断熱ラベル素材
【課題】面材料に接着されている断熱層を含む容器用の断熱ラベル素材を提供すること。
【解決手段】断熱ラベル素材は、繊維入りバットであってもよい断熱層を含む。該バットはフィルム、紙または布の少なくとも１層に積層される。ラベル素材は、缶、ボトルまたはパウチのような容器の周りに巻きつけることができる。ラベル素材は、それが印刷可能であるようにコーティング材料で被覆されてもよく、こうして断熱性および印刷機能の両方を容器に与える。
【解決手段】断熱ラベル素材は、繊維入りバットであってもよい断熱層を含む。該バットはフィルム、紙または布の少なくとも１層に積層される。ラベル素材は、缶、ボトルまたはパウチのような容器の周りに巻きつけることができる。ラベル素材は、それが印刷可能であるようにコーティング材料で被覆されてもよく、こうして断熱性および印刷機能の両方を容器に与える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面材料に接着されている断熱層を含む容器用の断熱ラベル素材に関する。面材料はフィルム、紙または布であってもよい。面材料は、それが印刷可能であるようにコーティング材料で被覆することができ、こうして断熱性および印刷可能性の両方を容器に与える。
【背景技術】
【０００２】
容器用の断熱封包物は、米国特許公報（特許文献１）に開示されているもののように、公知である。この封包物は、第１の、または最内布層と、ポリマーフォームを含む第２の最内断熱層と、第３の最内金属化ポリマーフィルム反射層と、最外布メッシュ層とを含む。しかしながら、４つの異なる層の使用は、容器に良好な断熱を提供するけれども、厄介であり得、それは、ラベル素材のような他の目的用のかかる封包物の機能を限定する。
【０００３】
ラベル技術において、異なる材料および異なる層は一般に、ラベル素材では使用されない。これは部分的に、異なる材料および層を積層するのが余りにも高くついたという事実による。さらに、その１つがラベルに断熱を与え、かつ、幾らかの厚さまたは嵩高さを有する、異なる材料を積層するために、嵩高い材料を押しつぶす温度に材料を加熱しなければならない。
【０００４】
フィルム技術において、（非特許文献１）に開示されているような、ポリエステルウェブ−強化ポリエステルフィルムを含む薄い絶縁テープもまた公知である。しかしながら、その最高厚さで０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）であるこのテープは、容器用の断熱材料としての使用に好適ではない。
【０００５】
従って、製造するのに安価である容器用の断熱材料をデザインする必要性が存在する。
かかる断熱材料は、十分な断熱を与えるために十分に厚いが、容器の周りに巻きつくように柔軟であるために十分に薄いであろう。理想的には、かかる断熱材料は、それがまたラベルとしても役立ち得るように多機能性であろう。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，８７１，５９７号明細書
【非特許文献１】３Ｍ Ｕｔｉｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ＯＥＭ
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、容器用の断熱材料として作用するラベル素材を提供することによって、先行技術に関連した問題を克服する。この断熱材料は、十分な嵩高さを有し、すなわち、容器に十分な断熱を与えるためには十分厚い（０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）よりも大きい）が、容器の周りに容易に巻きつけることができるようには十分薄い。この特徴のために、この断熱材料はラベル素材としても機能することができる。従って、本発明のラベル素材から作られたラベルの使用は、ラベルのみの使用よりも長く容器の内容物の温度を維持するという利点を有する。さらに、本発明のラベル素材は印刷可能であり、それによって容器用のラベルとしてのその使用を拡大する。
【０００８】
本発明のラベル素材の別の利点は、好ましい実施形態において、それが、フィルムを断熱層に接着するために使用されるヒート−シール性接着剤と共に共押出されたフィルムを含むため、積層構造よりも製造するのにはさほど高価ではないことである。
【０００９】
さらに、フィルムおよび断熱層は両方ともポリエステルから製造され、相溶性の接着剤を含む好ましい実施形態において、本発明のラベル素材は完全にリサイクル可能であり、それによって先行技術の公知のラベルまたは断熱材料よりも顕著な環境上の利点を提供する。
【００１０】
本発明により、本発明の断熱ラベル素材は、面材料に積層されている、０．０５〜０．５ＣＬＯ（０．００７７〜０．０７７ｍ2・Ｋ／Ｗ）の熱抵抗を有する断熱層を含み、少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）の厚さである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に従って、断熱ラベル素材が提供される。かかる素材は、一般に図１および２の５で示され、図７の４５で巻き取られる。ラベル素材は、ラベルを作るために別個の長さへカットされ、それらのラベルは図３〜６の１５で容器に付着されて示される。本発明のラベル素材は、図１および２の３０で示される断熱層を含む。この断熱層は、断熱の単位またはＣＬＯ単位で測定される時に、０．０５〜０．５の熱抵抗を有する。ＣＬＯ単位は、衣料品の熱抵抗の単位として定義される。熱抵抗のＳＩ単位は、ワット当たりの平方メートルケルビン（ｍ2・Ｋ／Ｗ）である。（「織物用語および定義（Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｒｍｓ ａｎｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ）」、第１０版、織物学会（Ｔｈｅ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）出版、１９９５年、ｐ．６６、３５０を参照されたい）。従って、本発明の断熱層のＳＩ単位での熱抵抗の範囲は、０．００７７〜０．０７７ｍ2・Ｋ／Ｗである。ＣＬＯは衣料品の点から見て定義されるけれども、この測定値は、任意の織物系の熱抵抗を表現するために使用することができ、本明細書では本発明の断熱層の熱抵抗を表現するために使用される。ＣＬＯ値は、断熱層に使用される材料およびその厚さに依存する。本発明の断熱層なしで作られたラベルのＣＬＯ値は、該範囲の下端（０．０５ＣＬＯ、または０．００７７ｍ2・Ｋ／Ｗ）よりも下であった。
【００１２】
断熱層は、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンを含む有機熱可塑性繊維ベース材料を含む。好ましい実施形態において、断熱層はポリエステルを含む繊維入りバットである。サーモライト（ＴＨＥＲＭＯＬＩＴＥ）（登録商標）アクティブオリジナル（Ａｃｔｉｖｅ Ｏｒｉｇｉｎａｌ）として本願特許出願人によって販売されている繊維入りバットが特に本発明での使用に好適である。本発明で使用される繊維入りバットは、１０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の範囲の面積重量、および０．３ｇ／ｃｍ3未満の嵩密度を有する。あるいはまた、断熱層は、３Ｍによって、シンスレート（ＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ）（登録商標）として販売されている、メルトブローンポリオレフィンのようなメルトブローン繊維を含んでもよい。
【００１３】
断熱層用の断熱材料の多くの他の変形を本発明で使用することができる。例えば、断熱層はフォームを含んでもよい。フォームは、ポリウレタン、または当該技術において公知であるような他のフォーム組成物であってもよい。または断熱層は、ガラスウール、ホウケイ酸塩ガラスもしくはロックウールを含む無機熱可塑性繊維ベース材料から製造されてもよい。
【００１４】
あるいはまた、断熱層は、商標クールマックス（ＣＯＯＬＭＡＸ）（登録商標）で本願特許出願人によって販売されている、例えば４チャネルまたはスカロップ化卵形繊維から製造された編布を含んでもよい。または断熱層は、織られた材料もしくはフリース材料であってもよい。断熱層はまた、フェルト、または高い嵩高さの不織布もしくはニードル不織布のような、ある種の不織布を含むことができる。
【００１５】
断熱層は、図１および２の１０でならびに図１の２０でも示される面材料に積層される。「積層」とは、接着剤または他の手段によって材料の層を結びつけることを意味する。面材料はフィルム、紙および／または布であってもよい。フィルムは、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンのいずれかを含む熱可塑性材料から製造される。図１に例示された実施形態において、断熱層は、２枚のシートのフィルム、紙または布の間に積層される。しかしながら、図２に示されるように、単シートの面材料を断熱層に積層することは本発明の範囲内である。面材料の厚さはラベル素材の全厚さに比べて微々たるものであるため、単シートの面材料の使用は、ラベル素材の厚さに実質的に影響を及ぼさないであろう。本発明のラベル素材は、容器に十分な断熱性を与えるために十分に厚いように、０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）より厚い厚さである。図１および２に示されるように第１層１３と第２層１４とを含む面材料１０ならびに図１に示されるように第１層２２と第２層２４とを含む面材料２０は、０．０００２インチ（０．０００５ｃｍ）と０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）との間の厚さであってもよい。面材料の厚さにとって好ましい範囲は、０．０００４８インチ（０．００１２１ｃｍ）〜０．００２０インチ（０．００５０ｃｍ）である。
【００１６】
本明細書では以下「共押出フィルム」実施形態と言われる、好ましい実施形態において、面材料は、それが２層を含むように共押出されているフィルムを含む。従って、面材料１０は第１層１３と第２層１４とを含む。この実施形態において、第１層１３および第２層１４は異なる材料から製造されるが、1枚のシートのフィルムを形成する。第２層１４はヒートシール性であり−すなわち、それは第１層１３の材料よりも低い溶融温度を有する材料から製造されており、その結果、面材料１０が加熱された場合に、第２層１４が軟化し、圧力が加えられた時に断熱層に接着する。同様に、面材料２０は、第１層２２と第２層２４とを含む。やはり、第１層２２および第２層２４は異なる材料から製造されるが。1枚のシートのフィルムを形成する。第２層２４はヒートシール性であり、すなわち、それは第１層２２の材料よりも低い溶融温度を有する材料から製造されており、その結果、面材料２０が加熱された場合に、第２層２４が軟化し、圧力が加えられた時に断熱層に接着する。
【００１７】
本発明のラベル素材は、さらに面材料上にコーティングを含むことができる。図１および２の１２で示されるコーティングは、面材料の非ヒートシール性表面（すなわち、第１層１３および２２）上に提供される。このコーティングは印刷可能であり、その結果、断熱性を与える同じ素材がまたラベルとしても機能するかもしれない。コーティングは、アクリル、ウレタン、ポリエステルまたは当該技術で周知の他の樹脂の水性ポリマー分散液、乳濁液または溶液をベースとする標準印刷プライマーである。（例えば、米国特許第５，４５３，３２６号を参照されたい）。あるいはまた、断熱層が先に印刷され、面材料が透明である場合、面材料をコーティングしてそれを印刷可能にする必要性が取り除かれるかもしれない。
【００１８】
共押出フィルム実施形態の好ましい構造において、２つの異なる厚さのフィルムが、図１の面材料１０および面材料２０のような面材料に使用される。図１の面材料１０としての使用に好適であるフィルムの一具体例は、デラウェア州ウィルミントンのデュポン帝人フィルムから商業的に入手可能なメリネックス（ＭＥＬＩＮＥＸ）（登録商標）８５４である。メリネックス（登録商標）８５４は、１２０ゲージ（０．００１２インチ、つまり０．００３０ｃｍ）厚さの共押出二軸延伸ポリエステルフィルムである。図１の１３のようなこのフィルムの第１層は、２５００ｐｐｍ無機滑剤粒子を含有する標準ポリエステルホモポリマー（約０．５９０の固有粘度）から製造される。この層は、全フィルム厚さのおよそ６５％を構成する。２３００ｐｐｍ無機滑剤粒子を含有する、１８重量％のイソフタル酸からなるコポリエステル樹脂（約０．６３５の固有粘度）が共押出されてヒートシール性層（図１の１４のような）を形成し、全フィルム厚さの３５％（１５〜４０％が好ましい）を構成する。ヒートシール性層と背中合わせの第１層の表面は、インラインでグラビア塗布機によって（フィルム製造過程の間に）先に記載された水性ポリエステル分散液をベースとする印刷プライマーコーティング（図１の１２）で、０．０３ｇ／ｍ2の乾燥被覆重量で被覆される。メリネックス（登録商標）８５４フィルムはまた図１の面材料２０としての使用に好適であるが、この面材料は、面材料１０として使用された面材料よりもわずかに薄い。すべての他の形態において、面材料２０として使用されるメリネックス（登録商標）８５４フィルムは、上述の面材料１０として使用されるメリネックス（登録商標）８５４フィルムと同じものである。
【００１９】
本発明の別の形態によれば、面材料は、それの上に印刷するのを容易にするために、コロナ放電処理によって断熱層から離れて面する表面上で改質されてもよい。具体的には、第１層１３または２２の表面が改質される。コロナ放電処理は、面材料上のコーティングに加えて、またはその代わりに行われてもよい。または、その代わりとして、コーティングの上面に、またはコーティングの代わりに、アルミニウム層のような蒸着された金属層が、装飾目的のためにおよび光学効果を追加するために、断熱層から離れて面する表面上に蒸着されてもよい。もしこの蒸着が行われる場合、コロナ放電処理は典型的にはこの蒸着に追加して行われないであろう。
【００２０】
本発明の別の変形によれば、面材料は、装飾にとって望ましいと考えられるパターンで、断熱層から離れて面する表面上にエンボスされてもよい。エンボス加工は、必要ならば、コロナ放電処理の後に、コーティングに加えて、および蒸着に加えて行うことができる。具体的には、より薄くされた部分から表面が浮き出して見えるように、圧力および熱を用いて面材料のある部分をより薄くしてもよい。パターンでそうすることで、ラベル素材を飾ってもよい。熱および圧力は、装飾パターンに造形された金敷またはアイロンによって加えられてもよい。あるいはまた、熱および圧力は、彫刻もしくは触刻エンボスローラーまたは段プレスの彫刻レシプロ式ダイによって加えられてもよい。加えられる圧力がラベル素材中に永久的へこみを生じるように、熱は２００〜４００°Ｆ（９３〜２０４℃）で加えられるべきである。熱は、少なくとも面材料を、おそらく断熱層をも軟化させるように加えられるべきである。断熱層を軟化させることは、面材料を軟化させることほど決定的に重要ではないが、エンボス過程をまた手助けする。
【００２１】
さらに、表面改質（すなわち、コーティングまたはコロナ放電処理）は、接着剤層付きの別の表面への接着を容易にするために用いられてもよい。別の表面に接着するために、図１の２６で示されるもののような接着剤プライマー層が、面材料の未処理表面に、またはコロナ放電処理表面に塗布される（しかし、蒸着改質表面またはエンボス表面には塗布されない）。この接着剤プライマー層は、容器へのラベルの付着を可能にするために感圧性である。さらに、図１に示されるように、剥離ライナー２８が接着剤プライマー層２６の表面上に提供されてもよい。剥離ライナーの役割は、容器へのラベルの付着の時点まで接着剤を保護することである。または、接着剤（接着剤プライマー層ではなく）が改質された表面に塗布される。
【００２２】
本発明のラベル素材は、流体がラベル素材のへりを透過できないように、例えばホットナイフを使って、そのへりでシールされてもよい。かかるへりは図３〜６の１３２で示される。あるいはまた、ラベル素材はセルフシールであってもよい。このセルフシール構造では、上へりおよび底へりがすでにシールされているように、ラベル素材がそれ自体上へ折り返されてもよい。本発明のラベル素材から作られたラベルは、流体がそれのへりを透過できないように、好ましくはシールされる。
【００２３】
さらに本発明に従って、容器／断熱ラベル素材システムが提供される。かかるシステムは一般に図３〜６の１００で示される。該システムは、容器の表面面積のかなり大きい部分を覆うように断熱ラベル素材で包まれた容器を含む。容器は、飲料および食品の安全な保管および消費に好適な缶またはボトルであってもよい。缶は、それぞれ、図３および４の９０および１１０で示され、ボトルは図５の１１５で示される。または容器は図６の１４０で示されるようなカップであってもよい。あるいはまた、容器はパウチであってもよく、ある場合には、ラベルがパウチそのものになってもよい。容器は、図１および２に関して上述のようにラベル素材から作られた断熱ラベルで包まれる。ラベルは、容器、または図３〜６のへり１３０のようなオーバーラップするへりに沿ってそれ自体のいずれかに接着されてもよい。
【００２４】
図４の実施形態において、本発明のラベルは、好適なへこみ１２０を有するようにデザインされた缶１１０に付着される。ラベルのへり１３０が接着剤によってまたは加熱によって互いに固定される場合に、これらのへこみはラベルを適所に保持する。図６の実施形態において、カップ１４０は、使い捨てコーヒーカップのような、たった１回奉仕サイズの熱い飲料用に一般に用いられるタイプのものである。あるいはまた、カップは、アイスクリームカートンのようなカートンであってもよい。カップが、１５０で示される上の円周が１６０で示される底の円周よりも著しく大きい図６のような円錐部分デザインのものである場合、本発明のラベル素材から作られたラベルは、こじんまりとカップに合うように、同様な円錐部分形状に造形されてもよい。この場合には、接着剤がラベルをカップ上に保持するであろう。
【００２５】
一体成形のラベル素材を形成する代わりに、断熱層を容器に接着し、次に該断熱層に面材料を接着することもまた可能である。次に面材料または収縮ラップ覆いラベルを断熱層に付着することができる。この構造で使用することができる断熱層の例は、長さにカットされて缶一面にスリップされるニットチューブである。あるいはまた、ホットメルト接着剤が、断熱されるべきである缶部分上へ吹きつけられて、嵩高いフィブリルの層を所望の厚さに構築してもよい。
【００２６】
さらに本発明に従って、断熱ラベル素材を製造する方法が提供される。この方法は図７を用いて例示される。この方法では、繊維入りバット３０のような、断熱層に使用されるシートの材料が供給ロール４５から供給される。さらに、面材料１０が供給ロール４０から供給され、コーティング１２が断熱層３０から離れて配向され、かつ、第２層１４が断熱層３０に面するように配置される。さらに、面材料２０が供給ロール５０から供給されてもよく、接着剤層（必要ならば、図１の２６で示されるような）が断熱層から離れて配向されるように配置される。図１および２に示されるような１３ならびに図１に示されるような２２のような、面材料の第１層は断熱層から離れて配向され、図１および２の１４ならびに図１に示されるような２４のような、面材料の第２層は断熱層に面する。
【００２７】
３０のようなシートの断熱層と、１０のような少なくとも1枚のシートの面材料とが、図７に示された一対の加熱されたカレンダーロール７０と８０との間の加熱されたカレンダーロールニップ中へ供給される。加熱されたカレンダーロールは、断熱層と面材料との表面を互いに接着させる。カレンダーロールは、上記のように、ヒートシール性層を活性化するが面材料全体を溶融しない温度に加熱される。共押出４８ゲージおよび１２０ゲージフィルムを面材料として、繊維入りバットを断熱層として使用する実施形態について、この温度は、２００°Ｆ〜５００°Ｆ（９３℃〜２６０℃）の範囲にあり、好ましい温度範囲は２８０°〜３２０°Ｆ（１３７°〜１６０℃）である。しかしながら、４５０°〜５００°Ｆ（２３２°〜２６０℃）の範囲のより高い温度を、高いラインスピードで、すなわち、３００〜４００フィート（９１〜１２２メートル）毎分のスピードで用いることができる。カレンダーロールは、積層に好適なニップ圧を生じるのに適切な距離に互いに離して配置される。あるいはまた、共押出ヒートシール性フィルムを使用する代わりに、接着剤が面材料と断熱層との間に塗布されて、それらを互いに接着してもよい。この接着剤は、図７の供給ロール４０と５０との間およびカレンダーロール７０と８０との間に配置される、示されていないコーティングローラーによって塗布される。ラベル素材が形成され、それは、図７に示されるような巻取りロール２０によってプロセス装置の端から端まで引っ張られる。
【００２８】
０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）よりも大きい厚さ、好ましくは０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）と０．０４０インチ（０．１０２ｃｍ）との間、最も好ましくは０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）と０．０３０インチ（０．０７６ｃｍ）との間の厚さのラベル素材がこうして生産される。面材料の厚さがラベル素材の全厚さに比べて微々たるものであるから、このラベル素材は、図２におけるように1枚のシートの面材料、または図１におけるように２枚のシートの面材料を有するラベル素材であることができる。レベル素材の形成は、引き続いて、ラベル素材のへりをシールするホットナイフで所望の幅にカットされてもよい。次にラベル素材はカットされてラベルを形成し、そのラベルは好ましくはシールされたへりを有する。
【００２９】
あるいはまた、単シートの面材料を使用する代わりに、断熱層が２枚のシートの面材料の間で加熱されたカレンダーロール中へ供給されてもよく、カレンダーロールは断熱層と面材料との表面を互いに接着させる。この実施形態はまた、両面材料１０と２０とが加熱されたカレンダーロール７０と８０との間のニップに供給される図７に例示される。１または２枚のシートの面材料のいずれかが加熱されたカレンダーロールの間に供給されるいずれかの実施形態において、断熱層バットは前もって印刷されてもよく、それによって面材料を印刷可能にするためにそれを被覆する必要性が排除される。
【００３０】
本発明の精神から逸脱することなく、修正が本発明の方法に行われるかもしれないことは、当業者には明らかなはずである。例えば、本発明は、あるいはまた、断熱ラベル素材を製造する方法であって、熱可塑性ステープルファイバーを含むカードウェブが商業的に入手可能なカードマシンから供給される方法を含んでもよい。このカードウェブは、図７に関して上述の方法で繊維入りバットの代わりに加工され、それによって面材料上へ直接配置される。カードウェブおよび面材料はカレンダー過程にさらされ、それによってカードウェブからの繊維を面材料に積層させる。本実施形態に従って製造されたラベル素材は、計画的に０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）と０．０３０インチ（０．０７６ｃｍ）との間である好ましい実施形態厚さよりも薄いが、それでも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）よりも大きいことが指摘されるべきである。
【００３１】
本発明は、次の実施例によって例示される。実施例で使用した試験方法を下に記載する。
【００３２】
試験方法
次の実施例について、ＣＬＯは、日本、カトウの加藤鉄工株式会社から商業的に入手可能な、冷凍浴付き計器である「サーモラボ（Ｔｈｅｒｍｏｌａｂｏ）ＩＩ」で測定した。その浴はペンシルバニア州ピッツバーグのアライド・フィッシャー・サイエンティフィック（Ａｌｌｉｅｄ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）から入手可能である。実験室条件は２１℃および６５％相対湿度であった。試料は、１０．５ｃｍ×１０．５ｃｍである一片の試料であった。
【００３３】
６ｇ／ｃｍ2での試料の厚さ（インチ単位）は、メリーランド州ゲイサースバーグ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ）のフラジール・プレシジョン・インスツルメント・カンパニー、インク（Ｆｒａｚｉｅｒ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ）から商業的に入手可能なフラジール精密縮み計（Ｆｒａｚｉｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定した。６ｇ／ｃｍ2での厚さを測定するために、次式を用いてダイヤル上にＰＳＩ（平方インチ当たりのポンド）（平方センチメートル当たりのキログラム）をセットした。
【００３４】
【数１】
【００３５】
フラジール精密縮み計較正チャート（１インチ、または２．５４ｃｍ直径押え）上の０．８５３２の読みは、トップダイヤルを３．５ｐｓｉ（平方センチメートル当たり０．２キログラム）にセットすることによって、６ｇ／ｃｍ2での厚さが測定されたことを示す。
【００３６】
次にサーモラボＩＩ計器を較正した。次に温度センサー箱（ＢＴ箱）を室温の１０℃上にセットした。ＢＴ箱は３．３インチ×３．３インチ（８．４ｃｍ×８．４ｃｍ）であった。２インチ×２インチである熱板を箱の中心に置き、スチロールフォームで包んだ。室温水を、金属水箱を通して循環させて一定温度に維持した。試料を水箱の上に置き、ＢＴ箱を試料の上に置いた。ＢＴ箱がその温度を１分間維持するのに必要とされるエネルギーの量（ワット単位）を記録した。試料を３回試験し、次の計算を行った。
【００３７】
【数２】
【００３８】
式中、
Ｗ＝ワット
Ｄ＝６ｇ／ｃｍ2でのインチ単位で測定された試料の厚さ。（ＢＴ箱の重量が１５０ｇであり、ＢＴ箱上の熱板の面積が２５ｃｍ2であったので、６ｇ／ｃｍ2を使用した）。
該厚さに２．５４を乗じることは、それをセンチメートルに変換した。
【００３９】
Ａ＝ＢＴ板の面積（２５ｃｍ2）
Ｔ＝１０℃
【００４０】
【数３】
【００４１】
０．００１６４の値は、熱抵抗をｃｍ2×℃／ワット単位に変換するための補正項０．０００６４６１の２．５４倍の補正（厚さをインチからセンチメートルに補正する）を含む組合せ係数であった。熱伝導率を抵抗に変換するために、伝導率を方程式の分母に置いた。
【実施例１】
【００４２】
面材料１０および２０を供給ロールから供給する代わりに、それらを別個のシートとしてニップに供給したことを除いて、図７に関して上述の方法に従ってラベル素材を製造した。ラベル素材を、ラベルを形成するための長さにカットした。商標サーモライト（登録商標）アクティブオリジナルで本願特許出願人によって販売されているタイプの繊維入りバットを断熱層として使用した。該繊維入りバットは、０．２５インチ（０．６３ｃｍ）の指定厚さで１００ｇ／ｍ2の面積重量、または０．０１３ｇ／ｃｍ3の嵩密度を有した。
【００４３】
面材料として使用したフィルムは、商標メリネックス（登録商標）３０１−Ｈでデラウェア州ウィルミントンのデュポン帝人フィルムによって販売されているタイプのものであった。（このフィルムは、上述のようなメリネックス（登録商標）８５４と同じフィルムであったが、図１に示した１２および２６のような、プライマーコーティングを含まなかった）。ヒート−シール性層（例えば、図１の１４および２４）の組成物は、イソフタル酸ベースのコポリエステルであり、全フィルム厚さの１０〜５０％を構成し、１５〜３０％が好ましかった。この実施形態において、面材料１０は１．２ミル（０．００１２インチ、または０．００３０ｃｍ）厚さであり、面材料２０は０．４８ミル（０．０００４８インチ、または０．００１２２ｃｍ）厚さであった。積層後の最終ラベル素材厚さは０．０２５インチ（０．０６４ｃｍ）であった。このラベル素材からラベルを作り、それを缶の周りに巻きつけた。別のラベルをこのラベル素材から作り、それをブローしたポリエステルボトルの周りに巻きつけた。
【００４４】
ヒート−シール性層を、２４０と３５０°Ｆとの間（１１６〜１７７℃）の温度で活性化した。データを下の表１に示し、図８および９にグラフ化する。図８および９から理解できるように、異なる活性化温度を用いる結果は、より低い温度でより大きな厚さとより大きな断熱値とを、より高い温度でより小さい厚さとより低い断熱値とを与えることである。
【００４５】
【表１】
【００４６】
本発明の好ましい実施態様を以下に示す。
1. 面材料に積層されている、０．０５〜０．５ＣＬＯ（０．００７７〜０．０７７ｍ2・Ｋ／Ｗ）の範囲の熱抵抗を有する断熱層を含む断熱ラベル素材であって、少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）厚さであることを特徴とするラベル素材。
2. 前記面材料がフィルム、紙または布の少なくとも１つを含むことを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
3. 前記断熱層が繊維入りバットを含むことを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
4. 前記面材料上にコーティングをさらに含み、該コーティングが印刷可能であることを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
5. 前記ラベル素材のへりがシールされていることを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
6. 前記フィルムが、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンを含む熱可塑性材料から製造されていることを特徴とする、上記２に記載の断熱ラベル素材。
7. 前記面材料が、その上の印刷を容易にするために断熱層から離れて面している表面上で改質されることを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
8. 前記面材料が、接着剤で別の表面に接着するのを容易にするために断熱層から離れて面している表面上で改質されていることを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
9. 前記断熱層がポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンを含む有機熱可塑性繊維ベース材料を含むことを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
10. 前記断熱層がフォームを含むことを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
【００４７】
11. 少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）の厚さを有する、第１層および第２層を含む少なくとも1枚のシートの共押出フィルムに積層されている断熱層を含む断熱ラベル素材であって、該第１層および該第２層は異なる材料から製造されており、かつ、前記面材料が加熱された場合に該第２層が軟化し、圧力が加えられた時に前記断熱層に接着するように、該第２層が該第１層の材料よりも低い溶融温度を有することを特徴とする素材。
12. 容器の表面積のかなり大きい部分を覆うように断熱ラベル素材で包まれた容器を含む容器／断熱ラベル素材システムであって、該ラベル素材が、面材料に積層されている、０．０５〜０．５ＣＬＯ（０．００７７〜０．０７７ｍ2・Ｋ／Ｗ）の範囲の熱抵抗を有する断熱層を含み、該ラベル素材が少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）厚さであることを特徴とするシステム。
13. 前記容器が飲料および食品の安全な保管および消費に好適な缶またはボトルであることを特徴とする、上記１２に記載の容器／断熱ラベル素材システム。
14. 断熱ラベル素材を製造する方法であって、1枚のシートの断熱層と少なくとも1枚のシートの面材料とを、該断熱層の表面と該面材料の表面とを互いに接着させる加熱されたカレンダーロールニップ中へ供給し、引き続き、該断熱層と該面材料とのへりをシールするホットナイフで所望の幅にカットすることを特徴とする方法。
15. 前記断熱層が、２枚のシートの面材料の間で、加熱されたカレンダーロール中へ供給される繊維入りバットであり、該カレンダーロールが該繊維入りバットと該面材料との表面を互いに接着させることを特徴とする、上記１４に記載の方法。
16. 接着剤が前記面材料と前記断熱層との間に挿入されることを特徴とする、上記１４に記載の方法。
17. 前記断熱層がカードウェブであることを特徴とする、上記１４に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】断熱層の両側面上に面材料を示す、本発明によるラベル素材の断面図である。
【図２】図１に似ているが、断熱層の一側面だけに積層された面材料を示す、本発明のラベル素材の断面図である。
【図３】本発明に従ってラベル素材からカットされたラベルで包まれた容器の斜視図である。
【図４】本発明に従ってラベル素材からカットされたラベルで包まれた、へこみを有する容器の斜視図である。
【図５】本発明に従ってラベル素材からカットされたラベルで包まれたボトルの斜視図である。
【図６】本発明に従ってラベル素材からカットされたラベルで包まれたカップの斜視図である。
【図７】本発明によるラベル素材を製造するのに好適な一装置の略図である。
【図８】面材料のヒート−シール性層が活性化される温度対実施例１で製造されたラベル素材の厚さを示すグラフである。
【図９】面材料のヒート−シール性層が活性化されて断熱層に積層されう温度対実施例１で製造されたラベル素材の、ＣＬＯ単位で測定された断熱値を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面材料に接着されている断熱層を含む容器用の断熱ラベル素材に関する。面材料はフィルム、紙または布であってもよい。面材料は、それが印刷可能であるようにコーティング材料で被覆することができ、こうして断熱性および印刷可能性の両方を容器に与える。
【背景技術】
【０００２】
容器用の断熱封包物は、米国特許公報（特許文献１）に開示されているもののように、公知である。この封包物は、第１の、または最内布層と、ポリマーフォームを含む第２の最内断熱層と、第３の最内金属化ポリマーフィルム反射層と、最外布メッシュ層とを含む。しかしながら、４つの異なる層の使用は、容器に良好な断熱を提供するけれども、厄介であり得、それは、ラベル素材のような他の目的用のかかる封包物の機能を限定する。
【０００３】
ラベル技術において、異なる材料および異なる層は一般に、ラベル素材では使用されない。これは部分的に、異なる材料および層を積層するのが余りにも高くついたという事実による。さらに、その１つがラベルに断熱を与え、かつ、幾らかの厚さまたは嵩高さを有する、異なる材料を積層するために、嵩高い材料を押しつぶす温度に材料を加熱しなければならない。
【０００４】
フィルム技術において、（非特許文献１）に開示されているような、ポリエステルウェブ−強化ポリエステルフィルムを含む薄い絶縁テープもまた公知である。しかしながら、その最高厚さで０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）であるこのテープは、容器用の断熱材料としての使用に好適ではない。
【０００５】
従って、製造するのに安価である容器用の断熱材料をデザインする必要性が存在する。
かかる断熱材料は、十分な断熱を与えるために十分に厚いが、容器の周りに巻きつくように柔軟であるために十分に薄いであろう。理想的には、かかる断熱材料は、それがまたラベルとしても役立ち得るように多機能性であろう。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，８７１，５９７号明細書
【非特許文献１】３Ｍ Ｕｔｉｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ＯＥＭ
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、容器用の断熱材料として作用するラベル素材を提供することによって、先行技術に関連した問題を克服する。この断熱材料は、十分な嵩高さを有し、すなわち、容器に十分な断熱を与えるためには十分厚い（０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）よりも大きい）が、容器の周りに容易に巻きつけることができるようには十分薄い。この特徴のために、この断熱材料はラベル素材としても機能することができる。従って、本発明のラベル素材から作られたラベルの使用は、ラベルのみの使用よりも長く容器の内容物の温度を維持するという利点を有する。さらに、本発明のラベル素材は印刷可能であり、それによって容器用のラベルとしてのその使用を拡大する。
【０００８】
本発明のラベル素材の別の利点は、好ましい実施形態において、それが、フィルムを断熱層に接着するために使用されるヒート−シール性接着剤と共に共押出されたフィルムを含むため、積層構造よりも製造するのにはさほど高価ではないことである。
【０００９】
さらに、フィルムおよび断熱層は両方ともポリエステルから製造され、相溶性の接着剤を含む好ましい実施形態において、本発明のラベル素材は完全にリサイクル可能であり、それによって先行技術の公知のラベルまたは断熱材料よりも顕著な環境上の利点を提供する。
【００１０】
本発明により、本発明の断熱ラベル素材は、面材料に積層されている、０．０５〜０．５ＣＬＯ（０．００７７〜０．０７７ｍ2・Ｋ／Ｗ）の熱抵抗を有する断熱層を含み、少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）の厚さである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に従って、断熱ラベル素材が提供される。かかる素材は、一般に図１および２の５で示され、図７の４５で巻き取られる。ラベル素材は、ラベルを作るために別個の長さへカットされ、それらのラベルは図３〜６の１５で容器に付着されて示される。本発明のラベル素材は、図１および２の３０で示される断熱層を含む。この断熱層は、断熱の単位またはＣＬＯ単位で測定される時に、０．０５〜０．５の熱抵抗を有する。ＣＬＯ単位は、衣料品の熱抵抗の単位として定義される。熱抵抗のＳＩ単位は、ワット当たりの平方メートルケルビン（ｍ2・Ｋ／Ｗ）である。（「織物用語および定義（Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｒｍｓ ａｎｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ）」、第１０版、織物学会（Ｔｈｅ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）出版、１９９５年、ｐ．６６、３５０を参照されたい）。従って、本発明の断熱層のＳＩ単位での熱抵抗の範囲は、０．００７７〜０．０７７ｍ2・Ｋ／Ｗである。ＣＬＯは衣料品の点から見て定義されるけれども、この測定値は、任意の織物系の熱抵抗を表現するために使用することができ、本明細書では本発明の断熱層の熱抵抗を表現するために使用される。ＣＬＯ値は、断熱層に使用される材料およびその厚さに依存する。本発明の断熱層なしで作られたラベルのＣＬＯ値は、該範囲の下端（０．０５ＣＬＯ、または０．００７７ｍ2・Ｋ／Ｗ）よりも下であった。
【００１２】
断熱層は、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンを含む有機熱可塑性繊維ベース材料を含む。好ましい実施形態において、断熱層はポリエステルを含む繊維入りバットである。サーモライト（ＴＨＥＲＭＯＬＩＴＥ）（登録商標）アクティブオリジナル（Ａｃｔｉｖｅ Ｏｒｉｇｉｎａｌ）として本願特許出願人によって販売されている繊維入りバットが特に本発明での使用に好適である。本発明で使用される繊維入りバットは、１０ｇ／ｍ2〜２００ｇ／ｍ2の範囲の面積重量、および０．３ｇ／ｃｍ3未満の嵩密度を有する。あるいはまた、断熱層は、３Ｍによって、シンスレート（ＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ）（登録商標）として販売されている、メルトブローンポリオレフィンのようなメルトブローン繊維を含んでもよい。
【００１３】
断熱層用の断熱材料の多くの他の変形を本発明で使用することができる。例えば、断熱層はフォームを含んでもよい。フォームは、ポリウレタン、または当該技術において公知であるような他のフォーム組成物であってもよい。または断熱層は、ガラスウール、ホウケイ酸塩ガラスもしくはロックウールを含む無機熱可塑性繊維ベース材料から製造されてもよい。
【００１４】
あるいはまた、断熱層は、商標クールマックス（ＣＯＯＬＭＡＸ）（登録商標）で本願特許出願人によって販売されている、例えば４チャネルまたはスカロップ化卵形繊維から製造された編布を含んでもよい。または断熱層は、織られた材料もしくはフリース材料であってもよい。断熱層はまた、フェルト、または高い嵩高さの不織布もしくはニードル不織布のような、ある種の不織布を含むことができる。
【００１５】
断熱層は、図１および２の１０でならびに図１の２０でも示される面材料に積層される。「積層」とは、接着剤または他の手段によって材料の層を結びつけることを意味する。面材料はフィルム、紙および／または布であってもよい。フィルムは、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンのいずれかを含む熱可塑性材料から製造される。図１に例示された実施形態において、断熱層は、２枚のシートのフィルム、紙または布の間に積層される。しかしながら、図２に示されるように、単シートの面材料を断熱層に積層することは本発明の範囲内である。面材料の厚さはラベル素材の全厚さに比べて微々たるものであるため、単シートの面材料の使用は、ラベル素材の厚さに実質的に影響を及ぼさないであろう。本発明のラベル素材は、容器に十分な断熱性を与えるために十分に厚いように、０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）より厚い厚さである。図１および２に示されるように第１層１３と第２層１４とを含む面材料１０ならびに図１に示されるように第１層２２と第２層２４とを含む面材料２０は、０．０００２インチ（０．０００５ｃｍ）と０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）との間の厚さであってもよい。面材料の厚さにとって好ましい範囲は、０．０００４８インチ（０．００１２１ｃｍ）〜０．００２０インチ（０．００５０ｃｍ）である。
【００１６】
本明細書では以下「共押出フィルム」実施形態と言われる、好ましい実施形態において、面材料は、それが２層を含むように共押出されているフィルムを含む。従って、面材料１０は第１層１３と第２層１４とを含む。この実施形態において、第１層１３および第２層１４は異なる材料から製造されるが、1枚のシートのフィルムを形成する。第２層１４はヒートシール性であり−すなわち、それは第１層１３の材料よりも低い溶融温度を有する材料から製造されており、その結果、面材料１０が加熱された場合に、第２層１４が軟化し、圧力が加えられた時に断熱層に接着する。同様に、面材料２０は、第１層２２と第２層２４とを含む。やはり、第１層２２および第２層２４は異なる材料から製造されるが。1枚のシートのフィルムを形成する。第２層２４はヒートシール性であり、すなわち、それは第１層２２の材料よりも低い溶融温度を有する材料から製造されており、その結果、面材料２０が加熱された場合に、第２層２４が軟化し、圧力が加えられた時に断熱層に接着する。
【００１７】
本発明のラベル素材は、さらに面材料上にコーティングを含むことができる。図１および２の１２で示されるコーティングは、面材料の非ヒートシール性表面（すなわち、第１層１３および２２）上に提供される。このコーティングは印刷可能であり、その結果、断熱性を与える同じ素材がまたラベルとしても機能するかもしれない。コーティングは、アクリル、ウレタン、ポリエステルまたは当該技術で周知の他の樹脂の水性ポリマー分散液、乳濁液または溶液をベースとする標準印刷プライマーである。（例えば、米国特許第５，４５３，３２６号を参照されたい）。あるいはまた、断熱層が先に印刷され、面材料が透明である場合、面材料をコーティングしてそれを印刷可能にする必要性が取り除かれるかもしれない。
【００１８】
共押出フィルム実施形態の好ましい構造において、２つの異なる厚さのフィルムが、図１の面材料１０および面材料２０のような面材料に使用される。図１の面材料１０としての使用に好適であるフィルムの一具体例は、デラウェア州ウィルミントンのデュポン帝人フィルムから商業的に入手可能なメリネックス（ＭＥＬＩＮＥＸ）（登録商標）８５４である。メリネックス（登録商標）８５４は、１２０ゲージ（０．００１２インチ、つまり０．００３０ｃｍ）厚さの共押出二軸延伸ポリエステルフィルムである。図１の１３のようなこのフィルムの第１層は、２５００ｐｐｍ無機滑剤粒子を含有する標準ポリエステルホモポリマー（約０．５９０の固有粘度）から製造される。この層は、全フィルム厚さのおよそ６５％を構成する。２３００ｐｐｍ無機滑剤粒子を含有する、１８重量％のイソフタル酸からなるコポリエステル樹脂（約０．６３５の固有粘度）が共押出されてヒートシール性層（図１の１４のような）を形成し、全フィルム厚さの３５％（１５〜４０％が好ましい）を構成する。ヒートシール性層と背中合わせの第１層の表面は、インラインでグラビア塗布機によって（フィルム製造過程の間に）先に記載された水性ポリエステル分散液をベースとする印刷プライマーコーティング（図１の１２）で、０．０３ｇ／ｍ2の乾燥被覆重量で被覆される。メリネックス（登録商標）８５４フィルムはまた図１の面材料２０としての使用に好適であるが、この面材料は、面材料１０として使用された面材料よりもわずかに薄い。すべての他の形態において、面材料２０として使用されるメリネックス（登録商標）８５４フィルムは、上述の面材料１０として使用されるメリネックス（登録商標）８５４フィルムと同じものである。
【００１９】
本発明の別の形態によれば、面材料は、それの上に印刷するのを容易にするために、コロナ放電処理によって断熱層から離れて面する表面上で改質されてもよい。具体的には、第１層１３または２２の表面が改質される。コロナ放電処理は、面材料上のコーティングに加えて、またはその代わりに行われてもよい。または、その代わりとして、コーティングの上面に、またはコーティングの代わりに、アルミニウム層のような蒸着された金属層が、装飾目的のためにおよび光学効果を追加するために、断熱層から離れて面する表面上に蒸着されてもよい。もしこの蒸着が行われる場合、コロナ放電処理は典型的にはこの蒸着に追加して行われないであろう。
【００２０】
本発明の別の変形によれば、面材料は、装飾にとって望ましいと考えられるパターンで、断熱層から離れて面する表面上にエンボスされてもよい。エンボス加工は、必要ならば、コロナ放電処理の後に、コーティングに加えて、および蒸着に加えて行うことができる。具体的には、より薄くされた部分から表面が浮き出して見えるように、圧力および熱を用いて面材料のある部分をより薄くしてもよい。パターンでそうすることで、ラベル素材を飾ってもよい。熱および圧力は、装飾パターンに造形された金敷またはアイロンによって加えられてもよい。あるいはまた、熱および圧力は、彫刻もしくは触刻エンボスローラーまたは段プレスの彫刻レシプロ式ダイによって加えられてもよい。加えられる圧力がラベル素材中に永久的へこみを生じるように、熱は２００〜４００°Ｆ（９３〜２０４℃）で加えられるべきである。熱は、少なくとも面材料を、おそらく断熱層をも軟化させるように加えられるべきである。断熱層を軟化させることは、面材料を軟化させることほど決定的に重要ではないが、エンボス過程をまた手助けする。
【００２１】
さらに、表面改質（すなわち、コーティングまたはコロナ放電処理）は、接着剤層付きの別の表面への接着を容易にするために用いられてもよい。別の表面に接着するために、図１の２６で示されるもののような接着剤プライマー層が、面材料の未処理表面に、またはコロナ放電処理表面に塗布される（しかし、蒸着改質表面またはエンボス表面には塗布されない）。この接着剤プライマー層は、容器へのラベルの付着を可能にするために感圧性である。さらに、図１に示されるように、剥離ライナー２８が接着剤プライマー層２６の表面上に提供されてもよい。剥離ライナーの役割は、容器へのラベルの付着の時点まで接着剤を保護することである。または、接着剤（接着剤プライマー層ではなく）が改質された表面に塗布される。
【００２２】
本発明のラベル素材は、流体がラベル素材のへりを透過できないように、例えばホットナイフを使って、そのへりでシールされてもよい。かかるへりは図３〜６の１３２で示される。あるいはまた、ラベル素材はセルフシールであってもよい。このセルフシール構造では、上へりおよび底へりがすでにシールされているように、ラベル素材がそれ自体上へ折り返されてもよい。本発明のラベル素材から作られたラベルは、流体がそれのへりを透過できないように、好ましくはシールされる。
【００２３】
さらに本発明に従って、容器／断熱ラベル素材システムが提供される。かかるシステムは一般に図３〜６の１００で示される。該システムは、容器の表面面積のかなり大きい部分を覆うように断熱ラベル素材で包まれた容器を含む。容器は、飲料および食品の安全な保管および消費に好適な缶またはボトルであってもよい。缶は、それぞれ、図３および４の９０および１１０で示され、ボトルは図５の１１５で示される。または容器は図６の１４０で示されるようなカップであってもよい。あるいはまた、容器はパウチであってもよく、ある場合には、ラベルがパウチそのものになってもよい。容器は、図１および２に関して上述のようにラベル素材から作られた断熱ラベルで包まれる。ラベルは、容器、または図３〜６のへり１３０のようなオーバーラップするへりに沿ってそれ自体のいずれかに接着されてもよい。
【００２４】
図４の実施形態において、本発明のラベルは、好適なへこみ１２０を有するようにデザインされた缶１１０に付着される。ラベルのへり１３０が接着剤によってまたは加熱によって互いに固定される場合に、これらのへこみはラベルを適所に保持する。図６の実施形態において、カップ１４０は、使い捨てコーヒーカップのような、たった１回奉仕サイズの熱い飲料用に一般に用いられるタイプのものである。あるいはまた、カップは、アイスクリームカートンのようなカートンであってもよい。カップが、１５０で示される上の円周が１６０で示される底の円周よりも著しく大きい図６のような円錐部分デザインのものである場合、本発明のラベル素材から作られたラベルは、こじんまりとカップに合うように、同様な円錐部分形状に造形されてもよい。この場合には、接着剤がラベルをカップ上に保持するであろう。
【００２５】
一体成形のラベル素材を形成する代わりに、断熱層を容器に接着し、次に該断熱層に面材料を接着することもまた可能である。次に面材料または収縮ラップ覆いラベルを断熱層に付着することができる。この構造で使用することができる断熱層の例は、長さにカットされて缶一面にスリップされるニットチューブである。あるいはまた、ホットメルト接着剤が、断熱されるべきである缶部分上へ吹きつけられて、嵩高いフィブリルの層を所望の厚さに構築してもよい。
【００２６】
さらに本発明に従って、断熱ラベル素材を製造する方法が提供される。この方法は図７を用いて例示される。この方法では、繊維入りバット３０のような、断熱層に使用されるシートの材料が供給ロール４５から供給される。さらに、面材料１０が供給ロール４０から供給され、コーティング１２が断熱層３０から離れて配向され、かつ、第２層１４が断熱層３０に面するように配置される。さらに、面材料２０が供給ロール５０から供給されてもよく、接着剤層（必要ならば、図１の２６で示されるような）が断熱層から離れて配向されるように配置される。図１および２に示されるような１３ならびに図１に示されるような２２のような、面材料の第１層は断熱層から離れて配向され、図１および２の１４ならびに図１に示されるような２４のような、面材料の第２層は断熱層に面する。
【００２７】
３０のようなシートの断熱層と、１０のような少なくとも1枚のシートの面材料とが、図７に示された一対の加熱されたカレンダーロール７０と８０との間の加熱されたカレンダーロールニップ中へ供給される。加熱されたカレンダーロールは、断熱層と面材料との表面を互いに接着させる。カレンダーロールは、上記のように、ヒートシール性層を活性化するが面材料全体を溶融しない温度に加熱される。共押出４８ゲージおよび１２０ゲージフィルムを面材料として、繊維入りバットを断熱層として使用する実施形態について、この温度は、２００°Ｆ〜５００°Ｆ（９３℃〜２６０℃）の範囲にあり、好ましい温度範囲は２８０°〜３２０°Ｆ（１３７°〜１６０℃）である。しかしながら、４５０°〜５００°Ｆ（２３２°〜２６０℃）の範囲のより高い温度を、高いラインスピードで、すなわち、３００〜４００フィート（９１〜１２２メートル）毎分のスピードで用いることができる。カレンダーロールは、積層に好適なニップ圧を生じるのに適切な距離に互いに離して配置される。あるいはまた、共押出ヒートシール性フィルムを使用する代わりに、接着剤が面材料と断熱層との間に塗布されて、それらを互いに接着してもよい。この接着剤は、図７の供給ロール４０と５０との間およびカレンダーロール７０と８０との間に配置される、示されていないコーティングローラーによって塗布される。ラベル素材が形成され、それは、図７に示されるような巻取りロール２０によってプロセス装置の端から端まで引っ張られる。
【００２８】
０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）よりも大きい厚さ、好ましくは０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）と０．０４０インチ（０．１０２ｃｍ）との間、最も好ましくは０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）と０．０３０インチ（０．０７６ｃｍ）との間の厚さのラベル素材がこうして生産される。面材料の厚さがラベル素材の全厚さに比べて微々たるものであるから、このラベル素材は、図２におけるように1枚のシートの面材料、または図１におけるように２枚のシートの面材料を有するラベル素材であることができる。レベル素材の形成は、引き続いて、ラベル素材のへりをシールするホットナイフで所望の幅にカットされてもよい。次にラベル素材はカットされてラベルを形成し、そのラベルは好ましくはシールされたへりを有する。
【００２９】
あるいはまた、単シートの面材料を使用する代わりに、断熱層が２枚のシートの面材料の間で加熱されたカレンダーロール中へ供給されてもよく、カレンダーロールは断熱層と面材料との表面を互いに接着させる。この実施形態はまた、両面材料１０と２０とが加熱されたカレンダーロール７０と８０との間のニップに供給される図７に例示される。１または２枚のシートの面材料のいずれかが加熱されたカレンダーロールの間に供給されるいずれかの実施形態において、断熱層バットは前もって印刷されてもよく、それによって面材料を印刷可能にするためにそれを被覆する必要性が排除される。
【００３０】
本発明の精神から逸脱することなく、修正が本発明の方法に行われるかもしれないことは、当業者には明らかなはずである。例えば、本発明は、あるいはまた、断熱ラベル素材を製造する方法であって、熱可塑性ステープルファイバーを含むカードウェブが商業的に入手可能なカードマシンから供給される方法を含んでもよい。このカードウェブは、図７に関して上述の方法で繊維入りバットの代わりに加工され、それによって面材料上へ直接配置される。カードウェブおよび面材料はカレンダー過程にさらされ、それによってカードウェブからの繊維を面材料に積層させる。本実施形態に従って製造されたラベル素材は、計画的に０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）と０．０３０インチ（０．０７６ｃｍ）との間である好ましい実施形態厚さよりも薄いが、それでも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）よりも大きいことが指摘されるべきである。
【００３１】
本発明は、次の実施例によって例示される。実施例で使用した試験方法を下に記載する。
【００３２】
試験方法
次の実施例について、ＣＬＯは、日本、カトウの加藤鉄工株式会社から商業的に入手可能な、冷凍浴付き計器である「サーモラボ（Ｔｈｅｒｍｏｌａｂｏ）ＩＩ」で測定した。その浴はペンシルバニア州ピッツバーグのアライド・フィッシャー・サイエンティフィック（Ａｌｌｉｅｄ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）から入手可能である。実験室条件は２１℃および６５％相対湿度であった。試料は、１０．５ｃｍ×１０．５ｃｍである一片の試料であった。
【００３３】
６ｇ／ｃｍ2での試料の厚さ（インチ単位）は、メリーランド州ゲイサースバーグ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ）のフラジール・プレシジョン・インスツルメント・カンパニー、インク（Ｆｒａｚｉｅｒ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ）から商業的に入手可能なフラジール精密縮み計（Ｆｒａｚｉｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定した。６ｇ／ｃｍ2での厚さを測定するために、次式を用いてダイヤル上にＰＳＩ（平方インチ当たりのポンド）（平方センチメートル当たりのキログラム）をセットした。
【００３４】
【数１】
【００３５】
フラジール精密縮み計較正チャート（１インチ、または２．５４ｃｍ直径押え）上の０．８５３２の読みは、トップダイヤルを３．５ｐｓｉ（平方センチメートル当たり０．２キログラム）にセットすることによって、６ｇ／ｃｍ2での厚さが測定されたことを示す。
【００３６】
次にサーモラボＩＩ計器を較正した。次に温度センサー箱（ＢＴ箱）を室温の１０℃上にセットした。ＢＴ箱は３．３インチ×３．３インチ（８．４ｃｍ×８．４ｃｍ）であった。２インチ×２インチである熱板を箱の中心に置き、スチロールフォームで包んだ。室温水を、金属水箱を通して循環させて一定温度に維持した。試料を水箱の上に置き、ＢＴ箱を試料の上に置いた。ＢＴ箱がその温度を１分間維持するのに必要とされるエネルギーの量（ワット単位）を記録した。試料を３回試験し、次の計算を行った。
【００３７】
【数２】
【００３８】
式中、
Ｗ＝ワット
Ｄ＝６ｇ／ｃｍ2でのインチ単位で測定された試料の厚さ。（ＢＴ箱の重量が１５０ｇであり、ＢＴ箱上の熱板の面積が２５ｃｍ2であったので、６ｇ／ｃｍ2を使用した）。
該厚さに２．５４を乗じることは、それをセンチメートルに変換した。
【００３９】
Ａ＝ＢＴ板の面積（２５ｃｍ2）
Ｔ＝１０℃
【００４０】
【数３】
【００４１】
０．００１６４の値は、熱抵抗をｃｍ2×℃／ワット単位に変換するための補正項０．０００６４６１の２．５４倍の補正（厚さをインチからセンチメートルに補正する）を含む組合せ係数であった。熱伝導率を抵抗に変換するために、伝導率を方程式の分母に置いた。
【実施例１】
【００４２】
面材料１０および２０を供給ロールから供給する代わりに、それらを別個のシートとしてニップに供給したことを除いて、図７に関して上述の方法に従ってラベル素材を製造した。ラベル素材を、ラベルを形成するための長さにカットした。商標サーモライト（登録商標）アクティブオリジナルで本願特許出願人によって販売されているタイプの繊維入りバットを断熱層として使用した。該繊維入りバットは、０．２５インチ（０．６３ｃｍ）の指定厚さで１００ｇ／ｍ2の面積重量、または０．０１３ｇ／ｃｍ3の嵩密度を有した。
【００４３】
面材料として使用したフィルムは、商標メリネックス（登録商標）３０１−Ｈでデラウェア州ウィルミントンのデュポン帝人フィルムによって販売されているタイプのものであった。（このフィルムは、上述のようなメリネックス（登録商標）８５４と同じフィルムであったが、図１に示した１２および２６のような、プライマーコーティングを含まなかった）。ヒート−シール性層（例えば、図１の１４および２４）の組成物は、イソフタル酸ベースのコポリエステルであり、全フィルム厚さの１０〜５０％を構成し、１５〜３０％が好ましかった。この実施形態において、面材料１０は１．２ミル（０．００１２インチ、または０．００３０ｃｍ）厚さであり、面材料２０は０．４８ミル（０．０００４８インチ、または０．００１２２ｃｍ）厚さであった。積層後の最終ラベル素材厚さは０．０２５インチ（０．０６４ｃｍ）であった。このラベル素材からラベルを作り、それを缶の周りに巻きつけた。別のラベルをこのラベル素材から作り、それをブローしたポリエステルボトルの周りに巻きつけた。
【００４４】
ヒート−シール性層を、２４０と３５０°Ｆとの間（１１６〜１７７℃）の温度で活性化した。データを下の表１に示し、図８および９にグラフ化する。図８および９から理解できるように、異なる活性化温度を用いる結果は、より低い温度でより大きな厚さとより大きな断熱値とを、より高い温度でより小さい厚さとより低い断熱値とを与えることである。
【００４５】
【表１】
【００４６】
本発明の好ましい実施態様を以下に示す。
1. 面材料に積層されている、０．０５〜０．５ＣＬＯ（０．００７７〜０．０７７ｍ2・Ｋ／Ｗ）の範囲の熱抵抗を有する断熱層を含む断熱ラベル素材であって、少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）厚さであることを特徴とするラベル素材。
2. 前記面材料がフィルム、紙または布の少なくとも１つを含むことを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
3. 前記断熱層が繊維入りバットを含むことを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
4. 前記面材料上にコーティングをさらに含み、該コーティングが印刷可能であることを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
5. 前記ラベル素材のへりがシールされていることを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
6. 前記フィルムが、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンを含む熱可塑性材料から製造されていることを特徴とする、上記２に記載の断熱ラベル素材。
7. 前記面材料が、その上の印刷を容易にするために断熱層から離れて面している表面上で改質されることを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
8. 前記面材料が、接着剤で別の表面に接着するのを容易にするために断熱層から離れて面している表面上で改質されていることを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
9. 前記断熱層がポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンを含む有機熱可塑性繊維ベース材料を含むことを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
10. 前記断熱層がフォームを含むことを特徴とする、上記１に記載の断熱ラベル素材。
【００４７】
11. 少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）の厚さを有する、第１層および第２層を含む少なくとも1枚のシートの共押出フィルムに積層されている断熱層を含む断熱ラベル素材であって、該第１層および該第２層は異なる材料から製造されており、かつ、前記面材料が加熱された場合に該第２層が軟化し、圧力が加えられた時に前記断熱層に接着するように、該第２層が該第１層の材料よりも低い溶融温度を有することを特徴とする素材。
12. 容器の表面積のかなり大きい部分を覆うように断熱ラベル素材で包まれた容器を含む容器／断熱ラベル素材システムであって、該ラベル素材が、面材料に積層されている、０．０５〜０．５ＣＬＯ（０．００７７〜０．０７７ｍ2・Ｋ／Ｗ）の範囲の熱抵抗を有する断熱層を含み、該ラベル素材が少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）厚さであることを特徴とするシステム。
13. 前記容器が飲料および食品の安全な保管および消費に好適な缶またはボトルであることを特徴とする、上記１２に記載の容器／断熱ラベル素材システム。
14. 断熱ラベル素材を製造する方法であって、1枚のシートの断熱層と少なくとも1枚のシートの面材料とを、該断熱層の表面と該面材料の表面とを互いに接着させる加熱されたカレンダーロールニップ中へ供給し、引き続き、該断熱層と該面材料とのへりをシールするホットナイフで所望の幅にカットすることを特徴とする方法。
15. 前記断熱層が、２枚のシートの面材料の間で、加熱されたカレンダーロール中へ供給される繊維入りバットであり、該カレンダーロールが該繊維入りバットと該面材料との表面を互いに接着させることを特徴とする、上記１４に記載の方法。
16. 接着剤が前記面材料と前記断熱層との間に挿入されることを特徴とする、上記１４に記載の方法。
17. 前記断熱層がカードウェブであることを特徴とする、上記１４に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】断熱層の両側面上に面材料を示す、本発明によるラベル素材の断面図である。
【図２】図１に似ているが、断熱層の一側面だけに積層された面材料を示す、本発明のラベル素材の断面図である。
【図３】本発明に従ってラベル素材からカットされたラベルで包まれた容器の斜視図である。
【図４】本発明に従ってラベル素材からカットされたラベルで包まれた、へこみを有する容器の斜視図である。
【図５】本発明に従ってラベル素材からカットされたラベルで包まれたボトルの斜視図である。
【図６】本発明に従ってラベル素材からカットされたラベルで包まれたカップの斜視図である。
【図７】本発明によるラベル素材を製造するのに好適な一装置の略図である。
【図８】面材料のヒート−シール性層が活性化される温度対実施例１で製造されたラベル素材の厚さを示すグラフである。
【図９】面材料のヒート−シール性層が活性化されて断熱層に積層されう温度対実施例１で製造されたラベル素材の、ＣＬＯ単位で測定された断熱値を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）厚さを有し、かつ面材料の少なくとも１つのシートに、接着剤又は他の手段により、直接ラミネートされた断熱層を含むラベル素材であって、断熱層が、繊維、繊維入りバット、フォーム、編布、織られた材料もしくはフリース材料を含むことを特徴とするラベル素材。
【請求項２】
少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）厚さを有する断熱ラベル素材であって、該ラベル素材が、その上に接着剤又は他の手段によりラミネートされた面材料、上端と下端を有し、断熱層が、繊維、繊維入りバット、フォーム、編布、織られた材料もしくはフリース材料を含み、面材料はラベル素材の厚みに実質的に影響を与えず、面材料がフォーム、フィルム又は繊維であり、かつ流体が断熱ラベルのへりを透過できないように、上へりと下へりに沿ってシールされていることを特徴とする断熱ラベル素材。
【請求項３】
請求項１記載の断熱ラベル素材で包装されてなる容器。
【請求項４】
1枚のシートの断熱層と少なくとも1枚のシートの面材料とを、加熱されたカレンダーロールニップ中へ供給して、該断熱層の表面と該面材料の表面とを互いに接着させ；断熱層から離れている面材料の表面に接着剤層又は接着剤プライマー層を供給し；流体が断熱ラベルのへりを透過できないように、該断熱層と該面材料とのへりをシールするホットナイフで所望の幅にカットすることを特徴とする断熱ラベル素材の製造方法。
【請求項１】
少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）厚さを有し、かつ面材料の少なくとも１つのシートに、接着剤又は他の手段により、直接ラミネートされた断熱層を含むラベル素材であって、断熱層が、繊維、繊維入りバット、フォーム、編布、織られた材料もしくはフリース材料を含むことを特徴とするラベル素材。
【請求項２】
少なくとも０．００７５インチ（０．０１９０ｃｍ）厚さを有する断熱ラベル素材であって、該ラベル素材が、その上に接着剤又は他の手段によりラミネートされた面材料、上端と下端を有し、断熱層が、繊維、繊維入りバット、フォーム、編布、織られた材料もしくはフリース材料を含み、面材料はラベル素材の厚みに実質的に影響を与えず、面材料がフォーム、フィルム又は繊維であり、かつ流体が断熱ラベルのへりを透過できないように、上へりと下へりに沿ってシールされていることを特徴とする断熱ラベル素材。
【請求項３】
請求項１記載の断熱ラベル素材で包装されてなる容器。
【請求項４】
1枚のシートの断熱層と少なくとも1枚のシートの面材料とを、加熱されたカレンダーロールニップ中へ供給して、該断熱層の表面と該面材料の表面とを互いに接着させ；断熱層から離れている面材料の表面に接着剤層又は接着剤プライマー層を供給し；流体が断熱ラベルのへりを透過できないように、該断熱層と該面材料とのへりをシールするホットナイフで所望の幅にカットすることを特徴とする断熱ラベル素材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２３３５６（Ｐ２００９−２３３５６Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７２２２５（Ｐ２００８−２７２２２５）
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【分割の表示】特願２００２−５８１５０２（Ｐ２００２−５８１５０２）の分割
【原出願日】平成１４年４月１０日（２００２．４．１０）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【分割の表示】特願２００２−５８１５０２（Ｐ２００２−５８１５０２）の分割
【原出願日】平成１４年４月１０日（２００２．４．１０）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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