(57)【要約】第二のポリマー基板上にラミネートされた第一のポリマー基板を含む前記ラミネート構造体を提供する。ポリエチレンイミンとホルムアルデヒドとの反応生成物を含むプライマー被覆を前記第一のポリマー基板面に含め、続いて第二のポリマー基板にラミネートする前に、これにインクまたはトナー画像で印刷する。このプライマー被覆は、ポリマー基板に対して良好なトナー及びインク接着性を提供する。またプライマー被覆は、前記第一及び第二のポリマー基板をラミネートする際に向上した良好な強度を提供し、ラミネート構造体に耐水性を提供する。【選択図】図１
2016522760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一及び第二の主面をもつ第一及び第二のポリマー基板を含むラミネート構造体であって、前記第一のポリマー基板の少なくとも一つの主面は、その上にポリエチレンイミンとホルムアルデヒドとの反応生成物を含むプライマー被覆と、前記基板上で前記プライマー被覆上に印刷されたトナーまたはインク画像とを含み、前記第一の基板は、前記プライマー組成物と前記トナーまたはインク画像とを含む面で前記第二のポリマー基板にラミネートされる、前記ラミネート構造体。
【請求項２】
前記トナーまたはインク画像上にラミネート接着剤を含む、請求項２に記載のラミネート構造体。
【請求項３】
前記第一及び第二のポリマー基板が、ポリエチレン、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、キャストポリプロピレン(CPP)、共押出ポリプロピレン(COPP)、二軸配向ナイロン(BON)、及び二軸配向ポリアミド(BOPA)から選択される、請求項１に記載のラミネート構造体。
【請求項４】
前記第一の基板がBOPETを含み、前記第二の基板がポリエチレンまたはキャストポリプロピレンを含む、請求項３に記載のラミネート構造体。
【請求項５】
前記第一の基板がBOPAを含み、前記第二の基板がポリエチレンまたはキャストポリプロピレンを含む、請求項３に記載のラミネート構造体。
【請求項６】
前記第一の基板がBOPPを含み、前記第二の基板がポリエチレン、BOPP、またはBOPET金属化フィルムを含む、請求項３に記載のラミネート構造体。
【請求項７】
前記第一の基板がBOPETを含み、前記第二の基板が、BOPETとポリエチレンまたはキャストポリプロピレンとを含む多層フィルムである、請求項３に記載のラミネート構造体。
【請求項８】
前記第一の基板がBOPETを含み、前記第二の基板が、金属化BOPETとポリエチレンまたはキャストポリプロピレンとを含む多層フィルムを含む、請求項３に記載のラミネート構造体。
【請求項９】
前記第一の基板がBOPETを含み、前記第二の基板が、アルミホイルとポリエチレンまたはキャストポリプロピレンとを含む多層基板を含む、請求項３に記載のラミネート構造体。
【請求項１０】
ラミネート構造体の成形方法であって：
第一及び第二の主面をもつ第一及び第二のポリマー基板を提供する工程；
前記第一のポリマー基板の少なくとも一つの主面に、ポリエチレンイミンとホルムアルデヒドとの反応生成物の水溶液を含むプライマー被覆を塗布する工程；
前記プライマー被覆を乾燥する工程；
前記基板上で前記プライマー被覆上にトナーまたはインク画像を印刷する工程；及び
その上にプライマー被覆と画像を含む前記第一のポリマー基板面に、前記第二のポリマー基板をラミネートする工程、
を含む前記ラミネート構造体の成形方法。
【請求項１１】
前記第一及び第二のポリマー基板をラミネートする前に、その上に前記プライマー被覆と画像とを含む前記第一のポリマー基板の面にラミネート接着剤を塗布する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記プライマー被覆を塗布する前に、前記第一のポリマー基板の前記面をコロナ処理する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第一のポリマー基板は前記第二のポリマー基板と異なる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第一のポリマー基板が前記第二のポリマー基板と同一である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記第一及び第二のポリマー基板が、ポリエチレン、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、キャストポリプロピレン(CPP)、共押出ポリプロピレン(COPP)、二軸配向ナイロン(BON)、及び二軸配向ポリアミド(BOPA)から選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記プライマー被覆が、約５〜約２０重量％のポリエチレンイミン、約0.05〜約5.0重量％のホルムアルデヒドと、残余分の水とを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
第一及び第二の主面をもつ被覆ポリマー基板であって、前記ポリマー基板の少なくとも一つの主面は、その上にポリエチレンイミンとホルムアルデヒドとの反応生成物を含むプライマー被覆と、前記基板上で前記プライマー被覆上に印刷されたトナーまたはインク画像とを含む、前記被覆ポリマー基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、2013年6月18日出願の「LAMINATE STRUCTURE」なる表題の米国仮出願番号第61/836,414号、及び2014年6月12日出願の「LAMINATE STRUCTURE INCLUDING A PRIMER COATING THEREIN」なる表題の米国仮出願番号第14/302,819号の権利を請求する。前記出願の全ての内容は、本明細書中、参照として含まれる。
【背景技術】
【０００２】
[0002]本発明の態様は、様々な包装用途で使用するためのラミネート構造体、特に、プライマー組成物を第一のポリマー基板に塗布し、続いてこれに液体インクまたはトナーで印刷して、次いで第二のポリマー基板にラミネートするラミネート構造体に関する。
【０００３】
[0003]二軸配向ポリプロピレン、二軸配向ポリエチレンテレフタレート、またはポリエステルフィルムなどのポリマーフィルムは、食品、液体及び化粧品の包装材料で広く使用されてきた。そのような包装用途に関しては、第一のポリマーフィルムは、第一のポリマーフィルムと同一または異なっていてもよい別のポリマーフィルムにラミネートされることが多い。
【０００４】
[0004]そのようなフィルムは、電子写真システムで液体若しくは乾式トナーまたはインクを使用する高速デジタル印刷機を使用して印刷されることが多い。そのようなシステムでは、トナー画像は感光ドラムに形成され、そしてポリマーフィルムシートまたはウェブに印刷するために、中間転写ブランケットまたはベルト上に電気的に転写される。そのようなトナーまたはインクを使用するプリンターは、商標名HP Indigoのもと、Hewlett-Packard Companyより市販されている。しかしながら、液体トナーは必ずしもうまく転写するするとは限らず、及び/またはそのような印刷機(press)を使用して印刷されるポリマーフィルム基板に十分に接着するとは限らないので、基板は通常、液体トナーの接着を促進するためにプライマーで被覆(コーティング：coat)される。
【０００５】
[0005]フィルム面をトナー及びインクに対してより受容性とするポリマーフィルム基板で使用するために、多くのプライマーが開発されてきている。現在使用される典型的なプライマーは、エチレン-アクリル酸コポリマーをベースとして開発されてきた。そのようなプライマーの一つは、同一出願人の米国特許第7,470,736号(特許文献１)に記載されている。
【０００６】
[0006]しかしながら、より新しい高速デジタル印刷機が開発されると、ポリマー基板への液体トナー及び/またはインク転写及び接着性に関してプライマーを使用することに課題を示した。たとえば最近開発されたデジタル印刷機のHP Indigo 6000シリーズは、従来のIndigo印刷機の速度の約２倍でデジタル印刷を提供する。さらにHP 20000デジタル印刷機は、30インチ(76.2cm)幅のフィルムに印刷することができ、HP 30000デジタル印刷機は、様々な基板タイプに29.5インチ(75.0cm)幅で印刷することができる。
【０００７】
[0007]そのような印刷機で使用される液体トナー仕様のため、慣用のプライマーは、下にあるポリマー基板に対して十分なトナー接着性を提供しない。結果として慣用のプライマーで被覆した基板は、基板に対して望ましくないトナー転写及び接着性となり、印刷されたフィルムを別の基板にラミネートする際に、許容不可能なほど低いラミネート結合強度となる。
【０００８】
[0008]従って、当業界では、ポリマー基板に対して良好なトナー及び/またはインク接着性を提供し、且つ印刷されラミネート化されたポリマー基板の間で使用する際に、向上した結合強度を提供するプライマーに関する要求がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第7,470,736号
【発明の概要】
【００１０】
[0009]本発明の態様は、第一及び第二のラミネート化ポリマー基板を含み、その上に印刷された画像の向上したトナー及び/またはインク接着性を提供するために、プライマー被覆(coating)をポリマー基板の一方または両方に塗布するラミネート構造体を提供する。さらにプライマーは、印刷された第一のポリマー基板を第二のポリマー基板にラミネートする際に、向上した結合強度を提供する。さらにラミネート構造体は、浸水に暴露されると水分浸透に対して向上した抵抗性を示す。
【００１１】
[0010]本発明の一態様に従って、それぞれ第一及び第二の主面をもつ第一及び第二のポリマー基板を含むラミネート構造体を提供する、ここで前記第一のポリマー基板の少なくとも一つの主面は、その上にポリエチレンイミンとホルムアルデヒドとの反応生成物を含むプライマー被覆を含む。トナーまたはインク画像は前記基板上でプライマー被覆上に（on the substrate over the primer coating）印刷され、前記第一の基板は、プライマー組成物とトナーまたはインク画像を含む面で第二のポリマー基板にラミネートされる。一態様において、ラミネート構造体は、基板をラミネートし易くするために、トナーまたはインク画像上にラミネート接着剤を含む。
【００１２】
[0011]本発明の別の態様に従って、第一及び第二の主面をそれぞれもつ第一及び第二のポリマー基板を提供する、及び前記第一のポリマー基板の一つの主面にプライマー被覆を塗布する、各段階を含むラミネート構造体を形成する方法を提供する、ここで前記プライマー被覆は、ポリエチレンイミンとホルムアルデヒドの反応生成物の水溶液を含む。本方法はさらに、この被覆を乾燥することも含むことができる。本方法はさらに、前記基板上でプライマー被覆上にトナーまたはインク画像を印刷する、及びその上に前記プライマー被覆と画像を含む第一のポリマー基板の面に第二のポリマー基板をラミネートすることを含む。
【００１３】
[0012]場合により、プライマー被覆する前に、ポリマー基板の面はコロナ放電処理に暴露することができる。
[0013]本方法は、さらに第一及び第二のポリマー基板をラミネートする前に、その上にプライマー被覆と画像を含む第一のポリマー基板の面にラミネート接着剤を塗布することを含むことができる。ラミネート接着剤は、無溶剤、溶媒ベース、または水ベースであってもよい。
【００１４】
[0014]前記第一及び第二のポリマー基板は、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)、ポリエチレン、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、共押出ポリプロピレン(COPP)、キャストポリプロピレン(CPP)、二軸配向ナイロン(BON)及び二軸配向ポリアミド(BOPA)から選択される材料を含む。そのような基板は、その上に金属化被覆も含むことができる。第一のポリマー基板は第二のポリマー基板と同一であってもよく、第一の基板と第二の基板は異なっていてもよい。第一または第二のポリマー基板は、単層または多層フィルムを含んでもよい。
【００１５】
[0015]一態様において、プライマー被覆は水溶液状であり、約5〜約20重量％のポリエチレンイミン、約0.05〜約5.0重量％のホルムアルデヒドと、残余分の水とを含む。プライマー組成物は好ましくは、全組成物の約5〜10重量％を変動する固体含有量である。一態様において、前記プライマー被覆はさらに、湿潤剤約0.05〜0.1重量%を含む。別の態様では、プライマー被覆はさらに、消泡剤約0.05〜0.2%を含む。
【００１６】
[0016]従って、第一及び第二のポリマーラミネート化基板を含むラミネート構造体を提供することは本発明の態様の特徴であり、ここでプライマー被覆は、前記第一のポリマー基板に塗布され、トナーまたはインク画像はその上に印刷され、前記第一の基板は第二のポリマー基板にラミネートされる。プライマー組成物は、第一のポリマー基板に向上したトナー及び/またはインク接着性を提供し、且つ印刷された第一のポリマー基板を第二の基板にラミネートする際に、良好な結合強度を提供する。本発明の他の特徴及び好都合な点は、以下の記載及び付記図面から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】[0017]図１は、本発明の態様に従って成形したラミネート構造体の略図である。
【図２】[0018]図２は、本発明の別の態様に従って成形したBOPET/PEラミネート構造体の結合強度を説明するグラフである。
【図３】[0019]図３は、本発明の態様に従って成形したBOPET/PEラミネート構造体の結合強度を説明するグラフである。
【図４】[0020]図４は、本発明の別の態様に従って成形したBOPET/PEラミネート構造体の結合強度を説明するグラフである。
【図５】[0021]図は、本発明の別の態様に従って成形したBOPP/BOPPラミネート構造体の結合強度を説明するグラフである。
【図６】[0022]図６は、本発明の別の態様に従って成形したBOPET/Al-PEラミネート構造体の結合強度を説明するグラフである。
【図７】[0023]図７は、本発明の別の態様に従って成形したBOPP/金属化BOPPラミネート構造体の結合強度を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[0024]本明細書に記載されるように、その上にプライマー被覆を含む第一及び第二のポリマー基板を含むラミネート構造体は、ポリマー基板に向上したトナー及び/またはインク接着性を提供する。本発明はラミネート構造体について記載してきたが、プライマー被覆は、プライマーによって提供された強化トナー/インク接着特性を利用するために、続いて印刷されるがラミネートされない、ポリマー基板にも塗布することができる。
【００１９】
[0025]プライマー被覆は、様々な印刷法及び装置に関してインクまたはトナー接着性を向上するが、特にデジタル印刷機のHP Indigo WS 6000シリーズまたはHP 20000若しくは30000ワイドフォーマットデジタル印刷機などの高速デジタル印刷機を使用して印刷されるポリマー基板へのインクまたはトナー接着性を向上する。「高速」なる用語は、四色モードでは最高約30メートル/分、二色モードでは最高約60メートル/分の線速度をもつ印刷機を意味する。「ワイドフォーマット」なる用語は、プリンターが幅29〜30インチ(73〜76cm)で印刷することを意味する。たとえば、ラミネート構造体を含むポリマー基板で使用されるプライマー被覆は、HP Indigo WS6600またはWS6000、20000若しくは30000デジタル印刷機に好適な液体トナー及び/またはインクを使用して印刷される基板に適用することができる。これらの印刷機は、フレキシブル包装で使用される基板に印刷するように設計されている。そのようなデジタル印刷機は、未被覆基板に(コロナ処理後)インラインでプライマーを塗布し、印刷直前にプライマーを乾燥する任意選択のインラインプライミングユニットも含む。従って、この印刷機は、基板のプライミングと印刷がシングルパスで可能である。あるいは、プライマー被覆は、慣用のフレキソ印刷、グラビア印刷またはロッド被覆法により基板にオフラインで塗布することができる。
【００２０】
[0026]驚くべきことに、本出願人は、プライマー被覆が結合面に存在しなくても、即ち、プライマー被覆面にインクまたはトナーで擦り重ね、続いて場合によりラミネート接着剤で被覆しても、ラミネートの際に、プライミング化(primed)され且つ印刷された第一のポリマー基板の第二の基板に対する結合強度が向上することを発見した。理論に縛られるつもりはないが、インクとプライマーの成分間で起きる反応の結果として結合強度が増大すると考えられる。インク成分は、酸-塩基反応によりプライマー成分と反応すると考えられ、ここで前記塩基機能(function)はポリエチレンイミン鎖に存在するアミン基から提供され、酸機能はインク(たとえば本明細書中で記載される印刷機で使用されるHP Indigoインクなど)から提供される。
【００２１】
[0027]本明細書に記載されるプライマーを使用すると、ラミネートの浸漬の際に温水侵入(heated water infiltration)に対して耐性が向上したラミネートを提供することも知見された。たとえばラミネートをレトルト包装用途で使用する場合、最終包装容器は、容器の内容物を加熱するために温水中での浸漬に暴露することができる。
【００２２】
[0028]他に示さない限り、本明細書及び請求の範囲における任意の範囲の開示は、その範囲自体を含み、またその範囲に包含されるすべてのもの、並びに終点も含むものと理解すべきである。
【００２３】
[0029]ラミネート構造体を成形するポリマー基板で使用するためのプライマー被覆の一態様は、約5〜20重量％のポリエチレンイミン、約0.5〜5.0重量％のホルムアルデヒド及び残余分の水を含む。ポリエチレンイミンは、好ましくは約50重量％のポリエチレンイミンを含む水溶液の形で供給するが、20〜99重量％を含みえる。
【００２４】
[0030]プライマー組成物で使用するのに好適なポリエチレンイミン溶液は、BASFよりPolymin(登録商標)PまたはLupasol(登録商標)Pのもと、市販されている。Polymin(登録商標)ポリエチレンイミンの他の好適なグレードとしては、Polymin(登録商標)FG、WF、G20、G35、G100、HF、PS、SK及びSNAが挙げられる。他のポリエチレンイミンは、Nippon Shokubaiから、名称EPOMINのもと市販されており、EPOMIN SP-003、SP-006、SP-012、SP-018、SP-200、SP-110、SP-1000、P-1000、P-1010及びP1050が挙げられる。
【００２５】
[0031]ポリエチレンイミンは、ポリマー基板に対してトナー及び/またはインク画像を良好に接着させるための接着促進剤の機能を果たす。ポリエチレンイミンは、水中でホルムアルデヒドで変性される。すなわち、ホルムアルデヒドはアルデヒド-アンモニア反応によりポリエチレンイミン鎖を架橋するように作用して樹脂を形成し、これが乾燥の際に被覆される基板上でフィルムを形成する。プライマー組成物中には、ホルムアルデヒドの他にポリエチレンイミンと反応する他の成分は全くないことを理解すべきである。
【００２６】
[0032]変性ポリエチレンイミンは、プライマーをより耐水性とするので、最終ラミネート構造体は、例えば温水浸漬に暴露する際に、耐水性である。
[0033]プライマー被覆はさらに、0.05〜約0.1重量％の湿潤剤と、約0.05〜0.2重量％の量の消泡剤を含むことができる。
【００２７】
[0034]プライマー被覆は、好ましくは、周囲温度で混合容器中で、ポリエチレンイミンとホルムアルデヒドを水に添加することにより製造する。ポリエチレンイミンとホルムアルデヒド成分は反応してポリマーを形成し、これは名称アジリジン、ホルムアルデヒド樹脂(CAS No. 25549-69-3)のもと、公知である。このポリマーの水溶液を基板面に塗布すると、乾燥の際に水が蒸発してフィルムを形成する。
【００２８】
[0035]プライマー被覆は、ポリエチレン、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)、キャストポリプロピレン(CPP)、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、共押出ポリプロピレン(COPP)、二軸配向ナイロン(BON)、二軸配向ポリアミド(BOPA)、及びその上に金属化被覆を含む上記ポリマーのいずれかを含むポリマー基板に塗布することができる。ポリマー基板は、約10〜約50μmの厚さを変動することができる。プライマーは、基板の少なくとも一つの主面に塗布し、これがトナー/インクを受ける。プライマーを塗布する前に、基板面は好ましくは、プライマーがフィルムの面を確実に湿潤するように処理する。フィルムは、好ましくは、フレームまたはコロナ放電処理などの慣用法を使用して処理する。
【００２９】
[0036]プライマー被覆は好ましくは、水溶液として基板の少なくとも一つの主面に塗布して、続いて基板面に連続被覆を形成して、その後被覆を乾燥する。プライマーはインラインまたはオフラインで塗布することができる。たとえばプライマーは、インラインプライミングユニットを装備している印刷機でインラインで塗布することができる。あるいは、プライマー被覆は、グラビアまたはロッド被覆またはフレキソ印刷などの多くの公知の方法のいずれかを使用してオフラインプロセスで塗布することができる。プライマー組成物は、乾燥する際に、プライマー組成物が約0.15〜0.3g/m2(約0.15〜0.2μmの厚さとなる)の被覆重量(coat weight)をもつ実質的に連続フィルム被覆を形成するように、基板に塗布するのが好ましい。
【００３０】
[0037]プライマー被覆を塗布した後、熱風、輻射熱または任意の他の好適な手段により、実質的に連続性の透明な接着フィルムに乾燥することができる。
[0038]プライマーを乾燥した後、プライマー被覆されたポリマー基板は、液体若しくは乾式トナーまたはインクを使用して上記のようにデジタル印刷機を使用して印刷することができる。印刷された画像は、グラフィック画像、文字、記号またはこれらの任意の組み合わせの形状をとることができ、基板の実質的に全面を覆うことができるか、またはその一つ以上の所望の領域に限定することができる。
【００３１】
[0039]プライミング化され、印刷されたポリマー基板を、次いで第二のポリマー基板にラミネートする。第二の基板は、上記基板の任意のものを含むことができ、アルミニウム-ポリエチレンなどの多層基板も含むことができる。ラミネート化前に、ラミネート接着剤を第一の(プライミング化され、印刷された)基板面または第二のポリマー基板面に塗布することができる。態様によっては、第二の基板は、ラミネート接着剤を塗布する前に、コロナ処理することができる。
【００３２】
[0040]ラミネート接着剤は、たとえば無溶剤型ラミネート機を使用して塗布することができる。接着剤は、約1.8g/m2〜約2.2g/m2、好ましくは約2.0g/m2の被覆重量で塗布することができる。使用するのに好適なラミネート接着剤は、Morchem、Sun Chemical、Henkel、Rohm and HaasまたはBostikから市販されている無溶剤接着剤である。無溶剤接着剤が使用するのに好ましいが、溶媒ベースの接着剤または水ベースの接着剤を使用することも可能である。溶媒ベースの接着剤を使用する場合、接着剤は好ましくは約2.0〜2.5g/m2の被覆重量で塗布する。水ベースの接着剤を使用する場合、接着剤は好ましくは1.5〜2.0g/m2の被覆重量で塗布する。
【００３３】
[0041]本発明の態様に従って形成した好ましいラミネート構造体としては、ポリエチレン基板にラミネート化されたプライミング化/印刷された二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)基板、及び(第二の)二軸配向ポリプロピレン基板にラミネート化されたプライミング化/印刷された二軸配向 ポリプロピレンがある。
【００３４】
[0042]他の可能なラミネート構造体としては、ポリエチレンまたはキャストポリプロピレンにラミネートされたプライミング化/印刷されたBOPETフィルム、またはポリエチレン若しくはキャストポリプロピレンにラミネート化されたプライミング化/印刷された二軸配向ポリアミド(BOPA)フィルムがある。プライミング化/印刷されたBOPPフィルムは、ポリエチレン、第二のBOPPフィルム、またはBOPET金属化フィルムにラミネートすることができる。
【００３５】
[0043]他の可能な多層ラミネート構造体としては、BOPETとポリエチレンまたはキャストポリプロピレンを含む多層フィルムにラミネートされたプライミング化/印刷されたBOPETフィルム、または金属化BOPETとポリエチレンまたはキャストポリプロピレンを含む多層フィルムにラミネートされたプライミング化/印刷されたBOPETフィルム、またはアルミニウムホイルとポリエチレンまたはキャストポリプロピレンを含む多層基板にラミネートされたプライミング化/印刷されたBOPETフィルムが挙げられる。上記ラミネートの全てにおいて、BOPAプライミング化/印刷されたフィルムをBOPETの代わりに使用することができる。
【００３６】
[0044]図１を参照すると、本発明の態様に従ったラミネート構造体10が示されており、これは基板の一主面上にプライマー14で被覆された第一のポリマー基板12を含む。液体トナー/インク16はプライマー14上に印刷され、乾燥される。ラミネート接着剤18は印刷された基板上に供給され、第二のポリマー基板20は、ラミネート接着剤に接着される。理解されるように、全体のラミネート構造体中には追加のポリマー及び/または金属層も存在することができる。
【００３７】
[0045]プライミング化及び印刷されたラミネート構造体は、起立パウチ(stand-up pouch)、平たいバッグ並びに、ブリスター(blister)及びストリップ包装(strip pack)などの多くの包装用途で使用することができる。
【００３８】
[0046]本発明をより容易に理解するために、以下の実施例を参照する。この実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【００３９】
実施例１
[0047]以下のプライマー組成物は、周囲温度で以下の成分を混合することにより製造した。
【００４０】
【表１】
2016522760.tif 000003
【００４１】
[0048]プライマーAは固体含有量5%で、プライマーBは固体含有量10%(プライマー組成物の総重量をベースとする)であった。いずれの組成物も約10〜12の間のpHであった。
[0049]プライマーは、二軸配向ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、及び二軸配向ポリプロピレンフィルムを含む様々なフィルム基板に(コロナ処理後に)塗布した。選択したプライミング化基板に、HP Indigo WS6600及びHP 20000印刷機を使用して、様々な色及びトナー画線比率(toner coverage)100〜350％の一連の24パッチからなる特定の画像で、認可された液体トナー組成物を使用して印刷した。ここでトナー画線比率は、それぞれのプロセスカラー(シアン、マゼンタ、黄色、黒及び白)100％を使用した百分率として明記する。全画線比率は、印刷プロセス、基板の種類、印刷機速度及び同時に何色印刷するかなどの多くのパラメータに依存する。
【００４２】
[0050]ラミネート構造物は次いで、ポリエチレン(PE)、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)を含む第二のポリマーフィルム基板、またはアルミニウム/ポリエチレンを含む多層基板に、プライミング化され印刷された基板を接着することにより形成した。得られたラミネート構造体は、BOPET/PE、BOPP/BOPP及びBOPET/Al-PEを含んでおり、ここでPETフィルムは厚さ12μmであり、BOPPフィルムは厚さ20μmであり、PEフィルムは厚さ90μmであり、Al-PEフィルムは厚さ8μm(アルミニウム)及び90μm(PE)であった。BOPP/金属化BOPP構造体は、厚さ30μmでも形成した。
【００４３】
[0051]基板は、以下に記載のように無溶媒または溶媒ベースのラミネート接着剤を使用して接着した。ラミネート接着剤を塗布する前に、第二のポリマー基板をコロナ処理した。次いでラミネート接着剤は、Nordmeccanica labo combi 400ラミネート機を使用して塗布した。
【００４４】
[0052]ラミネート化は、Nordmeccanica Labo Combi 400ラミネート機を使用しても実施した。次いでラミネート構造体のラミネート結合強度は、ASTM F88に記載の手順を使用して測定した。これは包装の「シール強度」を測定する剥離試験であり、これは包装のシールが分離に対して耐える能力の尺度として定義される。この試験は、包装強度並びに、ラミネーションプロセスが一貫したシールを製造する能力を示す。各試験片の尾部を向かい合うグリップに固定して、試験を実施する間に、シールを尾部に対して90°の垂直角度で手で支えた。幅１インチのストリップを測定に使用した。関連するフィルムパイルの間で剥離が開始した後、試験片の二つの「脚部」を剥がすのに必要な平均の力を記録した。
【００４５】
[0053]以下の表２は、基板を剥離する際に観察された損傷モード(failure mode)を説明する。
【００４６】
【表２】
2016522760.tif 000004
【００４７】
[0054]図２は、二軸配向ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン(BOPET/PE)ラミネートのラミネート結合強度と損傷モードを説明し、ここでBOPETはプライマーBで被覆して、印刷して、無溶媒接着剤(PL 272A/CF72、Morchem製)でPE基板に接着した。プライマーは、被覆重量0.13、0.17及び0.23gsmで塗布した。理解されるように、インク被覆率100〜200%の基板については、ラミネート結合強度は3.5N/インチより大きい。
【００４８】
[0055]図３は、二軸配向ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンラミネート(BOPET/PE)に関するラミネート結合強度と損傷モードを説明し、ここでBOPETフィルムは、プライマーBで被覆して、印刷(インク被覆率350%)して、無溶媒接着剤(DICDRY NS 2100A/HA 210B、DIC Corporation製)でPEフィルムに接着した。この接着剤は、最適ラミネート結合強度値を得るために、成分A/Bに関しては100/140の比で製造するのが好ましい。プライマーは、被覆重量0.1、018、0.23及び0.3gsmで塗布した。理解されるように、被覆重量が高いほど、ラミネート結合強度は、ラミネート化80日後でも高いままである。
【００４９】
[0056]図４は、二軸配向ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンラミネート(BOPET/PE)のラミネート結合強度と損傷モードを説明し、ここでPETフィルムは、プライマーBで被覆して、印刷して、溶媒ベースの接着剤(PS 246A/CS90、Morchem製)でPEフィルムに接着した。プライマーは被覆重量0.13gsm、0.17gsm及び0.23gsmで印刷し、結合強度は、ラミネート7日後に測定した。
【００５０】
[0057]図５は、二軸配向ポリプロピレン/二軸配向ポリプロピレン(BOPP/BOPP)ラミネートのラミネート結合強度と損傷モードを説明し、ここで第一のBOPPフィルムはプライマーBで被覆して、印刷(350%インク被覆率)して、無溶媒接着剤(PL 272A/CF72、Morchem製)で第二のBOPPフィルムに接着した。プライマーは、被覆重量0.18gsmで印刷した。
【００５１】
[0058]図６は、二軸配向ポリエチレンテレフタレート/アルミニウム-ポリエチレン(BOPET/Al-PE)ラミネートのラミネート結合強度と損傷モードについて説明し、ここでBOPETフィルムはプライマーBで被覆して、印刷(350%インク被覆率)して、無溶媒接着剤(DICDRY NS 2100A/HA 210B、DIC Corporation製)でAl-PEフィルムに接着した。プライマーは被覆重量0.18gsmで印刷した。
【００５２】
[0059]図７は、二軸配向ポリプロピレン/金属化二軸配向ポリプロピレンラミネート(BOPP/met-BOPP)のラミネート結合強度と損傷モードについて説明し、ここで、BOPPフィルムはプライマーBで被覆して、印刷(350%インク被覆率)して、無溶媒接着剤(DICDRY NS 2100A/HA 210B、DIC Corporation製)で金属化BOPPフィルムに接着した。
【００５３】
実施例２
[0060]実施例１のプライマー組成物と、ニートポリエチレンイミンの別の被覆を、第一のポリマー基板(BOPETまたはBOPP)に塗布し、次いでラミネート接着剤を塗布せずに第二のポリマー基板(ポリエチレン)にラミネートした。基板は、加熱金属ジョーを使用して加熱シール温度135℃、圧力40PSIで1.5秒間でラミネートした。
【００５４】
[0061]次いで形成したラミネートは、室温で水及びアルコール浸漬を任意に実施して、ASTM F88に従って剥離試験にかけた。結果を以下の表３〜６に示す。
【００５５】
【表３】
2016522760.tif 000005
【００５６】
【表４】
2016522760.tif 000006
【００５７】
【表５】
2016522760.tif 000007
【００５８】
【表６】
2016522760.tif 000008
【００５９】
[0062]理解されるように、本発明のプライマー組成物を含むラミネートは、PEI単独で処理した基板/ラミネートよりも、浸漬後に高い結合強度を示した。
【００６０】
[0063]本発明をその好ましい態様を参照して詳細に記載に記載してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく修正及び変更が可能であることは明らかである。
【図１】
2016522760.tif 000009
【図２】
2016522760.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016522760.tif 000014
【図７】
2016522760.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月15日(2015.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一及び第二の主面をもつ被覆ポリマー基板であって、前記ポリマー基板の少なくとも一つの主面は、その上に架橋ポリエチレンイミン樹脂を含むプライマー被覆と、前記基板上で前記プライマー被覆上に印刷されたトナーまたはインク画像とを含む、前記被覆ポリマー基板。
【請求項２】
ラミネート構造体であって、前記ラミネート構造体内で、請求項１に記載の被覆ポリマー基板が、前記プライマー組成物と前記トナーまたはインク画像とを含む前記ポリマー基板の面で第二のポリマー基板にラミネートされる、前記ラミネート構造体。
【請求項３】
前記トナーまたはインク画像の上にラミネート接着剤を含む、請求項２に記載のラミネート構造体。
【請求項４】
前記被覆ポリマー基板及び第二のポリマー基板が、ポリエチレン、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、キャストポリプロピレン(CPP)、共押出ポリプロピレン(COPP)、二軸配向ナイロン(BON)、及び二軸配向ポリアミド(BOPA)から選択される、請求項２に記載のラミネート構造体。
【請求項５】
前記被覆基板がBOPETまたはBOPAを含み、前記第二のポリマー基板がポリエチレンまたはキャストポリプロピレンを含む、請求項４に記載のラミネート構造体。
【請求項６】
前記ポリマー基板がBOPPを含み、前記第二のポリマー基板がポリエチレン、BOPP、またはBOPP金属化フィルムを含む、請求項４に記載のラミネート構造体。
【請求項７】
前記被覆ポリマー基板がBOPETを含み、前記第二のポリマー基板が、BOPET、金属化BOPET、またはアルミニウムホイル、ポリエチレン、及びキャストポリプロピレンの一つ以上を含む多層フィルムである、請求項４に記載のラミネート構造体。
【請求項８】
被覆ポリマー基板の成形方法であって：
第一及び第二の主面をもつポリマー基板を提供する工程；
前記ポリマー基板の少なくとも一つの主面に、架橋ポリエチレンイミン樹脂の水溶液を含むプライマー被覆を塗布して被覆ポリマー基板を形成する工程；
前記プライマー被覆を乾燥する工程；及び
前記ポリマー基板上で前記プライマー被覆上にトナーまたはインク画像を印刷する工程；
を含む前記被覆ポリマー基板の成形方法。
【請求項９】
その上に前記プライマー被覆と画像を含む前記被覆ポリマー基板の面に第二のポリマー基板をラミネートする工程を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記被覆ポリマー基板と第二のポリマー基板をラミネートする前に、その上にプライマー被覆と画像とを含む被覆ポリマー基板の面にラミネート接着剤を塗布する工程を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
プライマー被覆を塗布する前に、ポリマー基板の前記面をコロナ処理する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記被覆ポリマー基板及び第二のポリマー基板が、ポリエチレン、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、キャストポリプロピレン(CPP)、共押出ポリプロピレン(COPP)、二軸配向ナイロン(BON)、及び二軸配向ポリアミド(BOPA)から選択される、請求項９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
[0063]本発明をその好ましい態様を参照して詳細に記載に記載してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく修正及び変更が可能であることは明らかである。
本発明の具体的態様は以下のとおりである。
［１］  第一及び第二の主面をもつ第一及び第二のポリマー基板を含むラミネート構造体であって、前記第一のポリマー基板の少なくとも一つの主面は、その上にポリエチレンイミンとホルムアルデヒドとの反応生成物を含むプライマー被覆と、前記基板上で前記プライマー被覆上に印刷されたトナーまたはインク画像とを含み、前記第一の基板は、前記プライマー組成物と前記トナーまたはインク画像とを含む面で前記第二のポリマー基板にラミネートされる、前記ラミネート構造体。
［２］  前記トナーまたはインク画像上にラミネート接着剤を含む、［２］に記載のラミネート構造体。
［３］  前記第一及び第二のポリマー基板が、ポリエチレン、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、キャストポリプロピレン(CPP)、共押出ポリプロピレン(COPP)、二軸配向ナイロン(BON)、及び二軸配向ポリアミド(BOPA)から選択される、［１］に記載のラミネート構造体。
［４］  前記第一の基板がBOPETを含み、前記第二の基板がポリエチレンまたはキャストポリプロピレンを含む、［３］に記載のラミネート構造体。
［５］  前記第一の基板がBOPAを含み、前記第二の基板がポリエチレンまたはキャストポリプロピレンを含む、［３］に記載のラミネート構造体。
［６］  前記第一の基板がBOPPを含み、前記第二の基板がポリエチレン、BOPP、またはBOPET金属化フィルムを含む、［３］に記載のラミネート構造体。
［７］  前記第一の基板がBOPETを含み、前記第二の基板が、BOPETとポリエチレンまたはキャストポリプロピレンとを含む多層フィルムである、［３］に記載のラミネート構造体。
［８］  前記第一の基板がBOPETを含み、前記第二の基板が、金属化BOPETとポリエチレンまたはキャストポリプロピレンとを含む多層フィルムを含む、［３］に記載のラミネート構造体。
［９］  前記第一の基板がBOPETを含み、前記第二の基板が、アルミホイルとポリエチレンまたはキャストポリプロピレンとを含む多層基板を含む、［３］に記載のラミネート構造体。
［１０］  ラミネート構造体の成形方法であって：
第一及び第二の主面をもつ第一及び第二のポリマー基板を提供する工程；
前記第一のポリマー基板の少なくとも一つの主面に、ポリエチレンイミンとホルムアルデヒドとの反応生成物の水溶液を含むプライマー被覆を塗布する工程；
前記プライマー被覆を乾燥する工程；
前記基板上で前記プライマー被覆上にトナーまたはインク画像を印刷する工程；及び
その上にプライマー被覆と画像を含む前記第一のポリマー基板面に、前記第二のポリマー基板をラミネートする工程、
を含む前記ラミネート構造体の成形方法。
［１１］  前記第一及び第二のポリマー基板をラミネートする前に、その上に前記プライマー被覆と画像とを含む前記第一のポリマー基板の面にラミネート接着剤を塗布する工程を含む、［１０］に記載の方法。
［１２］  前記プライマー被覆を塗布する前に、前記第一のポリマー基板の前記面をコロナ処理する工程を含む、［１０］に記載の方法。
［１３］  前記第一のポリマー基板は前記第二のポリマー基板と異なる、［１０］に記載の方法。
［１４］  前記第一のポリマー基板が前記第二のポリマー基板と同一である、［１０］に記載の方法。
［１５］  前記第一及び第二のポリマー基板が、ポリエチレン、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)、キャストポリプロピレン(CPP)、共押出ポリプロピレン(COPP)、二軸配向ナイロン(BON)、及び二軸配向ポリアミド(BOPA)から選択される、［１０］に記載の方法。
［１６］  前記プライマー被覆が、約５〜約２０重量％のポリエチレンイミン、約0.05〜約5.0重量％のホルムアルデヒドと、残余分の水とを含む、［１０］に記載の方法。
［１７］  第一及び第二の主面をもつ被覆ポリマー基板であって、前記ポリマー基板の少なくとも一つの主面は、その上にポリエチレンイミンとホルムアルデヒドとの反応生成物を含むプライマー被覆と、前記基板上で前記プライマー被覆上に印刷されたトナーまたはインク画像とを含む、前記被覆ポリマー基板。
【国際調査報告】
2016522760.tif 000016
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