JP2009226682A

JP2009226682A - 積層フィルム及び容器

Info

Publication number: JP2009226682A
Application number: JP2008073248A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Hirata; 勝之平田
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】開封判別に利用できるとともに、装飾性向上や偽造防止にも用いることのできる凹凸パターンを備えた積層フィルムを提供する。
【解決手段】基材と、基材上に積層され、自己硬化型材料を含むパターン形成層と、パターン形成層上に積層され、パターン形成層に接する面に予め凹凸パターンが形成された樹脂層と、を備え、パターン形成層から樹脂層を剥離することにより、パターン形成層に転写された凹凸パターンが現れる積層フィルムであって、基材の濡れ張力を樹脂層の濡れ張力よりも大きくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、凹凸パターンを備えた積層フィルム、及び、この積層フィルムを備えた容器に関する。

ホログラムパターンその他の微細な凹凸パターンは、入射光の干渉作用により複雑な光彩を放つため、装飾性向上のために様々な物品に付されている。また、このような凹凸パターンは、その微細な構造のため、模倣することが難しく、パターンが付された物品の偽造防止の目的で利用されることも少なくない。装飾性向上や偽造防止の目的で付される場合も含めて、一般に、ホログラムパターンの付された物品は、ホログラムパターンが見える状態で流通に供される。
特開２００７−３９０６２号公報

飲食物用の容器、例えば、パウチ製品では、内容物の安全性確保の観点から、流通、陳列段階での開封や異物混入の有無を容易に判別できることが好ましいが、現状では、簡便かつ低コストで判別する手段に乏しい。

これに対して、装飾性向上や偽造防止の目的で付された凹凸パターンを開封判別にも用いることができれば、簡便かつ低コストで容器内の飲食物の安全性を確認することが可能となる。

また、出荷時に可視状態のホログラムパターンが付された物品は、流通過程において、ホログラムパターンに人間の指やほかの物品が接触することにより、凹凸形状が破壊され、又は、凹部が埋まってしまうため、必要なときにパターンを視認できなくなるおそれがある。

そこで本発明は、開封判別に利用できるとともに、装飾性向上や偽造防止にも用いることのできる凹凸パターンを備えた積層フィルムを提供することを目的とする。また、本発明の目的は、流通過程においてパターンが損なわれることがなく、所望のタイミングでパターンを出現させることができる積層フィルムを安価で提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の積層フィルムは、基材と、基材上に積層され、自己硬化型材料を含むパターン形成層と、パターン形成層上に積層され、パターン形成層に接する面に予め凹凸パターンが形成された樹脂層と、を備え、パターン形成層から樹脂層を剥離することにより、パターン形成層に転写された凹凸パターンが現れる積層フィルムであって、基材の濡れ張力は、樹脂層の濡れ張力よりも大きいことを特徴としている。

本発明の積層フィルムにおいて、凹凸パターンはホログラムパターンであることが好ましい。

本発明の積層フィルムにおいて、基材の濡れ張力は３３ｍＮ／ｍ以上であり、樹脂層の濡れ張力は３０ｍＮ／ｍ未満であるとよい。

本発明の積層フィルムにおいて、基材と、少なくとも硬化後のパターン形成層と、樹脂層と、は、いずれも透明であることが好ましい。

本発明の積層フィルムにおいて、自己硬化型材料は、含まれる物質間の化学反応により硬化する材料であるとよい。

本発明の積層フィルムにおいて、樹脂層及びパターン形成層は、蒸着層を形成しないで構成できる。

本発明の積層フィルムにおいて、パターン形成層から樹脂層を剥離する剥離強度は、樹脂層の幅１５ｍｍあたり１００ｍＮ未満であることが好ましい。

本発明の容器は、上述のいずれかの積層フィルムを備えることを特徴としている。

本発明の積層フィルムによると、基材と、基材上に積層され、自己硬化型材料を含むパターン形成層と、パターン形成層上に積層され、パターン形成層に接する面に予め凹凸パターンが形成された樹脂層と、を備え、パターン形成層から樹脂層を剥離することにより、パターン形成層に転写された凹凸パターンが現れ、かつ、基材の濡れ張力は、樹脂層の濡れ張力よりも大きいため、所望のタイミングで凹凸パターンを出現させることができる積層フィルムを安価で提供することができる。これにより、積層フィルム又は積層フィルムと取り付けた対象物の流通過程において凹凸パターンが損なわれることがない。さらに、本発明の積層フィルムは、開封判別に利用できるとともに、装飾性向上や偽造防止にも用いることができる。

以下、本発明の実施形態に係る積層フィルムについて図面を参照しつつ詳しく説明する。
本実施形態に係る積層フィルムは、三層からなるとともに、凹凸パターンがホログラムパターンである場合を示すが、本発明の積層フィルムは、四層以上で構成することができ、また、凹凸パターンはホログラムパターンには限定されない。

本実施形態に係る積層フィルム１０は、図１に示すように、基材２２と、基材２２上に積層されたパターン形成層２４と、パターン形成層２４上に積層された樹脂層としての樹脂製母型３２と、を備える。ここで、図１及び図２は積層方向に沿った断面図であって、図１は、積層フィルム１０の層構成を示す断面図、図２は、積層フィルム１０を構成する基材２２、パターン形成層２４、及び、樹脂製母型３２の層構成を示す断面図である。

基材２２は、強度、膜厚の均一性の観点からＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム又はナイロン（商標）フィルムを用いることが好ましい。用いることが出来るＰＥＴフィルムとしては、例えば、東レ製のルミラーＰ６０（厚さ１２μｍ）、帝人デュポン製のテトロンＰＣ（厚さ１２μｍ）、東洋紡製のエステルＥ５１００（厚さ１２μｍ）を挙げることができる。また、基材２２は、積層フィルム１０を取り付ける対象物（例えば容器）の種類や仕様に応じて、枚葉状、ロール状の何れの形態も使用できる。

パターン形成層２４は、自己硬化型材料で構成することが好ましい。ただし、樹脂製母型３２上のホログラムパターン３３が転写できれば、自己硬化型材料以外の成分を含んでも良い。パターン形成層２４は、例えば、塗布ロールによる転写、スプレーによる噴霧、スピンコートによって基材２２上に塗布して形成することができる。

パターン形成層２４に用いる自己硬化型材料は、含まれる物質間の化学反応により硬化する材料であって、例えば２液タイプのものでは、図２に示すように、二つの液状材料を基材２２に塗布した後、ホログラムパターン３３が形成された樹脂製母型３２を重ね合わせて放置すると、ホログラムパターン３３が転写された状態で硬化する。自己硬化型材料としては、例えば、芳香族イソシアネートとポリエステルウレタンポリオールを溶剤（例えば、酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエン）に溶かした２液硬化型接着剤が好ましい。この２液硬化型接着剤を用いると、高温加熱や紫外線の照射が不要となるとともに、硬化後の耐熱性、耐熱水性、接着性が高いため好ましい。

なお、自己硬化型材料は、高温加熱や紫外線の照射が不要であって、放置によって反応が進行して硬化するものであれば、２液タイプ以外の自己硬化型材料を用いることができる。また、自己硬化型材料の溶剤の種類によっては、硬化の際に温風を吹きかけると、溶剤の蒸発を促進することができる。この場合においても、用いる温風の温度は、例えば４０℃から９０℃、より好ましくは５０℃から８０℃であって、１００℃を超えるような高温は必要ない。

樹脂製母型３２は、パターン形成層２４に接する面にホログラムパターン３３が形成されたものであって、例えば、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）フィルム、ＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）フィルムを用いることができるが、剥離性の観点からはＯＰＰフィルムが好ましい。使用できるＯＰＰフィルムとしては、例えば、東セロ製のＯＰＵ−１（厚さ２０μｍ）、東レフィルム加工製のトレファンＢＯＭ３０４Ｓ（厚さ２０μｍ）、東洋紡製のパイレンＯＴＰ２１０２（厚さ２０μｍ）を挙げることができる。また、樹脂製母型３２は、積層フィルム１０を取り付ける対象物の種類や仕様に応じて、枚葉状、ロール状の何れの形態も使用できる。

樹脂製母型３２は、あらかじめ凹凸状のホログラムパターンが形成された原型を、母型材料の表面に対して、加熱下で押圧（熱圧成形）することにより形成する。これにより、原型に形成された微細な凹凸状のホログラムパターンが、樹脂製母型３２の表面にホログラムパターン３３として転写される。樹脂製母型３２の形成に用いる原型は、公知の方法で形成することができ、例えば次のように形成する。まず、フォトレジストを塗布した乾板にレーザー干渉膜を露光して、その干渉縞の濃度に応じた凹凸のレジストパターンを形成する。次に、これに金属を蒸着して薄膜を形成して導電性を持たせ、その上にニッケルをメッキする。最後に、このメッキ層を剥離することにより、ニッケル上に微細な凹凸状のホログラムパターンが精密に転写された原型が形成される。

樹脂製母型３２は、自己硬化型材料が未硬化状態のパターン形成層２４上に積層押圧される。押圧の圧力は、ホログラムパターン２５の解像度、樹脂製母型３２及びパターン形成層２４の材料特性に応じて設定する。樹脂製母型３２に基材２２を押圧することによって、樹脂製母型３２のホログラムパターン３３がパターン形成層２４上にホログラムパターン２５として転写される。このように樹脂製母型３２とパターン形成層２４とを重ね合わせた状態を保持すると、パターン形成層２４が硬化し、樹脂製母型３２のホログラムパターン３３に対応した微細な凹凸形状がパターン形成層２４にホログラムパターン２５として定着する。

なお、樹脂製母型３２とパターン形成層２４の重ね合わせ工程は、常温下で行うことができるが、パターン形成層２４の特性や、製造工程における重ね合わせ工程に許容可能な時間によっては、加熱下で行うこともできる。また、重ね合わせにおいては、例えば、樹脂製母型３２と基材２２を、加温したローラ対間に通すようにすると、より確実に樹脂製母型３２のホログラムパターン３３をパターン形成層２４上に転写することができるとともに、パターン形成層２４の硬化反応を促進して重ね合わせ工程にかかる時間を削減することができる。なお、この場合のローラ対の温度は、例えば４０℃から９０℃、より好ましくは５０℃から８０℃であって、１００℃を超えるような高温は必要ない。

パターン形成層２４上に樹脂製母型３２が積層された状態では、ホログラムパターン３３がホログラムパターン２５の凹凸形状を埋めた形になっているため、積層フィルム１０の外側からホログラムパターン２５を視認することはできない。これに対して、パターン形成層２４から樹脂製母型３２を剥離すると、パターン形成層２４に転写されたホログラムパターン２５が現れる。

積層フィルム１０においては、基材２２の濡れ張力を、樹脂製母型３２の濡れ張力よりも大きくなるように、基材２２及び樹脂製母型３２を選定している。基材２２及び樹脂製母型３２の濡れ張力をこのように設定することにより、パターン形成層２４から樹脂製母型３２を剥離したときに、樹脂製母型３２とともにパターン形成層２４が基材２２から剥離してしまうことがない。基材２２及び樹脂製母型３２の濡れ張力は、パターン形成層２４の剥離防止の観点からは、ＪＩＳＫ６７６８に規定される測定法にて、基材２２の濡れ張力が３３ｍＮ／ｍ以上、樹脂製母型３２の濡れ張力が３０ｍＮ／ｍ未満であることが好ましい。

基材２２及び樹脂製母型３２の濡れ張力と剥離性との関係について行った剥離強度試験について、図３、図４を参照しつつ説明する。
図３は、剥離強度試験の条件及び結果を示す表であり、図４は、剥離強度試験時の各層の配置を示す概略図である。また、図３の（ａ）欄及び（ｂ）欄は、図４の（ａ）及び（ｂ）に、それぞれ対応する試験結果を示している。なお、図４においては、パターン形成層２４の図示を省略している。

各層に用いた材料は以下の通りである（図３）。積層フィルムは幅１５ｍｍの短冊状とした。
（１）基材２２：ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ、濡れ張力３３ｍＮ／ｍ、３６ｍＮ／ｍ）
（２）パターン形成層２４の自己硬化型材料：ＬＸ９６３／ＫＷ７５（大日本インキ株式会社製）
（３）樹脂製母型３２：ＯＰＰフィルム（厚さ２０μｍ、濡れ張力２３ｍＮ／ｍ、３０ｍＮ／ｍ）、ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ、濡れ張力３３ｍＮ／ｍ、３６ｍＮ／ｍ）の４種類
すなわち、基材２２は、いずれも濡れ張力が３３ｍＮ／ｍ以上であり、樹脂製母型３２は、３０ｍＮ／ｍ未満のものと、３０ｍＮ／ｍ以上のものと、を含む。

パターン形成層２４中の自己硬化型材料の割合は、２．５、５、１０、２０、３０（単位ＰＨＲ（ｐｅｒｈｕｎｄｒｅｄｒｅｓｉｎ））とし、５５°Ｃ３日間の条件で硬化させた。

以上の条件で形成した積層フィルムにおいて、図４（ａ）に示すように、樹脂製母型３２の一端を壁４０に固定し、これに対応する基材２２の一端に錘４２を下げて放置することによって試験を行った。錘４２はフィルムに剥離又は破断が起きるまで、順次重いものに変更し、このときの錘４２の重量によって剥離強度を測定した。また、図４（ｂ）に示すように、基材２２の一端を壁４０に固定し、これに対応する樹脂製母型３２の一端に錘４２を下げて放置することによって試験を行った。

測定の結果は、図３の（ａ）欄及び（ｂ）欄に示すとおりであって、樹脂製母型３２を、濡れ張力が３０ｍＮ／ｍ未満のＯＰＰフィルムにしたモデルでは、破断することなく樹脂製母型３２を剥離できた。これに対して、樹脂製母型３２を、濡れ張力が３０ｍＮ／ｍ以上のＰＥＴフィルムにしたモデルでは、フィルムが破断し、又は、きわめて大きな剥離強度を要した。したがって、樹脂製母型３２の濡れ張力が小さい方が剥離性がよいことが分かった。

本実施形態に係る積層フィルム１０においては、樹脂製母型３２をパターン形成層２４から剥離するまでは、樹脂製母型３２によってホログラムパターン２５が保護されているため、従来のような蒸着による保護層を設ける必要がない。このため、製造コストを低減することができる。さらに、基材２２と、少なくとも硬化後のパターン形成層２４と、樹脂製母型３２と、を透明の材料で構成すると、これらを通じて、積層フィルム１０を取り付ける対象物の外面の文字や模様などを視認することができるため、対象物の装飾性を損ねることがない。なお、基材２２として、予め印刷したフィルムを用いることが出来る。この印刷層は、基材２２のパターン形成層２４側、又は、その裏面のどちら側でもよい。

また、パターン形成層２４から樹脂製母型３２を剥離する剥離強度は、樹脂製母型３２の幅１５ｍｍあたり１００ｍＮ未満であると、樹脂製母型３２を損傷させるおそれが小さいので好ましい。

積層フィルム１０は、対象物に貼着して用いることができる。貼着は、例えば、基材２２のパターン形成層２４とは反対側の面に接着剤層を形成して、この接着剤層によって対象物の外面へ接着することによって行う。対象物としては、例えば、缶体、プラスチック製容器、紙製容器、アルミを含む容器、容器以外の物品（例えば包装物、書籍）が挙げられる。

対象物に取り付けられた積層フィルム１０は、ホログラムパターン３３の形状を適宜設計することによって、ホログラムパターン２５が放つ複雑な光彩を制御でき、これにより対象物の装飾性を高めることができる。また、ホログラムパターン２５が微細な凹凸パターンであって模倣が難しいことを利用して、積層フィルム１０及び積層フィルム１０が取り付けられた対象物の偽造、改ざん防止を図ることができる。

また、パターン形成層２４から樹脂製母型３２が剥離されるとホログラムパターン２５が現れることを用いて、対象物の開封状態を確認することができる。これは、例えば、積層フィルム１０をパウチの開封部分に貼着し、開封によってパターン形成層２４から樹脂製母型３２が剥離されるようにすると、ホログラムパターン２５が見えるか否かによって対象物の開封状態を確認することができる。

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。

以上のように、本発明に係る積層フィルムは、容器、包装物その他の対象物の装飾性向上、偽造防止、改ざん防止に有用である。

本発明の実施形態に係る積層フィルムの層構成を示す断面図である。本発明の実施形態に係る積層フィルムを構成する基材、パターン形成層、及び、樹脂製母型の層構成を示す断面図である。本発明の実施形態に係る積層フィルムの剥離強度試験の条件及び結果を示す表である。本発明の実施形態に係る積層フィルムの剥離強度試験時の各層の配置を示す概略図である。

符号の説明

１０積層フィルム
２２基材
２４パターン形成層
２５ホログラムパターン
３２樹脂製母型（樹脂層）
３３ホログラムパターン
４２錘

Claims

基材と、
基材上に積層され、自己硬化型材料を含むパターン形成層と、
前記パターン形成層上に積層され、前記パターン形成層に接する面に予め凹凸パターンが形成された樹脂層と、
を備え、
前記パターン形成層から前記樹脂層を剥離することにより、前記パターン形成層に転写された凹凸パターンが現れる積層フィルムであって、
前記基材の濡れ張力は、前記樹脂層の濡れ張力よりも大きいことを特徴とする積層フィルム。
前記凹凸パターンはホログラムパターンである請求項１に記載の積層フィルム。
前記基材の濡れ張力は３３ｍＮ／ｍ以上であり、前記樹脂層の濡れ張力は３０ｍＮ／ｍ未満である請求項１又は請求項２に記載の積層フィルム。
前記基材と、少なくとも硬化後の前記パターン形成層と、前記樹脂層と、は、いずれも透明である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の積層フィルム。
前記自己硬化型材料は、含まれる物質間の化学反応により硬化する材料である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の積層フィルム。
前記樹脂層及び前記パターン形成層には、蒸着層が形成されていない請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の積層フィルム。
前記パターン形成層から前記樹脂層を剥離する剥離強度は、前記樹脂層の幅１５ｍｍあたり１００ｍＮ未満である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の積層フィルム。
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の積層フィルムを備えることを特徴とする容器。