JP2006063139A

JP2006063139A - 遮光性インキ、遮光性フィルムおよび熱収縮ラベル

Info

Publication number: JP2006063139A
Application number: JP2004245261A
Authority: JP
Inventors: Nobuhisa Fujikawa; 伸央藤川; Yoshiaki Zushi; 良明図師; Koji Nanba; 孝司難波
Original assignee: Fuji Seal International Inc; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp; Fuji Seal International Inc
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2006-03-09

Abstract

【課題】一層のみで十分な遮光性を発揮できる遮光性インキを提供する。また、流動性および版面かぶり性などの印刷適性に優れた遮光性インキを提供する。さらに、遮光性に優れた遮光性フィルムおよび熱収縮ラベルを提供する。
【解決手段】１次粒子径が１０〜１２０ｎｍであり、ジブチルフタレート吸油量が２０〜２００ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックと、リーフィング性を有するアルミニウム顔料とを含有する遮光性インキを用いる。また、プラスチックフィルム１に、絵柄印刷層２と遮光性印刷層３とが設けられている遮光性フィルムを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチックフィルムなどに印刷され、その皮膜が遮光性を有する遮光性インキに関する。また、この遮光性インキが印刷されたプラスチックフィルムからなる遮光性フィルムおよび熱収縮ラベルに関する。

近年、消費者の健康志向の強まりや自然環境への負荷の低減などから、保存性向上や変質防止のための化学添加剤などを使用しない食料品や飲料品が上市されている。これらの食料品にあっては、紫外線や可視光線などの光線により劣化しやすいという欠点がある。従って、上記食料品の容器や包装材に用いられるプラスチックフィルム、紙などの包装材に、遮光性を付与することが望まれている。

従来、プラスチックフィルムなどの包装材に、意匠性や情報に加えて遮光性を付与する方法としては、白インキ、墨インキ、銀インキなどの光を吸収または反射する性質を有するインキをプラスチックフィルムに印刷する方法が知られている（例えば、特許文献１ないし４参照。）。
特開２００２−１８９４１５号公報特開平７−２４２０８６号公報特開平１０−１２９７４０号公報特開２００４−２５５５５号公報

特許文献１には、チタン白顔料などの光反射性物質を含有するインキを用いた光反射性印刷層と、アルミ微粉末などの遮光性物質を含有するインキを用いた遮光性印刷層とが、それぞれ設けられた印刷ラベルが記載されている。しかしながら、十分な遮光効果を得るためには、光反射性印刷層と遮光性印刷層とをそれぞれ形成する必要があり、印刷工程において印刷色数が増加するという問題があった。また、光反射性物質と遮光性物質とを混合したインキを用いた印刷層が設けられた印刷ラベルも記載されているが、この場合においても十分な遮光効果を得るためには重ね刷りが必要であり、印刷色数増加によって印刷の手間が増加するという問題があった。

特許文献２には、カーボンブラック、アルミニウム粉、アルミニウムフレークを任意に混合した塗布層を有する多層宝くじ券が記載されている。しかしながら、特許文献２に記載の塗布層はスクラッチくじ用であるため皮膜強度が低いという問題があった。

特許文献３には、紙製遮光カップであって、墨インキ単独の層、またはこの墨インキに白色インキもしくはアルミニウムペーストインキを混合したものからなる層を有するものが記載されている。しかしながら、インキ層は紙とポリエステルでラミネートされていることが必須であり、インキ皮膜が表面に現れるような包装材には不適当であった。

特許文献４には扁平形状で短径が３〜１０μｍ、長径が７〜１５μｍである銀色顔料１０〜４０質量％、白色顔料０〜５０質量％、樹脂１０〜９０質量％からなる銀色インキ層を有し、波長４５０ｎｍ、６００ｎｍおよび７００ｎｍでの光透過率が７％以下である事を特徴とする包装材が記載されている。しかしながら、十分な遮光効果を得るために、銀色インキ層に加えて白色インキ層が設けられており、印刷工程において印刷色数が増加するという問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
一層のみで十分な遮光性を発揮できる遮光性インキを提供することを目的とする。また、流動性が良く、版面かぶり性などの印刷適性が優れた遮光性インキを提供することを目的とする。

また、光により劣化しやすい食料品、飲料品などの包装材に用いることができる遮光性フィルムおよび熱収縮ラベルを提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、１次粒子径が１０〜１２０ｎｍであり、ジブチルフタレート吸油量が２０〜２００ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックと、リーフィング性を有するアルミニウム顔料とを含有する遮光性インキである。

請求項２にかかる発明は、前記カーボンブラックを５〜３０質量％含有し、前記アルミニウム顔料を１〜４０質量％含有する請求項１記載の遮光性インキである。

請求項３にかかる発明は、プラスチックフィルムに、絵柄印刷層と、請求項１または２記載の遮光性インキからなる遮光性印刷層とが設けられている遮光性フィルムである。

請求項４にかかる発明は、遮光性インキ層の乾燥塗布量が０．３〜２．０ｇ／ｍ^２である請求項３記載の遮光性フィルムである。

請求項５にかかる発明は、熱収縮性プラスチックフィルムに、絵柄印刷層と、請求項１または２記載の遮光性インキからなる遮光性印刷層とが設けられた熱収縮ラベルである。

本発明の遮光性インキによれば、カーボンブラックによる光吸収性に加えて、アルミニウム顔料が有するリーフィング性による優れた光反射性が発揮されるため、一層のみで十分な遮光性を有する遮光性印刷層を形成することができる。また、カーボンブラックの１次粒子径およびその凝集体の粒径が小さいため、インキの流動性ならびに版面かぶり性などの印刷適性を向上させることができる。

また、本発明の遮光性フィルムおよび熱収縮ラベルによれば、遮光性に優れているため、光により劣化しやすい食料品、飲料品などの包装材に用いることができる。

本発明にかかる遮光性インキの一実施形態を、以下に説明する。

本発明の遮光性インキは遮光性顔料、ビヒクル及び助剤から構成されている。このビヒクルは、被印刷物に顔料を転移、固着させる役割を有するものであり、樹脂、可塑剤、溶剤等がマクロ的に均一な液状となっているものである。
遮光性顔料としては、遮光性を有するカーボンブラックとアルミニウム顔料が用いられる。このカーボンブラックの１次粒子径は１０〜１２０ｎｍである。１次粒子径の値がこの数値範囲内であるとき、カーボンブラックの表面積が十分に大きいため、良好な遮光性を確保することができる。
また、カーボンブラックのジブチルフタレート（以下、「ＤＢＰ」と略記する。）吸油量は２０〜２００ｍｌ／１００ｇである。ＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラック１００ｇ当たりに含まれるＤＢＰの量であり、この値が大きくなる程、インキ流動性が低下し、逆に小さくなる程、カーボンブラック粒子の分散性が低下する。従ってこの値が上記数値範囲内であれば、良好な流動性ならびに版面かぶり性などの印刷適性を有することができる。

遮光性顔料に用いられるアルミニウム顔料はリーフィング性を有している。このリーフィング性は、細かいアルミニウムの薄片をスタンプなどで細かく砕いて、鱗片状に成形することにより得られる。このようなアルミニウム顔料は、木の葉が水面に浮かぶように、アルミニウムの小粒子が遮光性インキの表面に配列するため、優れた光反射性を示す。従って、このリーフィング性により、遮光性インキは良好な遮光性を有することができる。

ビヒクル中の樹脂分としては、印刷インキに用いられている公知の樹脂が用いられる。例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ケトン樹脂、繊維素系樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂などが挙げられる。また、遮光性インキ中におけるビヒクルの含有量は、おおよそ３０〜９０質量％である。ビヒクルの濃度がこの数値範囲内であるとき、遮光性インキにおいて、良好な塗布性が得られる。

ビヒクル中の溶剤としては、印刷用のインキに用いられている公知の溶剤が用いられる。例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素または脂環族炭化水素、酢酸エチル、酢酸プロピルなどのエステル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類などが挙げられる。また、遮光性インキ中における溶剤の濃度は、２０〜９０質量％である。

なお、本発明の遮光性インキには、必要に応じて印刷用のインキに用いられる公知の助剤を使用してもよい。例えば、ワックス、可塑剤、レベリング剤、界面活性剤、分散剤、消泡剤などが挙げられる。

上述した遮光性顔料、ビヒクル及び助剤等を、タンクミキサーなどの撹拌機およびビーズミル、ロールミルなどの分散機を用いて、十分に混合、分散させることにより、本発明の遮光性インキが得られる。
遮光性インキ中におけるカーボンブラックの濃度は、５〜３０質量％である。また、アルミニウム顔料の濃度は１〜４０質量％の範囲で適宜選択され、良い印刷適性を得るには７〜１５質量％が好ましい。カーボンブラックおよびアルミニウム顔料の濃度が上記数値範囲内であるとき、遮光性インキにおいて、十分な遮光性が得られるとともに、良好な流動性を確保することができる。
また、良好な遮光性を確保するためには、インキ中の不揮発分濃度でカーボンブラックは１０〜５０質量％であることが好ましい。同様にアルミニウム顔料は２〜６０質量％であることが好ましく、良好な皮膜強度を得るためには、２０〜４０質量％がより好ましい。ここで不揮発分とはインキの全成分の内、溶剤等の揮発によりインキが乾燥してなる乾燥皮膜を形成する部分をいう。

このような遮光性インキは、カーボンブラックによる光吸収性に加えて、アルミニウム顔料が有するリーフィング性による優れた光反射性を有するため、一層のみで十分な遮光性を有する遮光性印刷層を形成することができる。また、カーボンブラックの１次粒子径およびその凝集体の粒径が小さいため、インキの流動性ならびに版面かぶり性などの印刷適性を向上させることができる。

本発明の遮光性フィルムは、上記遮光性インキを用いたものである。以下、本発明の遮光性フィルムを、図面に基づいて説明する。

本発明の遮光性フィルムは、図１に示すように、プラスチックフィルム１に、絵柄印刷層２と上記遮光性インキからなる遮光性印刷層３とが設けられたものである。
プラスチックフィルム１としては、印刷に用いられている公知のプラスチックフィルム１が用いられる。例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、セロハンなどが挙げられる。

絵柄印刷層２は、印刷に用いられている公知のインキからなり、意匠性や情報がプラスチックフィルム１に表示されるように印刷されている。この絵柄印刷層２の印刷形態は、絵柄や文字などのパターン状である。また、絵柄印刷層２を形成するインキの乾燥塗布量は、例えばグラビア印刷の場合０．３〜２．０ｇ／ｍ^２であり、その厚みは０．５〜５μｍである。
遮光性印刷層３は、上記遮光性インキからなり、絵柄印刷層２に重ねて印刷されたものである。この遮光性印刷層３の印刷形態は、プラスチックフィルムの接着面を除いて全面ベタ塗りである。また、遮光性印刷層３を形成する遮光性インキの乾燥塗布量は、グラビア印刷を用いた場合０．３〜１０ｇ／ｍ^２であり、その厚みは２〜２０μｍである。乾燥塗布量の値がこの数値範囲内であるとき、遮光性フィルムにおいて、十分な遮光性が得られるとともに、密着性、耐引っかき性などのインキ塗膜物性が向上する。

なお、絵柄印刷層２と遮光性印刷層３との間には、白色印刷層を設けてもよい。白色印刷層は、印刷に用いられている公知の白インキで印刷され、上記絵柄印刷層２の表示を明確にする効果を有する。特にこの効果を得る目的では、白色印刷層はプラスチックフィルムの略全面に設けることが好ましい。
また、印刷方法としては、オフセット印刷、グラビア印刷、凸版印刷、フレキソ印刷などの印刷方法が用いられる。その中でも階調再現性がよく、高品質の画像を得る事が可能なことから、グラビア印刷が好ましい。

このような遮光性フィルムは遮光性に優れているため、光により劣化しやすい食料品、飲料品などの包装材に用いることができる。

以下、本発明の熱収縮ラベルについて説明する。

熱収縮ラベルは包装材の１つであり、容器の一部または大部分を被覆して、必要な情報および意匠性を付与する機能を有するものである。
本発明の遮光性フィルムを熱収縮ラベルに適用する場合には、プラスチックフィルム１として、主に１軸方向に熱収縮する熱収縮性プラスチックフィルムが用いられる。この熱収縮性プラスチックフィルムを形成する樹脂の例としては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、非晶性環状オレフィン樹脂、スチレンブタジエン共重合体などのスチレン系樹脂が挙げられる。
この熱収縮性プラスチックフィルムの主収縮方向の収縮率は、８０℃の熱水に１０秒間浸漬したときに４０％以上であり、特に５０％以上のものが好ましい。５０％以上の収縮率を有する熱収縮性プラスチックフィルムは、ガラス瓶やポリエチレンテレフタレートなどのプラスチック製ブローボトルの胴部分から首部分までを被覆することができる。また、熱収縮性プラスチックフィルムの厚みは２０〜８０μｍであり、特に３０〜５０μｍであることが好ましい。

上記熱収縮性プラスチックフィルムに、絵柄印刷層２、遮光性印刷層３を順番に設け、所定の寸法に裁断した後、遮光印刷層３を内面にして、熱収縮性プラスチックフィルムの主収縮方向が周方向となるように筒状に形成するとともに、両端部を溶剤又は接着剤で接着することにより、本発明の熱収縮ラベルが得られる。そして、この熱収縮ラベルを容器などに外嵌し、熱風やスチームなどで加熱収縮させることにより、容器の一部または大部分を被覆する。

なお、絵柄印刷層２と遮光性印刷層３との間には、白色印刷層を設けてもよい。熱収縮ラベルの場合、遮光性印刷層３の外側に白色印刷層が設けられるため、黒色系の遮光性印刷層３が表面側に現れることを防止し、絵柄や外観への影響を抑制することができる。
また、本発明の遮光性フィルムは、上記熱収縮性ラベルのみでなく、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートや二軸延伸ポリアミド、二軸延伸ポリプロピレン等のフィルムに遮光性印刷層３を設けた遮光性フィルムに、ガスバリアー性樹脂やヒートシール性樹脂を積層したラミネートフィルムから成る袋包装や、熱収縮性の二軸延伸ポリプロピレンフィルム等を本発明の遮光性フィルムとして用いたオーバーラップ包装などの包装材にも適応可能である。

このような熱収縮ラベルは容器に遮光性を付与できるため、内容物を変質、変色、劣化から保護することができる。本発明の熱収縮ラベルを利用できる内容物として、乳製品、冷凍食品、お茶類、ビール、ビタミン入りドリンクなどの食品や薬品が挙げられ、また被包装物としては、光により影響を受けやすい写真フィルムや感光紙が挙げられる。

以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。本発明は、下記実施例に何ら制限されるものではない。

［実施例１］
実施例１では、本発明の遮光性インキを作製して、その性能を測定した。以下に、実施手順を説明する。

先ず、用いた材料を説明する。
カーボンブラックとしては、デグサ・ヒュルス社製「ＰＲＩＮＴＥＸＡ」（１次粒子径：４０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：１２０ｍｌ/１００ｇ）と、コロンビアカーボン社製「ＳＥＶＡＣＡＲＢＭＴ−ＣＬ」（１次粒子径：３５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量：４０ｍｌ/１００ｇ）とを用いた。以下、「ＰＲＩＮＴＥＸＡ」をカーボンブラックＡ、「ＳＥＶＡＣＡＲＢＭＴ−ＣＬ」をカーボンブラックＢと示す。
また、アルミニウム顔料としては、東洋アルミニウム社製「ハイプリント６０Ｔ」（リーフィングタイプ）と、東洋アルミニウム社製「ＴＤ１２０Ｔ」（ノンリーフィングタイプ）とを用いた。以下、「ハイプリント６０Ｔ」をアルミニウム顔料Ｉ、「ＴＤ１２０Ｔ」をアルミニウム顔料ＩＩと示す。
上述したカーボンブラックＡ、Ｂおよびアルミニウム顔料Ｉ、ＩＩをそれぞれ組み合わせて、４通りの遮光性インキを作製した。

また、ビヒクル中の樹脂分として、日本製紙ケミカル株式会社製「スーパークロンＢ（登録商標）」（塩素化ポリオレフィン樹脂）を、溶剤としてトルエンおよび酢酸エチルを用いた。さらに、助剤としてポリエチレンワックスを用いた。

本発明の遮光性インキの作製にあたっては、先ず、「スーパークロンＢ（登録商標）」４０部、トルエン１０部、酢酸エチル３０部を撹拌して溶解させた。次に、前記カーボンブラック（ＡまたはＢ）１０部を撹拌混合し、ロールミルで練肉した。その後、ポリエチレンワックスおよびアルミニウム顔料（ＩまたはＩＩ）をそれぞれ５部ずつ添加することにより、本発明の遮光性インキを作製した。なお、上記「部」は質量部である。

次に、オートプルーファーを用いて、得られた遮光性インキをオーバーラップ用のポリオレフィン系熱収縮フィルム（興人社製ポリセット）に、乾燥塗布量が０．５ｇ／ｍ^２となるように印刷した。このようにして得られた、遮光性印刷層３を有するプラスチックフィルム１の遮光性を、光透過率（２００〜８００ｎｍ）を測定することにより評価した。なお、測定にあたっては、紫外・可視吸光光度計（日立製作所製可視紫外分光光度計３４１型）を用いた。

また、遮光性インキの遮光性以外に、流動性、版面かぶり性、さらに、遮光性印刷層３の皮膜強度を測定した。
遮光性インキの流動性は、ザーンカップ＃４（離合社製）を用いてインキ粘度を測定することにより評価した。また、遮光性インキの版面かぶり性は、印刷時において、遮光性インキがグラビア版上に存在するドクター刃からすり抜けた量を測定することにより評価した。さらに、遮光性印刷層３の皮膜強度は、幅１８ｍｍのセロテープ（登録商標）による密着度合いを測定することにより評価した。
測定結果を表１に示す。

皮膜強度において、○はセロテープ（登録商標）によるインキ皮膜の剥離面積率（セロテープ（登録商標）により剥離された面積／セロテープ（登録商標）密着面積×１００）が０〜５％以下であったことを示し、×は７０〜１００％であったことを示している。
流動性において、○はインキ粘度が１５〜２５秒（ザーンカップ＃４）であったことを示し、×はインキ粘度が５０秒以上（ザーンカップ＃４）であったことを示している。
版面かぶり性において、○はドクター刃からすり抜け、印刷体へ転移した量が０．０５ｇ／ｍ^２未満であったことを示し、×は０．１ｇ／ｍ^２以上であったことを示している。
遮光性において、○は光透過率が５％未満であったことを示し、△は５％以上３０％未満であったことを示している。
また、実験例における数字は、カーボンブラックとアルミニウム顔料の組合せに対応している。

表１の測定結果から、本発明の遮光性インキ（実験例１）のみが、全ての項目において優れた性能を有することが明らかとなった。

［実施例２］
実施例２では、本発明の熱収縮ラベルを作製して、その性能を測定した。以下に、実施手順を説明する。

ポリエチレンテレフタレート製の熱収縮性プラスチックフィルム（厚み５０μｍ：東洋紡績株式会社製、商品名「Ｓ７０４２」）の一方の面に、絵柄印刷層２（大日本インキ化学工業株式会社製）、白色印刷層（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「ファインラップＮＴＶＰＥＴ用ハイコンク白ＲＤ−２」）、本発明の遮光印刷層３（乾燥塗布量０．５ｇ／ｍ^２）をグラビア印刷により順番に設けて、熱収縮ラベル用フィルムを得た。なお、白色印刷層及び遮光印刷層３は、筒状ラベルとする際に溶剤により接着される部分を除いた熱収縮性プラスチックフィルムの略全面に設けた。

得られた熱収縮ラベル用フィルムの内、遮光性印刷層３を有する部分における遮光性を、光透過率（２００〜８００ｎｍ）を測定することにより評価した。なお、用いた紫外・可視吸光光度計は実施例１のものと同様である。
測定結果を図２に示す。この結果から本発明の熱収縮ラベルは、良好な遮光性を示すことが明らかとなった。

上記熱収縮ラベル用フィルムを、遮光印刷層３を内面にして、熱収縮性プラスチックフィルムの主収縮方向が周方向となるように筒状に形成した後、両端部を溶剤により接着することにより、熱収縮ラベルを得た。ついで、熱収縮ラベルを、お茶を充填したポリエチレンテレフタレート製ボトル（内容量５００ｍｌ）に外嵌し、スチームトンネル（温度９０℃）により熱収縮させることにより、遮光性を有する熱収縮ラベル付き容器を得た。

本発明の実施形態にかかる遮光性フィルムの一例を示した断面図である。実施例２における熱収縮ラベル用フィルムの光透過率の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

１・・・プラスチックフィルム、２・・・絵柄印刷層、３・・・遮光性印刷層

Claims

１次粒子径が１０〜１２０ｎｍであり、ジブチルフタレート吸油量が２０〜２００ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックと、リーフィング性を有するアルミニウム顔料とを含有する遮光性インキ。
前記カーボンブラックを５〜３０質量％含有し、前記アルミニウム顔料を１〜４０質量％含有する請求項１記載の遮光性インキ。
プラスチックフィルムに、絵柄印刷層と、請求項１または２記載の遮光性インキからなる遮光性印刷層とが設けられている遮光性フィルム。
遮光性インキ層の乾燥塗布量が０．３〜２．０ｇ／ｍ^２である請求項３記載の遮光性フィルム。
熱収縮性プラスチックフィルムに、絵柄印刷層と、請求項１または２記載の遮光性インキからなる遮光性印刷層とが設けられた熱収縮ラベル。