JP6085934B2 - レーザー印字用多層積層フィルム及びそれよりなる印字体 - Google Patents
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Description
1.少なくとも、基材層、印刷層、及びシーラント層からなるレーザー印字用多層積層フィルムであって、該基材層は、樹脂フィルムからなる層であり、該印刷層は、金属酸化物及びバインダー樹脂を含むインキ組成物からなる層であり、該基材層と該印刷層との間のラミネート強度は0.1〜0.4N/15mmであり、該印刷層と該シーラント層との間のラミネート強度は1N/15mm以上であることを特徴とする、上記レーザー印字用多層積層フィルム。
2.前記インキ組成物が、金属酸化物70〜90質量部及びバインダー樹脂10〜30質量部を溶剤希釈した樹脂組成物であることを特徴とする、上記1.に記載のレーザー印字用多層積層フィルム。
3.前記インキ組成物中の金属酸化物が、酸化チタンであることを特徴とする、上記1.または2.に記載のレーザー印字用多層積層フィルム。
4.前記印刷層のインキ組成物の塗布量が、乾燥後の塗布量として1.5〜3.5g/m2であることを特徴とする、上記1.〜3.のいずれかに記載のレーザー印字用多層積層フィルム。
5.前記印刷層が、少なくとも2層からなることを特徴とする、上記1.〜4.のいずれかに記載のレーザー印字用多層積層フィルム。
6.前記基材層を形成する樹脂フィルムが、延伸ポリプロピレンフィルムであり、前記印刷層を形成するインキ組成物中のバインダー樹脂が、ウレタン樹脂であり、前記シーラント層を形成する熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂であることを特徴とする、上記1.〜5.のいずれかに記載のレーザー印字用多層積層フィルム。
7.上記1.〜6.のいずれかに記載のレーザー印字用多層積層フィルムに、YAGまたはYVO4レーザー光を基材層側から照射することにより、前記基材層と前記印刷層との間に空隙を形成し、炭化したインキ組成物が前記基材及び前記印刷層の表面に広がり、レーザー印字画像を有することを特徴とする、印字体。
<I>本発明のレーザー印字用多層積層フィルム及び印字体の層構成
図1は、本発明のレーザー印字用多層積層フィルムの層構成についてその一例を示す概略的断面図である。
図1に示されるように、本発明のレーザー印字用多層積層フィルムは、基材層1、印刷層2及びシーラント層3からなる構成を基本とする。
別の態様においては図2に示されるように、印刷層2は、それぞれ同じかまたは異なるインキ組成物からなる印刷層を、2層またはそれ以上積層した構成であってもよい。
図3に示されるように、本発明の印字体は、本発明のレーザー印字用多層積層フィルムに、YAGまたはYVO4レーザーを基材層側から照射することにより製造されるものであって、印刷層の表面に、炭化したインキ組成物が広がった印字部を有する。
本発明において、基材層は、その使用目的、用途等に応じた樹脂フィルムであって、且つ、印刷層を積層した際に、該印刷層とのラミネート強度が0.1〜0.4N/15mmとなる任意の樹脂フィルムを使用することができる。
上記の樹脂フィルムとしては、未延伸フィルム、あるいは、一軸方向または二軸方向に延伸した延伸フィルム等のいずれのものでも使用することができる。
本発明においては、上記のような理由から、約3μm〜100μm、好ましくは約5μm〜50μmが最も望ましい。
本発明において、印刷層は、金属酸化物とバインダー樹脂を含むインキ組成物を、基材層上に印刷や塗布等により積層して設けられる層である。
本発明において、シーラント層は、シーラント層として慣用の熱可塑性樹脂からなる層、または該樹脂のフィルムからなる層である。
特に、上記基材層が延伸ポリプロピレンフィルムからなり、上記インキ組成物中のバインダー樹脂として、ウレタン樹脂が使用されている場合は、シーラント層を形成する樹脂として、ポリプロピレンを使用し、これを、印刷層上に押出コーティング法により積層することにより、該印刷層との好適なラミネート強度が得られ、レーザー照射によって明瞭な印字画像が得られる。
印刷層とシーラント層とのラミネート強度を調整するために、必要に応じて、いずれかの表面に、積層前に所望の表面処理を施すことができる。表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガス等を用いた低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品等を用いて処理する酸化処理等の前処理を施すことができる。
シーラント層の積層方法は、特に限定されないが、シーラント層を形成する熱可塑性樹脂を、印刷層上に押出コーティングすることにより積層することができる。また、該熱可塑性樹脂からなるフィルムを、ドライラミネートまたはサンドイッチラミネート法等により積層してもよい。
いずれの場合においても、印刷層とのラミネート強度が1N/15mm以上となるように、樹脂の種類の組み合わせ、積層方法、接着剤の種類、表面処理方法等を選択する。
本発明のレーザー印字用多層積層フィルムにおいて、基材層と印刷層との間のラミネート強度は0.1〜0.4N/15mmであり、より好ましくは0.25〜0.35N/15mmであり、且つ、印刷層とシーラント層との間のラミネート強度は1N/15mm以上であり、より好ましくは1.8N/15mm以上である。この範囲のラミネート強度となる構成によってのみ、レーザー印字が最適に行われる。基材層と印刷層との間のラミネート強度が0.1N/15mm未満であると、レーザー照射部以外でデラミネーションを引き起こし、0.4N/15mmを超えると、基材/印刷層間の空隙が発生せず、印字画像が不明瞭になる。また、印刷層とシーラント層との間のラミネート強度が1N/15mmより小さいと、基材/印刷層間での空隙の確実な形成が損なわれる。また、包装材料として好ましくないデラミネーションを引き起こす。
本発明において、印字は、YAG(イットリウム(Y)・アルミニウム(A)・ガーネット(G))レーザー光線(波長=1.064μm)、または、YVO4(イットリウム・バナデート)レーザー光線(波長=1.064μm)を用いて行うことが好ましい。これらのレーザーは、透明体を透過する性質を有し、その性質を利用し、さらに、印字時の煙等の発生が抑えられ、また、発色濃度やフィルムに与える影響等を調整することができる。その結果、レーザー印字画像を形成しても穴あき等がない極めて鮮明なレーザー印字画像を形成することができる。
そして、レーザー印字画像が、印刷層表面に形成されることにより、基材層側からの視認性に優れる。
本発明のレーザー印字用多層積層フィルムへの印字工程において、レーザーの平均出力を低く設定しても、または、スキャンスピードを速く設定しても、鮮明な印字画像、例えば太くて明瞭な文字を印字することができる。
また、本発明のレーザー印字用多層積層フィルムに印字して得られる印字体は、各種包装材料、ラベル類、カード類等に適用することができる。
[実施例1]
厚さ20μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルム(東セロ(株)製OP−M1)の一方の面上に、グラビア印刷機を用いて、以下の組成よりなるインキ組成物を塗布量2.7g/m2(乾燥時)となるように塗布し、印刷層を設けた。
インキ組成物
酸化チタン 40質量%
ウレタン樹脂 10質量%
混合溶剤 50質量%
(混合溶剤は、メチルエチルケトン:酢酸n−プロピル:イソプロピルアルコール=3:5:2(質量比)である)
次いで、該印刷層上に、ポリプロピレン樹脂を押出コーティング法により、厚さ13μmとなるように積層し、シーラント層を設けた。これにより、本発明のレーザー印字用多層積層フィルムを得た。該フィルムにおいて、基材層と印刷層との間のラミネート強度は、0.3N/15mmであり、印刷層とシーラント層との間のラミネート強度は、4N/15mmであった。
厚さ20μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルム(東セロ(株)製OP−M1)の一方の面上に、グラビア印刷機を用いて、上記実施例1で用いたインキ組成物を塗布量1.3g/m2(乾燥時)となるように塗布し、第1の印刷層を設けた。
次いで、該第1の印刷層上に、グラビア印刷機を用いて、酸化チタン及びバインダー樹脂として塩素化ポリプロピレン系樹脂を含む第2のインキ組成物(東洋インキ(株)製NEWMAX)を塗布量1.3g/m2(乾燥時)となるように塗布し、第2の印刷層を設けた。
厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡(株)製E5100)の未処理面上に、グラビア印刷機を用いて、上記実施例1で用いたインキ組成物を塗布量2.7g/m2(乾燥時)となるように塗布し、印刷層を設けた。
次いで、該印刷層上に、ウレタン接着剤(DICグラフィックス(株)製LX703、塗布量3g/m2(乾燥時))を介して、延伸ナイロンフィルム(ユニチカ(株)製ON BCRT、厚さ15μm)をドライラミネートして、中間層を設けた。
インキ組成物の塗布量を1.2g/m2(乾燥時)とした以外は、実施例1と同様にして、本発明のレーザー印字用多層積層フィルムを製造した。
該フィルムにおいて、基材層と印刷層との間のラミネート強度は、0.18N/15mmであり、印刷層とシーラント層との間のラミネート強度は、5N/15mmであった。
インキ組成物の塗布量を4.0g/m2(乾燥時)とした以外は、実施例1と同様にして、本発明のレーザー印字用多層積層フィルムを製造した。
該フィルムにおいて、基材層と印刷層との間のラミネート強度は、0.23N/15mmであり、印刷層とシーラント層との間のラミネート強度は、5N/15mmであった。
バインダー樹脂としてウレタン樹脂を含むインキ組成物の代わりに、バインダー樹脂として塩素化ポリプロピレン系樹脂を含むインキ組成物(東洋インキ(株)製NEWMAX)を用いる以外は、実施例1と同様にして、レーザー印字用多層積層フィルムを製造した。
該フィルムにおいて、基材層と印刷層との間のラミネート強度は、1.3N/15mmであり、印刷層とシーラント層との間のラミネート強度は、7N/15mmであった。
印刷層を、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡(株)製E5100)のコロナ処理面上に設けた以外は、実施例3と同様にして、レーザー印字用多層積層フィルムを製造した。
該フィルムにおいて、基材層と印刷層との間のラミネート強度は、2.3N/15mmであり、印刷層と中間層との間のラミネート強度は、6N/15mmであった。
実施例1〜5及び比較例1〜2のレーザー印字用多層積層フィルムについて、下記条件下で、基材層側からYVO4レーザー光を照射し、レーザー印字画像を形成して印字体を得た。
レーザー照射条件
YVO4レーザー機((株)キーエンス製 MD−V9600にて平均出力2.4W、Qスイッチ周波数10KHz、スキャンスピード1500mm/s
得られたレーザー印字画像について、着色線幅を測定した。また、レーザー照射後の外観を確認した。
結果を以下の表1に示す。
比較例1〜2のレーザー印字用多層積層フィルムは、細い線幅の印字画像しか形成されず、基材層側からの視認性に劣るものであった。
2.印刷層
2a.印刷層
2b.印刷層
3.シーラント層
4.印字部
A.空隙の直径
Claims (8)
- 少なくとも、基材層、印刷層、及びシーラント層からなるレーザー印字用多層積層フィルムであって、
該基材層は、樹脂フィルムからなる層であり、
該印刷層は、金属酸化物及びバインダー樹脂を含んでなり、レーザー照射を受けて炭化して変色するインキ組成物からなる層であり、
該基材層と該印刷層との間のラミネート強度は0.1〜0.4N/15mmであり、該印刷層と該シーラント層との間のラミネート強度は1N/15mm以上であることを特徴とする、上記レーザー印字用多層積層フィルム。 - 前記インキ組成物が、金属酸化物70〜90質量部及びバインダー樹脂10〜30質量部を溶剤希釈した樹脂組成物であることを特徴とする、請求項1に記載のレーザー印字用多層積層フィルム。
- 前記インキ組成物中の金属酸化物が、酸化チタンであることを特徴とする、請求項1または2に記載のレーザー印字用多層積層フィルム。
- 前記印刷層のインキ組成物の塗布量が、乾燥後の塗布量として1.5〜3.5g/m2であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザー印字用多層積層フィルム。
- 前記印刷層が、少なくとも2層からなることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のレーザー印字用多層積層フィルム。
- 前記基材層を形成する樹脂フィルムが、延伸ポリプロピレンフィルムであり、
前記印刷層を形成するインキ組成物中のバインダー樹脂が、ウレタン樹脂であり、
前記シーラント層を形成する熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のレーザー印字用多層積層フィルム。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のレーザー印字用多層積層フィルムの前記基材層と
前記印刷層との間に、炭化したインキ組成物よりなるレーザー印字画像を有することを特徴とする、印字体。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のレーザー印字用多層積層フィルムに、YAGまたはYVO 4 レーザー光を基材層側から照射し、前記基材層と前記印刷層との間にレーザー印字画像を形成することを特徴とする、レーザー印字方法。
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