JP6164398B2 - アルミニウム・樹脂積層材および該積層材を含む包装材 - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウム・樹脂積層材、詳しくはバーコードの読み取り精度に優れたアルミニウム・樹脂積層材および該積層材を含む包装材に関する。

医薬品等の包装材には、内容物の情報やその他情報を表示するバーコードが印刷されている。バーコードはバーコードリーダーにより光学的に読み取れるようになっているが、正確に読み取れることが必要不可欠である。そのために、バーコードの印刷部分を精度よく読み取ることができるように、バーコード印刷層より反射率の高い白色インキによる印刷層を下地に設けることが通常行われている。

しかしながら、バーコードの下地を白色にすると、デザイン的に類似したものとなり、医薬品の識別がし難くなるという問題があり、白色印刷層のない下地にバーコードを印刷しても、バーコードリーダーで精度よく光学的に読み取れるようにする要求が増えてきている。

白色インキに通常含有されている酸化チタン顔料には、反射率を高める作用以外に、拡散反射を促進する作用があり、この拡散反射が、バーコードを精度よく光学的に読み取る上で大きな役割を果たしていることが知られているが、出願人は、先に、特定サイズの無定形シリカ粒子を樹脂に特定量添加すると、酸化チタン顔料に劣らない優れた拡散反射を達成できることを見出し、特許出願した。

特開２００７−１６１３００号公報 特開２０１２−１９２９６０号公報

発明者らは、バーコードの読み取り精度に優れたアルミニウム・樹脂積層材を得るために、さらに試験、検討を行った結果、酸化チタンを添加した樹脂層とシリカ粒子を添加した樹脂層を組み合わせることによって、白色不透明とならずに優れた拡散反射が得られ、バーコードを光学的に精度よく読み取ることができるアルミニウム・樹脂積層材が得られることを見出した。

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その目的は、バーコード下地を有し、エンボス加工を施した加熱ロールで熱融着してもバーコードの読み取り精度に優れたアルミニウム・樹脂積層材および該積層材を含む包装材を提供することにある。

上記の目的を達成するための請求項１によるアルミニウム・樹脂積層材は、バーコードを有する積層材であって、アルミニウム箔（アルミニウム合金箔を含む、以下同じ）に第一樹脂層を積層し、第一樹脂層上にバーコードを印刷し、その上に第二樹脂層を積層してなり、第一樹脂層は、レーザー光回折法による粒度分布測定により求めれる平均粒径０．１〜０．５μｍの酸化チタン粒子を透明樹脂１００重量部に対して１６〜５０重量部含有し、その積層量が乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２であり、第二樹脂層は、レーザー光回折法による粒度分布測定により求めれる平均粒径２〜６μｍのシリカ粒子を樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部含有し、その積層量が乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２であることを特徴とする。

請求項２による包装材は、請求項１に記載のバーコードを有するアルミニウム・樹脂積層材を含んでなることを特徴とする。

本発明によれば、バーコードを有する積層材で、バーコードリーダーで精度よく光学的に読み取れることが可能であり、また、エンボス加工を施した加熱ロールで熱融着してもバーコードの読み取り精度に優れ、デザイン的にもバーコード印刷部分が目立つことなく、他の文字印刷部分を映えさせることを可能とするアルミニウム・樹脂積層材および該積層材を含んでなる包装材が提供される。

（アルミニウム箔）：
本発明による積層材はアルミニウム箔を基材とする。アルミニウム箔としては、例えば、ＪＩＳ等で規定される１Ｎ３０、１０７０、１１００、３００３、８０２１、８０７９等の公知の材質を適用することができる。アルミニウム箔の厚さは５〜１００μｍの範囲のものが好ましく、１０〜５０μｍの厚さのものがより好ましい。その調質は、軟質箔、硬質箔、半硬質箔のいずれでも用途や要求特性に応じて使用することができる。

（第一樹脂層）：
第一樹脂層に使用する樹脂としては、透明のものであれば良く、無色のものが好ましい。例えば、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース樹脂、ブチラール樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミノ樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂や、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリアミド等の樹脂から選択される。これらの樹脂を２種以上混合して使用することもできる。上記の樹脂のうち、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が特に好適に用いられ、塩化ビニル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を混合して用いるのがさらに好ましい。

第一樹脂層に含有する酸化チタン粒子は、白色顔料として広く使用されているものであるが、平均粒径０．１〜０．５μｍの酸化チタン粒子を樹脂１００重量部に対して１６〜５０重量部含有させることにより、樹脂層を白色不透明なものとせず、入射光の拡散反射やアルミ箔反射光の拡散を効果的に得ることができる。

酸化チタン粒子の平均粒径が０．１μｍ未満では、粒子が凝集し易いため均一に分散させるのが容易ではなく、平均粒径が０．５μｍを超えると、第一樹脂層表面の凹凸がバーコード印刷に支障をきたす。

樹脂固形分１００重量部に対する酸化チタンの含有量が１６重量部未満では、十分に拡散効果が得られず、５０重量部を超えると、第一樹脂層が白色不透明になり意匠性に劣る。樹脂固形分１００重量部に対する酸化チタン粒子の含有量のより好ましい含有量は１８重量部以上３０重量部以下の範囲である。

アルミニウム箔に積層する第一樹脂層の積層量は、乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２が好ましい。積層量が０．５ｇ／ｍ^２未満では、入射光の拡散反射やアルミ箔反射光の拡散を効果的に得ることができない。積層量が３ｇ／ｍ^２を超えると、第一樹脂層が白色不透明になり意匠性に劣る。積層量のさらに好ましい範囲は、乾燥後の固形分重量で０．７〜２ｇ／ｍ^２である。

（第二樹脂層）：
第二樹脂層に使用する樹脂としては、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース樹脂、ブチラール樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミノ樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂や、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリアミド等の樹脂から選択される。これらの樹脂の２種以上を混合して使用することもできる。上記の樹脂のうち、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アクリル系樹脂が特に好適に用いられ、エポキシ樹脂、メラミン樹脂およびニトロセルロース樹脂を混合して用いるのがさらに好ましい。

第二樹脂層に含有するシリカ粒子は、透明粒子として広く使用されており、樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部含有させることにより、入射光の拡散反射を効果的に得ることができる。シリカ粒子にはいくつかの種類があるが、平均粒径２〜６μｍのシリカ粒子を用いるのが好ましい。なお、シリカ粒子の平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定により求めることができる。

樹脂固形分１００重量部に対するシリカ粒子の含有量が１重量部未満では、拡散効果が十分得られず、３０重量部を超えると、樹脂層が不透明になり印刷の鮮明性が阻害される。より好ましい樹脂固形分１００重量部に対するシリカ粒子の含有量は５重量部以上２０重量部以下の範囲である。

シリカ粒子の平均粒径が２μｍ未満では、拡散効果が十分に得られず、６μｍを超えると、粒子自体が大きくなり過ぎて、スクラッチによる脱落が生じ易くなる。

第二樹脂層の積層量は、乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２が好ましい。積層量が０．５ｇ／ｍ^２未満では、入射光の拡散反射を効果的に得ることができない。積層量が３ｇ／ｍ^２を超えると、熱伝達の悪化、コストが掛かる等の問題が発生する。積層量のさらに好ましい範囲は、乾燥後の固形分重量で０．７〜２ｇ／ｍ^２である。

（バーコード印刷層）：
バーコード印刷層は、乾燥後の厚さを０．５〜２．０μｍとするのが好ましい。顔料は、通常、固形分基準でインキ層中に１０〜５０重量％含有させるのが好ましく、１５〜４０重量％含有させるのがさらに好ましい。バインダー樹脂としては、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシメラミン系樹脂、ニトロセルロース樹脂などを挙げることができる。図柄は、１次元バーコードでも２次元バーコードでもよく、マトリックス方式やコンポジット方式のＱＲコード（登録商標）であってもよい。バーコード印刷する第一樹脂層には、バーコード印刷部以外の部分に文字等の印刷があっても差し支えない。

（塗布方法）：
樹脂層や印刷層の塗布方法は特に限定されないが、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷等の公知の方法を適用することができる。

（包装材料）：
本発明のアルミニウム・樹脂積層材は、プレススルーパック（ＰＴＰ）の蓋材や、食品・飲料品の包装袋、プリンやヨーグルト等の乳製品容器の蓋材など公知の包装材料に適用することができる。包装材料として熱接着層を設ける場合は、通常、アルミニウム箔のバーコード印刷層を設ける側と反対側の面に公知の熱融着層を設ければよく、例えば塩化ビニル系、ポリプロピレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、エチレン−酢酸ビニル系共重合体等の熱融着層を公知の手法により、厚さ１〜１０μｍ程度あるいは乾燥後重量で１〜５ｇ／ｍ^２程度設ける。

以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明し、その効果を実証する。なお、これらの実施例は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれらに限定されない。

実施例１、比較例１
アルミニウム・樹脂積層材として、以下の積層形態のものを作製し、試験材とした。
積層形態：熱融着層／アルミニウム箔／酸化チタン粒子含有樹脂層／バーコード印刷層／シリカ粒子含有樹脂層

アルミニウム箔として、ＪＩＳ １Ｎ３０の硬質箔（厚さ：２０μｍ）で、表面をマット面（艶消し面）としたものを使用した。第一樹脂層は、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂とメラミン樹脂を、重量比で９５：５となるように混合した樹脂に平均粒径０．２５μｍの酸化チタンを含有したものとし、積層量が乾燥後の固形分重量で１．５ｇ／ｍ^２となるように、グラビア印刷により設けた。バーコードは、前記樹脂１００重量部にカーボンブラックを固形分相当で３０重量部含有させた樹脂を用いて、乾燥後重量：約１．０ｇ／ｍ^２となるように、グラビア印刷により設けた。

シリカ粒子含有樹脂層は、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース樹脂およびブチラール樹脂を重量比で１：１：１：１となるように混合した樹脂１００重量部に、平均粒径６μｍのシリカ粒子を固形分相当で１５重量部含有させた樹脂層とし、積層量が乾燥後の固形分重量で１．５ｇ／ｍ^２となるように、グラビア印刷により設けた。

得られたアルミニウム・樹脂積層材を、ＣＫＤ株式会社製ブリスターパックＦＢＰ−Ｍ２にて、ＰＶＣフィルムとエンボス目（０．８ｍｍ×０．８ｍｍの正方形の線×深さ約０．０１ｍｍ）に熱融着して（１２０℃×０．４ＭＰａ、シール幅１６０ｍｍ）、試験材を作製した。

バーコードの読み取り精度の良否は、バーコード検証装置として、ＷｅｂＳｃａｎ社製Ｔｒｕｃｈｅｃｋ ２０１−Ｒを使用して評価した。スキャン回数は５回とした。評価パラメータの判定基準を表１に示す。また、表１に示す各評価パラメータのグレードポイントの平均値を総合判定値とする検証値基準（ＡＮＳＩ（The Amarican National Standard Institute）規格に準拠）を用いて、表２に示すＡ〜Ｆのグレードで検証し、Ｃグレード以上を合格とした。意匠性については、外観を金属光沢感あり（◎）、金属光沢感やや劣る（○）、やや白っぽい（△）、金属光沢感なし（×）の４段階で評価し、評価△以上を合格とした。前記積層形態のアルミニウム・樹脂積層材（試験材１〜６）についての評価結果を表３に示す。

表３に示すように、本発明に従う試験材１〜４はいずれも、総合評価Ｃグレード以上（合格）であり、いずれもバーコードが読み取り易く、バーコードの読み取り精度に優れていた。また、意匠性も良好であった。

これに対して、試験材５は第一樹脂層中の酸化チタンの含有量が少ないため、意匠性には優れているものの、十分に拡散効果が得られず、総合評価Ｄグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。試験材６は第一樹脂層中の酸化チタンの含有量が多いため、読み取り精度には問題ないものの、第一樹脂層が白色不透明になり意匠性に劣るものとなった。

実施例２、比較例２
実施例１、比較例１において、第一樹脂層の酸化チタン含有量を３０重量部とし、その積層量を変えた以外は実施例１、比較例１と同様に試験材を作製し、同様の評価を行った。評価結果を表４に示す。

表４に示すように、本発明に従う試験材７〜１０はいずれも、総合評価Ｃグレード以上（合格）でバーコードが読み取り精度に優れ、また意匠性も良好であった。

これに対して、試験材１１は酸化チタンを含有する第一樹脂層の積層量が０．５ｇ／ｍ^２未満であるため、十分に拡散効果が得られず、総合評価Ｅグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。試験材１２は第一樹脂層の積層量が３．０ｇ／ｍ^２を超えているため、バーコードが読み取り精度には問題ないものの、第一樹脂層が白色不透明になり意匠性に劣るものとなった。

実施例３、比較例３
実施例１、比較例１において、第一樹脂層の酸化チタン含有量を３０重量部とし、第二樹脂層のシリカ粒子含有量を変えた以外は実施例１、比較例１と同様に試験材を作製し、同様の評価を行った。評価結果を表５に示す。

表５に示すように、本発明に従う試験材１３〜１６はいずれも、総合評価Ｃグレード以上（合格）であり、いずれもバーコードが読み取り精度に優れ、また意匠性も良好であった。

これに対して、試験材１７は第二樹脂層中のシリカ粒子含有量が少ないため、入射光の拡散反射を効果的に得ることができず、総合評価Ｄグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。試験材１８は第二樹脂層中のシリカ粒子含有量が多いため、シリカの脱落があり、医薬品等の包装材料には適さないものとなった。

実施例４、比較例４
実施例１、比較例１の第一樹脂層の酸化チタン含有量を３０重量部とし、第二樹脂層の積層量を変えた以外は実施例１、比較例１と同様に試験材を作製し、同様の評価を行った。評価結果を表６に示す。

表６に示すように、本発明に従う試験材１９〜２２はいずれも、総合評価Ｃグレード以上（合格）であり、いずれもバーコードが読み取り精度に優れ、また意匠性も良好であった。

これに対して、試験材２３はシリカ粒子を含有する第二樹脂層の積層量が０．５ｇ／ｍ^２未満であるため、十分に拡散効果が得られず、総合評価Ｅグレードであり、バーコードの読み取り精度に劣っていた。試験材２４は第二樹脂層の積層量が３．０ｇ／ｍ^２を超えたため、生産コストがアップするだけでなく、熱伝達性が悪化し熱接着性の低下が見られた。

Claims (2)

1. バーコードを有する積層材であって、アルミニウム箔（アルミニウム合金箔を含む、以下同じ）に第一樹脂層を積層し、第一樹脂層上にバーコードを印刷し、その上に第二樹脂層を積層してなり、第一樹脂層は、レーザー光回折法による粒度分布測定により求めれる平均粒径０．１〜０．５μｍの酸化チタン粒子を透明樹脂１００重量部に対して１６〜５０重量部含有し、その積層量が乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２であり、第二樹脂層は、レーザー光回折法による粒度分布測定により求めれる平均粒径２〜６μｍのシリカ粒子を樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部含有し、その積層量が乾燥後の固形分重量で０．５〜３ｇ／ｍ^２であることを特徴とするアルミニウム・樹脂積層材。
2. 請求項１に記載のバーコードを有するアルミニウム・樹脂積層材を含んでなることを特徴とする包装材。