JPH05230427A - ラベル用の接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 エチレン−ビニルエステル共重合体エマルジ
ョンおよびポリ（メタ）アクリル酸エステル系エマルジ
ョンから選ばれた１種以上のエマルジョン（Ａ）および
水不溶性でかつアルカリ可溶性またはアルカリ膨潤性の
物質（Ｂ）からなるラベル用接着剤。 【効果】 従来のエマルジョン系接着剤および有機溶剤
系接着剤が有する初期接着性および耐水接着性を十分保
持したまま、ボトルの回収時にはラベルとボトルとが容
易に剥離できる接着剤が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラベル用接着剤に関す
る。さらに詳しくは、接着力が良好で、かつアルカリ洗
浄性に優れたプラスチックボトルのラベル用接着剤に関
する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ジュースやアルコール系飲料物等
の充填用のボトルとしてプラスチックボトルが多く使用
されてきている。飲料用ボトルのラベルとしては、プラ
スチックフィルムラベルや紙ラベルが多く使用されてい
る。ラベル用接着剤には、接着力が高く、冷水浸漬時の
耐水接着性が良好なことが必要とされている。

【０００３】最近、地球環境の問題から、廃棄物の処理
について種々な問題が投げかけられている中で、プラス
チックについても使用後の回収や再使用の検討が必要と
なっている。飲料用に使用するプラスチックボトルにつ
いも同様の検討が進められようとしており、これらのボ
トルを回収する際の問題点の一つは、貼付されたラベル
をプラスチックボトルから効率的に除去できないことに
ある。すなわち、貼付されたラベルは、ユーザーで使用
する際は十分な接着性を有し、かつ冷水中に浸漬時や冷
蔵庫から取り出して放置したりする際に剥離することの
ない耐水接着力を有し、さらに回収する際には熱水やア
ルカリ水で容易に剥離することが必要であるが、現在こ
の機能を有するラベル用接着剤はないのが現状である。

【０００４】現在、プラスチックボトル用接着剤として
は、ポリ（メタ）アクリル酸エステル系のエマルジョン
を主剤とした接着剤、エチレン−ビニルエステル共重合
体エマルジョンを主剤とした接着剤あるいは少量ではあ
るが有機溶剤系の接着剤も使用されている。しかしなが
ら、これらの接着剤は回収時に容易に剥離できる機能を
有していない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現在使用されているラ
ベル用接着剤は、初期接着性および耐水性が優れている
が、ラベルを貼合したプラスチックボトルの回収時にラ
ベルを容易に剥離することができない。本発明の目的
は、従来のエマルジョン系接着剤および有機溶剤系接着
剤が有する初期接着性および耐水接着性を十分保持した
まま、ボトルの回収時にはラベルとボトルとが容易に剥
離しうるラベル用接着剤を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、エチレン−ビニルエステ
ル共重合体エマルジョンおよびポリ（メタ）アクリル酸
エステル系エマルジョンから選ばれた１種以上のエマル
ジョン（Ａ）および水不溶性でかつアルカリ可溶性また
はアルカリ膨潤性の物質（Ｂ）からなるラベル用接着剤
を見出だし、本発明を完成するに至った。以下に本発明
を詳細に説明する。

【０００７】本発明の接着剤は、ラベルを貼合直後から
ユーザーで使用する間は物質（Ｂ）は接着剤層の中で単
にフィラーとして働き、初期接着性および耐水接着性に
は全く弊害を与えず、優れた接着性を有したままである
が、ボトル回収時にはアルカリ水に浸漬することによ
り、物質（Ｂ）が溶解または膨潤することにより，短時
間で接着力が低下してラベルが剥離するという性質（以
下、アルカリ洗浄性と略記する）を有するものである。

【０００８】本発明に使用されるエチレン−ビニルエス
テル共重合体エマルジョンとは、水性媒体中において界
面活性剤またはポリビニルアルコールなどの保護コロイ
ド剤を用いて、エチレンとビニルエステルとを乳化重合
させて得られたものをいう。ここでビニルエステルとし
ては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、
ピバリン酸ビニルおよびバーサチック酸ビニル等の高級
脂肪酸ビニル等が挙げられるが、工業的に多く生産され
安価な酢酸ビニルが最もよく使用される。

【０００９】エチレンとビニルエステルとの共重合モル
比は、接着させる基材の種類によって接着性が変わって
くるので一義的には限定できないが、共重合体中のエチ
レンの含有率は通常 3〜50モル％、好ましくは10〜40モ
ル％である。またエチレン−ビニルエステル共重合体エ
マルジョン中に他の単量体をさらに共重合することがで
きる。たとえば単量体として（メタ）アクリル酸エステ
ル類、（メタ）アクリル酸、マレイン酸またはその誘導
体、塩化ビニルなどを１種または２種以上を使用するこ
とができる。また使用するエマルジョンの固形分濃度と
しては30〜65重量％、好ましくは40〜55重量％である。

【００１０】本発明に使用される（メタ）アクリル酸エ
ステル系エマルジョンとは、水性媒体中で界面活性剤ま
たはポリビニルアルコールなどの高分子保護コロイド剤
を用いて、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリ
ル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）ア
クリル酸ブチル、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリ
ル酸エステル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）
アクリル酸２−エチルヘキシルなどの単量体や高級脂肪
酸の（メタ）アクリル酸エステル等の単量体を１種また
は２種以上乳化重合させて得られたものをいう。また
（メタ）アクリル酸エステル以外の単量体を必要に応じ
てさらに共重合してもよい。これらの単量体としては、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル
類、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸また
はその誘導体などの重合可能な酸類、スチレン、α−メ
チルスチレンなどの芳香族系単量体、塩化ビニル、塩化
ビニリデンなどのハロゲン化ビニル化合物、エチレン、
プロピレン等のオレフィン類、その他共重合可能なビニ
ル化合物等が挙げられ、これらの単量体のうち１種また
は２種以上を使用することができる。また使用するエマ
ルジョンの固形物濃度は30〜60重量％、好ましくは35〜
50重量％である。

【００１１】本発明に使用される水不溶性でかつアルカ
リ可溶性またはアルカリ膨潤性の物質（Ｂ）は水不溶性
であることから接着剤水溶液中においては粒子状で存在
しているが、アルカリ水に浸漬した時には溶解または膨
潤することが必要である。該物質（Ｂ）は，水に不溶性
で接着剤中において粒子状で存在しうるものであれば接
着剤としての機能を損わない限り、その形状については
特に制限ないが、粉末、エマルジョンあるいは懸濁分散
液のような水性分散体が好ましく、粉体がより好まし
い。粒子径としては特に制限はないが、粉体の場合には
平均粒子径が 100μｍ以下が好適である。物質（Ｂ）の
具体例としては、カルボキシル基または酸無水物基含有
オレフィン性単量体の共重合体、酸型の高吸水性樹脂、
セルロース系化合物、アルミニウム、シリカ等が挙げら
れる。

【００１２】カルボキシル基または酸無水物基含有オレ
フィン性単量体の共重合体としては、（メタ）アクリル
酸、クロトン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等のカル
ボキシル基または酸無水物基含有オレフィン性単量体
（以下、単量体（１）と略記する）と、α−オレフィ
ン、ビニルエステル、ビニルエーテル、（メタ）アクリ
ル酸エステル、塩化ビニル、アクリロニトリル等のオレ
フィン性単量体（以下、単量体（２）と略記する）との
共重合体が挙げられる。α−オレフィンとしては炭素数
2〜20のα−オレフィンが挙げられ、具体的にはエチレ
ン、プロピレン、ブテン−１、ブテン−２、イソブテ
ン、２−メチル−ブテン−１、３−メチル−ブテン−
１、ペンテン−１、４−メチル−ペンテン−１、４−メ
チル−ペンテン−１、オクテン−１、ジイソブチレン、
スチレン、α−メチルスチレン等が挙げらる。ビニルエ
ステルとしては酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ｔ−
ブチルビニルエステル、バーサチック酸ビニル等があげ
られる。（メタ）アクリル酸エステルとしては（メタ）
アクリル酸のメチル、エチル、ブチル、２−エチルヘキ
シル、ラウリルエステル等が挙げられる。これらの単量
体（１）および単量体（２）は単独あるいは２種以上併
用することができる。単量体（１）と単量体（２）との
共重合割合としては、水不溶性でかつアルカリ可溶性ま
たはアルカリ膨潤性を有する限り特に制限はないが、単
量体（１）が無水マレン酸である場合には単量体（２）
／単量体（１）のモル比は０．５／１〜５／１が好まし
く、１／１がより好ましい。また単量体（１）が（メ
タ）アクリル酸、クロトン酸あるいはイタコン酸である
場合には、単量体（２）／単量体（１）のモル比は５／
１〜５０／１が好ましい。上記の共重合体のうち、本発
明の目的からは、カルボキシル基または酸無水物基含有
単量体とビニルエステルとの共重合体、α−オレフィン
−無水マレイン酸共重合体が好ましく、そのなかでも水
不溶性でかつアルカリ可溶性またはアルカリ膨潤性の点
から、イソブテン−無水マレイン酸共重合体、スチレン
−無水マレイン酸共重合体が特に好ましい。上記の無水
マレイン酸としては、マレイン酸、マレイン酸の塩ある
いはマレイン酸モノエステルなどと混合して使用しても
良い。

【００１３】酸型の高吸水性樹脂としては、脱アルカリ
処理（例えば酸による洗浄処理）をほどこした高吸水性
樹脂、（メタ）アクリル酸塩または（メタ）アクリル酸
を用いて架橋剤を併用して製造した高吸水樹脂などが挙
げられる。これらは通常の水中においては、ほとんど溶
解または膨潤することなく、粉末状で存在するが、アル
カリ水溶液中では大きく膨潤する。高吸水性樹脂の具体
例としては、ポリアクリル酸塩の架橋物、α−オレフィ
ン−無水マレイン酸共重合体の塩の架橋物、アクリル酸
／でん粉グラフト重合体の架橋物、でん粉−アクリロニ
トリルグラフト共重合体の加水分解物などが挙げられ
る。

【００１４】セルロース系化合物としては、酸型のカル
ボキシメチルセルロース（以下、ＣＭＣと略記する）、
ＣＭＣのカルボン酸の比較的置換度の低い金属塩、ヒド
ロキシプロピルメチルセルロースおよびその誘導体等が
挙げられ、微粉末として使用することが好ましい。その
なかでも酸型のＣＭＣが好ましい。本発明における物質
（Ｂ）は水不溶性でかつアルカリ水溶液中で溶解または
膨潤する性質を有するものである。アルカリとしてはナ
トリウム、カリウム、リチウム等の水酸化物や炭酸塩；
アンモニア、アミン、アルカリ土類金属の水酸化物や炭
酸塩等が挙げられるが、通常のボトルの場合にはアルカ
リ水溶液として水酸化ナトリウムが使用されることが多
く、この水溶液中で上述の効果が発揮できれば実用性が
あり有用である。

【００１５】上記の水不溶性でかつアルカリ可溶性また
はアルカリ膨潤性の物質（Ｂ）の中でも、α−オレフィ
ン−無水マレイン酸共重合体、クロトン酸変性ポリ酢酸
ビニル、金属アルミニウム粉末が好ましく、さらには耐
水性、アルカリ洗浄性の点でイソブチレン−無水マレイ
ン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体が特
に好ましい。これらは微粉末で使用すると好適である。

【００１６】本発明のエマルジョン（Ａ）と物質（Ｂ）
との配合割合（固形分比）としては特に制限はないが、
接着性とアルカリ洗浄性の点から、エマルジョン樹脂 1
00重量部に対して、物質（Ｂ） 2〜500 重量部が好まし
く、20〜300 重量部がより好ましい。物質（Ｂ）が 2重
量部より小さいとアルカリ洗浄性の向上効果が少なく、
物質（Ｂ）が 500重量部より大きいと耐水接着力、初期
接着力が低下し接着剤としての機能が低下する傾向があ
る。

【００１７】本発明のラベル用接着剤には、エマルジョ
ン（Ａ）と物質（Ｂ）が必須成分であるが、流動性向上
および初期タックの改善のために必要に応じてフィラー
を併用することもできる。また水溶性アクリル酸エステ
ルや水溶性ポリエステル等の水溶性樹脂、増粘剤、タッ
ク付与剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、粘度安定剤、着色
剤、消臭剤、香料等も適宜添加することができる。ただ
し、これらの添加物の添加量が必要以上に多くなると高
速塗工性等に悪影響を与えるので注意を要する。

【００１８】本発明のラベル用接着剤の製造方法は特に
限定はなく、エマルジョン（Ａ）に、物質（Ｂ）の微粉
末を混合することによって製造される。調製された本発
明の接着剤はラベル用途に使用され、なかでも飲料用プ
ラスチックラボトル、ガラスびんに好適である。本発明
のラベル用接着剤の固形分濃度は20〜60重量％が好まし
く、30〜50重量％がより好ましい。また接着剤の粘度は
各用途によって様々であるが、高速塗工性を意図した場
合、その貼合せ温度での粘度はＢ型粘度で 2,000〜100,
000 センチポイズが好ましく、 5,000〜70,000センチポ
イズがより好ましい。しかしながら、水性エマルジョン
系接着剤では、通常は上記のような粘度範囲にはなり得
ないことが多い。したがって、上記の粘度範囲に粘度を
調節するために、増粘剤（シックナー）を併用すること
が好ましい。使用できる増粘剤としては接着力を阻害し
ないことが必要であり、例えばポリアルキレングリコー
ルなどのポリエーテル系、ウレタン変性ポリエーテル
系、ポリアクリル酸系、ヒドロキシエチルセルロース、
メチルセルロースなどの多糖類系（ポリサッカライド
系）などの増粘剤が挙げられる。このなかでもウレタン
変性ポリエーテル系増粘剤が特に好ましい。

【００１９】本発明のラベル用接着剤が用いられるラベ
ルは紙、加工紙（アルミ蒸着加工、アルミラミネート加
工、ニス加工、樹脂加工等を施された紙）、合成紙等の
紙類、有機化合物や無機化合物のフィルム、金属製のフ
ィルム等によって作られるラベルが対象となる。他方の
被着体は特にプラスチックのボトルが対象であり、たと
えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエ
ステル、ナイロンなどのポリアミド、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体な
どの単層または多層構造を有するプラスチック製のボト
ルが本発明の好ましい被着体である。本発明は特にプラ
スチックボトルを対象にした接着剤であるが、ガラスび
ん、アルミニウム等の金属容器、フィルムなどの容器等
についても同様に使用できる。

【００２０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらによって限定されるもので
はない。なお実施例中、特に断りのない限り、「％」お
よび「部」は重量基準を表す。

【００２１】実施例１ 水性媒体中でアニオン系界面活性剤の存在下で、アクリ
ル酸ブチル、メタアクリル酸メチル、２−ヒドロキシエ
チルアクリル酸エステルのアクリル系単量体混合物の乳
化重合を行い、固形分濃度48％、20℃でのＢ型粘度が 1
80センチポイズのエマルジョン（ＡｃＥｍ）を得た。該
エマルジョン100部に、イソブチレン−無水マレイン酸
共重合体（クラレ製、イソバン−０４）の微粉末（平均
粒子径16μm ） 4部を加えて均一に撹拌した。次に増粘
剤としてウレタン変性ポリエーテル（サンノプコ株製、
ＳＮ−シックナーＡ−８１２）を上記組成物に 0.5部
（固形分）添加することにより、本発明の接着剤を作成
した。得られた接着剤はエマルジョン中にイソブチレン
−無水マレイン酸共重合体が微粉末状のまま分散された
混合物であり、流動性も良好であった。なお本発明の接
着剤は固形分濃度49.6％、20℃での粘度は36,000センチ
ポイズであった。接着性試験として、予め表面を洗浄乾
燥したポリエステルフィルム（厚さ 100μｍ）を準備し
ておきに、ラベル紙へ接着剤をバーコーターを用いて固
形分塗布量10g/m ↑2になるよう塗布し、直ちにポリエ
ステルフィルムへ接着した後に、ゴムローラーで軽く圧
着してテストピースを作った。30秒間後にオートグラフ
を用いて 180度剥離試験を行い初期接着力を測定した。
また接着したテストピースを20℃、65％RHで３日間放置
した後に、初期接着力の測定と同様の方法で、常態接着
力を測定した。冷水接着性試験として、上記テストピー
スを10℃の冷水に浸漬し、20日間後に冷水中からテスト
ピースを取り出し、ガラス板面とラベル紙との間に爪を
かけて剥がすことによりその接着性を判定した。アルカ
リ洗浄性試験として、上記テストピース（40℃、48時間
乾燥したもの）を70℃の 4％水酸化ナトリウム水溶液中
で接着面が垂直になるように浸漬し30分間放置した。自
然剥離する迄の時間を測定し、アルカリ洗浄性を判定し
た。その結果を表１に示す。貼付30秒間後の初期接着性
は良好で、ラベルの紙破が生じており、常態接着性につ
いても剥離面は全て材破していた。耐水接着性は20日間
の冷水浸漬後もラベルの剥離は全く見られず、手で剥離
を行っても良好な接着性を示した。またアルカリ洗浄性
については、アルカリ水溶液に34秒間浸漬後に自然剥離
していたことから、プラスチックフィルムとラベルが短
時間で容易に剥離しうることがわかった。

【００２２】実施例２ 実施例１で作成したエチレン−酢酸ビニル共重合体エマ
ルジョン（クラレ製のＥＶＡ Ｅｍ、ＯＭ−３１００、
固形分51％）100重量部に、スチレン−無水マレイン酸
共重合体（アーコ社製；ＳＭＡ−１０００）の微粉末
（平均粒径50μm） 5部を添加して十分混合した。次に
実施例１で用いた増粘剤を0.25部（固形分）添加し本発
明の接着剤を得た。得られた接着剤の固形分濃度は53.2
％、20℃での粘度は42,000センチポイズであった。実施
例１のポリエステルフィルムの代わりにポリエチレンフ
ィルム（ＬＤＰＥ，厚さ76μm ）を用いたほかは、実施
例１と同様にして接着性およびアルカリ洗浄性を測定し
た。その結果を表１に示す。

【００２３】実施例３ 実施例１で用いたエマルジョン（ＡｃＥｍ） 100部に、
アルカリ可溶性のポリ酢酸ビニルエマルジョン（ＰＶＡ
ｃＥｍ、ポリマーの酸価48、固形分濃度45％）10部を加
え、さらに実施例１で用いた増粘剤 0.4部（固形分）を
添加して均一に混合した。このアルカリ可溶性のエマル
ジョンは本発明の接着剤中では全く溶解せず、エマルジ
ョン状態のまま均一に分散しており、流動性も優れてい
た。得られた接着剤の固形分濃度は49.3％、20℃での粘
度は38,200センチポイズであった。被着体として成形直
後のＰＥＴボトルを用い、実施例１と同様にして接着性
およびアルカリ洗浄性を測定した。その結果を表１に示
す。

【００２４】比較例１ 実施例１で用いた接着剤から、イソブチレン−無水マレ
イン酸共重合体の微粉末を除いた組成物を用いて、実施
例１と同様にして接着性およびアルカリ洗浄性を測定し
た。その結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】（記号の説明） ◎ ：非常に良好 ○ ：良好 ××：非常に不良 （＊１）：３４秒間浸積後に剥離した。 （＊２）：５２秒間浸積後に剥離した。 （＊３）：６５秒間浸積後に剥離した。 （＊４）：５分間浸積後も全く剥離しなかった。

【００２７】

【発明の効果】本発明は特にプラスチックボトルのラベ
ル用接着剤として、従来のエマルジョン系接着剤および
有機溶剤系接着剤が有する初期接着性および耐水接着性
を十分保持したまま、プラスチックボトルの回収時には
ラベルとボトルとが容易に剥離しうる接着剤を提供する
ものである。したがって、本発明のラベル用接着剤は、
プラスチックを回収可能にしうる接着剤として、社会環
境を考える場合にその価値が極めて高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレン−ビニルエステル共重合体エマル
   ジョンおよびポリ（メタ）アクリル酸エステル系エマル
   ジョンから選ばれた１種以上のエマルジョン（Ａ）およ
   び水不溶性でかつアルカリ可溶性またはアルカリ膨潤性
   の物質（Ｂ）からなるラベル用接着剤。