JP6507665B2 - 熱変色性紙製蓋材の製造方法およびそれによる熱変色性紙製蓋材 - Google Patents

Description

本発明は紙製蓋材に関するものである。特に熱によって変色する示温インキを用いた熱変色性紙製蓋材の製造方法及びそれによる熱変色性紙製蓋材に関するものである。

示温インキは、着色材として特殊染料を含んでおり、温度の変化によって臨界温度をはさんで透明、不透明の変化を起こすもの、あるいは異なった色相を呈するものがある。その色の変化は不可逆なものがあり、あるいは可逆的に変化するものもある。

この示温インキを包装材料に応用する際に、包装材料に印刷された情報や絵柄の上に、不透明な状態の示温インキ層を重ねて設け下の情報や絵柄を隠蔽し、温度の変化によって示温インキ層が透明に変化することにより、下の情報や絵柄が可視となるようにしたものがある。

情報や絵柄を隠蔽することによる目的はさまざまであるが、たとえば内容物の食べごろや飲み頃を特定の温度において示すものや、可変情報などを印刷した上に隠蔽層として設けた場合には、隠蔽した情報を加熱あるいは冷却によって開示するなどといった目的に用いることができる。

示温インキの目的が隠蔽を目的とすることから、一般に示温インキは厚みを必要とし、スクリーン印刷を用いて層形成をしていた。しかしながら、スクリーン印刷は生産性が悪く、コストなどの点において問題とされることが多かった。また特許文献１に示されたように示温インキ層を有するラベルを貼り付けて隠蔽する方法も示されているが、この場合も煩雑さやコストの問題は避けられなかった。

特開２００６−３４７１０３号公報

かかる状況に鑑みて、本発明は示温インキを用いて、包装材料の蓋材に印刷された隠蔽すべき情報、絵柄を隠蔽することができ、かつ生産性に優れる熱変色性紙製蓋材の製造方法およびそれによる熱変色性紙製蓋材を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、紙を基材として裏面にシーラント層を有する積層体によって構成される蓋材の紙の表面に、示温インキ層と、示温インキにより隠蔽された被隠蔽部を有する絵柄印刷層とが積層され、温度変化によって、隠蔽された被隠蔽部を可視とすることのできる熱変色性紙製蓋材において、グラビア印刷法を用いて示温インキを４回以上重ねて印刷することにより示温インキ層を形成するとともに、前記示温インキ層を形成する際に、蓋材を小断ちまたは打抜きにおいて蓋材の外側になる部分にも、示温インキの印刷部を設けることを特徴とする熱変色性紙製蓋材の製造方法である。

また、請求項２に記載の発明は、前記シーラント層を、示温インキの印刷部を設けることに先立って設けておくことを特徴とする請求項１記載の熱変色性紙製蓋材の製造方法である。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする熱変色性紙製蓋材である。

本発明によれば示温インキを用いて、包装材料の蓋材に印刷された情報、絵柄を、隠蔽することができ、かつ生産性に優れる熱変色性紙製蓋材の製造方法およびそれによる熱変色性紙製蓋材を提供することが可能である。

また請求項２に記載の発明によれば、より安定して生産することが可能な熱変色性紙製蓋材の製造方法を提供することが可能である。

また請求項３に記載の発明によれば、より安定して生産することが可能な熱変色性紙製蓋材の製造方法を提供することが可能である。

また請求項４に記載の発明によれば、包装材料の蓋材に印刷された情報、絵柄を、隠蔽することができ、かつ生産性に優れる熱変色性紙製蓋材を提供することが可能である。

図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明に係る熱変色性紙製蓋材の製造方法を説明するための蓋材原紙の一実施例の製造フローを部分断面模式図で示したものである。 図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明に係る熱変色性紙製蓋材を説明するための蓋材原紙の三種の実施例を示す平面模式図である。 図３（ａ）、（ｂ）は本発明に係る熱変色性紙製蓋材の製造方法の一実施例のうち、打抜きの説明をするための部分断面模式図である。

以下本発明を実施するための形態について図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および図３（ａ）、（ｂ）を参照しながら詳細に説明する。また本文中、熱変色性紙製蓋材を蓋材と略して呼ぶことがある。

図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明に係る蓋材の製造方法を説明するための蓋材原紙の一実施例の製造フローを部分断面模式図で示したものである。本発明による蓋材は、容器の蓋材、特にさまざまな食品などの用途に用いられ、たとえばカップ麺の蓋材のように容器に内容物を入れてのち、容器の口部と蓋材とを熱、圧によってシールをして密封するものである。

内容物を取り出す際には、蓋材の一部を引っ張り、シール部を引き剥がして取り出すが、たとえばカップ麺などの場合にはシールの一部を引き剥がして空隙部から湯を注ぐなどして調理したのち、内容物を食する際には残ったシール部を引きはがして蓋材を取り去って容器本体を食器として用い、食用に供するなどして用いる。

図１（ａ）に示したように、紙基材（１）とシーラント層（２）は積層されており、紙基材（１）の容器外側になる面には絵柄印刷層（３）を設ける。絵柄印刷層（３）の一部は、隠蔽すべき情報を持たせた被隠蔽部（４）である。絵柄印刷層（３）は単色あるいは多色刷りのどちらでもよい。

被隠蔽部（４）は、そこに含まれる情報、絵柄を初期状態においては隠蔽したい部分であって、図１（ｂ）に示したように、被隠蔽部（４）のある領域を少なくとも覆うように示温インキ層（５）を設けて、被隠蔽部（４）を隠蔽する。この状態で被隠蔽部（４）は容器にしたときの蓋材の外側からは不可視となる。

また図１（ｃ）に示したように、必要に応じて蓋材原紙（１０）に対してオーバーコート層（６）を設けることもできる。オーバーコート層（６）によって蓋材は表面を保護され、あるいは所望の光沢に仕上げることができる。蓋材の製造工程としてはこのあと所定の形状に小断ち、あるいは打抜きをして蓋材を得ることができる。

続いて本発明による蓋材の各構成要素について説明する。基材には紙を用いて紙基材（１）とする。紙の種類などは特に限定するものではないが、シーラント層（２）などと積層して用いることから、加工に適した強度が必要である。また蓋材外側には絵柄印刷層（３）を設けるため、印刷適性にも配慮して適宜選択することができる。

蓋材の内容物側、最内面には、シーラント層（２）を積層して設ける。シーラント層（２）はヒートシールによって容器口部と熱溶着されるため、シーラント層（２）の材質は熱可塑性樹脂を用いる。たとえばヒートシール適性を持つポリオレフィン系の樹脂を用いることができる。

ポリオレフィン系樹脂のうち、たとえば低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどを用いることができ、とりわけ直鎖状低密度ポリエチレンなどは好ましく用いることができる。シーラント層（２）を構成するには、押出機を用いて熱可塑性樹脂層を構成しても良く、あるいはフィルムに製膜されたものを用いて積層して構成するのでもよい。

シーラント層（２）は紙基材（１）に直接積層することもできるが、容器の内容物によってガスバリア性が求められる場合などには、紙基材（１）とシーラント層（２）の間にガスバリア層を設けることもできる。ガスバリア層には金属箔、たとえばアルミニウム箔などの金属箔を用いることができる。

あるいはガスバリアフィルムをガスバリア層として用いることもでき、プラスチックフィルムにアルミニウムなど金属蒸着を施したものや、無機化合物を蒸着したもの、あるいは無機化合物の蒸着層の上にさらに無機化合物のコーティング層を設けたものなどを用いることができる。プラスチックフィルムには、たとえばポリエチレンテレフタレートフィルムなどを用いることができる。ガスバリアフィルムは、金属箔をガスバリア層として用いることが不適当である場合などに用いることができる。

ガスバリア層と、紙基材（１）やシーラント層（２）との積層は、エクストルーダーと呼ばれる押出機によって熱溶融した樹脂層を形成して貼り合わせ積層するのでも良く、あるいは接着剤を用いたドライラミネーション等の方法を用いて貼り合せるのでも良い。ドライラミネーション用の接着剤には、たとえば２液硬化型のウレタン系接着剤を用いることができる。

また紙基材（１）の容器外側になる面には通常絵柄印刷層（３）を設けて、絵柄などで商品の内容物のイメージを表示したり、意匠性を上げることができる。また、メーカーのロゴマークや内容物の表示、また食品の成分や内容物の調理方法など必要な情報や、あるいは販売に用いるバーコードなどの情報なども表示することができる。印刷は紙基材（１）の単層の状態で印刷することもできるが、紙基材（１）にシーラント層（２）などを積層をした積層体に印刷することもできる。

紙基材（１）上に絵柄印刷層（３）を設ける印刷方法は特に限定するものではなく、既
知のたとえばグラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット印刷法、インクジェット印刷法などから適宜選択することができる。また印刷インキも特に限定するものでは無いが、印刷装置との適合性や紙基材（１）への印刷適性、内容物が食品である場合には樹脂や着色剤の安全性にも配慮して適宜選択することができる。たとえばグラビア印刷法を選択する場合には、一般の油性グラビアインキの中から選択して使用することが可能である。

絵柄印刷層（３）には、被隠蔽部（４）を設けてあり、被隠蔽部には通常は隠蔽してあって読み取ることができない情報、たとえば数字や籤の結果などの可変情報やセキュリティに係る情報、あるいは特定の温度によって隠蔽が解除された時に必要な情報や絵柄が印刷される。

具体的な例としては、容器の中の食品を湯などで調理する場合などに、蓋材温度の上昇によって、調理済みあるいは食べごろであることの情報が可視化されて表示される、などの用途がある。あるいは不可逆な変色を示す示温インキの場合には、包装された商品が示温インキの臨界温度を越えた環境にあったことの履歴の表示とすることも可能である。

本発明においては示温インキ層（５）はグラビア印刷法を用いて設ける。グラビア印刷法は生産性が高く、また被隠蔽部（４）を含む絵柄印刷層（３）をグラビア印刷法で設ける場合には、示温インキ層（５）も同時に加工することも可能である。したがって、シルクスクリーン印刷法とは異なり、大ロット対応や高速生産が可能である。

本発明においては、示温インキ層（５）はグラビア印刷法を用いて４回以上重ねて印刷することによって隠蔽すべき絵柄、情報に対しての隠蔽性を確保する。印刷回数が３回以下では、被隠蔽層に対する十分な隠蔽性が確保できない恐れがある。

また示温インキ層（５）の印刷工程は、紙基材（１）にシーラント層（２）を含む積層体を作ったあとの工程とすることが出来る。また示温インキ層（５）の上にオーバーコート層（６）を設ける際には、示温インキ層（５）と同時にインラインで設けることが可能である。

示温インキ層（５）は部分印刷であるため、またグラビア印刷法を用いて４回以上の重ね印刷をすることによって、その印刷部と非印刷部の厚みに差ができる。そのあとにシーラント層（２）を押出機を用いて設ける場合には、印刷部と非印刷部の厚みに差があることによって、その影響を受けてシーラント層（２）の押出樹脂の厚みにばらつきが起こる恐れがある。

そのため示温インキ層（５）の印刷を、シーラント層（２）を含む積層体作成の後にすることによって、シーラント層（２）の押出樹脂の厚みのばらつきを回避することができ、安定した生産とすることができる。

示温インキの種類については、限定を加えるものではないが、たとえば水性タイプの示温インキを用いることができる。必要とされる温度の変化領域と臨界温度の整合性が取れていれば良くまた、用途によって可逆反応型あるいは不可逆反応型などを適宜選択することができる。

グラビア印刷法に用いる版式は限定するものではないが、示温インキの必要な塗布量を満たす版の線数、深度であればよく、たとえば１００線／インチ、深度７０μｍのレーザー焼付け腐食版を利用することができる。

被隠蔽部（４）を含む絵柄印刷層（３）は、あらかじめ紙基材（１）に設けても良いが、示温インキ層（５）の印刷と同様に積層体作成の後からとすれば、絵柄印刷層（３）と示温インキ層（５）またオーバーコート層（６）がある場合にはそれらの印刷工程をまとめることができ、生産性の点で好ましい。

図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明に係る蓋材を説明するための蓋材原紙の三種の実施例を示す平面模式図である。

蓋材原紙（１０）には、蓋材の外形を示す打抜き予定線（７）があり打抜きの刃によって打ち抜かれ個々の蓋材となる。打抜き予定線（７）の内側には、被隠蔽部上の示温インキ印刷部（８）が設けてあり、蓋材に印刷された被隠蔽部を隠蔽している。

打抜き予定線（７）の外側には、蓋材外側の示温インキ印刷部（９）が設けることができる。これは打抜きを行なうに際して、打抜き予定線（７）の外側部分の積層体を支える役割を果たし打抜きをより安定して行なうことができるようにするためである。

蓋材外側の示温インキ印刷部（９）は打抜き予定線（７）の外側に任意の形状で設けることができ、たとえば図２（ｂ）のように矩形であっても良く、図２（ｃ）のように丸い形状でもよい。また個数も形状に応じて任意の個数でよく、図３（ｃ）のように、1箇所に複数個設けるなどしても良い。

打抜き予定線（７）の内側の、被隠蔽部上の示温インキ印刷部（８）には厚みがあるため、小断ちや打抜きにおいて、蓋材原紙（１０）を積み重ねた際に、被隠蔽部上の示温インキ印刷部（８）は隙間なく積み重ねられるが、打抜き予定線外側は蓋材原紙と蓋材原紙の間に隙間ができ、小断ちや打抜きを行なう際に不安定になる場合もあり、小断ちや打抜きにおいて位置ズレや、蓋材の一部が欠ける状態、所謂コブといわれる不良が発生する恐れがある。

そのため、打抜き予定線（７）の外側部分にも被隠蔽部上の示温インキ印刷部（８）と同様に蓋材外側の示温インキ印刷部（９）を設けることによって積層体を支える役割を果たし、小断ちや打抜きをより安定して行なうことができる。

図３（ａ）、（ｂ）は本発明に係る蓋材の製造方法の一実施例のうち、打抜きの説明をするための部分断面模式図である。この図を用いて、打抜きについてさらに詳細な説明を加える。

打抜き予定線内側にのみ示温インキ層を設けた蓋材原紙（１１）は、小断ちあるいは打抜きをするために積み重ねた場合に、打抜き予定線外側は蓋材原紙と蓋材原紙の間に隙間ができ、打抜き刃（１３）で打ち抜く際に不安定になる恐れがある。

そのため、打抜き予定線内・外に示温インキ層を設けた蓋材原紙（１２）の場合のように蓋材外側の示温インキ印刷部（９）が蓋材原紙を支える役割をすることによって、打抜き刃（１３）で蓋材を打抜く際に安定化させることが可能である。

これまで述べた製造方法は、示温インキを用いて、包装材料の蓋材に印刷された隠蔽すべき情報、絵柄を、隠蔽することができ、かつ生産性に優れる熱変色性紙製蓋材の製造方法であって、この製造方法によって用途、目的に応じた、熱変色性紙製蓋材を得ることができる。

このように本発明によれば、示温インキを用いて、包装材料の蓋材に印刷された隠蔽す
べき情報、絵柄を、隠蔽することができ、かつ生産性に優れる熱変色性紙製蓋材の製造方法およびそれによる熱変色性紙製蓋材を提供することが可能である。以下実施例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれらの例にのみ限定されるものではない。

＜実施例１＞
以下の材料と手順で蓋材原紙を作成した。
コート紙とアルミニウム箔を押し出しラミネート加工によって積層し、アルミニウム箔側にはシーラント層を設けた。
コート紙表面に被隠蔽部を含む絵柄印刷層を設け、水性示温インキを被隠蔽部の上および蓋材の外側にグラビア印刷法を用いて４回重ねて印刷した。蓋材の外側の印刷パターンは図２（ａ）のパターンを用いた。

＜実施例２＞
水性示温インキを５回重ねて印刷した以外は実施例１と同様の材料、手順で蓋材原紙を作成した。

＜比較例１＞
水性示温インキを３回重ねて印刷した以外は実施例１と同様の材料、手順で蓋材原紙を作成した。

＜比較例２＞
水性示温インキを２回重ねて印刷した以外は実施例１と同様の材料、手順で蓋材原紙を作成した。

＜比較例３＞
水性示温インキを１回のみ印刷した以外は実施例１と同様の材料、手順で蓋材原紙を作成した。

＜比較例４＞
蓋材となる部分の外側に水性示温インキの印刷部を設けなかった以外は実施例１と同様の材料、手順で蓋材原紙を作成した。

＜評価項目＞
・ 隠蔽性評価：作成した蓋材原紙を目視で確認した。
下の絵柄が透けて見えないもの：○
下の絵柄が透けて見えるもの：×
とした。

・ 生産性評価：作成した蓋材原紙を重ねて抜き加工を行なった。
ズレまたはコブが発生しなかったもの：○
ズレまたはコブが発生したもの：×
とした。

＜評価結果＞
隠蔽性評価、生産性評価の評価結果を表１に示す。

これらの結果から、本発明による実施例１及び実施例２は隠蔽性、生産性いずれにおい
ても結果は良好であり、また比較例１〜比較例４のいずれに比較しても優位は明らかである。

これらの結果から本発明によれば、示温インキを用いて、包装材料の蓋材に印刷された隠蔽すべき情報、絵柄を、隠蔽することができかつ生産性に優れる、熱変色性紙製蓋材の製造方法およびそれによる熱変色性紙製蓋材を提供することが可能であることを検証することができた。

１・・・紙基材
２・・・シーラント層
３・・・絵柄印刷層
４・・・被隠蔽部
５・・・示温インキ層
６・・・オーバーコート層
７・・・打抜き予定線
８・・・被隠蔽部上の示温インキ印刷部
９・・・蓋材外側の示温インキ印刷部
１０・・・蓋材原紙
１１・・・打抜き予定線内側にのみ示温インキ層を設けた蓋材原紙
１２・・・打抜き予定線内・外に示温インキ層を設けた蓋材原紙
１３・・・打抜き刃

Claims (3)

1. 紙を基材として裏面にシーラント層を有する積層体によって構成される蓋材の紙の表面に、示温インキ層と、示温インキにより隠蔽された被隠蔽部を有する絵柄印刷層とが積層され、温度変化によって、隠蔽された被隠蔽部を可視とすることのできる熱変色性紙製蓋材において、グラビア印刷法を用いて示温インキを４回以上重ねて印刷することにより示温インキ層を形成するとともに、前記示温インキ層を形成する際に、蓋材を小断ちまたは打抜きにおいて蓋材の外側になる部分にも、示温インキの印刷部を設けることを特徴とする熱変色性紙製蓋材の製造方法。
2. 前記シーラント層を、示温インキの印刷部を設けることに先立って設けておくことを特徴とする請求項１記載の熱変色性紙製蓋材の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする熱変色性紙製蓋材。