JP6126420B2 - レーザマーキング方法、及びレーザマーキングされた樹脂組成物 - Google Patents
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Description
そのため、特殊なインキの使用に際しては熱発色であるが故にフィルムの基材に予定外の熱量が作用してピンホールなどの問題を生じる危険があり、さらに保護層を設置するなどそれらの使用に際して制約事項が多々あると同時にそれらに要するコストが問題であった。
そこで、商品の外側の包装や、ボトルの包装などに用いられるフィルムは積層フィルムにする必要はなく、その裏面に印刷を行なえば外観は積層フィルムと同等であり、コストを低減させることができる。さらに、商品の包装フィルムを取り去った後の容器への日付はその使いやすさからキャップの天面に賞味期限やロットの印字がジェットプリンタでの印字が行なわれているが、製造上の管理をはじめとして表示方法はレーザマーキングが求められている。さらに特殊インキを介在させた場合、レーザ照射の軌跡のみが発色して線が描かれる為、描かれる線の太さは細く、見易さの改良が必要であった。
これらはコストを抑えてレーザマーキングで太い線での表示を実現するものである。すなわち、特殊なインキを積層フィルムで挟持することなく、製品の外表面の外観は積層フィルムと同等であり、また、商品の包装フィルムを取り去った後の容器への日付は、キャップの天面に賞味期限やロットの印字レーザ表示をおこなうための特殊な原料を用いることなしに、包装フィルムや樹脂キャップに太い線でレーザマーキングを行なう技術を提供することである。
さらに顔料を規定すると、本願発明のレーザマーキング方法は、酸化チタンを顔料として含有する層に、レーザマーキングする方法において、前記酸化チタンを顔料として含有する層の表面を覆う表面層と前記酸化チタンを顔料として含有する層に裏面で接する層とで挟持された状態にある前記酸化チタンを顔料として含有する層に、若しくは、表面を覆う表面層を有する前記酸化チタンを顔料として含有する層に、前記表面層側からレーザ照射を行い、前記表面層を通過した前記レーザが、密閉された層内の前記酸化チタンを発熱させて前記酸化チタンを顔料として含有する層内の前記酸化チタンの周囲の構成物質を炭化させ、前記表面層と前記酸化チタンを顔料として含有する層との間にこの炭化物質を封止させることにより、レーザ照射の軌跡を変色させてマーキングすることを特徴とすることができる。酸化チタンは一般に用いられている顔料であり、その応用範囲は広い。
これらのレーザマーキングされた樹脂組成物の代表として印刷がなされた包装用フィルムにレーザマーキングを施す場合に用いられる。
これらのレーザマーキングされた樹脂組成物の代表として樹脂製のキャップなどの樹脂成型品にレーザマーキングを施す場合に用いられる。
図1にフィルムの代表的な構成を表した。すなわち、本発明に係る一実施例のフィルムの代表的な構成は少なくとも表面層、印刷層から構成され、印刷層は表面層の内側に印刷されているフィルム(イ)で本発明を説明する。(ロ)は印刷層の表示を目立たせる目的で行なうベタ印刷層を設けることができる。(ハ)は(イ)のフィルムにシーラント層を設けた一般の3層フィルムを示している。
シーラント層は、熱溶融接着可能なポリオレフィンフィルム等が採用され、特に限定はされない。
本発明のレーザマーキング方法(炭化によるレーザ印字)で発色性を上げる(より読みやすさを追求する)ためには、「インクの種類」と「白インクが均一かつ平滑に塗布されていること」の影響が大きいことが挙げられます。
一般的に、白べた印刷は、電子彫刻製版方法を使用しており、版における線数は60から70本であるが、版の線数を倍とする事で、塗布後のインク状態は、インクの凸凹がなく均一としている。故に版における線数は100本以上が好ましく、一般的な線数の2倍から3倍の線数がより好ましい。
レーザマーキングでは樹脂の表面にレーザ光を照射してワーク表面の塗装や印刷を剥離させて基材色とのコントラストを出す方式、他にワークの表面層を削り、彫り込む方式、さらにワークそのものが発色し、コントラストを出す方式がある。ワークとなる樹脂の表面層がレーザ光を照射すると樹脂の表面を昇華させて削り彫り込むことが一般的になされている。
しかし、レーザ照射により、樹脂が変色する間もなく、昇華して表面を削り取りることになる。しかし、変色していないので見た目に、照射跡は確認しづらいものである。そこで、図2の一部拡大断面で示すように樹脂の上に表面層を設けることにより、照射されて昇華する樹脂片がレーザの照射による熱変化で変色乃至黒変した物が内部に閉じ込められるので、表面層を通してレーザ光軌跡として認識できるものである。
OPニス といられる印刷物の表面に光沢をつけるために印刷するオーバープリントワニス、さらに、基材に対するコーティング剤またはラミネート材の接着性を良くするために行なう下塗りとして用いられるアンカーコートや、印刷物の表面に光沢、耐摩擦性等を付与するために透明樹脂類を塗工するオーバーコーティング、表面保護、光沢付与、変色防止、耐水性向上等のため、基材の表面に薄いプラスチックフィルムを貼り付けるオーバーラミネーションなどの印刷技法並びに、樹脂層を設ける、接着剤で表面を保護する技法を用いることができる。
さらに、図3は、図1で示したフィルムの一実施例を示すものである。
これらはシーラント層を持たないシュリンクフィルムなどに用いられる方法である。
フィルムの表面からインキ層にレーザ照射するとインキ層が加熱変色する際に裏面方向に昇華して削除されていたインキ層の物が接着部の接着層で捕らえられてレーザ光軌跡として識別できるものである。
印刷層は表面層の内面に酸化チタンを着色剤として含有した白インキにより印刷されたフィルムを使用した。
接着層に用いる接着剤を列記すると、
アクリル樹脂系接着剤(Acrylic resin adhesives)は、アクリル酸および誘導体を主成分とする接着剤の総称。
アクリル樹脂エマルジョン(Acrylic emulsion adhesives)は、アクリル樹脂エマルジョンを主成分とする接着剤。
α-オレフィン系接着剤(α-Olefin resin adhesives、α-オレフィン無水マレイン酸接着剤。
ウレタン樹脂系接着剤(Polyurethane resin adhesives)は、ウレタン基
-NHCOO-を持つ接着剤の総称。広義にはイソシアネート基(NCO基)やヒドロキシ基(OH基)から誘導され化合する接着剤を含む。二液型、一液型がある。
ウレタン樹脂エマルジョン接着剤(Urethane emulsion adhesives)は、ウレタン樹脂エマルジョンを主成分とする接着剤。
エーテル系セルロース(Ether cellulose)は、エーテル系誘導体セルロースを主成分とする接着剤。
エチレン-酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤(Ethylene-Vinylacetate
copolymer emulsion adhesives、EVA樹脂エマルション接着剤)は、エチレンビニルアルコール(EVA) と酢酸ビニルを共重合させた樹脂のエマルジョンを主成分とする接着剤。
エチレン-酢酸ビニル樹脂ホットメルト接着剤(Ethylene-Vinylacetate
copolymer Hot melt adhesives、EVA樹脂ホットメルト接着剤)は、エチレンビニルアルコール(EVA) と酢酸ビニルを共重合させた樹脂を主成分とする接着剤。
エポキシ樹脂エマルジョン接着剤(Epoxy emulsion adhesives)は、エポキシ樹脂エマルジョンを主成分とする接着剤。
塩化ビニル樹脂溶剤系接着剤(Polyvinyl Chloride solvent type adhesives、PVC樹脂接着剤、PVCドープセメント)は、ポリ塩化ビニル樹脂を主成分とする接着剤。
クロロプレンゴム系接着剤(Polychloroprene rubber adhesives、CR系接着剤、コンタクト型接着剤)は、クロロプレンゴム[(-CH2-CCI=CH-CH2-)n]とフェノール樹脂を主成分とする接着剤。
酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤
酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤(Polyvinyl acetate emulsion adhesives、酢ビエマルジョン接着剤)は、酢酸ビニル樹脂エマルジョンを主成分とする接着剤。
シアノアクリレート系接着剤(α-Cyanoacrylate adhesives)は、2-シアノアクリル酸エステルモノマーを主成分とする接着剤。
水性高分子-イソシアネート系接着剤(Water based polymer-Isocyanate
adhesive、Emulsion Polymer-Isocyanate adhesives、水性ビニルウレタン系木材接着剤(Aqueous Vinylpolymer Solution-Isocyanate adhesives for Wood, API)、水性ビニルウレタン)は、各種親水性高分子の水溶液またはエマルション溶液と、架橋剤としてのイソシアネート化合物を主成分とする接着剤。
スチレン-ブタジエンゴム溶液系接着剤(Styrene-butadiene rubber
adhesives、SBR系・SBS系またはSIS系接着剤)は、スチレンとブタジエンとの共重合体を主成分とする接着剤。
スチレン-ブタジエンゴム系ラテックス接着剤(Styrene-butadiene rubber
latex adhesives、SBRラテックスまたはSBラテックス)は、ラテックス状のスチレンとブタジエンとの共重合体を主成分とする接着剤。
ニトリルゴム系接着剤(Nitrile rubber adhesives、NBR系接着剤)は、ニトリルゴムを主成分とする接着剤。
ニトロセルロース接着剤(Nitrocellulose adhesives)は、セルロースのエステル系誘導体のひとつであるニトロセルロース(硝化綿)を主成分とする接着剤。
反応性ホットメルト接着剤(R-HM接着剤、ジェットウエルド)は、ウレタン樹脂を主成分とし、ホットメルトに反応系の特性を付与した接着剤。
変成シリコーン系接着剤(Modified Silicone adhesives)は、メチルジメトキシシリル基を末端に持つポリプロピレンオキシド(変成シリコーン)を主成分とする接着剤。
ポリアミド樹脂ホットメルト接着剤(Polyamide Hot melt adhesives、PAホットメルト、ナイロンホットメルト)は、ポリアミド(ナイロン)樹脂を主成分とする接着剤。
ポリイミド系接着剤(Polyimide adhesives、PI系接着剤)は、芳香族複素環ポリマーに属するポリイミド(PI)類の低分子ポリマーを主成分とする接着剤。
ポリウレタン樹脂ホットメルト接着剤(Polyurethane Hot melt adhesives、TPUホットメルト、ウレタンホットメルト)は、熱可塑性ポリウレタン樹脂を主成分とする接着剤。
ポリ酢酸ビニル樹脂溶液系接着剤(Polyvinyl acetate solvent type adhesives、PVAc系接着剤、酢ビペースト)は、酢酸ビニル樹脂を主成分とする接着剤。溶液系。
ポリビニルアルコール系接着剤(Polyvinylalcohol adhesives、PVAL、PVA系接着剤、ポバール)は、ポリビニルアルコールを主成分とする接着剤。
ポリビニルピロリドン樹脂系接着剤(Polyvinylpyrrolidone adhesives、PVP接着剤、スティック糊)は、ポリビニルピロリドン(PVP)樹脂を主成分とする接着剤。
ポリビニルブチラール樹脂系接着剤(Polyvinyilbutyral adhesives、PVB接着剤)は、ポリビニルアルコールの一種であるポリビニルブチラール樹脂を主成分とする接着剤。
ポリベンズイミダソール接着剤(Polybenzimidazole adhesives、PBI系接着剤)は、芳香族複素環ポリマーに属するポリベンズイミダソール(PBI)を主成分とする接着剤。
ポリメタクリレート樹脂溶液系接着剤(Polymethylmethacrylate solvent type adhesives、PMMA樹脂接着剤、PMMAドープセメント)は、ポリメタクリレート樹脂を主成分とする接着剤。
ユリア樹脂系接着剤(Urea resin adhesives、尿素樹脂接着剤、UF接着剤)は、尿素を主成分とする接着剤。
レゾルシノール系接着剤(Resorcinol resin adhesives、レゾルシン系接着剤)は、レゾルシノール樹脂またはフェノール・レゾルシノール樹脂を主成分とする接着剤。
などの合成接着剤から任意に選択することができる。
2 キャップ
10 表面層
11 顔料を含有する層
12 印刷層
13 樹脂
14 シーラント層
15 接着部
16 接着層
20 レーザマーカー
21 レーザ光軌跡
Claims (2)
- 少なくとも表面層、印刷層、シーラント層から構成されるフィルムに、レーザマーキングする方法において、
前記表面層は、非晶質無延伸PET(APET)、延伸PET(OPET)、結晶性PET(CPET)、延伸PP(OPP)、無延伸PP(CPP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、延伸Ny(ONy)、無延伸Ny(CNy)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、延伸PS(OPS)のうちのいずれかからなり、
前記印刷層は、白色で、酸化チタンを含有するグラビア用白インキあるいはフレキソ用白インキが100本以上の線数の版を使用してグラビア印刷法あるいはフレキソ印刷法で印刷されてなり、
前記シーラント層は、熱溶融接着可能なポリオレフィンフィルムからなり、
前記印刷層の表面を覆う表面層と前記印刷層に裏面で接するシーラント層とで挟持された状態にある前記印刷層に、
前記表面層側からレーザ照射を行い、
前記表面層を通過した前記レーザが、前記印刷層を発熱させて前記印刷層の構成物を変色させてマーキングすることを特徴とするレーザマーキング方法。 - 少なくとも表面層、印刷層、シーラント層から構成されるフィルムにおいて、
前記表面層は、非晶質無延伸PET(APET)、延伸PET(OPET)、結晶性PET(CPET)、延伸PP(OPP)、無延伸PP(CPP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、延伸Ny(ONy)、無延伸Ny(CNy)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、延伸PS(OPS)のうちのいずれかからなり、
前記印刷層は、白色で、酸化チタンを含有するグラビア用白インキあるいはフレキソ用白インキによる100本以上の線数の凹凸からなり、
前記シーラント層は、熱溶融接着可能なポリオレフィンフィルムからなり、
前記印刷層と前記表面層との間にレーザ照射炭化物質からなる情報表示を有することを特徴とするフィルム。
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