JP2016138181A

JP2016138181A - オーバープリントニス

Info

Publication number: JP2016138181A
Application number: JP2015013250A
Authority: JP
Inventors: 真理立花; Mari Tachibana
Original assignee: DIC Graphics Corp
Current assignee: DIC Graphics Corp
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2016-08-04

Abstract

【課題】本発明の課題は、アルミ箔等の光沢を有する基材表面に印刷されたバーコード上にオーバープリントニスを塗工した後に、エンボスシール加工した際、バーコードの読み取りエラーを抑制出来るオーバープリントニスを提供することにある。【解決手段】バインダー樹脂、及び、前記バインダー樹脂と相溶しないビーズを少なくとも２種類含有するオーバープリントニスであって、前記ビーズがアクリル樹脂ビーズ、アミノ樹脂ビーズ、ポリオレフィン樹脂ビーズ、アルミナビーズ、ガラスビーズなる群から選ばれる１種類以上のビーズであり、且つ、２種類以上のビーズの平均粒子径の比率が、少なくとも１．３倍以上５倍未満である組み合わせのビーズを含むことを特長とするオーバープリントニス。【選択図】なし

Description

本発明は、包装材料の表面保護と意匠性向上の為に、主にアルミ箔をラミネートした包装材料の表面を形成するために用いるオーバープリントニスに関する。

従来から、各種包装材料には、表面保護や意匠性向上のために、各種のオーバープリントニスの塗工が施されている。意匠性としては、その目的に応じて光沢感を付与する場合、透明性を付与する場合、また逆に艶消し等、光拡散性の表面状態を付与する場合などがある。

各種包装材料には、アルミ箔をラミネートした材料が多用されている。アルミ箔層を有する包装材料にも、商品情報表示の要請からバーコード印刷を施す必要があるが、アルミ箔の上にバーコードを印刷すると、アルミの地色、輝度が光拡散性を阻害し、バーコードの読み取りが困難となる場合がある。

一つの方法として、アルミ箔の光沢を有する面とバーコード印刷面の間に白色インキ層を介在させることで、バーコード印刷の周辺を光拡散層とし、読み取り精度の向上を図っている（例えば、特許文献１）。

一方、光拡散層は、白色インキ層のみならず、艶消し塗料の塗布によっても形成し得ることが可能である。光拡散性の表面を得るためのオーバープリントニスとして、各種粒子を含有するコーティング剤が知られている。プラスチックフィルムに塗布された金属光沢面を艶消し状にするために、充填剤の粉末を配合した被覆剤が知られている（例えば、特許文献２）。又、液晶ディスプレー用途で、フィルム上に光拡散性を付与するための、アミノ樹脂架橋粒子とバインダー樹脂からなるコーティング剤も知られている（例えば、特許文献３）。同様の用途で、バインダー樹脂と不定形ポリカーボネート樹脂粒子を有するコーティング材が知られている（例えば、特許文献４）。更に、バーコードの読み取り精度の向上を目的に、特定のバインダー樹脂と１サイズの特定樹脂ビーズを組合せたオーバープリントニスが提案されている（例えば、特許文献５）。

しかしながら、アルミ箔上に印刷されたバーコードをオーバープリントニスで被覆した後、意匠性もしくは内容物封入目的等でエンボスシール加工を行った場合、オーバープリントニスによる光拡散層が変化し、バーコードの情報が読み取り難くなる現象が避けられない。オーバープリントニス塗工後、エンボス後加工してもバーコードの読み取りエラーを抑制できるオーバープリントニスが求められている。

特開２００８−１７４３０２号公報特開昭６２−１８８４１５号公報特開２００４−０９９８７８号公報特開２００７−２３３３２９号公報特開２０１０−２４８４３６号公報

本発明の課題は、アルミ箔等の光沢を有する基材表面に印刷されたバーコード上にオーバープリントニスを塗工した後に、エンボスシール加工した際、バーコードの読み取りエラーを抑制出来るオーバープリントニスを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究の結果、各々特定のバインダー樹脂とビーズを含有させたオーバープリントニスが、上記課題を達成することを見出し本発明するに至った。

すなわち、本発明は、バインダー樹脂、及び、前記バインダー樹脂と相溶しないビーズを少なくとも２種類含有するオーバープリントニスであって、前記ビーズがアクリル樹脂ビーズ、アミノ樹脂ビーズ、ポリオレフィン樹脂ビーズ、アルミナビーズ、ガラスビーズなる群から選ばれる１種類以上のビーズであり、且つ、２種類以上のビーズの平均粒子径の比率が、少なくとも１．３倍以上５倍未満である組み合わせのビーズを含むことを特長とするオーバープリントニスに関する。

本発明のオーバープリントニスは、アルミ箔等の光沢を有する基材表面に印刷されたバーコード上にオーバープリントニスを塗工した後に、エンボスシール加工を加えてもバーコードの読み取りエラーが生じにくい。

本発明のオーバープリントニスは、バインダー樹脂、及び、前記バインダー樹脂と相溶しないビーズを少なくとも２種類含有するオーバープリントニスであって、前記ビーズがアクリル樹脂ビーズ、アミノ樹脂ビーズ、ポリオレフィン樹脂ビーズ、アルミナビーズ、ガラスビーズなる群から選ばれる１種類以上のビーズであり、且つ、２種類以上のビーズの平均粒子径の比率が、少なくとも１．３倍以上５倍未満である組み合わせのビーズを含むことを特長とするオーバープリントニスである。

本発明のオーバープリントニスは、主に、アルミ箔等の金属光沢乃至は鏡面反射性を有する基材表面に、黒色インキ等で印刷されたバーコード層の上に塗工された後にエンボス後シール加工を加えても、バーコードの読み取り精度に影響せず読み取りエラーが抑制できる。

本発明のオーバープリントニスを構成するバインダー樹脂としては、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、硝化綿、アクリル樹脂からなる群から選ばれる１種以上が好ましく用いられる。

これらの中でも、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、硝化綿、アクリル樹脂がより好ましく用いられる。

本発明のオーバープリントニスを構成する、前記バインダー樹脂と相溶しない少なくとも２種類のビーズとしては、アクリル樹脂ビーズ、アミノ樹脂ビーズ、ポリオレフィン樹脂ビーズ、アルミナビーズ、ガラスビーズなる群から選ばれる１種類以上のビーズであり、より好ましくは、アクリル樹脂ビーズ、アミノ樹脂ビーズ、ガラスビーズである。２種類以上のビーズの平均粒子径の比率は、少なくとも１．３倍以上５倍未満である組み合わせのビーズが用いられる。

前記アクリル樹脂ビーズとしては、屈折率１．４０〜１．６０、真比重１．０１〜１．５０のポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン、および他樹脂との共重合物等が挙げられる。

前記アミノ樹脂ビーズとしては、屈折率１．５０〜１．８０、真比重１．３０〜１．８０のメラミン・ホルムアルデヒド縮合物、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物、メラミン・ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物、およびシリカ処理タイプ等が挙げられる。

前記ポリオレフィン樹脂ビーズとしては、屈折率１．３０〜１．６０、真比重０．９０〜１．８０のポリエチレン樹脂ビーズ、ポリプロピレン樹脂ビーズ等が挙げられる。

前記アルミナビーズとしては、屈折率１．５０〜１．９０、真比重３．８０〜４．００の酸化アルミニウムが挙げられる。

前記ガラスビーズとしては、屈折率１．４０〜２．３０、真比重２．４０〜４．６０のソーダ石灰ガラス、チタン−バリウム系ガラス、低アルカリガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス等が挙げられる。

本発明で使用するビーズはバインダー樹脂と相溶しないことが前提であり、前記バインダー樹脂と相溶しない少なくとも２種類のビーズは、樹脂素材は同一でも異なっても構わないが、２種類以上のビーズの平均粒子径の比率が、少なくとも１．３倍以上５倍未満である組み合わせのビーズを用いることが必須である。例えばビーズａとビーズｂを含有する場合、ビーズａの平均粒子径が２μｍであれば、ビーズｂの平均粒子径は２．６μｍ以上１０μｍ未満であることが好ましい。ビーズは、エンボスシール加工で圧迫された際、潰れて変形し球状が崩れることが電子顕微鏡撮影結果から確認されており、ビーズ球形の変形による屈折率の低下による再起反射性能の喪失からバーコードの読み取りエラーが発生する傾向にある。サイズが大小２種類以上のビーズを併用することで、エンボス加工時のビーズへの圧迫が分散、軽減され、変形するのを防ぐことができ、バーコードの読み取り精度に影響を与える事を抑制できる。
従って、２種類以上のビーズの平均粒子径の比率が１．３倍以下のほぼ近似したサイズ同士のビーズを採用しても、本発明は発現しない。また平均粒子径の比率が５倍以上の極端に大きい平均粒子径のビーズを採用した場合、ニス自体の密着性が低下する傾向にあり好ましくない。
尚、大サイズのビーズと小サイズのビーズの比率（大ビーズ／小ビーズ）は、重量比で１／３〜３／１の範囲が好ましく、より好ましくは１／２〜２／１である。
球状ビーズの粒子形状は真球状、略球状、レンズ状が好ましい。

オーバープリントニス中のビーズの含有量としては、不揮発分換算で、バインダー樹脂とビーズの比率（バインダー樹脂／ビーズ）が、２０／１〜１／３の範囲であることが好ましい。ビーズ配合量がこの範囲未満であると、ビーズの隙間からアルミ地が露呈されることにより光拡散性が阻害され、読み取りエラーを生じる傾向がある。ビーズ配合量が上記の範囲を超えると、オーバープリントニスの密着性が十分でなくなる傾向がある。より好ましくは、２／１〜１／２の範囲である。

これらの中でも、前記したビーズの１つ以上がアミノ樹脂ビーズであり、バインダー樹脂とアミノ樹脂ビーズを含むビーズの比率（バインダー樹脂／アミノ樹脂を含むビーズ）が、２／１〜１／２の範囲である組み合わせが特に好ましい。

オーバープリントニス中のビーズの屈折率は１．４以上であり、且つ平均粒子径は、０．５〜３０μｍであることが好ましい。屈折率は１．４以下であったり、ビーズ粒径が０．５μｍ未満であると、球状ビーズは光拡散性を発現しなくなり、読み取りエラーが増加する傾向がある。ビーズ粒径が３０μｍを超えると、オーバープリントニスの密着性が十分でなくなる傾向がある。

平均粒子径の測定は顕微鏡（ＳＥＭ等）による観察を行い、ビーズが真球状の場合はその直径を、ビーズがレンズ状または略球状の場合は最長径（観察視野またはその写真上で、個々のビーズを平行な２本の線分で挟み込んだときの最長距離）および最短径（観察視野またはその写真上で、個々のビーズを平行な２本の線分で挟み込んだときの最短距離）を求め、その算術平均値をそのビーズの平均直径とする。さらにビーズ２０個についての直径または平均直径を算術平均し、その値を平均粒子径とする。

本発明のオーバープリントニスには、他に必要に応じて、可塑剤、レベリング剤、界面活性剤、分散剤、泡消剤、沈降防止剤、シランカップリング剤、硬化剤等の添加剤を含有させることが出来る。

本発明のオーバープリントニスに使用する溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを挙げることができる。

本発明のオーバープリントニスは、主に、アルミ箔等の光沢乃至は鏡面反射性を有する基材表面に、黒色インキ等で印刷されたバーコード層の上に塗工される。

光沢乃至は鏡面反射性を有する基材としては、アルミ箔等の金属箔、金属蒸着フィルム、高輝度インキで印刷された基材等が用いられる。

バーコード印刷用インキとしては、従来公知の任意のインキが使用される。インキの乾燥状態の塗布量は、１〜５ｇ／ｍ^２程度が好ましい。

本発明のオーバープリントニスの塗布・印刷方式の具体的な例としては、ロールコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、マイクログラビアコート、カーテンコート、スプレーコート、ダイコート等の塗装方式や、グラビア印刷、フレキソ印刷及びスクリーン印刷等の印刷方式が挙げられる。乾燥は１２０〜２２０℃の熱風で５〜３０秒程度、蒸発乾燥させる。乾燥状態での塗布量は、１〜５μｍ程度が好ましい。

次に、本発明を、実施例を挙げて更に具体的に説明する。尚、本明細書では特に断りのない限り、部および％は質量基準である。実施例および比較例の塗膜組成および評価結果を表１〜３に示す。尚、平均粒子径は、日立製作所製操作型電子顕微鏡Ｓ−３４００Ｎを用いて測定した。

（セルロース／アクリル／アミノ樹脂系：ニスベースＡの調製）
まずバインダー樹脂として、ニカラックＳＴ−１００（メラミン・ホルムアルデヒド縮合樹脂、不揮発分６０％、株式会社三和ケミカル製）２．７ｇ、ニカラックＭＳ−２１（ベンゾグアナミン・ホルマリン縮合樹脂、不揮発分６０％、株式会社三和ケミカル製）１．０ｇ、アクリット６ＡＱ−５００（アクリル樹脂、不揮発分５０％、大成ファインケミカル株式会社製）９．０ｇ、工業用硝化綿ＤＬＸ５−８（ニトロセルロース、不揮発分７０％、ＮｏｂｅｌＮＣ製）１３．１ｇを、ついで、添加剤として、エポリードＮＰＧＰＯ（ダイセル化学工業株式会社製）１．１ｇ、溶剤としてメチルエチルケトン３５．４ｇ、酢酸エチル１６．４ｇ、イソプロピルアルコールを６．３ｇ混合し、オーバープリントニスベースＡを調製した。

（エポキシ／アミノ樹脂系：ニスベースＢの調整）
まずバインダー樹脂として、ニカラックＭＷ−３０Ｍ（メラミン・ホルムアルデヒド縮合樹脂、不揮発分９７％、株式会社三和ケミカル製）１３ｇ、ＥＰＩＣＬＯＮＨ−６０１−５５（エポキシ樹脂、不揮発５５％、ＤＩＣ株式会社製）４２ｇ、溶剤としてキシロール３７ｇ、イソプロピルアルコールを８ｇ混合し、オーバープリントニスベースＢを調製した。

（エポキシ／アミノ樹脂系／硝化綿：ニスベースＣの調整）
まずバインダー樹脂として、ニカラックＭＷ−３０Ｍ（メラミン・ホルムアルデヒド縮合樹脂、不揮発分９７％、株式会社三和ケミカル製）６．５ｇ、ＥＰＩＣＬＯＮＨ−６０１−５５（エポキシ樹脂、不揮発５５％、ＤＩＣ株式会社製）１２ｇ、工業用硝化綿ＤＬＸ８−１３（ニトロセルロース、不揮発分７０％、ＮｏｂｅｌＮＣ製）１５ｇ、溶剤としてトルエン１３．２ｇ、キシレン１０．７ｇ、イソプロピルアルコール７．９ｇ、酢酸エチル２７．７ｇ、１−メトキシ−２−プロパノール３．５ｇ、エタノール３．５ｇ混合し、オーバープリントニスベースＣを調製した。

（実施例１：オーバープリントニス実施例１の調製）
前記で調製したニスベースＡ７５．０gに、ビーズ大として、テクポリマーＭＢＸ−５（アクリル樹脂ビーズ、平均粒子径５μｍ、積水化成品工業株式会社製）を１２．５ｇ、ビーズ小として、オプトビーズ２０００Ｍ（アミノ樹脂ビーズ、平均粒子径２μｍ、日産化学株式会社製）を１２．５ｇ添加して、オーバープリントニス実施例１を調製した。

（実施例２〜１５、比較例１〜８）
実施例１と同様の手順にて、表１及び２の組成に従って、実施例２〜１５を、表３の組成に従って比較例１〜８の各々のオーバープリントニスを作製した。

（試験用塗工物の作成）
（１）膜厚１７μｍの硬質アルミ箔に、墨インキＴＦ−８４２８０５墨（カーボン１６％含有墨インキ、粘度ザーンカップＮｏ．３３４秒、ＤＩＣグラフィックス株式会社製）を、腐食版２００線２１μｍを用いグラビア印刷方式でモジュール０．２００ｍｍのバーコード柄を印刷した。
（２）前記で調製したオーバープリントニス実施例１〜１５および比較例１〜８を乾燥状態での塗布量が、３ｇ／ｍ^２程度のなるようバーコーターで塗布し、試験用塗工物を作成した。

（評価方法１：ＳＣ値コントラスト）
バーコード検証機としてムナゾヲ株式会社製ＴｒｕＣｈｅｃｋ４０１−ＲＬを用いて、１０回スキャンを行った。走査反射率波形における最大反射率と最小反射率の差であるＳＣ値（シンボルコントラスト値：単位％）を評価した。Ｓｃ値は１００前後からより数値が大きい方がコントラストは良好である。

（評価方法２：Ｄｅｆ値読取りエラー回数）
評価方法１と同様に、バーコード検証機としてムナゾヲ株式会社製ＴｒｕＣｈｅｃｋ４０１−ＲＬを用いて、１箇所で１０回スキャンし、１０箇所（計１００スキャン）読み取った際の「読み取りエラー回数合計」であるＤｅｆ値を評価すると同時に、１０回読み取った際の「計１００スキャン中の内の読み取りエラー回数」を調査した。

（評価方法３：総合判定読み取り易さ）
上記ＳＣ値を含む読み取り易さの総合判定を、ＴｒｕＣｈｅｃｋ４０１−ＲＬが判定するＡ判定ないしＢ判定のときは○（読取り良好）、Ｃ判定ないしＤ判定のときは△（中位）、Ｅ判定ないしＦ判定のときは×（読取り難い）と評価した。
尚、上記（評価方法１〜３）について、エンボス加工前とエンボス加工後の双方に対し評価を行った。

表１〜３の各ニスの組成を示す数値は重量％である。
・オプトビーズ３５００Ｍ：アミノ樹脂ビーズ、平均粒子径３．５μｍ、屈折率１．６５、真比重１．６５、日産化学（株）製
・オプトビーズ２０００Ｍ：アミノ樹脂ビーズ、平均粒子径２．０μｍ、屈折率１．６５、真比重１．６５、日産化学（株）製
・エポスターＳ：アミノ樹脂ビーズ、平均粒子径１．０μｍ、屈折率１．６６、真比重１．５０、（株）日本触媒製
・オプトビーズ５００Ｓ：アミノ樹脂ビーズ、平均粒子径０．５μｍ、屈折率１．６５、真比重１．６５、日産化学（株）製
・エポスターＭＡ１０１０：アクリル樹脂ビーズ、平均粒子径１０．０μｍ、屈折率１．６６、真比重１．４０、（株）日本触媒製
・テクポリマーＭＢＸ−８：アクリル樹脂ビーズ、平均粒子径８．０μｍ、屈折率１．４９、真比重１．２０、積水化成品工業（株）製
・テクポリマーＭＢＸ−５：アクリル樹脂ビーズ、平均粒子径５．０μｍ、屈折率１．４９、真比重１．２０、積水化成品工業（株）製
・テクポリマーＳＳＸ−１０３：アクリル樹脂ビーズ、平均粒子径３．０μｍ、屈折率１．４９、真比重１．２０、積水化成品工業（株）製
・ＥＭＢ−１０：ガラスビーズ、平均粒子径５．０μｍ、屈折率１．５５、真比重２．６０、ポッターズ・バロティーニ（株）製
・ＥＭＢ−２０：ガラスビーズ、平均粒子径１０．０μｍ、屈折率１．５５、真比重２．６０、ポッターズ・バロティーニ（株）製
・ＧＢ７３１：ガラスビーズ、平均粒子径３２．０μｍ、屈折率１．５５、真比重２．６０、ポッターズ・バロティーニ（株）製
・サイロホービック１００：シリカ、平均粒子径１．４６μｍ、冨士シリシア化学（株）製

表１〜３から、特定バインダー樹脂に、２種類以上のビーズの平均粒子径の比率が、少なくとも１．３倍以上５倍未満である組み合わせの特定ビーズを含有するオーバープリントニスを施したバーコード層のエンボスシール加工後のＳＣ値及びＤｅｆ値、総合判定を維持し、バーコードの読み取りエラーが解消されることが分かる。

本発明のオーバープリントニスは、各種包装材料、特に、アルミ箔など、光沢を有する表面にバーコードを印刷し更にエンボス加工された材料の表面保護、及び印刷情報の伝達に大きく貢献できる。

Claims

バインダー樹脂、及び、前記バインダー樹脂と相溶しないビーズを少なくとも２種類含有するオーバープリントニスであって、前記ビーズがアクリル樹脂ビーズ、アミノ樹脂ビーズ、ポリオレフィン樹脂ビーズ、アルミナビーズ、ガラスビーズなる群から選ばれる１種類以上のビーズであり、且つ、２種類以上のビーズの平均粒子径の比率が、少なくとも１．３倍以上５倍未満である組み合わせのビーズを含むことを特長とするオーバープリントニス。
前記バインダー樹脂が、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、硝化綿、アクリル樹脂からなる群から選ばれる１種以上を含有する請求項１に記載のオーバープリントニス。
前記ビーズの屈折率が１．３以上であり、平均粒子径が０．５〜４０μｍである請求項1又は２に記載のオーバープリントニス。
前記バインダー樹脂とビーズの比率（バインダー／ビーズ）が、不揮発分換算にて重量比で２／１〜１／２の範囲である請求項１〜３の何れか１つに記載のオーバープリントニス。