促進(jìn)再循環(huán)的收縮纏繞的標(biāo)簽涂料的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年8月21日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/868，261的優(yōu)先權(quán)，該 申請(qǐng)?zhí)卮艘云淙績?nèi)容結(jié)合在此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明屬于使能夠容易再循環(huán)塑料容器的材料和方法的領(lǐng)域中。本發(fā)明提供了一 種施加至用于塑料容器的標(biāo)簽(包括卷繞和套管式標(biāo)簽，特別是收縮纏繞的標(biāo)簽）以促進(jìn)在 該縫合處的良好結(jié)合同時(shí)隨后容易再循環(huán)的涂料。本發(fā)明的這些涂料特別有用于在標(biāo)簽上 使用，這些涂料包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET )、乙二醇改性的PET (PET-G )、聚烯烴、環(huán)狀 聚烯烴(COC)和α-聚烯烴，如定向的聚丙烯(OPP)、定向的聚苯乙烯(OPS)和聚乙烯(PE)、或 聚氯乙烯(PVC)。標(biāo)簽襯底可以是單片的或者多層的并且包含典型地通過一種共擠出方法 產(chǎn)生的一層或多層聚合物層。本發(fā)明的材料和方法使施加至該容器上的標(biāo)簽的良好的密 封、耐收縮性、以及耐冷水性成為可能，同時(shí)允許在該再循環(huán)方法過程中該標(biāo)簽的有效的去 縫合(de-seaming)和去除。
【背景技術(shù)】
[0004] 塑料容器的再循環(huán)在最近幾年內(nèi)已經(jīng)變得越來越受歡迎。然而，雖然這些塑料容 器是可再循環(huán)的，但是用于制成施加至這些容器上的收縮纏繞的標(biāo)簽的材料經(jīng)常不是可再 循環(huán)的。因此，必須從塑料容器中去除該收縮纏繞的標(biāo)簽，或者從該容器材料中分離該標(biāo)簽 材料，以使該塑料容器再循環(huán)。當(dāng)這些標(biāo)簽不容易地從這些容器中分離時(shí)，很多容器否則將 是不是再循環(huán)的，并且降低了再循環(huán)產(chǎn)率。因此，存在一種需要來產(chǎn)生容易分離的標(biāo)簽以增 加再循環(huán)的效率。
[0005] 塑料回收站協(xié)會(huì)、來自品牌擁有者的指南、以及全國PET容器資源協(xié)會(huì)(NAPCOR)的 出版物所有都指向由在該再循環(huán)系統(tǒng)中全身套管式標(biāo)簽創(chuàng)造的問題。這些套管在分類方法 過程中傾向使自動(dòng)化的檢測(cè)系統(tǒng)模糊不清。其結(jié)果是，PET再循環(huán)設(shè)施已經(jīng)減少了產(chǎn)率，因 為套管式瓶傾向從清晰的PET容器中停止被分離并且被丟棄。
[0006] 為了減輕分類的問題，回收站和品牌擁有者傾向推薦紙標(biāo)簽、或者用低密度熱塑 性材料(如聚烯烴)制成的部分套管。然而，此類材料不具有較高密度襯底(如PET-G)的令人 滿意的收縮特性或可印染性。
[0007] 此外，當(dāng)應(yīng)用收縮纏繞的標(biāo)簽時(shí)目前存在某些限制，其中這些標(biāo)簽在一個(gè)縫合處 必須是密封的以確保在該縫合處的強(qiáng)的結(jié)合。例如，在將它們粘附或溶劑焊接在一起之前， 必須避免在一個(gè)收縮纏繞的結(jié)構(gòu)的邊緣中印刷。此外，在將它們粘附或溶劑焊接在一起之 前，必須清潔或擦拭在有待縫合的該區(qū)域中的該收縮纏繞的結(jié)構(gòu)的邊緣。
[0008] 從PET容器中分離收縮套管典型地在水槽/浮選槽中作為整體PET再循環(huán)方法的部 分而實(shí)現(xiàn)，從PET容器的捆開始并且以有待再使用于容器制造的清晰再循環(huán)的PET(R-PET) 小薄片結(jié)束。若干膜/樹脂供應(yīng)商（包括埃克森公司（Exxon)、Toppas公司、和希悅爾公司 (Cryovac))、或者轉(zhuǎn)換商（converters)如富士密封件公司（Fujiseal)已經(jīng)引入了具有低密 度(低于1.0或至少低于1.05)的低密度膜或共擠出的膜結(jié)構(gòu)，以解決該收縮套管分離問題。 此類膜總體上是基于單層或多層的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)包括在一個(gè)低密度核心周圍累積的聚合 物，如聚烯烴或微-中空的/成泡的聚合物，任選地由一種PET-G外皮包裹，并且，如果需要的 話，一種在該核心與該P(yáng)ET-G之間的連接層。該膜的總密度被設(shè)計(jì)為使得它在該水槽/浮選 槽中可漂浮。然而，如果該密度在印刷之前不是足夠低的，則該印刷的套管可能是變得太致 密，并且因此不能從有待再循環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)PET中分離。
[0009] PET-G是用于收縮纏繞的標(biāo)簽的優(yōu)選的材料。然而，PET-G具有較高的密度（約 1.3)，其在這些水槽/浮選槽中阻礙分離。如果在該擠出的膜中創(chuàng)造孔洞，可能減少PET-G的 密度。將一種發(fā)泡劑結(jié)合至一種涂料中提供了該整體標(biāo)簽結(jié)構(gòu)在通過各種手段該發(fā)泡劑的 活化之后在密度上可以顯著地減少，并且在一種適合的液體中通過浮選從該容器中分離的 優(yōu)點(diǎn)。原則上，這將使對(duì)于一種整個(gè)標(biāo)簽、以及一種標(biāo)簽和容器的碾碎的混合物兩者工作。 出于兩個(gè)原因一種涂料將示出了超越油墨的優(yōu)點(diǎn)。首先，該整個(gè)標(biāo)簽的涂料意思是該發(fā)泡 劑將均勻地分布在該標(biāo)簽之上，使得沒有一個(gè)區(qū)域具有較高濃度的發(fā)泡劑。相反地，當(dāng)該發(fā) 泡劑被結(jié)合至僅僅在所選擇區(qū)域中印刷的該油墨中時(shí)，這些區(qū)域?qū)⒕哂休^高濃度的發(fā)泡 劑。因?yàn)樵谝环N涂料中該發(fā)泡劑更均勻地分布，它意思是可以使用較小粒徑和/或較低涂料 重量的發(fā)泡劑，同時(shí)仍然實(shí)現(xiàn)所希望水平的密度減少。反過來，這意思是在該整體收縮標(biāo)簽 結(jié)構(gòu)上可以保持較高水平的透明度、光澤度、以及滑動(dòng)。
[0010] 第二，與可以在寬范圍百分比覆蓋處印刷的油墨相比，整個(gè)標(biāo)簽的100%、均勻的 涂料將給出在不同的標(biāo)簽設(shè)計(jì)之間一致水平的密度減少。這簡化并且使該再循環(huán)方法標(biāo)準(zhǔn) 化。
[0011] 附加地，一種微-中空的或成泡的膜是不透明的白色，同時(shí)一種發(fā)泡的涂覆方法可 以提供透明度或者半透明度。在暴露于熱、PH變化、光子輻射和/或熱能時(shí)產(chǎn)生一種氣體的 發(fā)泡劑可包括對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的任何類型（參見，例如，http:// en.wikipedia·org/wiki/Blowing_agent和http://www.eiwa-chem.co·jp/en/product/ types.html)。發(fā)泡劑還可以包括金屬碳酸鹽和碳酸氫鹽、疊氮化物、偶氮二甲酰胺、以及重 氮化合物鹽。
[0012] 此外，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的是油墨可以通過從它們所希望的位置滲 濾至一種印刷的物品的不希望的位置中，或者甚至在有人握持那個(gè)物品的本體部分上(其 可以通過體液如汗水或者唾液輔助）。一種適當(dāng)?shù)耐苛峡梢詼p輕滲出的問題。
[0013] 是一種氣障的涂料還可以是有利的。氣障涂料在本領(lǐng)域中是已知的。然而，不存在 充當(dāng)氣體屏障結(jié)合"可去縫合的"涂料的能力以改進(jìn)再循環(huán)的已知涂料，。
[0014]因此，目前不存在在可印刷的材料周圍建造的實(shí)際或經(jīng)濟(jì)的解決方案以解決在該 PET再循環(huán)方法中的收縮套管式問題。制造商或者必須使用較不優(yōu)選的襯底，這些襯底比 PET-G較不密實(shí)，或者轉(zhuǎn)至更復(fù)雜的、并且很可能更昂貴的、可漂浮的膜結(jié)構(gòu)。因此，存在一 種需要來提供一種生產(chǎn)標(biāo)簽的方法，這些標(biāo)簽在這些縫合處具有良好的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)在 該再循環(huán)方法過程中仍然是從該塑料容器中容易可分離的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明提供了用于容器的標(biāo)簽的新穎的涂料，這些標(biāo)簽包括卷繞和套管式標(biāo)簽， 特別是收縮纏繞的標(biāo)簽。如在此使用的，術(shù)語"涂料"、"多種涂料"、"本發(fā)明的涂料"、或"本 發(fā)明的多種涂料"意思是可以在一個(gè)襯底上以多種方式沉積的液體組合物，這些方式包括， 但不限于，印刷(如，但不限于，類似物或數(shù)碼、噴墨、平版印刷、彈性印刷、石版印刷的、凹版 印刷、絲網(wǎng)印刷）、輥式涂布、噴霧涂布、模涂、一種液體配量系統(tǒng)(如目前對(duì)于收縮套管式膜 以及類似物的同軸的縫合完成的針或燈芯沉積）的使用。還提供了用于本發(fā)明的涂料的應(yīng) 用以及用途的方法和工藝。本發(fā)明的涂料促進(jìn)該縫合處的良好的結(jié)合，同時(shí)對(duì)于這些容器 的再循環(huán)隨后容易去除。本發(fā)明的涂料對(duì)于有待施加至塑料容器中的涂料標(biāo)簽是有用的， 這些標(biāo)簽包括卷繞和套管式標(biāo)簽，特別是收縮纏繞的標(biāo)簽。本發(fā)明的這些涂料特別有用于 在標(biāo)簽上使用，這些涂料包括PET、PET_G、聚烯烴、環(huán)狀聚烯烴(COC)和α-聚烯烴，如OPP和聚 乙烯(PE )、OPS或PVC。本發(fā)明的涂料使施加至該容器上的標(biāo)簽的良好的密封、耐收縮性、以 及耐冷水性成為可能，同時(shí)允許在該再循環(huán)方法過程中該標(biāo)簽的有效去縫合和去除。
[0016] 在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種方法，該方法包括將一種涂料組合物施加至一種 標(biāo)簽襯底上，其中：
[0017] a)將該標(biāo)簽襯底施加至一種塑料物品上;并且
[0018] b)在再循環(huán)過程中該涂料使能夠去除該套管式標(biāo)簽。
[0019] 在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了生產(chǎn)可去縫合的標(biāo)簽的新穎的涂料組合物，其中：
[0020] a)在縫合至該襯底之后該涂料產(chǎn)生涂料至襯底的大于5N/英寸或者該襯底的拉伸 強(qiáng)度的結(jié)合強(qiáng)度；
[0021] b)該涂料產(chǎn)生一種適合于圍繞一種容器或物品的熱收縮的結(jié)合;并且
[0022] c)該涂料當(dāng)被放置于一種熱堿環(huán)境中時(shí)被層離。
[0023] 在某些實(shí)施例中，在縫合至襯底之后該涂料組合物產(chǎn)生涂料至襯底的大于9N/英 寸的結(jié)合強(qiáng)度。
[0024] 在另一個(gè)實(shí)施例中，在縫合至襯底之后該涂料組合物產(chǎn)生涂料至襯底的大于30N/ 英寸的結(jié)合強(qiáng)度。
[0025] 在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了如以上描述的新穎的涂料組合物，這些涂料組合物包 含：
[0026] a)至少一種具有大于約25°C、并且優(yōu)選地大于約50°C的Tg的第一樹脂；
[0027] b)至少一種在再循環(huán)的條件下可水解或可溶解的第二樹脂;并且
[0028] 其中該第一和第二樹脂可以是相同或不同的。
[0029] 在一個(gè)實(shí)施例中，該涂料通過或者一種溶劑或者熱封方法形成一種與該襯底的強(qiáng) 的結(jié)合。
[0030] 在一個(gè)實(shí)施例中，該涂料本身用作一種縫合材料，使得不必須附加的溶劑或熱封 方法，并且替代傳統(tǒng)的縫合溶劑。
[0031] 在另一個(gè)實(shí)施例中，這些涂料組合物包含至少一種具有大于約25°C、并且優(yōu)選地 大于50°C的Tg的樹脂，該樹脂選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:聚酯、硝化纖維素、丙烯酸類 樹脂、苯乙烯系塑料、蟲膠、以及聚氨酯。
[0032] 在某些實(shí)施例中，這些涂料組合物進(jìn)一步