JP5936316B2 - Ｐｔｐ包装体用の蓋材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法に関する。

従来、プリン、ヨーグルト等の食品や医薬品を包装する包装体には、充填包装工程、製造年月日、賞味期限等の種々の情報が印字によって包装体の内外表面に記載されている。
このような包装体への印字方法としては、ホットプリント、インクジェット、刻印等が使用される。
その中で特許文献１に示すような、基材の上に設けられる下地層と、その上に設けられ、下地層とは容易に識別できる明度差を有する隠蔽層と、その上に設けられるオーバープリント層（ＯＰ層）とからなる積層体であって、ＣＯ２レーザーを照射することにより、ＯＰ層および隠蔽層などの印刷層を昇華させて下地層を露出させることで種々の情報を表示する方法が知られている。

特開平９−１２３６０６号公報

しかし、レーザー光の照射による発熱で印刷層を昇華させる方法では、色の違う下塗り印刷インキ層および上塗り印刷インキ層を重ね塗りした積層体にレーザー光を照射し、目的とする上塗り印刷インキ層だけを正確に昇華させなければならず技術的な困難性があった。特に、例えばアルミニウム箔の基材に、白色の下塗り印刷インキ層と黒色の上塗り印刷インキ層を順番に重ねて形成し、レーザー光で黒色の上塗り印刷インキ層のみを正確に昇華させてバーコードを表示するとき、レーザー光出力の微妙な調整が困難であった。
また耐熱性の異なる上塗り印刷インキ層と下塗り印刷インキ層を使用し、レーザー光で上塗り印刷インキ層を昇華させる方法が考えられる。例えば、アルミニウム箔の基材に、耐熱性の高い白色の下塗り印刷インキ層を設け、その下塗り印刷インキ層の上に耐熱性の低い黒色の上塗り印刷インキ層を重ねて形成し、その積層体にレーザー光を照射させることにより、黒色の上塗り印刷インキ層を昇華させ、下塗り印刷インキ層を残す印字方法がある。しかし、この場合、下塗り印刷インキ層がその上塗り印刷インキ層の昇華時の熱量により変色してしまう問題がある。
本発明は、赤外線レーザーを照射することにより印字を明確に表すことができる印刷インキ積層体およびそれを用いた包装体またはＰＴＰ包装体用の蓋材を提供することを目的としている。

本発明のＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法は、上から赤外線レーザーを照射することにより、その照射部位から上塗り印刷インキ層を除去し、前記下塗り印刷インキ層をクリア層を介して露出させるためのＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法であって、アルミニウム箔からなる基材の表面に第１着色インキを塗布または印刷して下塗り印刷インキ層を設ける工程と、その下塗り印刷インキ層の上に透明インキを塗布または印刷してクリア層を設ける工程と、そのクリア層の上に第１着色インキとは異なる色の第２着色インキを塗布または印刷して上塗り印刷インキ層を設ける工程と、基材の裏面に熱封緘性接着剤層を設ける工程とを備えており、前記第１着色インキのバインダーが変性ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノ系樹脂、硝化綿系樹脂、ウレタン系樹脂、ブチラール系樹脂またはエポキシ・アミノ系樹脂であり、前記第１着色インキのバインダーと透明インキのバインダーの耐熱性は同等あるいは透明インキのバインダーの耐熱性が若干高くなっており、前記第１着色インキのバインダーは、第２着色インキのバインダーより耐熱性が５０度以上高くすることを特徴としている。

本発明のＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法であって、前記上塗り印刷インキ層の上にオーバーコートを形成するものが好ましい。この場合、前記オーバーコートの上から赤外線レーザーを照射することにより、その照射部位から上塗り印刷インキ層およびオーバーコートを除去し、下塗り印刷インキ層を露出させることができる。

本発明において、前記赤外線レーザーを照射し、上塗り印刷インキ層によりバーコードを形成させるのが好ましい。
また、前記下塗り印刷インキ層が白色であるものが好ましい。

本発明のＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法は、アルミニウム箔からなる基材の表面に第１着色インキを塗布または印刷して下塗り印刷インキ層を設ける工程と、その下塗り印刷インキ層の上に透明インキを塗布または印刷してクリア層を設ける工程と、そのクリア層の上に第１着色インキとは異なる色の第２着色インキを塗布または印刷して上塗り印刷インキ層を設ける工程と、基材の裏面に熱封緘性接着剤層を設ける工程とを備えており、前記第１着色インキのバインダーが変性ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノ系樹脂、硝化綿系樹脂、ウレタン系樹脂、ブチラール系樹脂またはエポキシ・アミノ系樹脂であり、前記第１着色インキのバインダーと透明インキのバインダーの耐熱性は同等あるいは透明インキのバインダーの耐熱性が若干高くなっており、前記第１着色インキのバインダーは、第２着色インキのバインダーより耐熱性が５０度以上高いため、製造されたＰＴＰ包装体はクリア層により下塗り印刷インキ層が保護され、下塗り印刷インキ層を変色させたり、除去させたりすることなく、バーコードあるいは文字等のパターンを明確に表示させることができる。

前記上塗り印刷インキ層の上にオーバーコートを形成する場合、前記オーバーコートの上から赤外線レーザーを照射することにより、その部位から上塗り印刷インキ層およびオーバーコートを除去し、下塗り印刷インキ層を露出させることができる場合、オーバーコートにより、照射部位以外の部位を外力等から保護できる。さらに、熱封緘性の蓋材として用いるため、熱を持ったシール板から保護することができる。

本発明のＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法であって、前記赤外線レーザーを照射し、上塗り印刷インキ層によりバーコードを形成させる場合、バーコード検証機でそのバーコードを確実に認識させることができる。
また、前記下塗り印刷インキ層が白色である場合、上塗り印刷インキ層との明度差を明確にすることができる。

図１ａは本発明のＰＴＰ包装体の蓋材の製造方法によって製造した蓋材における印刷インキ積層体の一実施形態を示す側面断面図であり、図１ｂはその印刷インキ積層体に赤外線レーザーを照射したときを示す状態図であり、図１ｃは本発明の製造方法によって製造した蓋材における印刷インキ積層体の他の実施形態を示す側面断面図である。 図２ａは本発明の範囲外の形態を示す参考図であり、図２ｂはその印刷インキ積層体に赤外線レーザーを照射したときを示す状態図であり、図２ｃは本発明の範囲外の形態を示す参考図である。

図１ａの印刷物１０は、基材１１と、その表面に設けられた印刷インキ積層体１２とからなり、その印刷インキ積層体の上から赤外線レーザーを照射することにより、印刷インキ積層体１２に文字等のパターンを形成するためのものである。図１ｂは、この印刷物１０に赤外線レーザーＬを照射し、印刷インキ積層体の上塗り印刷インキ層１８を除去してパターンを形成したものである。

基材１１は、金属板、金属箔、合成樹脂板、合成樹脂薄膜など、包装体の容器または蓋材等を構成しうるものが選択される。特に金属板または金属箔は、直接パターンを印刷してもその密着性が弱く、かつ、基材の反射により印刷パターンが読み取りにくいため、本発明の印刷インキ積層体は好ましく用いられる。その中でもアルミニウム板あるいはアルミニウム箔は特に好ましい。
基材１１としては、食品や医薬品を包装する容器やその蓋材、あるいは、包装袋などが挙げられる。しかし、その用途は特に限定されるものではない。蓋材として用いる場合、図１ａの想像線で示すように熱可塑性樹脂からなる熱封緘性接着剤層１５が設けられる。このような熱可塑性樹脂としては、基材１１の裏面に接着する容器の材質により選択され、例えば、酸変性ポリプロピレンあるいは酸変性ポリプロピレンを主成分とする樹脂組成物、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン・酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂またはその酸変性体樹脂等が挙げられる。

印刷インキ積層体１２は、基材１１の上に形成される下塗り印刷インキ層１６と、その上に形成されるクリア層１７と、その上に形成される上塗り印刷インキ層１８とから構成される。ここで下塗り印刷インキ層１６とクリア層１７の耐熱性は、同等あるいはクリア層の耐熱性が若干高くなるように構成されている。

下塗り印刷インキ層１６は、基材の上に第１着色インキを塗布または印刷して形成される。第１着色インキは、基材との密着性の高いバインダーと、そのバインダー内に分散される顔料とを有する。
第１着色インキのバインダーとしては、公知のものを使用することができる。例えば、変性オレフィン系樹脂、石油系炭化水素系樹脂、ニトロセルロース（硝化綿）系樹脂、ブチラール系樹脂が好ましい。特にアルミニウム箔を基材とする場合、変性ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノ系樹脂、硝化綿系樹脂、ウレタン系樹脂、ブチラール系樹脂が好ましい。その耐熱性は１５０度以上、特に好ましくは２００度以上であることが好ましい。
第１着色インキの顔料としては、第２着色インキの顔料と相違すればよいが、印刷パターンの下地として見えるため、白色とするのが好ましい。

クリア層１７は、下塗り印刷インキ層１６の上に透明インキを塗布または印刷して形成される。透明インキは、耐熱性が第１着色インキのバインダーと同等または低い透明なバインダーからなる。また透明インキには、下塗り印刷インキ層１６の反射光を拡散させるため透明な顔料を分散させてもよい。
透明インキのバインダーとしては、公知のものを使用することができる。例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、または、塩化ビニル・アミノ系樹脂、アミノ系樹脂が挙げられ、特に好ましくは、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、または、塩化ビニル・アミノ系樹脂が用いられる。
透明インキの透明な顔料としては、透明樹脂ビーズやガラスビーズ等が挙げられる。

上塗り印刷インキ層１８は、クリア層１７の上に第２着色インキを印刷して形成される。第２着色インキは、耐熱性が透明インキのバインダーより５０度以上、特に１００度以上小さいバインダーと、そのバインダー内に分散された、第１着色インキとは異なる色の顔料とからなる。そして、第２着色インキの顔料は、バインダーの溶融、分解または昇華と共に除去される。
第２着色インキのバインダーとしては、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、硝化綿系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノ系樹脂が用いられ、特に好ましくは、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、アミノ系樹脂が用いられる。
第２着色インキの顔料としては、第１着色インキの顔料と相違すればよいが、第１着色インキの顔料として白色を用いる場合、あるいは、バーコードを表示する場合、黒色とするのが好ましい。
このように第２着色インキによって構成された上塗り印刷インキ層は、バインダーの耐熱温度に依存して溶融、分解または昇華させて除去することができる。しかし、顔料の耐熱温度に依存して除去させる第２着色インキを用いても良い。

このように構成されているため、この印刷物１０に赤外線レーザーを照射すると、その照射部位の上塗り印刷インキ層１８が溶融、分解または昇華する。このとき、その熱はクリア層１７にも及ぶが、クリア層１７は上塗り印刷インキ層１８よりも耐熱性が高いため、クリア層１７は残り、下塗り印刷インキ層１６にその影響を及ぼさない。そのため、パターンを明確に形成させることができる。
また、図１ｃの印刷物１０ａのように上塗り印刷インキ層１８の上に、外力から保護するためにオーバーコート層１９を設けても良い。オーバーコート層１９は、その耐熱性がクリア層１７より低くなるように構成されており、好ましくは３０度以上、特に好ましくは４０度以上低くなるように構成されている。そのため、オーバーコート層１９は、赤外線レーザーを照射することにより上塗り印刷インキ層１８と共に溶融、分解または昇華する。このようなオーバーコート層１９としては、エポキシ系樹脂、硝化綿系樹脂等が挙げられる。

図２ａの印刷物２０は、基材１１と、その表面に設けられた印刷インキ積層体２２とからなり、その印刷インキ積層体の上から赤外線レーザーを照射することにより、印刷インキ積層体２２に文字等のパターンを形成するためのものである。図２ｂは、この印刷物２０に赤外線レーザーを照射し、印刷インキ積層体の上塗り印刷インキ層２８およびクリア層２７を除去してパターンを形成したものである。基材１１は、図１の基材１１と実質的に同じものである。

印刷インキ積層体２２は、基材１１の上に形成される下塗り印刷インキ層２６と、その上に形成されるクリア層２７と、その上に形成される上塗り印刷インキ層２８とから構成される。ここで下塗り印刷インキ層２６の耐熱性は、クリア層２７および上塗り印刷インキ層２８より高くなるように構成されており、好ましくは下塗り印刷インキ層２６より５０度以上、特に好ましくは１００度以上高くなるように構成されている。クリア層２７および上塗り印刷インキ層２８とは、同等あるいは両者が赤外線レーザーの照射でいずれも除去される（昇華される）範囲であればいずれが高くても良い。しかし、クリア層２７の方が、上塗り印刷インキ層２８より耐熱性が低い方が、クリア層２７が昇華等で除去されるとき下塗り印刷インキ層２６への影響が小さく好ましい。

下塗り印刷インキ層２６は、基材１１の上に第１着色インキを印刷して形成され、図１の下塗り印刷インキ層１６と実質的に同じものである。

クリア層２７は、下塗り印刷インキ層２６の上に透明インキを印刷して形成される。透明インキは、溶融温度、分解温度または昇華温度が第１着色インキのバインダーより５０度以上、特に１００度以上低いバインダーからなる。そして、透明インキの顔料は、バインダーの溶融、分解または昇華と共に除去される。透明インキのバインダーとしては、公知のものを使用できる。例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル・アミノ系樹脂、または、アミノ系樹脂が好ましく用いられる。特に好ましくは、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、または、塩化ビニル・アミノ系樹脂が用いられる。また透明インキには、図１のクリア層１７と同様に下塗り印刷インキ層２６の反射光を拡散させるため透明な顔料を分散させてもよい。
このように透明インキによって構成されたクリア層は、バインダーの耐熱温度に依存して溶融、分解または昇華させて除去することができる。しかし、透明インキに顔料を添加している場合、顔料の耐熱温度に依存して除去させるようにしてもよい。

上塗り印刷インキ層２８は、クリア層２７の上に第２着色インキを印刷して形成される。第２着色インキは、溶融温度、分解温度または昇華温度が第１着色インキのバインダーより５０度以上、特に１００度以上低いバインダーと、そのバインダー内に分散された、第１着色インキとは異なる色の顔料とからなる。第２着色インキの顔料は、バインダーの溶融、分解または昇華と共に除去される。また、第２着色インキのバインダーは、透明インキのバインダーより耐熱性が高い方が好ましい。
第２着色インキのバインダーとしては、公知のものが使用できる。特に、硝化綿系樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、アミノ系樹脂、エポキシ系樹脂が好ましく用いられる。
第２着色インキの顔料としては、第１着色インキの顔料と相違すればよく、図１の上塗り印刷インキ層１８と同様に黒色とするのが好ましい。
このように第２着色インキによって構成された上塗り印刷インキ層は、バインダーの耐熱温度に依存して溶融、分解または昇華させて除去することができる。しかし、顔料の耐熱温度に依存して除去される第２着色インキを用いても良い。

このように構成されているため、この印刷物２０に赤外線レーザーを照射すると、その照射部位のクリア層２７および上塗り印刷インキ層２８が溶融、分解または昇華する。このとき、下塗り印刷インキ層２６は耐熱性が高く、下塗り印刷インキ層２６にその影響が及ばない。そのため、下塗り印刷インキ層２６を明確に露出させることができる。また、クリア層２７の耐熱性が上塗り印刷インキ層２８より小さい場合、下塗り印刷インキ層２６とクリア層２７の境界は、クリア層２７の溶融、分解または昇華温度で支配されるため、一層下塗り印刷インキ層２６への影響が小さい。
また、図２ｃの印刷物２０ａのように上塗り印刷インキ層２８の上に、外力から保護するためにオーバーコート層２９を設けても良い。オーバーコート層２９は、その耐熱性が下塗り印刷インキ層２６より低くなるように構成されており、好ましくは３０度以上、特に好ましくは５０度以上低くなるように構成されている。そのため、オーバーコート層２９は、赤外線レーザーを照射することによりクリア層２７および上塗り印刷インキ層２８と共に溶融、分解または昇華する。このようなオーバーコート層２９としては、セルロース系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂等が挙げられる。

［実施例１］
２０μｍのアルミニウム箔（基材１１）の艶面に第１着色インキ（白インキ：エポキシ・アミノ系樹脂をバインダーとしたインキ（オピコートＥＳＨ２１０コンク白）、大阪印刷インキ製造株式会社製）を塗布して下塗り印刷インキ層１６を形成した。その上から透明インキ（透明インキ：エポキシ・アミノ系樹脂をバインダーとしたインキ（ＰＴＯＰニス（クリア）株式会社Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ製））を塗布してクリア層１７を形成し、さらにその上から第２着色インキ（黒インキ：塩化ビニル・アミノ系樹脂をバインダーとしたインキ（オピコートＶＥＭ墨、大阪印刷インキ製造株式会社製）を塗布して上塗り印刷インキ層１８を形成した。最後に、その上からオーバーコート剤（硝化綿・アクリル系樹脂の「ＬＤ４５０シルバー」、株式会社リーダー製）を塗布してオーバーコート層１９を形成し、図１ｃの印刷物１０ａを製造した。
インキの耐熱性は、透明インキ＞第１着色インキ＞第２着色インキとなる。
その後、ＣＯ２レーザーを照射し、上塗り印刷インキ層１８およびオーバーコート層１９を除去し、下塗り印刷インキ層１６を露出させ、バーコードのパターンを形成した。これを実施例１の印刷物とした。

［参考例］
２０μｍのアルミニウム箔（基材１１）の艶面に第１着色インキ（白インキ：エポキシ・アミノ系樹脂をバインダーとしたインキ「ＰＴ」、株式会社Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ製）を塗布し、下塗り印刷インキ層２６を形成した。その上から透明インキ（塩化ビニル・アミノ系樹脂をバインダーとしたインキ「オピコートＶＥＭクリアー」、大阪印刷インキ製造株式会社製）を塗布してクリア層２７を形成し、さらにその上から第２着色インキ（黒インキ：硝化綿ブチラール系の「ＴＦ−８４２墨」、ＤＩＣグラフィックス株式会社製）を塗布して上塗り印刷インキ層２８を形成した。最後に、その上からオーバーコート剤（硝化綿・アクリル系の「ＬＤ４５０シルバー」、株式会社リーダー製）を塗布してオーバーコート層２９を形成し、図２ｃの印刷物２０ａを製造した。
インキの耐熱性は、第１着色インキ＞第２着色インキ＞透明インキとなる。
その後、ＣＯ２レーザーを照射し、クリア層２７、上塗り印刷インキ層２８およびオーバーコート層２９を除去し、下塗り印刷インキ層２６を露出させ、バーコードのパターンを形成した。これを参考例の印刷物とした。

［比較例］
２０μｍのアルミニウム箔（基材１１）の艶面に第１着色インキ（白インキ：エポキシ・アミノ系樹脂をバインダーとしたインキ「ＰＴ」、株式会社Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ製）を塗布し、下塗り印刷インキ層を形成し、その上から第２着色インキ（黒インキ：硝化綿ブチラール系の「ＴＦ−８４２墨」、ＤＩＣグラフィックス株式会社製）を塗布して上塗り印刷インキ層を形成し、その上からオーバーコート剤（硝化綿・アクリル系の「ＬＤ４５０シルバー」、株式会社リーダー製）を塗布してオーバーコート層を形成し、比較例の印刷物を製造した。
インキの耐熱性は、第１着色インキ＞第２着色インキとなる。
その後、ＣＯ２レーザーを照射し、上塗り印刷インキ層およびオーバーコート層を除去し、下塗り印刷インキ層を露出させ、バーコードのパターンを形成した。これを比較例の印刷物とした。

実施例１、参考例および比較例の印刷物のバーコードを検証機で検証して、総合グレードを判定した。その判定は、下塗り印刷インキ層が昇華し、アルミニウム箔（基材）表面が現れたり、下塗り印刷インキ層に変色が見られるかどうか、下塗り印刷インキ層の露出部位のシンボルコントラスト（ＳＣ）の明度から判定を行った。

使用機器：ＣＯ２レーザーマーカー ＳＵＮＸ製「ＬＰ−４３０」
バーコード検証機 ｗｅｂｓｃａｎ製 「Ｔｒｕｃｈｅｃｋ４０１」

実施例１、参考例の印刷物は、バーコード検証機がそのバーコード印刷をはっきり認識した。また、下塗り印刷インキ層の昇華や変色は見られなかった。
一方、比較例の印刷物は、レーザーパワー１５％では上塗り印刷インキ層が残り、３０％では墨残りとＡＬ箔地が現れ、４０％ではＡＬ箔地が現れた。
表１から明らかなように、下塗り印刷インキ層と上塗り印刷インキ層との間にクリア層を設けることにより、ＣＯ２レーザーによって下塗り印刷インキ層に影響を与えることなく上塗り印刷インキ層をきれいに取り除くことができた。

１０、１０ａ 印刷物
１１ 基材
１２ 印刷インキ積層体
１５ 熱封緘性接着剤層
１６ 下塗り印刷インキ層
１７ クリア層
１８ 上塗り印刷インキ層
１９ オーバーコート層
２０、２０ａ 印刷物
２２ 印刷インキ積層体
２６ 下塗り印刷インキ層
２７ クリア層
２８ 上塗り印刷インキ層
２９ オーバーコート層

Claims (4)

1. アルミニウム箔からなる基材の表面に第１着色インキを塗布または印刷して下塗り印刷インキ層を設ける工程と、
   その下塗り印刷インキ層の上に透明インキを塗布または印刷してクリア層を設ける工程と、
   そのクリア層の上に第１着色インキとは異なる色の第２着色インキを塗布または印刷して上塗り印刷インキ層を設ける工程と、
   基材の裏面に熱封緘性接着剤層を設ける工程とを備えており、
   前記第１着色インキのバインダーが変性ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノ系樹脂、硝化綿系樹脂、ウレタン系樹脂、ブチラール系樹脂またはエポキシ・アミノ系樹脂であり、
   前記第１着色インキのバインダーと透明インキのバインダーの耐熱性は同等あるいは透明インキのバインダーの耐熱性が若干高くなっており、
   前記第１着色インキのバインダーは、第２着色インキのバインダーより耐熱性が５０度以上高く、
   上から赤外線レーザーを照射することにより、その照射部位から上塗り印刷インキ層を除去し、前記下塗り印刷インキ層をクリア層を介して露出させるためのＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法。
2. 前記上塗り印刷インキ層の上にオーバーコートを形成する、
   請求項１記載のＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法。
3. 前記赤外線レーザーを照射し、上塗り印刷インキ層によりバーコードを形成させる、請求項１記載のＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法。
4. 前記下塗り印刷インキ層が白色である、
   請求項１記載のＰＴＰ包装体用の蓋材の製造方法。

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