JP4356128B2

JP4356128B2 - 熱処理により貼付面から剥離可能な粘着シートの製造方法

Info

Publication number: JP4356128B2
Application number: JP35954698A
Authority: JP
Inventors: 伸久小林
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: JP2000178515A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック容器、ガラス容器などの容器に貼付する粘着ラベルとして適した粘着シートであり、該粘着シートが貼付されている容器等の面から熱処理により剥離可能である粘着シートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック容器等の容器を回収、リサイクルするためには容器に貼り付けられたラベルを剥離する必要がある。このため従来は、粘着剤層に水溶性もしくはアルカリ可溶性の粘着剤を用いた粘着ラベルを使用し、リサイクル工程で洗浄液として水、温水、アルカリ溶液などを用い洗浄剥離する、あるいは水、温水やアルカリ溶液中で粘着力を低下させて剥離する方法がとられていた。
【０００３】
このような方法では、表面基材が紙類の場合、紙と容器の隙間があり、また紙層中に水が浸透するため剥離が容易であるが、フィルム類の場合、ラベルとプラスチック容器に隙間なく密着し、また基材が水を浸透しないため、水、温水やアルカリ水溶液が粘着剤層に浸透し、剥離するには長時間要し、作業能率の悪いものであった。このため、例えば、ラベル基材と容器表面との間に即座に浸入させるために接着剤層を部分的に設けることによって、ラベルを迅速に剥離することが提案（実開平２−１０７１７９号）されている。
【０００４】
しかし、水溶性粘着ラベルの場合、ラベル表面が水などで濡れた場合にラベルがずれたり、容器から容易に剥離し易く、特に飲料用ボトルは冷蔵庫や氷水に冷やされることもあるため、該ボトル用粘着ラベルには不向きである。また、このようにラベルを剥離するための方法としては、溶液に浸水させる方法がとられているが、これらの方法では大量の水が消費され、またアルカリ水溶液を使用した場合には中和処理などの浄化処理した後の廃棄が必要となり、環境への悪影響やプラスチック容器回収には高いコストがかかるなどの欠点があった。
【０００５】
一方、熱収縮性の大きなプラスチックチックフィルムを用いた、加熱により容易にラベルを剥離することができるラベルが提案されている（実開昭６３−１３８５８４号、実開平５−２２３３７号など）。しかし、熱処理によって回収するまでに、回収の際の熱処理条件未満の温度で粘着ラベルが捲れたり、剥がれてしまうことがある。捲れたり剥がれたりした粘着ラベルは、容器や回収ケース等に付着してしまい、回収時の作業性が悪くなったり、熱処理条件によってはプラスチック容器が変質してしまうなどの原因となる。あるいは熱で収縮するプラスチックフィルムに粘着剤を加工する際に基材が収縮してしまうことがある。さらにプラスチックフィルムの裏面に設けられる粘着剤の種類によってはプラスチックフィルムだけが収縮し、粘着剤が容器に残る、つまり糊残り現象が起こる場合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のごとき欠点を解決し、通常の取り扱いでは何ら問題が無く、特定の条件で加熱処理することによってのみ、糊残りすることなく、粘着ラベルを容易に剥離できることを特徴とする粘着シートの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、特定のフィルムと特定の粘着剤を組み合わせることによってはじめて達成できることを見出したのである。
【０００８】
本発明において、表面基材および粘着剤層を有する粘着シートは、表面基材が７０〜１２０℃での少なくとも一方向の熱収縮率が４０％以上、６５℃以下での両方向の熱収縮率が２０％以下のフィルムであり、且つ、粘着剤層を構成する粘着剤がＪＩＳＺ０２３７による粘着力が１５０〜７００Ｎ／ｍである架橋剤反応型アクリル系粘着剤であることを特徴とする粘着シートである。
【０００９】
粘着剤層が、容器表面に対するＪＩＳＺ０２３７による粘着力が１５０〜７００Ｎ／ｍであることが好ましい。
また、７０℃での保持力が２時間以上である粘着剤を用いることが好ましい。
表面基材がポリエステル系フィルムであることが好ましい。
容器は、耐熱温度の比較的高く、容器が変質しにくいポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であることが好ましい。
【００１０】
また、剥離シートの剥離剤層面に架橋剤反応型アクリル系粘着剤を塗布、乾燥した後、粘着剤層の表面が７０℃未満となった状態で、粘着剤層面に７０〜１２０℃での少なくとも一方向の熱収縮率が４０％以上、６５℃以下での両方向の熱収縮率が２０％以下のフィルムを積層することを特徴とする粘着シートの製造方法である。粘着剤層の表面が６５℃以下となった状態でフィルムを積層することがより好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において、表面基材および粘着剤層を有する粘着シートは、表面基材が７０〜１２０℃での少なくとも一方向の熱収縮率が４０％以上、６５℃以下での両方向の熱収縮率が２０％以下のフィルムであり、且つ、粘着剤層を構成する粘着剤がＪＩＳＺ０２３７による粘着力が１５０〜７００Ｎ／ｍである架橋剤反応型アクリル系粘着剤である粘着シートである。この粘着シートは、例えばプラスチック容器やガラス容器にラベルとして貼付され、容器等の回収の際には、７０℃以上、好ましくは７０〜１２０℃、より好ましくは７０〜１００℃の条件で加熱処理することによって、糊残りすることなく容易に剥離することができる。
【００１２】
本発明で使用する表面基材は、７０〜１２０℃、好ましくは７０〜１００℃での少なくとも一方向の熱収縮率が４０％以上であり、かつ６５℃以下での両方向の熱収縮率が２０％以下のフィルムを使用する。
因みに、７０〜１２０℃での両方向の熱収縮率が４０％未満の場合、ラベルが容易に剥離し難くなり、リサイクルに適さない。また６５℃以下での少なくとも一方の熱収縮率が２０％を超える場合、回収工程以外でかかる熱により捲くれたり剥がれたりしてしまう。なお、１２０℃を超えた条件での熱収縮率は特に限定はしないが、１２０℃を超える場合、粘着シートの粘着剤の凝集力が低下しすぎて、容器に糊残りしてしまったり、プラスチック容器が変質したり、熱容量が高く経済性が悪くなること等があるため、回収工程では７０〜１２０℃、好ましくは７０〜１００℃の範囲で加熱することが好ましい。
なお、本発明でいうフィルムの熱収縮率は、縦方向×横方向の長さが１００ｍｍ×１００ｍｍのフィルムをフィルム表面温度が各温度になるよう熱風循環式乾燥機で設定し、縦または横方向の収縮率のうち高い方向の値をとる。
【００１３】
このような熱収縮率を有するフィルムとしては、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）系などのフィルムの中から選択して使用すればよいが、特に低温から７０℃未満ではほとんど収縮しにくいポリエステル系フィルム（例えばポリエチレンテレフタレート）の使用が好ましい。
【００１４】
本発明では、粘着剤として架橋剤反応型アクリル系粘着剤（２液架橋型粘着剤）を使用する。因みに、その他の粘着剤の場合、加熱による粘着ラベルの剥離が不十分であったり、剥離の際に容器に糊残りが生じたりし易い。架橋剤反応型アクリル系粘着剤は、アクリル系樹脂と架橋剤を含み、必要に応じて適宜、タッキファイヤー、紫外線吸収剤、架橋剤、顔料、可塑剤、老化防止剤等の添加物が配合される。
【００１５】
アクリル系樹脂としては、例えば主モノマーとしてエチルアクリレート（ＥＡ）、ブチルアクリレート（ＢＡ）、２−エチルヘキシルアクリレート（２−ＥＨＡ）、コモノマーとして酢酸ビニル（ＶＡｃ）、アクリロニトリル（ＡＮ）、スチレン（Ｓｔ）、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）、メチルアクリレート（ＭＡ）、官能基含有モノマーとしてメタクリル酸（ＭＡＡ）、アクリル酸（ＡＡ）、イタコン酸（ＩＡ）、ヒドロキシプロピルメタクリレート（ＨＰＭＡ）、ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭ）、アクリルアマイド（ＡＭ）、メチロールアクリルアマイド（Ｎ−ＭＡＮ）、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）、無水マレイン酸等から成る共重合体を主成分（好ましくは８０重量％以上）とするものが挙げられ、また、架橋剤として、ポリイソシアネート、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、金属キレート等と反応させた架橋型アクリル粘着剤が好ましい。さらに上記架橋剤のうち、酸または酸無水物基、ヒドロキシル基、アミド基等との反応性が良好で反応進行性が適当なポリイソシアネート系架橋剤が特に好ましい。
【００１６】
上記粘着剤の中でも、容器表面に対するＪＩＳＺ０２３７による粘着力は１５０〜７００Ｎ／ｍであることが好ましい。因みに容器表面に対する上記粘着力が１５０Ｎ／ｍに満たないと熱処理による粘着ラベルの剥離回収工程以前に該容器から粘着ラベルが剥がれやすくなってしまうため好ましくなく、一方７００Ｎ／ｍを越えると熱処理による粘着ラベルの剥離回収時に該容器から剥がれにくくなったり、糊残りが生じたりしてしまうことがあるため好ましくない。
【００１７】
また粘着剤の中でも、７０℃での保持力が２時間以上あることが好ましい。ここで保持力とは基材として４０μｍのＯＰＰフィルム（王子製紙製，ＰＵ−１１２）の片面に粘着剤を一定量塗布し、粘着剤面をステンレス板の上に貼り付け面積が２５ｍｍ×２５ｍｍになるよう該粘着ラベルを貼り付け、２Ｋｇの圧着ロールで一往復した後、７０℃の雰囲気中にて１Ｋｇ重の荷重をかけたときの粘着ラベルが落下するまでの時間を測定して得られるものである。この測定で７０℃での保持力は２時間以上落下しないことが好ましい。因みに２時間未満で落下するような粘着剤を用いた粘着ラベルが貼付されたプラスチック容器を加熱処理し、該粘着ラベルを剥離する際に粘着剤が該容器に残ってしまうことがあるため好ましくない。なお、４８時間を超えると粘着剤の凝集力が高すぎ，フィルムの収縮に追従せずに糊残りする場合があるため、保持力は２〜４８時間であることが好ましい。
【００１８】
粘着剤層の塗布量は、使用する表面基材の厚み等によって適宜選択されたものが適用されるが、３〜５０ｇ／ｍ²程度のものが好ましく、さらに好ましくは５〜３０ｇ／ｍ²のものである。因みに、塗布量が３ｇ／ｍ²未満の場合、粘着シートを容器に貼り付けるときの粘着力が低下することがあり、また５０ｇ／ｍ²を越えると粘着剤の投錨性が悪くなり、粘着ラベル端などから粘着剤のはみ出しが起こったり、容器への糊残りが生じるなどの問題が起こることがある。なお、粘着剤の塗工は、より容易に剥離できるよう部分塗工してもよい。
【００１９】
塗工方式としては、公知の方法が採用でき、特に限定するものではないが、例えばコンマコート法、リバースコート法、グラビアコート法、リバースグラビア法、キスコート法、ナイフコート法、バーコート法、ダイコート法、カーテンコート法及び工程紙にこれらの方式で塗工したものを転写させる転写法などが挙げられる。
【００２０】
本発明の粘着シートは、表面基材に熱収縮性のフィルムを使用するので、高温での粘着加工することは好ましくなく、乾燥温度等を調節する必要がある。特に、粘着剤を剥離シートに塗布、乾燥した後、表面基材を貼り合わせる方法が、或いは工程紙に粘着剤を塗布、乾燥した後、表面基材と貼り合わせた後、工程紙を剥がしとり粘着剤層を形成する方法が、熱による影響が少なく加工が容易であるので好ましい。更に、表面基材を貼り合わせる際の粘着剤層表面の温度が７０℃未満となった状態で積層することが特に好ましい。特に好ましいのは剥離シートに粘着剤を塗布して形成する方法である。
【００２１】
剥離シート、工程紙については特に限定されないが、紙、グラシン紙、ラミネート紙、プラスチックフィルムなどにシリコーンなどの剥離剤層を形成した公知の剥離シートが使用できる。中でも粘着シートの透明性、光沢性を保つためには剥離シートから粘着シートを剥がす際に粘着面の糊跡が付かないよう平滑性の高いものが好ましく、例えばポリエチレンをラミネートした剥離シート、プラスチックフィルムを用いた剥離シートが好ましく用いられる。
【００２２】
なお、本発明の粘着シートは、剥離シートを用いず、粘着剤層とは反対面に剥離剤層を設けた構成でもよい。この場合、印刷を施した後に剥離剤層を形成し、次いで粘着剤層を形成することが好ましい。なお、この場合の剥離剤層の形成としては低温加工または紫外線硬化によって加工することが好ましい。
【００２３】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、もちろん本発明はこれによって制限されるものではない。尚、実施例および比較例中の「部」および「％」は、特に断りのない限り「重量部」および「重量％」を示す。
【００２４】
実施例１
（粘着剤の調整）
ブチルアクリレート８５重量部、ブチルメタクリレート１０重量部、アクリル酸５重量部を、酢酸エチル中にて、開始剤として過酸化ベンゾイル１重量部を用いて溶液重合し、固形分濃度４０重量％の粘着剤主剤を得た。この粘着剤主剤に対して、架橋剤（日本ポリウレタン工業（株）製、コロネートＬ）を２重量部添加したものを粘着剤とした。
【００２５】
（粘着シートの製造）
表面基材として、４５μｍのポリエステル系フィルム（東洋紡績（株）製、Ｓ５６３０、７０℃での熱収縮率：５０％，６５℃での熱収縮率：１．２％）を使用した。ポリエチレンをラミネートした剥離シート（王子製紙（株）製、上質ＯＫＣ）の剥離剤層上に、上記粘着剤を固形分２０ｇ／ｍ²となるように塗工・乾燥した後、粘着剤層の表面温度が７０℃未満になった状態で表面基材と貼り合わせ粘着シートを得た。
【００２６】
（評価）
「粘着剤の保持力」
得られた粘着剤を４０μｍのＯＰＰフィルム（王子製紙（株）製、ＰＵ−１１２）の片面に粘着剤を固形分２０ｇ／ｍ²塗布し、粘着剤面をステンレス板の上に貼り付け面積が２５ｍｍ×２５ｍｍになるよう粘着シートを貼り付け、２Ｋｇの圧着ロールで一往復した後、７０℃の雰囲気中にて１Ｋｇ重の荷重をかけたときの粘着シートが落下するまでの時間を測定したところ、２時間落下しなかった。
【００２７】
（リサイクル適性）
得られた粘着シートを５０ｍｍ×１００ｍｍとなるように断裁して、粘着ラベルにした。プラスチック容器（２．７リットル用ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）容器、東洋製罐（株）製）に粘着ラベルを２Ｋｇの圧着ロールで一往復加圧して貼り付けた。
８０℃で６０秒間熱風循環式乾燥機に入れたときの容器表面温度は７１℃であった。このときの粘着ラベルの剥がれ具合を評価したところ、該プラスチック容器に糊残りすることなく、かつ容易に粘着ラベルが剥がれた。
１００℃で６０秒間熱風循環式乾燥機に入れたときの容器表面温度は８３℃であった。このときの粘着ラベルの剥がれ具合を評価したところ、該プラスチック容器に糊残りすることなく、かつ容易に粘着ラベルが剥がれた。
なお、加熱条件を７０℃で６０秒間熱風循環式乾燥機に入れたところ、容器表面温度は６５℃であり、容器から粘着ラベルを剥がすことは容易ではなかった。また、加熱条件を１８０℃で６０秒間熱風循環式乾燥機に入れたところ、容器表面温度は１３０℃であり、容器から容易に剥がれたが、プラスチック容器に粘着剤の一部が残り、触感でもべたついた。
また、６５℃環境下に放置しても粘着ラベルの捲れまたは剥がれは認められなかった。
【００２８】
実施例２
基材として４０μｍのＰＶＣフィルム（信越化学工業（株）製、ＨＲ、７０℃での熱収縮率：４０％、６５℃での熱収縮率：１５％）を用いた以外は実施例１と同様の粘着シートを得た。
【００２９】
（評価）
実施例１と同様にしてリサイクル適性を評価した。
８０℃で６０秒間熱風循環式乾燥機に入れたときの容器表面温度は７１℃であった。このときの粘着ラベルの剥がれ具合を評価したところ、該プラスチック容器に糊残りすることなく、かつ容易に粘着ラベルが剥がれた。
また、該粘着ラベルを６５℃環境下に放置したところ、やや粘着ラベルの収縮はあったが、同粘着ラベルの捲れ、剥がれは認められなかった。
【００３０】
実施例３
（粘着剤の調整）
２−エチルヘキシルアクリレート７０重量部、ブチルアクリレート１５重量部、ブチルメタクリレート１０重量部、アクリル酸５重量部を、酢酸エチル中にて、開始剤として過酸化ベンゾイル１重量部を用いて溶液重合し、固形分濃度４０重量％の粘着剤主剤を得た。この粘着剤主剤に対して、架橋剤（日本ポリウレタン工業（株）製、コロネートＬ）を２重量部添加したもの粘着剤とした。
（粘着シートの製造）
上記粘着剤を用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを得た。
【００３１】
（評価）
実施例１と同様にして粘着剤の保持力を測定したところ、７０℃での保持力は２時間落下しなかった。
また、実施例１と同様にしてリサイクル適性を評価した。
８０℃で６０秒間熱風循環式乾燥機に入れたときの容器表面温度は７１℃であった。このときの粘着ラベルの剥がれ具合を評価したところ、該プラスチック容器に糊残りすることなく、かつ容易に粘着ラベルが剥がれた。
また、６５℃環境下に放置しても粘着ラベルの捲れまたは剥がれは認められなかった。
【００３２】
比較例１
表面基材として４０μｍのＰＶＣフィルム（グンゼ（株）製、ＢＹＣ、７０℃での熱収縮率：２０％、一方向）を用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを得た。
（評価）
実施例１と同様にしてリサイクル適性を評価した。
８０℃で６０秒間熱風循環式乾燥機に入れたときの容器表面温度は７１℃であった。このときの粘着ラベルの剥がれ具合を評価したところ、該プラスチック容器から容易に剥がれなかった。
【００３３】
比較例２
表面基材として４０μｍのＰＶＣフィルム（信越化学工業社（株）製、ＴＲ、７０℃での熱収縮率：４８％、６５℃での熱収縮率：３５％）を用いた以外は実施例１と同様にして粘着シートを得た。
（評価）
実施例１と同様にしてリサイクル適性を評価した。
８０℃で６０秒間熱風循環式乾燥機に入れたときの容器表面温度は７１℃であった。このときの粘着ラベルの剥がれ具合を評価したところ、該プラスチック容器から容易に剥がれ落ちた。しかし、該粘着ラベルを貼付した該プラスチックを６５℃の環境下に置いたところ、粘着ラベルの両端部分が捲れあがってしまった。
【００３４】
上記実施例および比較例から明らかなように、各実施例では粘着ラベルがプラスチック容器に糊残りすることなくかつ容易に剥がれ、またプラスチック容器を回収するときの熱処理条件未満の温度では粘着ラベルの捲れまたは剥がれ等がなかった。つまり、容器回収時前には粘着ラベルが剥がれることがなく、本発明の目的である加熱処理による容器の回収が可能となる。
【００３５】
比較例１は、加熱処理によってある程度収縮するが、容易に剥がれることはなかった。比較例２では、熱処理によって容易に粘着ラベルが剥がれたが、回収して熱処理する前にプラスチック容器から捲れてしまうため、プラスチック回収時に他のもの、例えば回収ケース等に付着してしまう等、作業しずらくなることがある。
【００３６】
【発明の効果】
本発明により製造される粘着シートは、容器に貼付した後、熱処理によって簡単に剥がすことができるので、容器のリサイクルに適している。また回収するまでに、回収の際の熱処理条件未満の温度で粘着ラベルが捲れたり、剥がれたりすることもなく、容器に粘着剤が残るということもない優れた粘着シートである。

Claims

剥離シートの剥離剤層面に、架橋剤反応型アクリル系粘着剤を塗布、乾燥してＪＩＳＺ０２３７による粘着力が１５０〜７００Ｎ／ｍである粘着剤層を形成した後、粘着剤層の表面が７０℃未満となった状態で、粘着剤層面に７０〜１２０℃での少なくとも一方向の熱収縮率が４０％以上、６５℃以下での両方向の熱収縮率が２０％以下のフィルムを積層することを特徴とする、熱処理により貼付面から剥離可能な粘着シートの製造方法。
前記粘着剤層が、下記の測定方法による、７０℃での保持力が２時間以上である粘着剤により形成されていることを特徴とする、請求項１記載の熱処理により貼付面から剥離可能な粘着シートの製造方法。
＜粘着剤の保持力＞
ＯＰＰフィルム（王子製紙（株）社製、ＰＵ−１１２）の片面に粘着剤を固形分２０ｇ／ｍ ^２塗布し、粘着剤面をステンレス板の上に貼り付け面積が２５ｍｍ×２５ｍｍになるよう粘着シートを貼り付け、２Ｋｇの圧着ロールで一往復した後、７０℃の雰囲気中にて１Ｋｇ重の荷重をかけたときの粘着シートが落下するまでの時間を測定する。