JP2015143010A - アルミニウム・樹脂積層材および該積層材を含む包装材 - Google Patents

Abstract

【目的】バーコードの読み取り精度に優れ、意匠性もそなえたアルミニウム・樹脂積層材を提供する。【構成】バーコードを有する積層材であって、アルミニウム箔（アルミニウム合金箔を含む）に第一樹脂層を積層し、第一樹脂層上にバーコードを印刷し、その上に第二樹脂層を積層してなり、第一樹脂層は平均粒径０．１〜０．５μｍの酸化チタン粒子を樹脂固形分１００重量部に対して２０〜５０重量部含有するとともに、青色系顔料を脂固形分１００重量部に対して０．３〜３重量部含有し、または青色系顔料に加えて、黄色系顔料または紫色系顔料を、樹脂固形分１００重量部に対して顔料合計で０．３〜６重量部含有し、その積層量が乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ２であることを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、アルミニウム・樹脂積層材、詳しくはバーコードの読み取り精度に優れたアルミニウム・樹脂積層材および該積層材を含む包装材に関する。

医薬品等の包装材には、内容物の情報やその他情報を表示するバーコードが印刷されている。バーコードはバーコードリーダーにより光学的に読み取れるようになっているが、正確に読み取れることが必要不可欠である。そのために、バーコードの印刷部分を精度よく読み取ることができるように、従来、バーコード印刷層より反射率の高い白色印刷層を下地に設けることが通常行われている。

白色印刷層を形成するための白色インキに通常含有されている酸化チタン顔料には、反射率を高める作用以外に、拡散反射を促進する作用があり、この拡散反射が、バーコードを精度よく光学的に読み取る上で大きな役割を果たしていることが知られている。

しかしながら、バーコードの下地を白色にすると、デザイン的に類似したものとなり、医薬品の識別がし難くなるという問題があるため、白色以外の印刷層の下地にバーコードを印刷しても、バーコードリーダーで精度よく光学的に読み取れるようにする要求が増えてきている。

特開２００７−１６１３００号公報 特開２０１２−１９２９６０号公報

発明者らは、さらに優れたバーコードの読み取り精度を有し、意匠性もそなえたアルミニウム・樹脂積層材を得るために、酸化チタンを含む印刷層をベースとして、試験、検討を重ねた結果、酸化チタンと共に、特定の顔料を添加した樹脂層を組み合わせた場合、バーコードを光学的にさらに精度よく読み取ることができるアルミニウム・樹脂積層材が得られることを見出した。

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その目的は、バーコードを有し、エンボス加工を施した加熱ロールで熱融着してもバーコードの読み取り精度に優れ、意匠性もそなえたアルミニウム・樹脂積層材および該積層材を含む包装材を提供することにある。

上記の目的を達成するための請求項１によるアルミニウム・樹脂積層材は、バーコードを有する積層材であって、アルミニウム箔（アルミニウム合金箔を含む、以下同じ）に第一樹脂層を積層し、第一樹脂層上にバーコードを印刷し、その上に第二樹脂層を積層してなり、第一樹脂層は平均粒径０．１〜０．５μｍの酸化チタン粒子を樹脂固形分１００重量部に対して２０〜５０重量部含有するとともに、青色系顔料を樹脂固形分１００重量部に対して０．３〜３重量部含有し、その積層量が乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２であることを特徴とする。

請求項２によるアルミニウム・樹脂積層材は、バーコードを有する積層材であって、アルミニウム箔に第一樹脂層を積層し、第一樹脂層上にバーコードを印刷し、その上に第二樹脂層を積層してなり、第一樹脂層は平均粒径０．１〜０．５μｍの酸化チタン粒子を樹脂固形分１００重量部に対して２０〜５０重量部含有するとともに、青色系顔料に加えて、黄色系顔料または紫色系顔料を、樹脂固形分１００重量部に対して顔料合計で０．３〜６重量部含有し、その積層量が乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２であることを特徴とする。

請求項３による包装材は、請求項１または２に記載のバーコードを有するアルミニウム・樹脂積層材を含んでなることを特徴とする。

本発明によれば、バーコードを有する積層材で、バーコードリーダーで精度よく光学的に読み取れることが可能で意匠性もそなえ、また、エンボス加工を施した加熱ロールで熱融着してもバーコードの読み取り精度に優れ、デザイン的にもバーコード印刷部分が目立つことなく、他の文字印刷部分を映えさせることを可能とするアルミニウム・樹脂積層材および該積層材を含んでなる包装材が提供される。

（アルミニウム箔）：
本発明による積層材はアルミニウム箔を基材とする。アルミニウム箔としては、例えば、ＪＩＳ等で規定される１Ｎ３０、１０７０、１１００、３００３、８０２１、８０７９等の公知の材質を適用することができる。アルミニウム箔の厚さは５〜１００μｍの範囲のものが好ましく、１０〜５０μｍの厚さのものがより好ましい。その調質は、軟質箔、硬質箔、半硬質箔のいずれでも用途や要求特性に応じて使用することができる。

アルミニウム箔の製造において、箔を２枚重ねて重合圧延する場合、圧延ロールと接触する箔面は艶のある艶出し面となり、箔同士が接触する面は艶のない艶消し面となるが、本発明において、樹脂層を積層するアルミニウム箔の表面としては艶出し面でも艶消し面（マット面）でもよい。

（第一樹脂層）：
第一樹脂層に使用する樹脂としては、透明のものであれば良く、無色のものが好ましい。例えば、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース樹脂、ブチラール樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミノ樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂や、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリアミド等の樹脂から選択される。これらの樹脂を２種以上混合して使用することもできる。上記の樹脂のうち、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が特に好適に用いられ、塩化ビニル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を混合して用いるのがさらに好ましい。

本発明は、第一樹脂層として、酸化チタンを添加し、さらに特定の顔料を添加した樹脂層を形成することにより、バーコードリーダーで精度よく光学的に読み取れることが可能で意匠性もそなえたアルミニウム・樹脂積層材を得たものである。

第一樹脂層に含有する酸化チタン粒子は、白色顔料として広く使用されているものであるが、平均粒径０．１〜０．５μｍの酸化チタン粒子を樹脂固形分１００重量部に対して２０〜５０重量部含有させることにより、樹脂層を白みがかった不透明感が強くならないものとして、入射光の拡散反射やアルミ箔反射光の拡散を効果的に得ることができる。

酸化チタン粒子の平均粒径が０．１μｍ未満では、粒子が凝集し易いため均一に分散させるのが容易ではなく、平均粒径が０．５μｍを超えると、第一樹脂層表面の凹凸が大きくなり、バーコード印刷に支障をきたす。

樹脂固形分１００重量部に対する酸化チタンの含有量が２０重量部未満では、十分に拡散効果が得られず、５０重量部を超えると、第一樹脂層は白みがかった不透明感が強くなって金属光沢がなくなり意匠性に劣る。樹脂固形分１００重量部に対する酸化チタン粒子の含有量のより好ましい含有量は３２重量部以上４０重量部以下の範囲である。

第一樹脂層に含有する主顔料は青色系顔料であり、青色系顔料としては、例えば、水色、空色、青色、藍色、露草色などの色調を発する顔料を適用することができる。青色系顔料に加えて、黄色系顔料または紫色系顔料を含有させることもできる。黄色系顔料としては、例えば、ひまわり色、うこん色、からし色、たんぽぽ色などの色調を発する顔料を適用することができ、紫色系顔料としては、例えば、すみれ色、しょうぶ色、あやめ色などの色調を発する顔料を適用することができる。

青色系顔料としては、フロシタニアンブルー、レフレックスブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルーＲＳ、アルカリブルーなどの顔料を適用するのが好ましい。これらの顔料を単独または混合して使用することができ、これらの顔料に限定されない。

黄色系顔料としては、イソインドリノン、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、ジズアゾイエロー、パーマネントイエローなどの顔料を適用するのが好ましい。これらの顔料を単独または混合して使用することができ、これらの顔料に限定されない。

紫色系顔料としては、ファストバイオレット、メチルバイオレットレーキ、コバルトブルー、セルリアンブルーなどの顔料を適用するのが好ましい。これらの顔料を単独または混合して使用することができ、これらの顔料に限定されない。また、本発明の効果に影響がない範囲において、顔料に加えて補足的に他の着色料を併用することもできる。

青色系顔料は、樹脂固形分１００重量部に対して０．３〜３重量部含有させるのが好ましく、青色系顔料の含有量が樹脂固形分１００重量部に対して０．３重量部未満では、十分に着色することができず、３重量部を超えると、第一樹脂層の反射率が低下しバーコードを精度よく読み取ることができなくなる。樹脂固形分１００重量部に対する青色系顔料のより好ましい含有量は０．５重量部以上２重量部以下の範囲である。

青色系顔料に加えて、黄色系顔料または紫色系顔料を含有させる場合は、樹脂固形分１００重量部に対して顔料合計で０．３〜６重量部含有させるのが好ましく、０．３重量部未満では、十分に着色することができず、６重量部を超えると、第一樹脂層の反射率が低下しバーコードを精度よく読み取ることができなくなる。樹脂固形分１００重量部に対するより好ましい顔料合計含有量は１重量部以上４重量部以下の範囲である。

アルミニウム箔に積層する第一樹脂層の積層量は、乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２が好ましい。積層量が０．５ｇ／ｍ^２未満では、入射光の拡散反射やアルミ箔反射光の拡散を効果的に得ることができない。３ｇ／ｍ^２を超えると、第一樹脂層は白みがかった不透明感が強くなって金属光沢がなくなり意匠性に劣る。積層量のさらに好ましい範囲は、乾燥後の固形分重量で０．７〜２ｇ／ｍ^２である。

（第二樹脂層）：
第二樹脂層に使用する樹脂としては、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース樹脂、ブチラール樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミノ樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂や、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリアミド等の樹脂から選択される。これらの樹脂の２種以上を混合して使用することもできる。上記の樹脂のうち、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アクリル系樹脂が特に好適に用いられ、エポキシ樹脂、メラミン樹脂およびニトロセルロース樹脂を混合して用いるのがさらに好ましい。

第二樹脂層の積層量は、乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２が好ましく、第二樹脂層の積層量をこの範囲とすることにより、入射光の拡散反射やアルミ箔反射光の拡散を効果的に得ることができる。

第二樹脂層には、入射光の拡散反射を得るためにシリカ粒子を含有させることもでき、この場合は、平均粒径２〜６μｍのシリカ粒子を樹脂固形分１００重量部に対して３０重量部以下含有させるのが好ましい。

（バーコード印刷層）：
バーコード印刷層は、乾燥後の厚さを０．５〜２．０μｍ（塗布量にして約０．５〜２．０ｇ／ｍ^２）とするのが好ましい。顔料は、通常、固形分基準でインキ層中に１０〜５０重量％含有させるのが好ましく、１５〜４０重量％含有させるのがさらに好ましい。バインダー樹脂としては、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシメラミン系樹脂、ニトロセルロース樹脂などを挙げることができる。図柄は、１次元バーコードでも２次元バーコードでもよく、マトリックス方式やコンポジット方式のＱＲコード（登録商標）であってもよい。バーコード印刷する第一樹脂層には、バーコード印刷部以外の部分に文字等の印刷があっても差し支えない。

（塗布方法）：
樹脂層や印刷層の塗布方法は特に限定されないが、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷等の公知の方法を適用することができる。

（包装材料）：
本発明のアルミニウム・樹脂積層材は、プレススルーパック（ＰＴＰ）の蓋材や、食品・飲料品の包装袋、プリンやヨーグルト等の乳製品容器の蓋材など公知の包装材料に適用することができる。包装材料として熱融着層を設ける場合は、通常、アルミニウム箔のバーコード印刷層を設ける側と反対側の面に公知の熱融着層を設ければよく、例えば塩化ビニル系、ポリプロピレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、エチレン−酢酸ビニル系共重合体等の熱融着層を公知の手法により、厚さ１〜１０μｍ程度あるいは乾燥後重量で１〜５ｇ／ｍ^２程度設ける。

以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明し、その効果を実証する。なお、これらの実施例は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれらに限定されない。

実施例１、比較例１
アルミニウム・樹脂積層材として、以下の積層形態のものを作製し、試験材とした。
積層形態：熱融着層／アルミニウム箔／第一樹脂層／バーコード印刷層／第二樹脂層

アルミニウム箔として、ＪＩＳ １Ｎ３０の硬質箔（厚さ：２０μｍ）で、表面を艶消し面（マット面）としたものを使用した。第一樹脂層は、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂とメラミン樹脂を重量比で９５：５となるように混合した樹脂に、平均粒径０．２５μｍの酸化チタン、青色系顔料のフロシタニアンブルー、黄色系顔料のイソインドリノン、紫色系顔料のファストバイオレットを表３に示す含有量で含有させたものとし、積層量が乾燥後の固形分重量で１．５ｇ／ｍ^２となるように、グラビア印刷により設けた。バーコードは、前記樹脂１００重量部にカーボンブラックを固形分相当で３０重量部含有させた樹脂を用いて、乾燥後重量：約１．０ｇ／ｍ^２となるようにグラビア印刷により設けた。

第二樹脂層は、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース樹脂およびブチラール樹脂を重量比で１：１：１：１となるように混合した樹脂層とし、積層量が乾燥後の固形分重量で１．５ｇ／ｍ^２となるようにグラビア印刷により設け、アルミニウム・樹脂積層材を得た。

また、第二樹脂層を、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース樹脂およびブチラール樹脂を重量比で１：１：１：１となるように混合した樹脂１００重量部に、平均粒径６μｍのシリカ粒子を固形分相当で１．３重量部含有させた樹脂層とし、積層量が乾燥後の固形分重量で１．５ｇ／ｍ^２となるようにグラビア印刷により設けたアルミニウム・樹脂積層材も作製した。

また、熱融着層は、ポリ塩化ビニル−ポリ酢酸ビニル共重合体とし、積層量が乾燥後の固形分重量で３．８ｇ／ｍ^２となるようにグラビア印刷により設けた。

得られたアルミニウム・樹脂積層材を、ＣＫＤ株式会社製ブリスターパックＦＢＰ−Ｍ２にて、ＰＶＣフィルムとエンボス目（０．８ｍｍ×０．８ｍｍの正方形の線×深さ約０．０１ｍｍ）に熱融着（１２０℃×０．４ＭＰａ、シール幅１６０ｍｍ）して、試験材を作製した。

バーコードの読み取り精度の良否は、バーコード検証装置として、ＷｅｂＳｃａｎ社製Ｔｒｕｃｈｅｃｋ ２０１−Ｒを使用して評価した。スキャン回数は５回とした。評価パラメータの判定基準を表１に示す。また、表１に示す各評価パラメータのグレードポイントの平均値を総合判定値とする検証値基準（ＡＮＳＩ（The Amarican National Standard Institute）規格に準拠）を用いて、表２に示すＡ〜Ｆのグレードで検証し、Ｃグレード以上を合格とした。意匠性については、外観を金属光沢感あり（◎）、金属光沢感やや劣る（○）、やや白みがかっている（△）、金属光沢感なし（×）の４段階で評価し、評価△以上を合格とした。

積層形態のアルミニウム・樹脂積層材（試験材１〜１５）についての評価結果を表３に示す。なお、表３において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。

表３に示すように、本発明に従う試験材１〜４、７、１０、１３はいずれも、総合評価Ｃグレード以上（合格）であり、いずれもバーコードの読み取り精度に優れていた。また、意匠性も良好であった。なお、試験材２、４は、第二樹脂層にシリカ粒子を含有させたものである。

これに対して、試験材５は第一樹脂層中の酸化チタンの含有量が少ないため、意匠性には優れているものの、十分に拡散効果が得られず、総合評価Ｄグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。試験材６は第一樹脂層中の酸化チタンの含有量が多いため、読み取り精度には問題ないものの、第一樹脂層が白みがかった不透明となり、金属光沢がなく意匠性に劣るものとなった。

試験材８、１２、１５は第一樹脂層中の顔料の含有量が少ないため、読み取り精度には問題ないものの、着色が薄く、意匠性に劣るものとなった。試験材９、１１、１４は第一樹脂層中の顔料の含有量が多いため、意匠性には問題ないものの、第一樹脂層の反射率が低下し、総合評価Ｄグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。

実施例２、比較例２
アルミニウム箔として、ＪＩＳ １Ｎ３０の硬質箔（厚さ：２０μｍ）で、表面を艶出し面としたものを使用し、第一樹脂層に平均粒径０．２５μｍの酸化チタン、青色系顔料のフロシタニアンブルー、黄色系顔料のイソインドリノン、紫色系顔料のファストバイオレットを表４に示す含有量で含有させ、実施例１、比較例１と同様に試験材を作製し、同様の評価を行った。なお、（青色系顔料＋黄色系顔料）は、青色系顔料と黄色系顔料を重量比で１：１になるように含有させ、（青色系顔料＋紫色系顔料）は、青色系顔料と紫色系顔料を重量比で１：１になるように含有させた。評価結果を表４に示す。表４において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。

表４に示すように、本発明に従う試験材１６〜１９、２２、２５、２８はいずれも、総合評価Ｃグレード以上（合格）であり、いずれもバーコードの読み取り精度に優れていた。また、意匠性も良好であった。なお、試験材１７、１９は、第二樹脂層にシリカ粒子を含有させたものである。

これに対して、試験材２０は第一樹脂層中の酸化チタンの含有量が少ないため、意匠性には優れているものの、十分に拡散効果が得られず、総合評価Ｄグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。試験材２１は第一樹脂層中の酸化チタンの含有量が多いため、読み取り精度には問題ないものの、第一樹脂層が白みがかった不透明となり、金属光沢がなく意匠性に劣るものとなった。

試験材２３、２７、３０は第一樹脂層中の顔料の含有量が少ないため、読み取り精度には問題ないものの、着色が薄く意匠性に劣るものとなった。試験材２４、２６、２９は第一樹脂層中の顔料の含有量が多いため、意匠性には問題ないものの、第一樹脂層の反射率が低下し、総合評価Ｄグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。

実施例３、比較例３
アルミニウム箔として、ＪＩＳ １Ｎ３０の硬質箔（厚さ：２０μｍ）で、表面を艶消し面（マット面）としたものを使用し、第一樹脂層の酸化チタン含有量を３５重量部、顔料含有量を合計で１重量部とし、第一樹脂層の積層量を変えた以外は実施例１、比較例１と同様に試験材を作製し、同様の評価を行った。なお、（青色系顔料＋黄色系顔料）は青色系顔料と黄色系顔料を重量比で１：１になるように含有させたものであり、（青色系顔料＋紫色系顔料）は青色系顔料と紫色系顔料を重量比で１：１になるように含有させたものである。評価結果を表５に示す。表５において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。

表５に示すように、本発明に従う試験材３１〜３４、３７、４０はいずれも、総合評価Ｃグレード以上（合格）でバーコードの読み取り精度に優れ、また意匠性も良好であった。なお、試験材３２，３４は、第二樹脂層にシリカ粒子を含有させたものである。

これに対して、試験材３５、３８、４１は酸化チタンを含有する第一樹脂層の積層量が０．５ｇ／ｍ^２未満であるため、十分に拡散効果が得られず、総合評価Ｄグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。試験材３６、３９、４２は第一樹脂層の積層量が３ｇ／ｍ^２を超えているため、バーコードの読み取り精度には問題ないものの、第一樹脂層が白みがかった不透明となり、金属光沢がなく意匠性に劣るものとなった。

実施例４、比較例４
アルミニウム箔として、ＪＩＳ １Ｎ３０の硬質箔（厚さ：２０μｍ）で、表面を艶出しとしたものを使用し、第一樹脂層の酸化チタン含有量を３５重量部、顔料含有量を１重量部とし、第一樹脂層の積層量を変えた以外は実施例２、比較例２と同様に試験材を作製し、同様の評価を行った。なお、（青色系顔料＋黄色系顔料）は青色系顔料と黄色系顔料を重量比で１：１になるように含有させたものであり、（青色系顔料＋紫色系顔料）は青色系顔料と紫色系顔料を重量比で１：１になるように含有させたものである。評価結果を表６に示す。表６において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。

表６に示すように、本発明に従う試験材４３〜４６、４９、５２はいずれも、総合評価Ｃグレード以上（合格）でバーコードの読み取り精度に優れ、また意匠性も良好であった。なお、試験材４４、４６は、第二樹脂層にシリカ粒子を含有させたものである。

これに対して、試験材４７、５０、５３は酸化チタンを含有する第一樹脂層の積層量が０．５ｇ／ｍ^２未満であるため、十分に拡散効果が得られず、総合評価Ｄグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。試験材４８、５１、５４は第一樹脂層の積層量が３．０ｇ／ｍ^２を超えているため、バーコードの読み取り精度には問題ないものの、第一樹脂層が白みがかった不透明となり、金属光沢がなく意匠性に劣るものとなった。

Claims (3)

1. バーコードを有する積層材であって、アルミニウム箔（アルミニウム合金箔を含む、以下同じ）に第一樹脂層を積層し、第一樹脂層上にバーコードを印刷し、その上に第二樹脂層を積層してなり、第一樹脂層は平均粒径０．１〜０．５μｍの酸化チタン粒子を樹脂固形分１００重量部に対して２０〜５０重量部含有するとともに、青色系顔料を樹脂固形分１００重量部に対して０．３〜３重量部含有し、その積層量が乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２であることを特徴とするアルミニウム・樹脂積層材。
2. バーコードを有する積層材であって、アルミニウム箔に第一樹脂層を積層し、第一樹脂層上にバーコードを印刷し、その上に第二樹脂層を積層してなり、第一樹脂層は平均粒径０．１〜０．５μｍの酸化チタン粒子を樹脂固形分１００重量部に対して２０〜５０重量部含有するとともに、青色系顔料に加えて、黄色系顔料または紫色系顔料を、樹脂固形分１００重量部に対して顔料合計で０．３〜６重量部含有し、その積層量が乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２であることを特徴とするアルミニウム・樹脂積層材。
3. 請求項１または２に記載のバーコードを有するアルミニウム・樹脂積層材を含んでなることを特徴とする包装材。