JP2009051011A

JP2009051011A - 加飾性ラミネート材、加飾性ラミネート材を備えた可撓性容器及び加飾性ラミネート方法

Info

Publication number: JP2009051011A
Application number: JP2007217010A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Fukabori; 厚深堀; Atsushi Matsushima; 淳松島
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-03-12

Abstract

【課題】平均粒径が大きな顔料（平均粒径４０μｍ）を用いて十分な加飾性を有する加飾性ラミネート材を提供すること。
【解決手段】外面樹脂フィルム層１、接着剤層４及び内面フィルム層７を有するラミネート材において、接着剤層４がドライラミネート用接着剤を含み、ドライラミネート用接着剤中に平均粒径２０μｍ以上若しくは粒径が４０μｍ以上の加飾性顔料３が接着剤の固形分の重量１に対して３〜９０重量％で配合されるようにした。そして、加飾性顔料３をガラスフレークなどとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、外面樹脂フィルム層、接着剤層及び内面層を有するラミネート材において、大きな粒径を有する顔料を備えた加飾性ラミネート材、加飾性ラミネート材を備えた可撓性容器及び加飾性ラミネート方法に関する。

食品、薬品などのフレキシブルパッケージに関する軟包装分野では、包装形態の多様化、高機能化にともない、２種類以上の材料を貼り合わせる複合ラミネート包材の製造法がある。この複合ラミネート包材において、有機溶剤型接着剤を用いるドライラミネーションによる製造が広く用いられている。ドライラミネーションとは、基材表面に各種コーティング方法により接着剤溶液を塗布した後、乾燥装置内で溶剤を蒸発させ、フィルム表面に溶剤を含まない接着剤薄層を形成させた上で、第２基材と熱圧着ラミネートする方法である。コーティング方法は、使用する基材、接着剤塗布量及び精度、加工精度などの観点から最良の方法を選択する必要があるが、グラビアコートが広く用いられている。ドライラミネーション用接着剤としては、例えば、ウレタン系２液硬化型接着剤などが使われる。
また、印刷方法の１つに、凹状のグラビア版全体にインクをつけた後、ドクターと呼ばれる薄い刃でこすって、グラビア版の余分なインクを掻き落とし、窪みに残ったインクを印刷媒体に転移させるグラビア印刷がある。グラビア印刷は、色調の濃淡に比例した凹部の深さにより、微妙な濃淡をコントロールすることが広範囲に渡って可能であり、多色印刷に適し、高速・大量印刷も可能であり、転写紙の印刷のみならず、上述した食品・薬品のフレキシブルパッケージにも利用されている。
グラビア印刷は、シリンダの上に彫り込まれた小さい凹型のセルと呼ばれるくぼみから構成されている。そのセルが浅ければセルに少ないインキが入り、深ければ多くのインキが入ることにより、インキの転移量を細かく調整できるので、カラー再現にすぐれている印刷手法である。

特開平２００６−１３７８１７号公報

従来では、グラビア印刷における光輝性のある加飾性のある顔料として、例えば、ガラスフレークのような顔料が使用されている。この加飾性顔料をフレキシブルパッケージ（ＦＰ）へ適用する場合は、従来では、平均粒径が２０μｍ程度のものが使用されている。その理由は、グラビア用印刷シリンダ（例えば、線数１５０、深度５０μｍ、セル幅２１０μｍ）では、顔料の平均粒径が４０μｍを超えるインキは、顔料がセルの内部に入らないため、十分な加飾効果を得ることができなかったからである。
しかしながら、現在における顔料は、平均粒径が４０μｍ以上のものが上市されおり、このような、平均粒径が４０μｍを越えるものをグラビア印刷に使用できた場合、従来にない装飾をフレキシブルパッケージに施すことができる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、平均粒径が大きな顔料を用いて十分な加飾性を有する加飾性ラミネート材、加飾性ラミネート材を備えた可撓性容器及び加飾性ラミネート方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の加飾性ラミネート材は、外面樹脂フィルム層が接着剤層によってラミネートされる少なくとも１以上の接合層を有するラミネート材において、前記接着剤層がドライラミネート用接着剤であって、該ドライラミネート用接着剤中に平均粒径２０μｍ以上若しくは粒径が４０μｍ以上の顔料を含む加飾性顔料が前記ドライラミネート用接着剤の接着剤固形分の重量１に対して３〜９０重量％で配合されている。
上記加飾性ラミネート材は、前記加飾性顔料がガラスフレーク、アルミペースト、パール顔料などとすることが好ましい。
上記加飾性ラミネート材は、前記樹脂フィルム層と前記接着剤層との間に印刷層を形成することができる。
上記加飾性ラミネートは、前記接着剤層の内層側に第２の印刷層を形成することができる。
上記目的を達成するために、本発明の上記加飾性ラミネート材は、可撓性包装容器に用いることができる。
また、上記目的を達成するために、本発明の加飾性ラミネート方法は、外面樹脂フィルム層に接着剤層によってラミネートされる少なくとも１以上の接合層を含むラミネート材のラミネート方法において、平均粒径２０μｍ以上若しくは粒径が４０μｍ以上の顔料を含む加飾性顔料が接着剤固形分の重量１に対して３〜９０重量％の加飾性顔料を含有するドライラミネート用接着剤を用いて、前記外面樹脂フィルムと前記接合層を積層するようにした。
上記加飾性ラミネート方法は、前記加飾性顔料含有ドライラミネート用接着剤を、グラビアコーターを用いて塗工することが好ましい。

本発明の加飾性ラミネート材及び加飾性ラミネート方法は、外面樹脂フィルム層が接着剤層によってラミネートされる少なくとも１以上の接合層を有するラミネート材において、前記接着剤層がドライラミネート用接着剤であって、該ドライラミネート用接着剤中に平均粒径２０μｍ以上若しくは粒径が４０μｍ以上の顔料を含む加飾性顔料が前記ドライラミネート用接着剤の接着剤固形分の重量１に対して３〜９０重量％の割合で配合されているので、従来のグラビア印刷によって作製されたものと比較して２倍程度以上の粒径の大きな加飾性材料を使用することができ、加飾性のあるラミネート材を製造できるようになった。
上記加飾性ラミネート材は、前記外面樹脂フィルム層と接着剤層との間に印刷層が形成されているので、商品名や、用途などの商品情報を表示することができる。
さらに、接着剤層の内層側に例えば黒や茶色などの印刷層が形成されている場合には、パール顔料などが映えるのでいっそう加飾性を増すことができる。
本発明は、上述の加飾性ラミネート材を可撓性包装容器に使用することによって、加飾性のある可撓性包装容器を提供することができる。
上記加飾性ラミネート方法は、前記加飾性顔料含有ドライラミネート用接着剤をグラビアコーターを用いて塗工することによって、より加飾性のある可撓性包装容器を提供することができる。

以下、本発明の加飾性ラミネート材、加飾性ラミネート材を備えた可撓性容器及び加飾性ラミネート方法について、図１を参照しながら説明する。
図１は、本発明に関わる加飾性ラミネート材を備えた可撓性容器（パウチなど）１００の一例を示し、図２はその一面側の断面図である。可撓性容器のラミネート材１０は外側に母材としての外面フィルム１が設けられ、その内面に印刷用のインキ８が塗布されている。そして、外面フィルム１の内面に接着剤層４が設けられ、接着剤層４の内部には大粒径加飾性顔料３が分散し、接着剤層４の内面に内面層フィルム７が配設されている。

外面フィルム１は、ナイロンやポリエチレンテレフタレート、ＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）を使用することができ、インキ８を通常のグラビア印刷によって、外面フィルム１の内面側に印刷する。本発明においては、印刷では、従来のようにインクに粒径の大きな顔料を含ませることがないので、例えば、線数１５０、深度５０μｍ、セル幅２１０μｍのグラビア版が使用できる。
大粒径加飾性顔料３は、平均粒径２０〜８０μｍ程度、厚さ０．５〜１μｍ程度の光輝性のあるガラスフレーク、アルミペースト、パール顔料などが用いられる。本発明では、この大粒径加飾性顔料３は、ドライラミネート用接着剤４中に分散される。ドライラミネート用接着剤４は２液硬化型接着剤であり、大粒径加飾性顔料３は接着剤固形分の重量１に対して３〜９０重量％を混ぜて含有させる。顔料密度をこのような範囲としたのは、顔料密度を３％よりも小さくすると、光輝性が発揮できず、顔料密度を９０％よりも大きくすると、接着性が失われるからである。

大粒径加飾性顔料３を混ぜた接着剤４は、接着剤用グラビアコーターで外面フィルム１のインキ８を塗布した側の面に塗布する。接着剤用グラビアコーターは、本実施形態では、線数１１０線／インチ以下のものを使用する。
なお、使用できるコーターとしては、グラビアコーターを使用することがより好ましい。
内面層フィルム７は、アルミニウム箔、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム又はこれらのアルミニウム蒸着したフィルムなどを使用することが好ましい。なお、内面層フィルム７は、本実施形態で一層としたが、図３に示すように、さらに１以上の中間層５が重ねられる場合が多い。
外面フィルム１と内面層フィルム７とのラミネートは、外面フィルム１に接着剤を塗布して乾燥させ、接着剤４中の溶媒を蒸発させ、ドライな状態にする。そして、接着剤４をコートした外面フィルム１と内面層フィルム７をラミネーターによってラミネートする。
こうして、パウチなどの表面に加飾効果があってキラメキ感のあるラミネート材を得ることができる。加飾性ラミネート材の膜厚については、接着剤４の厚み、外面フィルム１、内面層フィルム７の膜厚を変えることによって、適宜変更できる効果もある。
また、図２に示す接着剤４と内面層フィルム７との間に、例えば黒や茶色などの第２の印刷層を全体に若しくは一部に形成することもでき、このように第２の印刷層を形成することによって、パール顔料などの大粒径加飾性顔料３のきらめき感を際立たせ、その効果を一層増すことができる。

図３に示す、実施例１による接着剤に顔料を含有させたラミネート材（以下、サンプルとする）１０と、比較例１としてインキに顔料を含有させたラミネート材（以下、サンプルとする）１１について、加飾試験とラミネート強度とシール強度に関する物性試験を行った。
以下のようにして、図３に示す実施例１のサンプル１０及び比較例１のサンプル１１を作製した。なお、試料の作製は、グラビアコーター式のテストラミネータにて実施した。
［サンプル１０，１１の層厚］
実施例１のサンプル１０及び比較例１のサンプル１１の層構成は、各々ＰＥＴフィルム１が１２μｍ、アルミニウム５が７μｍ、ＣＰＰ７が７０μｍとした［ＰＥＴ（１２μｍ）／アルミニウム５（７μｍ）／ＣＰＰ７（７０μｍ）］。

［サンプル１０，１１の顔料］
サンプル１０，１１の顔料は、日本板硝子（株）社製のメタシャイン（商品名）を用い、顔料サイズは以下の通りである。
商品記号
ＭＥＧ０２０ＰＳ→平均粒径２０μｍ（分布：１０〜４０μｍ）→厚み０．７μｍ
ＭＥＧ０４０ＰＳ→平均粒径３５μｍ（分布：１５〜７０μｍ）→厚み０．７μｍ
ＭＣ２０８０ＰＳ→平均粒径８５μｍ（分布：３０〜２００μｍ）→厚み１．０μｍ
なお、厚みとは、メタシャインを粒子状にする前の板厚である。また、平均粒径はマイクロトラック法測定による体積平均粒径である。

[サンプル１０，１１の顔料の含有量]
サンプル１０，１１ともに１．２５ｇ／ｍ^２の割合で顔料が含まれるようにした。
すなわち、サンプル１１は、インキ樹脂分の重量に対して５０％の割合で顔料３を含有させ、サンプル１０については、接着剤４の樹脂分の重量に対して３１．３％の割合で顔料３を含有させた。
［グラビアシリンダの仕様］
サンプル１０の顔料３を含有させた接着剤４は、７５線／インチ、幅３２７μｍ、深度１３５μｍ（格子型彫刻）のものを使用した。
サンプル１１の顔料３を含有させたグラビアインキ（樹脂のみのメジウム）２は、１５０線／インチ、幅２１０μｍ、深度５０μｍ（ピラミッド型彫刻）のものを使用した。

［サンプル１０のラミネート手順］
手順１：図３を参照にして、ＰＥＴフィルム１に顔料３を接着剤の樹脂分に対して、３１．３％の割合で含有させた接着剤４を塗工し、塗工面にアルミニウム５によるブライト面をラミネートした。塗布量は４ｇ／ｍ^２である。接着剤としてはウレタン樹脂系のドライラミネート用２液硬化型接着剤Ｉを使用した。主剤と硬化剤の配合比は１００：１０である。
手順２：アルミニウム５のラミネート後、アルミニウム５の面に接着剤６を塗工し、床面にＣＰＰ７をラミネートした。接着剤はウレタン樹脂系ではあるが試料１とは異なるドライラミネート用２液硬化型接着剤ＩＩを使用した。主剤と硬化剤の配合比は１００：９である。
手順３：接着剤４，６がキュアした後に、サンプル１０を１２６ｍｍ×１７５ｍｍのパウチサイズにカットしヒートシールを行ってパウチを作製した。ヒートシール条件は、温度が２１０度で圧力は２ｋｇ／ｃｍ^２とした。

［サンプル１１のラミネート手順］
手順１：図３を参照にして、ＰＥＴフィルム１に顔料３を、インキの樹脂分に対して５０％の割合で含有させたインキ２を印刷した。インキ２の塗布量は２．５ｇ／ｍ^２とした。
手順２：ＰＥＴフィルム１の印刷面に顔料を含まない以外はサンプル１１に用いたのと同じ通常の接着剤４を塗工し、アルミニウム５のブライト面をラミネートした。塗布量は４ｇ／ｍ^２である。
手順３：アルミニウム５のラミネート後、アルミニウム５の面にサンプル１１の作成に用いたラミネート用２液硬化型接着剤ＩＩに加飾性顔料を混ぜた接着剤６を塗工し、床面にＣＰＰ７をラミネートした。
手順４：接着剤４，６がキュアした後に、サンプル１１を１２６ｍｍ×１７５ｍｍのパウチサイズにカットしヒートシールを行ってパウチを作製した。ヒートシール条件は、温度が２１０℃で圧力は２ｋｇ／ｃｍ²とした。

まず、実施例１、比較例１として、顔料にＭＥＧ０２０ＰＳを用い作成したラミネート材サンプルについて接着剤またはインキの塗工面１ｍｍ^２中に含まれる粒径２０μm以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上の顔料の枚数（個数）を顕微鏡写真によって数えてみた。粒径の測定は、写真上で観察された各顔料粒子について最大径をスケールで測定し粒径とした。結果を図４の上段と以下の表１に示す。なお、図４中に示されている縦線模様はアルミニウムの表面模様であり、図中に散点する黒模様が顔料である。また、図中の試験片の１辺は、約３５０μｍである。

表１から分かるように、本実施例１によるサンプル１０が測定した全ての大粒径について比較例１によるサンプル１１に比べ５倍以上の数の顔料を含有していることが分かった。よって、加飾効果がサンプル１０の方が優れていることが分かった。

次ぎに、実施例２、比較例２として、顔料にＭＥＧ０４０ＰＳを用いてラミネート材サンプルを作成した。そしてラミネート材の１ｍｍ^２中に含まれる粒径２０μm以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上の顔料の枚数（個数）を顕微鏡写真によって数えてみた。結果を図４の中段と以下の表２に示す。

表２から分かるように、本実施例によるサンプル１０が比較例によるサンプル１１に比べ全ての大粒径について３倍以上（４倍に近い）の数の顔料を含有していることが分かった。よって、加飾効果がサンプル１０の方が優れていることが分かった。

次ぎに、実施例３、比較例３として、顔料としてＭＥＧ２０８０ＰＳを用いてラミネート材サンプルを作成した。そしてラミネート材サンプルの１ｍｍ^２中に含まれる粒径２０μm以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上の顔料の枚数（個数）を顕微鏡写真によって数えてみた。結果を図４の下段と以下の表３に示す。上記の例同様、接着剤に顔料を含ませる本願実施例３が、インクに顔料を含有させる従来法（比較例３）に比べ、大粒径の顔料の数が多いことが判る。
なお、ＭＣ２０８０ＰＳの粒径の分布は３０〜２００μｍの範囲であり、粒径が２０〜３０μｍ以下の粒子は含まれていないはずであるが、表３に示すように粒径２０μｍのものが含まれているのは、搬送時や試験作業中に割れたものであると考えられる。

物性試験については、サンプル１０，１１のラミネート材から形成したパウチに水をパックし、１３０℃で３０分間のレトルトを実施した。
ラミネート強度については、サンプル１０，１１ともに密着が良好で剥離不可であった。
シール強度については、サンプル１０，１１ともに問題のないレベルであった。

次ぎに、加飾性材料の加飾効果が接着剤の樹脂成分に対してどの位の割合で加飾効果が現れるか試験をした。
大粒径加飾性顔料３としてのガラスフレーク顔料は、日本板硝子（株）社製のメタシャインＭＥＧ０４０ＰＳ（商品名）を使用した。このガラスフレークのメタシャインは、鱗状ガラス粉末であって、最大粒径が４０μｍ以上で厚みが１μｍ程度のものを母材とし、表面に金属もしくは金属酸化物をコートした光輝性顔料である。

［試料１］
表４の試料１に示すように、図１に示すラミネート材１０の外面フィルム１をＰＥＴとし内面層フィルム７をＡＬとし、接着剤層４の接着剤としてドライラミネート用２液硬化型接着剤Ｉを使用した。主剤と硬化剤の配合比は１００：１０である。
外面フィルム層１に、大粒径加飾性顔料３を混ぜ込んだ接着剤４を外面フィルム層１に塗布した。接着剤層４の接着剤の塗布量は４．０ｇ／ｍ^２である。次いで、外面フィルム層と内面フィルム層７をラミネートした。ラミネート面は、外面フィルム層１が印刷面側であり、内面フィルム層７は艶がある側のブライト面である。

［試料２］
つぎに、表４の試料２に示すように、外層材をＰＥＴとＡＬを貼り合わせたフィルム（試料１）とし、内層材をＰＰとし、接着剤として試料１とは異なる種類の接着剤であるドライラミネート用２液硬化型接着剤ＩＩを使用して両者を貼り合わせ、図３の１０に示す層構成のＰＥＴ／ＡＬ／ＰＰラミネート材（試料２）を作成した。主剤と硬化剤の配合比は１００：９である。
接着剤を外層材（試料１）のＡＬ側に塗布した。接着剤６の塗布量は４．０ｇ／ｍ^２である。次いで、外層材（試料１）と内面フィルム７をラミネートした。ラミネート面は、外層材（試料１）がＡＬ側の艶のないマット面であり、内面フィルム７には、コロナ放電処理を施した。

上述の試料１及び試料２の接着剤４には、大粒径加飾性顔料３を接着剤の固形分の重量１に対し比較例４として１％、実施例４，５，６，７，８，９，１０，１１としてそれぞれ３％、１０％、３３．１％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、比較例５として１００％の割合で各々混ぜ合わしたものを作成し試験に供した。
試験結果から実施例１の接着剤に対する大粒径加飾性顔料の割合では、加飾効果として十分ではなかったが、インキに含有したものと比較し加飾性効果を得られた。比較例４のように加飾性顔料が１％のものは加飾効果を得られなかったが、実施例４のように加飾性顔料が３％になると加飾性効果が認められ、加飾性顔料が１０％を増すとさらにキラメキ感のある十分な加飾効果が得られた。
なお、試料１及び試料２について、同じ割合で大粒径加飾性顔料３を含んだものは、接着剤の種類、フィルムの材質を変えても殆ど変化がなく、大粒径加飾性顔料３の濃度によって、加飾性が変化することが分かった。

次に、実施例のラミネートしたサンプルを１００ｍｍ×１６５ｍｍに切断しヒートシールを行ってパウチを作製し、ラミネート強度の測定を試みた。ヒートシール条件は、温度２１０℃、圧力２ｋｇ／ｃｍ^２である。パウチの完成後、パウチの中に水を入れて密封し１３０℃で２０分間レトルトした。
この結果、実施例４〜１１および比較例４のラミネート材については、レトルトの前後共に、十分なラミネート強度があり、フィルムが薄手のためかフィルムを剥がすことができず、ラミネート強度を測定することができなかった。しかし、ラミネート強度が大きいことは、十分に立証された。一方、顔料を最も多く入れた比較例１１については、レトルト後にデラミが発生した。これらの結果を表５に示す。

上記試験例から、接着剤に加飾性材料を含めることができ、また、接着剤に対する加飾性効果は、接着剤の樹脂分に対して重量比３％以上であれば、加飾性効果が現れることが分かった。また、加飾性材料については接着剤に対する重量比が多くなれば、加飾性効果が増加することが分かった。ただし、加飾性材料を多く加えると、ラミネート強度が弱くなりデラミが発生するので、顔料含有量の上限は接着剤の樹脂分に対して重量比で９０％までであることが分かった。

本発明の実施形態のレトルトパウチなどの容器に使用されるラミネート材の斜視図である。図１のラミネート材の断面図である。本発明の実施例によるラミネート材（左）と比較例によるラミネート材（右）の断面図である。本発明の実施例（図面左）と比較例（図面右）によるラミネート材の加飾顔料が含まれている状態を示し、ＡはＭＥＧ０２０ＰＳを用いた場合の拡大平面図、ＢはＭＥＧ０４０ＰＳを用いた場合の拡大平面図、ＣはＭＣ２０８０ＰＳを用いた場合の拡大平面図である。

符号の説明

１外面フィルム
３加飾性顔料
４接着剤層
７内面層フィルム
１０ラミネート材
１００可撓性容器

Claims

外面樹脂フィルム層が接着剤層によってラミネートされる少なくとも１以上の接合層を有するラミネート材において、
前記接着剤層がドライラミネート用接着剤であって、該ドライラミネート用接着剤中に平均粒径２０μｍ以上若しくは粒径が４０μｍ以上の顔料を含む加飾性顔料が前記ドライラミネート用接着剤の接着剤固形分の重量１に対して３〜９０重量％で配合されていることを特徴とする加飾性ラミネート材。
前記加飾性顔料がガラスフレーク、アルミペースト、パール顔料などである請求項１に記載の加飾性ラミネート材。
前記樹脂フィルム層と前記接着剤層との間に印刷層が形成されている請求項１又２に記載の加飾性ラミネート材。
前記接着剤層の内層側に第２の印刷層が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の加飾性ラミネート材。
請求項１〜４のいずれかに記載の前記加飾性ラミネート材を備えたことを特徴とする可撓性包装容器。
外面樹脂フィルム層に接着剤層によってラミネートされる少なくとも１以上の接合層を含むラミネート材のラミネート方法において、
平均粒径２０μｍ以上若しくは粒径が４０μｍ以上の顔料を含む加飾性顔料が接着剤固形分の重量１に対して３〜９０重量％の加飾性顔料を含有するドライラミネート用接着剤を用いて、前記外面樹脂フィルムと前記接合層を積層することを特徴とする加飾性ラミネート方法。
前記加飾性顔料含有ドライラミネート用接着剤を、グラビアコーターを用いて塗工する請求項６記載の加飾性ラミネート方法。