印刷を施したラベルの非印刷面に前記ホットメルト接着剤付きラベルを23℃で貼り付けて、ハンドローラーで1往復させて圧着し、15mm幅に断裁した。
試験方法:5℃、23℃、40℃の各恒温室中で、180度角剥離(剥離速度:300mm/分)で行った。
評価基準:1.0N/15mm以上の値を示した場合を○、1.0N/15mm未満の値を示した場合を×とした。
【0049】
<保持力>
サンプル作製方法:前記と同様にしてホットメルト接着剤付きラベルを得た。その後、同OPPフィルムの非印刷面に前記ホットメルト接着剤付きラベルを23℃で貼り付けて、ハンドローラーで1往復させて圧着し、接着面積が15×15mm2になるように断裁した。
試験方法:50℃の恒温室中で、せん断方向に荷重200gの重りを吊るし、落下するまでの時間を測定した。
評価基準:30000秒以上保持した場合を○、30000秒未満保持した場合を×とした。
【0050】
実施例2〜3、比較例1〜23
表1、2に示す質量比にて、スチレン系エラストマー(A)、酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であるロジン系粘着付与剤(B)、流動点が−10℃以下のプロセスオイル100質量%中にパラフィンを50質量%以上含むプロセスオイル(C)、無水マレイン酸をグラフト重合させ、融点が100℃以上のポリプロピレンワックス(D)およびその他成分を実施例1と同様に溶融・混合して、ホットメルト接着剤を作製し、同様に評価した。
なお、比較例2におけるPPMA6252の量は、(A)〜(D)の合計100質量%中、4.2質量%である。また、比較例23はホットメルト接着剤100質量%中に含まれる(A)〜(D)の合計量が82.5質量%である。
【0051】
【表1】
【0052】
【表2】
【0053】
表1および表2の実施例1〜3から、本発明のホットメルト接着剤は、PETボトルからラベル破れおよび糊残りすることなく手剥がしすることができ、また高い保持力と接着強度を有し、さらにアルカリ剥離性適性を有する。
一方、比較例1〜23のホットメルト接着剤は、ラベル破れ、糊残り、接着強度および保持力の全てを満足する結果は得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【0054】
本発明のホットメルト接着剤は、胴巻き方式用のホットメルト接着剤付きプラスチックラベルの製造に好適に使用できる他、その他のラベルの製造にも使用できる。
本発明のホットメルト接着剤を用いたホットメルト接着剤付きプラスチックラベルは、PETボトル向けに好適に使用できる他、他のプラスチック製容器やガラスビンなどにも適用できる。また、各種容器には内容物として、清涼飲料水をはじめ、調味料,洗剤、シャンプー、食用油、化粧品、医薬品などを収容することが可能である。