JP2021020691A - 包装材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】包装用のアルミ薄膜を備える基材フィルムのアルミ薄膜を簡便に、ウェットプロセスを使用しないプロセスにてパターニングできる製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】基材フィルムにパターニングされたアルミ薄膜が積層された包装材の製造方法であって、全面にアルミ薄膜を積層した基材フィルムの前記アルミ薄膜に、前記アルミ薄膜を残存させる第１のパターンにて耐アルカリ性のインキを印刷した後に、前記アルミ薄膜を剥離させる第２のパターンにてアルカリ性インキを前記アルミ薄膜に印刷することで、前記アルミ薄膜を第２のパターンで腐食させ、次いで粘着体を前記基材フィルムの印刷面に押し当て、引き離すことで、前記第２のパターンにて腐食したアルミ薄膜層を基材フィルムから剥離することを特徴とする、フィルム基材上にパターニングされたアルミ薄膜を有する包装材の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、包装材として用いられるアルミ薄膜が積層された基材フィルム、すなわちアルミ積層フィルムのアルミ薄膜にパターンを形成するための製造方法である。

包装用の積層体は、被包装体となる内容物のサイズや重量、性質や、包装工程、流通工程、使用工程それぞれの工程における要求品質などにより様々な素材が利用される。アルミ薄膜を積層した基材フィルム、すなわちアルミ積層フィルムも包装用の積層体の包装材として利用さる。たとえば、その金属光沢による視認性などによりデザインの一部として利用される。また、遮光性により内容物を外光から保護したり、酸素や水蒸気、香りのバリア材として働く。一方、遮光性は、内容物を積層体の外部から確認することを妨げたり、積層体の端面に金属層が露出していると、電子レンジの利用を制限したりする。

そのため積層体へのデザインからの要請としてアルミ積層フィルムのアルミ薄膜の一部を剥離したり、内容物を確認するための窓を形成したりするために、アルミ薄膜を所定のパターンにて剥離する方法が、考案されてきた。すなわち基材フィルムに積層されたアルミ薄膜に、残存させたいパターンにて耐アルカリ性のインキにより保護層を設けたのち、アルミ積層フィルムをアルカリ性の溶液中に浸けて、表面が露出している部分のアルミ薄膜を溶解し、水洗、乾燥することで、アルミパターンを得る方法である。

しかしながら、この製造方法では、アルミ薄膜を剥離する部分以外の部分や裏面などもアルカリの水溶液中に浸漬されるために、アルカリ成分の浸透などによって素材が劣化する要因となる。特に保護層となる耐アルカリ性のインキは、硬化剤の配合によりアルカリへの耐性を向上させることができるが、インキのポットライフが短くなったり、ブロッキングなどの不具合も生じさせる。また、劣化が生じたインキ皮膜がアルカリ浴や水洗浴中で剥離、再付着して異物などの不具合を生じさせることもある。また、アルカリ溶液を使用するプロセスであるため、設備の大型化や廃液の処理などの課題が生じる。

また、アルミ薄膜の腐食を印刷法によって行うことも提案されている。すなわち、アルミ薄膜と反応してアルミ薄膜を消失させるアルカリ物質を含有するアルミ薄膜消失水溶性インキで印刷してアルミ薄膜を消失させるものであるが、その後工程にて、アルミ薄膜消失水溶性インキを水で洗い流しており、そのための設備や廃液の処理が必要である。

さらに、アルミ薄膜を形成する基材フィルムであるポリエステルフィルムやナイロンフィルムは、吸湿性、吸水性があるため、アルカリ水溶液や水洗の工程やその後の乾燥の工程を経ると、フィルムが伸縮して寸法が変化したり、他の基材と積層した場合にカールなどの不具合を生じて、包装不良の原因となることがある。

特開平６−３１３９６３号公報 特許第６１１１３８９号公報

そこで本発明は、包装用のアルミ薄膜を備える基材フィルム（アルミ積層フィルム）のアルミ薄膜を簡便に、ウェットプロセスを使用しないプロセスにてパターニングできる製
造方法を提供するものであり、これにより製造設備が大きくならず、廃液処理負担がなく、積層体中の異物が少なくなるプロセスを提供できる。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、基材フィルムにパターニングされたアルミ薄膜が積層された包装材の製造方法であって、全面にアルミ薄膜を積層した基材フィルムの前記アルミ薄膜に、前記アルミ薄膜を残存させる第１のパターンにて耐アルカリ性のインキを印刷した後に、前記アルミ薄膜を剥離させる第２のパターンにてアルカリ性インキを前記アルミ薄膜に印刷することで、前記アルミ薄膜を第２のパターンで腐食させ、次いで粘着体を前記基材フィルムの印刷面に押し当て、引き離すことで、前記第２のパターンにて腐食したアルミ薄膜層を基材フィルムから剥離することを特徴とする、フィルム基材上にパターニングされたアルミ薄膜を有する包装材の製造方法である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記アルミ薄膜を残存させる第１のパターンが複数のインキにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の包装材の製造方法である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記粘着体が、粘着ロールであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の包装材の製造方法である。

本発明が係る、基材フィルムにパターニングされたアルミ薄膜が積層された包装材の製造方法にあっては、製造工程の中にエッチングのためのウェットプロセスを含まないため、アルミ薄膜のアルカリ溶液浴や水洗浴中での異物の剥離、再付着が生じることがない。また、残存するパターン部分がアルカリに接触する工程もないので、経時でのアルカリによる劣化などの懸念が小さい。さらに包装材の伸縮を軽減できるので、包装用積層体としてのピッチずれやカールが発生しにくく、充填不良などが生じにくい。

また、ウェットプロセスによる酸性やアルカリ性の廃液を生じないので、環境負荷や作業者への負荷も小さくなる。

本発明の製造方法を示すための断面模式図である。 本発明の別の実施形態の断面模式図である。 本発明の製造を行う装置の例を模式図で表したものである。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の製造プロセスを示すための断面模式図である。図１の（ａ）は、アルミ薄膜２が形成されたアルミ積層フィルム１０であり、基材フィルム１の全面にアルミ薄膜２が形成されている。このアルミ薄膜２をパターニングするために前記アルミ薄膜２に、アルミ薄膜２を残存させる第１のパターンにて耐アルカリ性インキ層３を印刷により形成する（図１の（ｂ））。次いで、アルミ薄膜２を剥離する第２のパターンにてアルカリ性インキ層４を印刷により形成する（図１の（ｃ））。アルカリ性インキ層４がオーブン中で乾燥する間に、アルカリ性インキ層４の下地となるアルミ薄膜が腐食され、腐食したアルミ薄膜５と基材１との密着強度が低下する（図１の（ｄ））。

次いで、耐アルカリ性インキ層３とアルカリ性インキ層４とが印刷されたアルミ積層フィルムの印刷面に粘着体６を押し当て（図１の（ｅ））、加圧後に、粘着体６を引き離すことで、アルカリ性インキ層４のアルカリ性インキによって腐食したアルミ薄膜５が基材フィルム１から第２のパターンにて剥離し（図１の（ｆ））、基材フィルム１に残存させたいアルミ薄膜２の第１のパターンとその上に耐アルカリ性インキ層３とが積層した包装材を得ることができる（図１の（ｇ））。

図２は、本製造方法によって作製された他の実施形態であり、耐アルカリ性インキ層を２種類のインキにより形成するもので、第１の耐アルカリ性インキ層７および第２の耐アルカリ性インキ層７’によって形成する。

図３は、本製造方法において、アルミ薄膜を剥離する工程を行う製造装置の一つの例である。アルミ薄膜を残存させたい第１のパターンを印刷した原反を巻き出しユニット１２に設置した後、グラビア印刷ユニット１３にて下地の耐アルカリ性インキ層の第１のパターンとアライメントをとりながら剥離する第２のパターンにてアルカリ性インキを印刷し、前記アルカリ性インキを乾燥オーブン１４中にて乾燥させる。この過程で、アルカリ性インキは、下地のアルミ薄膜とも反応し、アルミ薄膜が劣化する。

乾燥オーブン１４からでた印刷がなされたアルミ積層フィルムは、粘着性を有するロール１５や粘着フィルムなどと押し当て、引き離すことで、アルカリ性インキ層を下地の腐食したアルミ薄膜とともに基材フィルムから剥離して、残存させたいアルミ薄膜の第１のパターンが残存したフィルムが巻取り装置１５に巻き取られる。図３では、アルカリ性インキの印刷工程のみを示しているが、多色機により耐アルカリ性インキの印刷とインラインで行ってもよい。

本製造方法に用いることのできる基材フィルムは、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムなどの延伸フィルムのほか、ポリプロピレンほかの無延伸フィルムなどを用いることができる。アルカリ水溶液によるエッチングや水による水洗によってアルミ薄膜をパターニングする方法に対しては、吸水性の高いポリエステルフィルムやナイロンフィルムに対して特に有効である。

基材フィルムへのアルミ薄膜の形成は、真空蒸着法やスパッタ法などによって形成することができる。アルミ蒸着層の厚みは、特に制限されるものではなく、包装材として要求される厚さのものを用いることができる。具体的には、５０ｎｍの厚みでよい。また、市販のアルミ蒸着フィルムであっても、アルミ表面に樹脂などからなるコーティングがなされていなければ、使用することができる。アルミ薄膜の厚みや表面状態の化学的な変動は、アルカリ性インキのｐＨを調整するなどにより対応可能である。

次いで、アルミ薄膜を残存させたい第１のパターンを耐アルカリ性インキにてアルミ薄膜面に印刷する。グラビアインキとしては、アルカリによる蒸着洗浄加工用インキＬＰＶＭＳ Ｘ１（東洋インキ社製）などを用いることができる。インキ塗布量は、１〜１０μｍとして詳細な加工条件により調整すればよい。

また、グラビア印刷では、グラビアの網点を単位として画像や文字を形成しているため、アルミ蒸着層の保存したいパターンは単色ではなく、多色で印刷するようなデザインとすることが好ましい。また、印刷面からアルミ面を露出させたい場合は、顔料を含まないメジュームを印刷することでアルミ面を見せることができる。

次いで、アルカリ性インキとしては、グラビア法を選べば、水酸化ナトリウム水溶液を用いることができる。具体的には、０．５ｍｏｌ／Ｌ程度の濃度が好ましい。また、濡れ性の改善のために界面活性剤を添加したり、インキの取り扱いのために水溶性の樹脂を添加するなどしてもよい。

アルミ積層フィルムにアルミ薄膜を残存させる第１のパターンを印刷した原反上に、アルミ薄膜を剥離する第２のパターンを刻んだグラビア版により前記アルカリ性インキを位置合わせしながら印刷することにより、露出しているアルミ薄膜上にアルカリ性インキを印刷することができる。アルミ薄膜に接したアルカリ性インキは、化学的にアルミ薄膜を腐食し、基材との密着性を消失させる。

なお、第１のパターンと第２のパターンとは、重なり合う部分があっても特に問題ないが、どちらにも属さない部分があると、制御されないため、好ましくない。

次いで、腐食したアルミ薄膜層５は、粘着体６と押し当て、引き離すことにより基材フィルム１から剥離することができる。粘着体６は、粘着ロールや粘着フィルムを用いることができるが、粘着ロールを用いることが容易である。具体的には、株式会社加貫ローラ製作所製ＥＣクリーナーなどを用いることができる。

また、粘着ロールは、オフラインにて洗浄することも可能であるが、簡易な水洗ロールにてバックアップしてもよい。

本製造プロセスでは、アルカリ水溶液や水洗などの浴にフィルムが浸漬されないため、アルミ薄膜のパターニング後に、特段の乾燥などを施すことなく、後工程のラミネート工程に投入しても、印刷画像のピッチずれや、カールなどの不具合も生じることがない。
以下、実施例に基づいて、さらに詳細に説明する

アルミ積層フィルムとして、東レ社製ＶＭ−ＰＥＴ１３００（厚み１２μｍ）を用いた。また、耐アルカリ性インキとして東洋インキ社製ＬＰＶＭＳ Ｓ Ｘ１を用いて、前記ＶＭ−ＰＥＴのアルミ薄膜面に所定のパターン１にてグラビア印刷した。次いで、アルカリ性インキとして水酸化ナトリウム水溶液（０．５ｍｏｌ／Ｌ）をパターン２（パターン１のネガポジ反転パターン）にてグラビア印刷し、インラインで粘着ロール（加貫ローラ社製ＥＣクリーナーブルー）にてアルミ薄膜面からパターン２の腐食したアルミ薄膜を剥離した。

次いで、前記アルミ薄膜がパターニングされた面にＯＰＥＴ（１２μｍ）、基材フィルム側にＬＬＤＰＥ（タマポリ社製ＳＥ６２０Ａ ４０μｍ）をドライラミネートした。接着剤には、ＤＩＣ社製ＬＸ５００／ＫＷ７５を用いた。これにより本発明による製造方法により積層体を得た。

比較例

実施例と同様にＶＭ−ＰＥＴにパターン１のグラビア印刷を、耐アルカリ性インキ、ＯＰニスを印刷した。ＯＰニスは、東洋インキ社製ＬＰＶＭＳ ＯＰワニスＸ１に、ＶＭハードナーＸＢを３％添加、ブロッキング防止剤Ｎｏ．１５０を５％添加を用いた。次いで、アルカリによる蒸着洗浄により、アルミパターンを形成した。その後、実施例と同様にＯＰＥＴ、ＬＬＤＰＥとドライラミネートして積層体を得た。

実施例と比較例とについて外観、インキカス付着数を比較した。結果を表１に示す。

１・・・・基材フィルム
２・・・・アルミ薄膜
３・・・・耐アルカリ性インキ層
４・・・・アルカリ性インキ層
５・・・・腐食したアルミ薄膜
６・・・・粘着体
７・・・・第１の耐アルカリ性インキ層
７’・・・・第２の耐アルカリ性インキ層
１０・・・アルミ積層フィルム
１２・・・巻き出しユニット
１３・・・グラビア印刷ユニット
１４・・・乾燥オーブン
１５・・・粘着ロール
１６・・・巻取りユニット

Claims (3)

1. 基材フィルムにパターニングされたアルミ薄膜が積層された包装材の製造方法であって、全面にアルミ薄膜を積層した基材フィルムの前記アルミ薄膜に、前記アルミ薄膜を残存させる第１のパターンにて耐アルカリ性のインキを印刷した後に、前記アルミ薄膜を剥離させる第２のパターンにてアルカリ性インキを前記アルミ薄膜に印刷することで、前記アルミ薄膜を第２のパターンで腐食させ、次いで粘着体を前記基材フィルムの印刷面に押し当て、引き離すことで、前記第２のパターンにて腐食したアルミ薄膜層を基材フィルムから剥離することを特徴とする、フィルム基材上にパターニングされたアルミ薄膜を有する包装材の製造方法。
2. 前記アルミ薄膜を残存させる第１のパターンが複数のインキにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の包装材の製造方法。
3. 前記粘着体が、粘着ロールであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の包装材の製造方法。

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