(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含むコンベヤーに沿った容器の経路を潤滑化する方法：
（ａ）  容器と接触するコンベヤー面の少なくとも一部分に、以下を含むコーティングを適用すること：
（ｉ）  ウレタン、遊離ラジカルによって重合可能なアクリル酸およびメタクリル酸モノマー、金属１官能および２官能アクリレートおよびメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートおよびジメタクリレート、メタクリル酸プロピレングリコール、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、エトキシレート化トリメチロールプロパントリアクリレート、ビスフェノール−Ａジグリシジルエーテルおよび部分アクリレート化ビスフェノール−Ａエポキシ樹脂、エトキシレート化ビスフェノールＡジアクリレートおよびジメタクリレート、重合可能シロキサン、カチオン重合可もしくは架橋可能材料、からなる群から選択されたポリマー状または重合可能な膜形成材料
（ｉｉ）ポリ（Ｎ−ビニルラクタム類）、ポリ（Ｎ−ビニルカプロラクタム）、およびポリアクリルアミド類からなる群から選択される親水性材料
（ｂ）該コーティングをＵＶまたは可視光線照射に暴露することによって重合すること；
（ｃ）  該コーティングを極性液体と接触させ、該極性液体との接触によって該コーティングの液体潤滑特性が高められること。
【請求項２】
容器と接触するコンベヤー面に、親水性材料を含む請求項１に記載の方法による重合体のコーティングを有し、該コーティングの液体潤滑特性が極性液体との接触により高められる潤滑化されたコンベヤー。
【請求項３】
該コンベヤーが、容器と接触するコンベヤー面の少なくとも一部分に請求項１に記載の方法による薄層の重合体コーティングを有し、該コーティングの潤滑特性が、液体が該コーティングと接触する時および極性液体と接触しなくなった後に、増強されていることを特徴とする容器を輸送するための潤滑化されたコンベヤー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、コンベヤー潤滑剤、及び製品を搬送するための方法に関する。本発明はさらに、こうした潤滑組成物により全体的に、又は部分的に被覆されたコンベヤー・システム及び容器に関する。
【０００２】
発明の背景
市販の容器の充填又は装入作業において、典型的には容器が、搬送システムにより高速で移動される。多量の水性希釈潤滑水溶液(典型的には脂肪酸、アミン、界面活性剤が基礎となっている)が、一般的に噴霧器又はポンプ装置を用いてコンベヤー又は容器に塗布される。これらの潤滑溶液が、コンベヤーの高速操作を可能にし、そして容器又はラベルのマーリング(marring)を制限するが、幾つかの欠点も有する。たとえば油脂アミンに基づく水溶性コンベヤー潤滑剤が、こぼされた炭酸飲料、又は他の食品あるいは液体成分と反応して固体沈殿物を形成する成分を典型的に含んでいる。こうした沈殿物をコンベヤー上に形成すると、コンベヤーの潤滑性が変化し、停止して清浄にする必要がある。幾つかの水性コンベヤー潤滑材料は、ポリエチレン・テレフタレート及び他のプラスチックから製造された熱可塑性プラスチック飲料用容器と相溶性がなく、応力による割れを容器の基礎部(the  base)に形成させる要因となる。希釈された水性潤滑材料が、典型的にコンベヤーライン上に大量の水を使用する必要があり、それの設備や再循環させる必要がある。
【０００３】
本発明の要約
本発明は、1つの観点において、親水材料を含む被覆材料を、容器の少なくとも1部と接触するコンベヤー面あるいはコンベヤーの少なくとも1部と接触する容器面に塗布することを含む、コンベヤーに沿った容器の経路を潤滑にする方法を提供し、ここで被覆材料の潤滑特性が、極性液体と接触させることにより、つまり被覆材料を重合化又は固形化し、そして前記被覆材料をこうした極性溶媒と接触させることにより、強化される。
【０００４】
他の観点における本発明は、容器と接触するコンベヤー面上、又はコンベヤーと接触する容器面上に重合体被覆材料を有する、潤滑にされたコンベヤー又は容器を提供し、この場合上記被覆材料が親水性材料を含み、その被覆材料の潤滑特性が極性液体と接触することにより高められる。
【０００５】
詳細な説明
本発明は、被覆されたコンベヤー部分及び容器の摩擦係数を減少させることにより、コンベヤー・ラインに沿った容器の移動を容易にする潤滑被覆材料を提供する。この潤滑材料が、コンベヤー又は容器の所望部分を所定位置に維持する重合フイルムに重合化又は硬化される。簡単にいうために、こうした重合化又は固形化を、まとめて「硬化する」というように言及する場合がある。潤滑被覆材料を、液状又は半液状の形状から、適切な固体の耐久性重合化フイルムに転化される何か適切な方法により、硬化を行うことができる。たとえば潤滑材料を、架橋剤又は重合触媒を含む2つのパーツの被覆組成物として調製し、あるいは光又は熱により誘導される重合化触媒を含む1パーツ被覆組成物として調製し、あるいは水又は他の適切な溶媒又は担体中に1パーツ(part)の被覆組成物として調製することができる。
【０００６】
潤滑被覆組成物を、必要な場所にのみ塗布することができる。従来の水溶性コンベヤー潤滑材料と対照的に極めて少量の潤滑被覆組成物及び水を使用できることにより、ごみ、浄化及び廃棄物の問題が減少する。
【０００７】
潤滑被覆組成物が、塗布時に液体又は半固体であることが好ましい。さらに潤滑被覆組成物により、再度塗布できる再生可能な被覆材料が提供され、所望されれば磨耗に対する影響に補充的に対処できる(offset)ことが好ましい。
【０００８】
潤滑被覆組成物を、コンベアライン上にて塗布又は硬化させることができる。これは、コンベアーが停止している時又はコンベアーが動いている時、たとえばコンベアーが正常な作動速度で動いている時に行うことができる。極性溶液により接触されると、硬化する潤滑被覆材料の潤滑特性が増強される。こうした潤滑程度が、極性液との接触が停止した後でさえ増強されることが好ましい。硬化した潤滑被覆材料が、極性溶液により膨潤化されるか、又は極性溶液を吸収することが好ましい。水、イソプロピルアルコールなどのアルコール、グリセロール及びポリエチレングリコールなどのポリオール、及びその混合物を含む、種々の極性溶液を用いることができる。水が好ましい極性溶液である。極性溶液により硬化した潤滑被覆材料を接触させた後、前記潤滑被覆材料が、減少した摩擦係数すなわち「COF」を有する。好ましい減少COFが約0.14より低く、より好ましくは0.1より低い。
【０００９】
硬化された潤滑被覆材料は、比較的耐久性があり、そして硬化後には、コンベアー又は充填された容器上の所定位置を維持することが好ましい。
【００１０】
しかしながら所望ならば、潤滑被覆組成物が、たとえば溶媒、蒸気熱などの熱、水溶性洗剤溶液などの適切な材料、又は他の除去技術を用い、コンベアー又は容器から除去できるよう調製することができる。
【００１１】
さらに本発明を図1に示し、その図1は、コンベアー・ベルト10、コンベアー・シュートガイド12、14及び飲料用容器16の部分断面図を示す。ベルト10及びシュートガイド12、14と容器との接触部分を、硬化した潤滑被覆材料の薄層18、20及び22により被覆される。容器16が、ブロー成形したPETから構成され、そしてネジの切られた端部24、側面部25、ラベル部26、及びベース部27を有する。ベース部27は、フット部28、29及び30、及びクラウン部(1部を仮想表示)34を有する。硬化した潤滑剤被覆材料の薄層部36、37及び38が、フット部28、29及び30の容器16のコンベヤーとの接触部分を覆っているが、クラウン部34を覆っていない。硬化した潤滑剤被覆材料の薄層部40が、ラベル部26上容器16のコンベヤー接触部分を覆っている。
【００１２】
図2は、容器のない斜視図におけるコンベヤー部分8を示している。液体潤滑組成物42が、ホッパー44のスプレイ被覆ステーション46から塗布され、コンベヤーベルト10及びシュートガイド12及び14上の潤滑被覆領域18、20、及び22を形成する。硬化ステーション50におけるUVの光源48(仮想的に示されている)が、塗布された被覆材料を重合化する。水供給部52が薄膜状の水を提供し、それが、潤滑剤被覆領域18、20、及び22により吸収され、その潤滑剤被覆領域18、20及び22の潤滑性を増大させる。
【００１３】
潤滑剤被覆組成物が、少なくとも1種の親水性材料を含む。好ましくは潤滑被覆組成物が、1又は複数の適切な水性官能基を含む重合体の、又は重合化できるフイルム形状の材料を含んでいる。さらに潤滑被覆組成物は、重合した又は重合化できるフイルム状材料、及び潤滑被覆組成物が硬化される時、同伴して運ばれるか、被覆材料内に保持される分離した親水性材料をも含むことができる。適切な重合体又は重合可能な材料の限定しない例は、ウレタン、アクリル酸ブチル、アクリル酸アリル、1,6-ヘキサジオール・ジアクリレート、ペンタエリスリトール・トリアクリレート及びペンタエリスリトール・テトラアクリレートなどの遊離ラジカルにて重合可能なアクリル酸塩及びメタアクリル酸モノマー、SR-633,SR-636及びSR-709(Sartomer Companyから入手) 及びアクリル酸亜鉛などの金属の1官能基及び2官能基を有するアクリル酸塩及びアクリル酸メチル、SR-259,SR-344及びSR-603(Sartomer Companyから入手)などのポリエチレン・グリコールジアクリレート及びジメチルアクリレート、プロピレン・グリコール・モノメタアクリレート、CD-550(Sartomer Companyから入手)などのメトキシ・ポリエチレングリコール・モノメタアクリレート、SR-415及びSR-9035(Sartomer Companyから入手)などのエトキシレート・トリメチロルプロパン・トリアクリレート、エポクリルTM樹脂(EbcrylTM resin 3605(Radcureから入手))などのビスフェノール-Aジグリシジル・エーテル及び部分的にアクリル化されたビスフェノール-Aエポキシ樹脂、SR-9036及びSR-9038(Sartomer Companyから入手)などのエトキシレートビスフェノールA・ジアクリレート及びジメタアクリレート、トリメチルシリルメタアクリレート及びポリ(アクリルオキシプロピルメチル)シロキサンなど重合可能なシロキサン、全体にわたり引例として本明細書に組み込まれた米国特許第5,849,462号に記載されているものなど、ビニル又は(メタ)アクリル酸官能基単位を有する重合体、エチレンオキサイドなど陽イオン的に重合可能な、又は架橋可能な材料、及びポリビニリデン・アセテート光合成による2+2付加による環化、ビスフェノールA・エポキシ樹脂とジエチレントリアミンとの間の重合化反応、及びジオールと2無水物との間の縮合反応などの反応性官能基により重合化、又は架橋化されるモノマー又はオリゴマー及びポリマーを含んでいる。
【００１４】
適切な親水性材料の限定されない例は、ポリ(N-ビニルピロロリジノン)、ポリ(N-ビニルブチロラクタム)、及びポリ(N-ビニルカプロラクタム)などのポリ(N-ビニルラクタム)、及びCYANAMER N-10,N-100及びN-300(Cytec Industriesから入手)などのポリアクリルアミドを含む。ポリ(N-ビニル・ラクタム)と重合可能なウレタンとの混合物が特に好ましい。
【００１５】
潤滑被覆組成物は、ウオータ・ボーン(waterborne)、ソルベント・ボーン(solvent-borne)又は100%活性な被覆組成物として調製することができる。例えば前記潤滑被覆組成物が、適切なエネルギー源及び開始剤を用いて放射線で硬化できる組成物で良い。好ましいエネルギー源が、紫外線(UV)放射、可視光線、赤外線放射、X-線、ガンマー線、及び電子線による放射を含む。UV及び可視光線が特に好ましい。適切なUV又は可視光線誘導開始剤が、1-フェニル-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパノン、オリゴ{2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(メチルビニル)フェニル]プロパノン}、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチル・フォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル・フォスフィンオキサイド、2-メチル-1-[4(メチルチオ)-2-モルフォリノプロパン]-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシル・フェニルケトン、4-(2-ヒドロキシ)フェニル-2-ヒドロキシ-2-(メチルプロピル)ケトン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、ベンゾフェノン、安息香酸、(n-5,2,4-シクロペンタジエン-1-イル)[1,2,3,4,5,6-n-(1-メチルエチル)ベンゼン]-アイロン(+)ヘキサフルオロフォスフェイト、4-(ジメチルアミノ)-エチルエーテル、及びその混合物を含む。
【００１６】
商業的に入手できる光開始剤が、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(Ciba Specialty Chemicalsから商業的に入手したIRGACURETM184) 、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとベンゾフェノン(市場のCiba Specialty Chemicalsから入手したIRGACURE500)とを重量比50:50による混合物、ビス(n,5,2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス[2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル]チタニウム(市場のCiba Specialty Chemicalsから入手したIRGACURE784DC)、2-ベンジル-2-N,N-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノン(市場のCiba Specialty Chemicalsから入手したIRGACURE369)、及びESACURETM光開始剤(市場のSartomer Inc.から入手)のEB3,KB1,TZT,KIP100F,EDB及びKT37などのシリーズを含んでいる。
【００１７】
さらに潤滑剤被覆組成物が、加熱により、たとえば遊離ラジカル又は他の反応種を遊離させることによる重合化又は架橋を開始する熱開始剤又は触媒を用いて重合化させることが可能である。通常2のパーツの形状にてこうした潤滑剤被覆組成物を調製することが、最も適切と成りうる。
【００１８】
1パーツの熱的に活性な潤滑剤被覆組成物が、潜在的開始剤を用いて行うことができる。適切な熱開始剤又は触媒の例は、過酸化ベンゾイル、過酸化ジクミール(dicumyl peroxide)、及びt-ブチル過安息香酸塩などの過酸化物、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、1,1’ -アゾビス(1-シクロ-ヘキサンカルボニトリル)、及び2,2’-アゾビス(イソブチルアミド)ジハイドレートなどのアゾ化合物を含んでいる。
【００１９】
開始剤が、重合化又は架橋化の所望する程度、及び速度を実現するための十分な量にて、重合可能な潤滑覆組成物に存在することが好ましい。一般的に所望の量が、開始剤の有効性、潤滑被覆組成物の厚み、及び印加されるエネルギー源の特性及び強度を含む、当業者に良く知られた種々の要因によることになろう。好ましくは開始剤が、潤滑被覆組成物の約0.01重量%から10重量%、より好ましくは0.5重量%から5重量%の量にて存在することである。
【００２０】
その潤滑被覆組成物が、それをポンプにより搬送でき、コンベヤー又は容器を容易に塗布することができ、コンベヤーが動いていてもいなくても、迅速なフイルム形成を容易にできる粘性を有することである。
【００２１】
溶媒を、塗布又はフイルム形成のため潤滑被覆組成物に加えることができる。しかしながら、環境に対する理由と潤滑被覆組成物の有為的に急速な硬化を容易にするためにも、使用する溶媒を最少にすることが好ましい。さらに潤滑被覆組成物が、ウオータ・ボーン(waterborne)ラテックスでも良い。ウオータ・ボーン(waterborne)潤滑被覆組成物が、特に好ましい。潤滑被覆組成物が溶媒又は水を含む場合、組成物が、好ましくは約5から約90重量%、より好ましくは約10から約80重量%、最も好ましくは約15から約50重量%の固形状潤滑剤を含む。
【００２２】
さらに潤滑被覆組成物が、二硫化モリブデン、ボロンナイトライド、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粒子、フルオロエチレン-プロピレン共重合体(FEP)、パーフルオロアルコキシ樹脂(PFA)、エチレン-クロロトリフルオロエチレンの選択形成共重合体(ECTFE)，ポリ(ビニリデン・フルオライド)(PVDF)、ワックス、及びその混合物など、付加的な潤滑特性を提供する固体材料をさらに含む。さらに脂肪酸、リン酸エステル、シリコン、及びその混合物を、使用することができる。PTFEなどのフッ素樹脂を含む潤滑被覆組成物が特に好ましい。好ましくは商業的又は実験的に入手可能な固体潤滑材料が、微細化ワックス粉末、分散、及び乳化状のEVERGLIDETM及びULTRAGLIDETMシリーズ、たとえばEVERGLIDE UV-636(トリプロピレン・グリコールジアクリレートに乳化された25%カーナウバ・ワックス(carnauba wax))、EVERGLIDE UV-231D(トリプロピレン・グリコールジアクリレートに分散された35%フルオロエチレンワックス)、ULTRAGLIDE UV-701(トリプロピレン・グリコールジアクリレートに分散された40%PTFE)、及びULTRAGLIDE UV-801(トリデシルステアレートに35%PTFE)などであり、Shamrock Technologis,Inc.より商業的に全て入手することができ、そして微細化されたワックスのMICROSPERSIONTM、POLYFLUOTM、及びSYNFLUOTMシリーズ、たとえばポリエチレン・ワックス及びPTFEの50%水性分散されたMICROSPERSION 190-50、及び微細化フルオロカーボンのPOLYFLUO  190などであり、Micro Powders Inc.より商業的に全て入手することができる材料を含む。
【００２３】
固体潤滑材料の好ましい量が、潤滑組成物の全重量に対して(潤滑被覆組成物の成分を分散又は溶解するために使用できる任意の溶媒又は水を除いて)、 少なくとも約1重量%、より好ましくは約3から約30重量%、そして最も好ましくは約5から約30重量%である。
【００２４】
さらに潤滑被覆組成物は、塗布される被覆組成物の耐磨耗性を改良する粒子(例えば無機物の粒子)を含むことができる。適切な粒子が、平均粒子径を広範囲にわたって利用できることである。小径の粒子は、基質に被覆組成物を有意的に接着させる傾向にあるが、大型径の粒子より有意的に費用がかかる傾向にある。大型径の粒子が、有意的に良好な引っかき耐性を与える傾向がある。好ましくは、平均粒子径が、約3から約50nm(ナノメータ)、より好ましくは約12から約50nm(ナノメータ)である。幾つかの例において小径粒子と大径粒子の2種類を混合して使用すると、良好な被覆特性と耐磨耗性との最適な均衡を有する硬化した被覆組成物を得ることができる。シリカが、特にウオータ・ボーン(waterborne)潤滑被覆組成物に使用するために特に好ましい粒子である。
【００２５】
適切なシリカは、AEROSILTMOX-50(Degussa-Huls AGから入手できる平均粒径が40nm(ナノメータ)のシリカ) 及びCABOSILTMM5(Cabot Corp.から入手可能)などの揮発性シリカ、KLEBOSOLTM30H25(ｐHが2.5から3.0、及び固体含量が30%を有する平均粒径25nmのプロトンに安定化されるウオータ・ボーン・コロイド状シリカゾルで、Clariant Corp.より入手可能)、KLEBOSOL30H50などの安定化したシリカゾル(ｐHが2.5から3.0、及び30%の固体含量、平均粒径が50nmのプロトンに安定なウオータ・ボーン・コロイド状シリカゾルで、Clariant Corp.より入手可能)、KLEBOSOL30N12(Clariant Corp.から入手可能な、ｐHが9.5から10.5、及び30%の固体含量、平均粒径が12nmのアンモニウムイオンの安定なウオータ・ボーン・コロイド状シリカゾルで、Clariant Corp.より入手可能)、KABOSIL30N25(ｐHが9.6、そして30%の固体含量、平均粒度が25nmのアンモニウムイオンに安定なウオータ・ボーン・コロイド状シリカゾルで、Clariant Corp.より入手可能)、NALCOTM1034A(ｐHが2.8、及び34%の固体含量を有する平均粒径が20nmの酸性コロイドシリカゾル、Nalco Chemical Co.から入手可能)、NALCO1130(ｐHが10.0、及び30%の固体含量を有し平均粒径が8nmのアルカリ性コロイドシリカゾル、Nalco Chemical Co.から入手可能)、及びNALCO1140(ｐHが9.4、及び40%の固体含量を有する平均粒径が15nmのアルカリ性コロイドシリカゾル、Nalco Chemical Co.から入手可能)などの安定化シリカゾル、NALCO1057(エタノール中30%の固体含量を有する、平均粒径が20nmのコロイドシリカゾル、Nalco Chemical Co.から入手可能)、HIGHLINKTMOG1-32(エチレングリコール中30%の固体含量を有する、平均粒径が25nmのシリカオルガノゾル、Clariant Corp.から入手可能)、HIGHLINK OG401-31(エチレングリコール・モノn-プロピルエーテル中に30%の固体含量を有する、平均粒径が13nmのシリカオルガノゾル、Clariant Corp.から入手可能)、及びHIGHLINK OG401-51(エチレングリコール・モノn-プロピルエーテル中に50%の固体含量を有する平均粒径が25nmのシリカオルガノゾル、Clariant Corp.から入手可能)などのシリカ又はオルガノゾル、LUDOXTMAM、LUDOX AM-30(30%の固体含量を有する平均粒径が12nmの水性シリカゾル)、 LUDOX AS、LUDOX HS40, LUDOX LS, LUDOX TM及び LUDOX TMA(34%の固体含量を有する平均粒径が22nmの水性シリカゾル)など、全てDuPont  Silica  Productsから入手可能なコロイド状シリカ、及びEM  Industriesから入手可能なMONOSPHERTMシリーズなどの球状シリカを含んでいる。
【００２６】
適切なアルミナが、アルミニウム・オキサイドC(Aluminum Oxide C(Degussa-Huls AGから入手可能))、及びKLEBOSOL 30CAL25アルミナに修飾されたコロイド状シリカ(Clariant Corpから入手可能)を含んでいる。その他の適切な粒子が、合成パラフィン粒子などの有機化合物粒子、及びMicro Powder Inc.からのPOLYFLUO 171VF,172VF又は400などのポリテトラフルオロエチレン粒子を含んでいる。これらが、潤滑性と引っかき耐性の両方を提供することができる。
【００２７】
潤滑被覆組成物が、所望であれば付加的な組成物を含むことができる。たとえば、潤滑被覆組成物が、従来のウオータ・ボーン・コンベヤー潤滑材料(waterborne conveyor lubricants(たとえば脂肪酸潤滑剤))、抗菌剤、着色剤、泡抑制剤、重合化剤、接着促進剤、クラッキング抑制剤(たとえばPET応力クラッキング抑制剤)、粘性調節剤、フイルム形成材料、結合剤、抗酸化剤、被覆支援剤、抗帯電防止剤、又は表面活性剤など、所望の結果を提供する有効量にてアジュバントを含むことができる。
【００２８】
種々の商業的に入手可能な潤滑被覆組成物が、本発明において使用可能である。たとえば本発明において使用するための潤滑被覆組成物の好ましいサブクラスの1つが、ボートの船体、ヒトの水上乗り物を被覆するため使用され、RW Ski Productsからの被覆QUICKRAFTTMとして商業的に利用することができる。この潤滑被覆組成物が、水溶性ポリビニルピロロリドン、及び有機溶媒とに可溶な、予備成形された熱可塑性ポリウレタンとの組み合わせから調製されるハイドロマー(hydromer)であると考えられる。本発明において使用する潤滑被覆組成物の別の好ましいサブクラスが、人体に挿入するため設計されたカテーテル及び他の装置を被覆するために使用されてきた。これらの潤滑被覆組成物が、医薬分野における特定化学の製造業者より、商業手に又は実験的に入手することができ、以下の特許記載のすなわち米国特許番号第4,642,267(Creasyら’267)、4,847,324(Creasyら’324)、4,987,182(Creasyら’267)、5,001,009(Whitbourne  ‘009)、5,688,855(Stoyら)、5,700,559(Louら)、5,837,377(Sheuら)、5,858,653(Duranら)、5,997,517(Whitbourne  ‘517)、英国特許番号第1,601,529(Tazukeら)、PCT出願番号WO 98/15301(Zhangら)、WO 98/58690(Whitbourneら)、WO 99/33344(Dalla Riva Toma)及びWO 99/55396(Chudzikら)及びAoikeらにおいては、「Effect of Surface Structure on Lubrication in Water of Hydrophilic/Hydrophobic Block Copolymer Coating Membranes」Sekiyu Gakkaishi 41(4),pp278-84(1998)を含んでいる。
【００２９】
潤滑被覆組成物を塗布することは、スプレイ、拭い(wiping)、ブラッシング、滴下による被覆、圧延による被覆、及び薄層フイルムを塗布する他の方法を用いて行うことができる。塗布される潤滑被覆が、連続でも非連続でもよい。所望であれば、潤滑組成物が、本発明に用いられる潤滑被覆組成物の実質的に低い塗布速度に調節する必要に合わせて変更ができるよう、従来の水性コンベヤー潤滑材料を塗布するために設計されたスプレイ装置を用いて塗布することが可能である。たとえば従来の飲料容器ロウベ・ライン(lube line)のスプレイ・ノズルを、有意的に小さなスプレイ・ノズル、又はブラシと置き換えできるか、又は計量ポンプを、計量速度を減少させるために換えることができる。
【００３０】
種々のコンベヤー及びコンベヤー部品を、潤滑被覆組成物にて被覆することができる。容器を支持又は案内あるいは移動し、その上好ましくは潤滑被覆組成物にて被覆されるコンベヤーの部品が、センサー及び繊維、金属、プラスチック(たとえばDELRINTMアセタール樹脂)、複合材又はこれらの材料の組み合わせから作成される表面を有する、ベルト、チェイン、ゲート、シュート、及びランプ(ramps)を含んでいる。硬化した潤滑被覆材料が、十分に磨耗し潤滑被覆組成物を再塗布及び再硬化する必要がある場合を判断するセンサーが、コンベヤーラインに沿って1又は複数の地点にて使用することができる。
【００３１】
さらに潤滑被覆組成物が、飲料用容器、食品容器、家庭又は市販の洗剤製品の容器、及びオイル、耐凍結又は他の工業性流体のための容器を含む多様な容器にも塗布することができる。この容器が、ガラス、プラスチック(ポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、PET及びポリエチレン・ナフタレート(PEN)などのポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニール、及びその混合物又は共重合体)、金属(たとえばアルミニウム、スズ、又は鋼)、紙(たとえば未処理の、処理された、ワックス又は他のものを被覆した紙)、セラミック、及びこれら材料の2以上を積層又は複合化した材料を含む多様な材料から作成することができる。前記容器が、カートン(ワックス処理されたカートン又はTETRAPAKTMボックス)、カン、ボトルなどを含む種々のサイズ及び形状を有する。
【００３２】
容器のいずれか所望の部分が、潤滑被覆組成物により被覆することができるが、潤滑被覆組成物を、コンベヤー又は他の容器と接触するよう容器の部分のみに塗布することが好ましい。好ましくは潤滑被覆組成物が、応力によりクラッキングする傾向のある熱可塑性プラスチック容器を部分的に塗布が行われないことである。本発明の特に好ましい例において、潤滑被覆組成物が、容器の非晶質中心ベース部分に潤滑組成物の有意的量を塗布することなく、ブロー成形され、フート(foot)部のあるPET容器の結晶性フート(foot)部分(又はこうしたフート(foot)部と接触するコンベヤーの1又は複数部分)に塗布される。さらに潤滑被覆組成物が、ユーザが容器を保持するため後でつかむことのできる容器部分を、塗布されないことが好ましく、又はそうした塗布が行われた場合、容器を船積み及び販売する前に、こうした部分から前記潤滑被覆組成物が、除去されることが好ましい。こうしたある種の塗布に対し、実際の使用において前記容器を後で良く滑り易くなる程度を限定するため、潤滑被覆組成物を、容器よりむしろコンベヤーに塗布することが好ましい。
【００３３】
硬化される潤滑被覆材料は、潤滑及び被覆耐久性の所望の程度を提供するため十分な厚みにすべきである。好ましい硬化した潤滑被覆の厚みは、極性溶媒によって生ずる何らかの膨潤を除いて、約1マイクロメータ(μm)から約2mm、より好ましくは10マイクロメータ(μm)から約1mmである。
【００３４】
上記のように、光重合の可能な潤滑被覆組成物を、UV又は可視光線を使用して硬化させることができる。UV又は可視光線の好ましい光源が、水銀蒸気アークランプ、蛍光ランプ、タングステン・ハライドランプ、電光ランプ(たとえばFusion UV SystemsからのH及びD電球)、及びレザー光線を含む。熱による重合化潤滑被覆組成物により使用できる (又は溶媒を含む潤滑被覆組成物から溶媒の除去を促進するために使用できる) 熱エネルギー源は、オブン、赤外線ランプ、及びマイクロ波源を含む。一般的に熱硬化温度は、約20℃より高く、たとえば室温から500℃又は室温から200℃である。プラスチック(たとえばPET)容器又はコンベヤーベルト上にて使用するための熱硬化温度は、プラスチックの溶融点(たとえばPETに対して約200℃以下、ポリアセタールに対して160℃以下)より幾℃か低い温度にすべきである。
【００３５】
放射線により硬化可能な(たとえばUVにより重合化できる)潤滑被覆組成物を、コンベヤーの1部分又は容器をデップ被覆ステーションより通過させることにより、コンベヤーに1部分又は容器の底部に塗布することができる。次にコンベヤー又は容器の底部を、適切な放射線たとえばUV光に曝すことにより、潤滑被覆組成物を重合化させることができる。所望であれば、こうした暴露が行われるコンベヤーの1部分又は容器を、放射線の所望の波長に十分透過すれば、潤滑被覆組成物を、コンベヤー又は容器を介して重合化することができる。さらにコンベヤー又は容器を、上記により被覆し、重合化することができる。必要があれば、潤滑被覆された容器又はコンベヤー面と、容器又はコンベヤーとの接触をもたらすため、被覆及び重合化処理後における容器又はコンベヤーを、逆に又は操作を可能にすることができる。
【００３６】
硬化処理後、潤滑被覆材料が活性化され、適切な液体たとえば水にその被覆部分が曝らされることにより、そのSOFが減少する。液体に暴露し活性化するには、噴霧ジェット、ぬぐい(wipe)又は滴下(drip)塗布装置、浸透バス及び濃縮蒸気の使用を含む種々の方法が行われる。
【００３７】
所望されるならば、前記重合化された被覆材料が、その効果を喪失させるに十分な程度にて、全面的又は部分的に磨耗した場合を検出するために、適切なセンサーを、コンベヤーライン上に使用することができる。次に被覆した材料をセンサーからの信号に応答して再度新たにし、そして重合化又は固定化することができる。好ましくはこれらの工程が、コンベヤーライン上にて行われることである。
【００３８】
本発明は、以下の例を再検討することにより良く理解することができる。本例は表示説明するためだけであり、本発明の範囲を限定するものでない。
【００３９】
実施例１
ガラス上でのドラックフォース試験(Drag  Force)
硬化可能な潤滑被覆組成物は、水平に回転するプラスチック・ディスクの周りに被覆リングを着け、そして被覆リングの面の先端を滑動する計量されたガラス棒のドラッグフォース(drag  force)(摩擦力)を測定することにより評価される。回転ディスクが、DELRINTMアセタール樹脂(E.I.duPont de Nemours and Co.から入手)から作成され、直径が20.2cmである。
【００４０】
ディスクの片側を、320グリット(grit)のシリコンカーバイト製サンドペーパーで磨き、水により洗浄し紙タオルで乾燥した。磨かれた表面をイソプロピルアルコールにて清浄にし、その後空気乾燥した。十分なQUICKCRAFTの硬化可能な潤滑被覆組成物を、全体の被覆重量が約0.2gmの、直径約2.8cmのリングを形成するため、ディスク面の先端の外周面に塗布した。この被覆物を1昼夜乾燥し、さらに105℃にて5分間加熱した。そのディスクを、室温まで冷却し垂直のスピンドル(spindle)に取り付け、被覆リングに面して上、下に固定速度により回転させる。重量89gmのガラス棒が、回転ディスク周辺の垂直方向頂上部に中心を配置され、水平方向に細い柔軟性のあるヒモにより固体状態の変換機(transducer)に結ばれた。このディスクを、測定ドラッグフォースが水平になるまで、約2分間回転させ、さらに1から5分間追加的に回転させる。最少、最大及び平均ドラッグフォース値が測定され、表1に記載されているように、種々の試験条件下にて記録される。硬化した潤滑被覆組成物上で行われる測定(表1の「QC」と全く同じ)は、被覆リングに面して上方向にて行われた。
【００４１】
【表１】
0004037757.tif 000002
【００４２】
上記データが、水で活性化された後、硬化した潤滑被覆組成物が、ガラスに対するドラックフォースの計測における有意な減少を提供することを示している。計測されたドラッグフォースの値が、水のみ、従来のコンベヤー潤滑材料、又は非活性な硬化潤滑被覆組成物を使用して観察されるものより、極めて低かった。
【００４３】
実施例2
PET上でのドラッグフォース(Drag  Foce)
実施例1の方法及び重量136gのPET棒を用いて、最少、最大及び平均のドラッグフォース値が測定され、表2に記載される種々の試験条件下にて記録された。
【００４４】
【表２】
0004037757.tif 000003
【００４５】
上記データが、水で活性化した後、硬化した潤滑被覆組成物では、PETに対し計測されたドラックフォースにおける有意的な減少を提供することが示されている。計測されたドラッグフォース値が、水のみ、従来のコンベヤー潤滑剤、又は非活性な硬化潤滑被覆組成物を使用して観察されるものより、極めて低かった。
【００４６】
実施例3
金属上でのドラッグフォース(Drag  Foce)
実施例1の方法及び重量が126gの軟鋼棒を用いて、最少、最大及び平均のドラッグフォース値が測定され、表3に記載される種々の試験条件下で記録された。
【００４７】
【表３】
0004037757.tif 000004
【００４８】
上記データが、水で活性化した後、硬化した潤滑被覆組成物では、金属に対し計測されるドラックフォースにおける有意的な減少を提供することが示されている。計測されたドラッグフォース値が、水のみ、従来のコンベヤー潤滑剤、又は非活性な硬化される潤滑被覆組成物を使用して観察されるものより、極めて低かった。
【００４９】
実施例4
PVC上でのドラッグフォース(Drag  Foce)
直径が1.2cmのPVC棒を実施例1にて使用した硬化可能な潤滑被覆組成物に浸した。その被覆材料を一昼夜空気乾燥し、105℃にて5分間加熱した。その棒を室温まで冷却した後秤量した。棒の重量が118.9gであった。回転プラスチック・ディスクの被覆されない側に対する被覆されたPVC棒のドラッグフォース(Drag  Foce)値を、実施例1及び3種の別々の実験方法を用いて評価した。各評価の開始時に、水2ml部をディスクに加えた。回転プラスチック・ディスクの被覆されていない側に対するPVC棒の他の(被覆され)端部のドラッグフォース(Drag  Foce)値を、さらに2種の別の実験を用いて評価した。その結果が表4に記載されている。
【００５０】
【表４】
0004037757.tif 000005
【００５１】
上記データは、水で活性化された後、硬化した潤滑被覆組成物では、計測されるドラックフォース値の有意な減少を提供することが示されている。計測されたドラッグフォース値は、水のみを用いて観察されるものより極めて低かった。
【００５２】
実施例5
PVC表面上の溶媒による潤滑材料
塩化ビニール基質上におけるSLIP-COATTMOC-301ハイドロゲル被覆材料の被覆(STSバイオポリマーから得られる、有機溶媒の溶液中のポリビニルピロリリドンとセルロースエステルによるハイブリットポリマー)が、乾燥中及び水で濡らした後評価された。水で濡らされる前には、被覆組成物が、非粘性、非滑性な表面を有している。水で濡らした後に、被覆組成物が非粘性を維持しているが、滑性な表面を有していた。滑性面は、実施例4の組成物により示される滑性度にほぼ等しく感じた。被覆面が、表面より水を大量に蒸発するまで、そのCOFの低い状態を維持する。COFが、水性環境における全時間の関数として、又は基質をこすった後の変化に対し観察されなかった。潤滑被覆のない調製されたコントロール試料が、水に曝す前、曝している間、曝した後も非滑性であった。
【００５３】
実施例6
高密度ポリエチレン表面上の水による潤滑材料
高密度ポリエチレン基質上のLubriLASTTMハイドロゲル被覆材料の被覆を、乾燥中及び水で濡らされた後に評価した。水で濡らす前の被覆材料が、非粘着性の非滑性な面であった。水で濡らした後の被覆材料が、非粘着性を維持しているが、滑性な表面を有していた。滑性面は、実施例4の組成物により示される滑性度にほぼ等しく感じた。被覆面が、表面から水を大量に蒸発するまで、そのCOFの低い状態を維持する。COFが、水性環境における全時間の関数として、又は基質をこすった後の変化に対し観察されなかった。潤滑被覆することなく調製されたコントロール試料は、水に曝す前、曝している間、曝した後も非滑性であった。
【００５４】
本発明の種々の変更及び選択肢は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく当業者に明らかとなり、以下の権利請求の範囲内であると考えられよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図1は、コンベヤー上に潤滑剤により被覆されたプラスチック・ボトルの部分断面図を示す。
【図２】  図2は、本発明の被覆潤滑剤を塗布、硬化及び活性化するために被覆、硬化、及び水に作用する状態を有するコンベヤーの部分における斜視図である。
【図１】
0004037757.tif 000006
【図２】
0004037757.tif 000007