KR20230159405A

KR20230159405A - 레이저 인자된 포장체

Info

Publication number: KR20230159405A
Application number: KR1020237031060A
Authority: KR
Inventors: 신타로 이시마루; 마사유키 하루타
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2023-11-21
Also published as: TW202302351A; CN117043073A; EP4317011A1; WO2022202231A1; JPWO2022202231A1; US20240166414A1

Abstract

본 발명은 레이저 조사에 의해 인자 가능한 레이저 인자층을 적어도 한층 갖는 포장체로, 그 레이저 인자층에는 레이저로 인자된 레이저 인자 부분과 비인자 부분이 존재하며, 포장체의 적어도 일부가 용단 실링되어 있고, 아래 (1) 내지 (3)의 요건을 만족시킨다. 그리고, 박리가 없는 레이저 인자를 가지고 있어, 용단 실링에 의해 형성된 포장체를 높은 생산성·경제성으로 제공한다.
(1) 레이저 인자층의 두께가 5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하
(2) 레이저 인자 부분과 비인자 부분의 컬러 L＊값의 차가 1.0 이상 10 이하
(3) 용단 실링 강도가 5 N／15 ㎜ 이상 40 N／15 ㎜ 이하

Description

레이저 인자된 포장체

본 발명은 레이저에 의해 인자된 층을 갖고, 용단 실링에 의해 형성된 포장체에 관한 것이다.

종래, 식품, 의약품 및 공업제품으로 대표되는 유통물품에 플라스틱 필름으로 이루어지는 포장체가 널리 사용되고 있다. 포장체는 제대방법이나 용도에 따라 다양한 형태를 가지고 있고, 그 중 하나에 용단 실링으로 형성된 포장체(이하, 용단 봉지라고 기재하는 경우가 있다)가 있다(예를 들면 특허문헌 1). 용단 실링은 재료가 되는 플라스틱 필름을 포개고, 열 블레이드로 접착시키는 기법이다. 용단 봉지를 포함하는 많은 포장체에는 내용물을 보호할 뿐 아니라, 제품명이나 제조일, 원재료 등에 관한 정보를 표시(이하, 「인자」라고 기재하는 경우도 있다)하는 역할도 담당하고 있다.

최근 들어, 예를 들면 특허문헌 2에 기재되어 있는 레이저에 의해 인자된 포장체가 개시되어 있다. 이것은 레이저에 반응하는 발색체(안료)를 포함하는 잉크층을, 기재가 되는 필름에 도포(코팅)함으로써 레이저 인자기능을 발현시키고 있다. 단 이 포장체를 제작하는 방법으로서 용단 실링을 적용하고자 하는 경우에는, 레이저 인자 가능한 안료를 용단 실링면(용단 봉지의 내면)으로 코팅함으로써, 용단 실링 강도가 저하되어 파대를 초래할 우려가 있다. 이것을 회피하기 위해 레이저 인자 안료를 용단면과는 반대쪽(용단 봉지의 외면)에 코팅하면, 레이저 인자 안료가 벗겨지는 문제가 생긴다. 레이저 인자 안료를 코팅한 면에 필름을 적층(라미네이트)시킴으로써 이들 문제를 해결할 수 있는데, 공정이 늘어남으로써 생산성이 저하된다고 하는 문제가 새롭게 발생한다.

일본국 특허 제6736976호 공보 일본국 특허 제6268873호 공보

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하는 것을 과제로 하는 것이다. 즉, 본 발명의 과제는 박리가 없는 레이저 인자를 가지고 있어, 용단 실링에 의해 형성된 포장체를 높은 생산성·경제성으로 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 아래의 구성으로 이루어진다.

1. 레이저 조사에 의해 인자 가능한 레이저 인자층을 적어도 한층 갖는 포장체로, 그 레이저 인자층에는 레이저로 인자된 레이저 인자 부분과 비인자 부분이 존재하고, 포장체의 적어도 일부가 용단 실링되어 있으며, 아래 (1) 내지 (3)의 요건을 만족시키는 포장체.

(1) 레이저 인자층의 두께가 5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하

(2) 레이저 인자 부분과 비인자 부분의 컬러 L＊값의 차가 1.0 이상 10 이하

(3) 용단 실링 강도가 5 N／15 ㎜ 이상 40 N／15 ㎜ 이하

2. 레이저 인자 부분에 있어서의 인자 사이즈의 높이 또는 폭 중 어느 하나가 0.2 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 1.에 기재된 포장체.

3. 레이저 인자층을 포장체 평면의 전체 영역에 걸쳐 갖는 것을 특징으로 하는 1. 또는 2.에 기재된 포장체.

4. 레이저 인자 안료로서, 비스무트, 가돌리늄, 네오디뮴, 티탄, 안티몬, 주석, 알루미늄, 칼슘, 및 바륨으로 이루어진 군으로부터 선택되어 이루어지는 1종 이상의 단체(simple substance) 또는 화합물이 레이저 인자층 중에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 1. 내지 3. 중 어느 하나에 기재된 포장체.

5. 레이저 인자층을 구성하는 수지가 주로 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 1. 내지 4. 중 어느 하나에 기재된 포장체.

본 발명에 의해, 박리가 없는 레이저 인자를 가져, 용단 실링에 의해 형성된 포장체를 높은 생산성·경제성으로 제공할 수 있다.

아래에 본 발명의 포장체에 대해서 설명한다.

1. 포장체의 구성

1.1. 층 구성, 두께

본 발명의 포장체는 레이저 조사에 의해 인자 가능한 필름층(레이저 인자층)을 적어도 한층 가지고 있어야만 한다. 레이저 인자층에는 적어도 일부에 레이저로 인자된 레이저 인자 부분을 갖는 동시에, 비인자 부분이 존재한다. 본 발명에서는, 포장체의 (평면방향에 있어서의) 전체 영역에 레이저 인자층을 가지고 있는 것이 바람직한 형태이다. 또한, 본 발명의 포장체에는, 의장성을 향상시키기 위해, 레이저에 의해 형성된 인자 이외의 문자나 무늬를 기재한 인쇄층을 설치해도 된다. 이들 층에 필요 또는 바람직한 각 요건은 후술한다.

본 발명의 포장체에서는 용단 실링 강도의 규정을 만족시키기 위해, 레이저 인자층에 용단 실링 성능을 부여해도 되고, 레이저 인자층과는 별도로 용단 실링 성능을 갖는 층을 설치해도 된다. 용단 실링 강도를 발현시키기 위한 요건은 후술한다.

또한, 본 발명의 포장체에는, 필요에 따라 추가로 기재층 또는 접착층에 적층되는 앵커 코트층이나 가스 배리어층에 적층되는 오버 코트층을 설치하는 것도 가능하다. 이들 층을 설치함으로써, 포장체의 가스 배리어성과 내찰과성을 향상시킬 수 있다.

포장체를 구성하는 필름층의 두께(이하, 포장체의 두께라 칭하는 경우가 있다)는 특별히 한정되지 않으나, 5 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하가 바람직하다. 포장체의 두께가 5 ㎛보다 얇으면 레이저 인자의 시인성이 저하될 뿐 아니라, 기계 강도와 용단 실링 강도도 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 포장체의 두께가 300 ㎛를 초과하면, 용단 실링 시에 필름 두께방향으로의 열전달이 부족하여 용단 불량이 생기기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 포장체의 두께는 10 ㎛ 이상 295 ㎛ 이하면 보다 바람직하고, 15 ㎛ 이상 290 ㎛ 이하면 더욱 바람직하다.

본 발명의 포장체를 구성하는 레이저 인자층의 두께는 5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하일 필요가 있다. 이 두께가 5 ㎛ 미만이면, 후술하는 레이저 인자 안료의 농도를 증가시켰다고 하더라도, 레이저 인자의 시인성이 저하되어 버릴 우려가 있다. 한편, 인자층의 두께가 200 ㎛를 초과하면, 전술한 용단 불량이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 레이저 인자층의 두께는 10 ㎛ 이상 195 ㎛ 이하면 보다 바람직하고, 15 ㎛ 이상 190 ㎛ 이하면 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 포장체를 구성하는 모든 층에는, 표면의 인쇄성이나 미끄럼성 등의 특성을 양호하게 하기 위해 코로나 처리, 코팅 처리나 화염 처리 등을 실시한 층을 설치하는 것도 가능하고, 본 발명의 요건을 일탈하지 않는 범위에서 임의로 설치할 수 있다.

1.2. 레이저 인자층

1.2.1. 레이저 인자 안료의 종류, 첨가량, 첨가방법

본 발명을 구성하는 인자층을 레이저 인자 가능한 것으로 하는 데는, 레이저 조사에 의한 변색기능을 갖는 레이저 인자 안료를 첨가할 필요가 있다. 포장체를 구성하는 플라스틱은 통상, 레이저광에는 거의 반응하지 않기 때문에, 레이저 조사에 의해 인자하는 것은 불가능하다. 레이저 인자 안료는 레이저광의 에너지에 의해 여기되어, 주위의 플라스틱이 탄화됨으로써 인자가 가능해진다. 또한, 플라스틱의 탄화작용에 더하여, 레이저 인자 안료의 종류에 따라서는 그 자신이 흑색으로 변화되는 것도 있다. 이 탄화작용과 레이저 인자 안료의 변색작용의 단독 또는 복합효과에 의해, 인자층으로의 인자가 가능해진다. 인자 농도의 관점에서는, 플라스틱의 탄화작용과 자신의 변색작용 모두 가진 레이저 인자 안료를 선택하는 것이 바람직하다.

레이저 인자 안료의 구체적인 종류로서는, 비스무트, 가돌리늄, 네오디뮴, 티탄, 안티몬, 주석, 알루미늄, 칼슘, 바륨 중 어느 하나의 단체 또는 산화물을 들 수 있다. 이들 중에서, 산화티탄, 탄산칼슘, 삼산화비스무트, 삼산화안티몬, 황산바륨이면 바람직하고, 산화티탄, 탄산칼슘, 삼산화비스무트면 보다 바람직하다. 또한, 레이저 인자 안료의 입경은 0.1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하면 바람직하다. 레이저 인자 안료의 입경이 0.1 ㎛ 미만이면, 레이저 조사 시의 색 변화가 불충분해질 우려가 있다. 한편, 레이저 인자 안료의 입경이 10 ㎛를 초과하면, 필름을 제막할 때의 압출공정에서의 필터의 눈막힘을 빠르게 해버릴 우려가 있다. 레이저 인자 안료의 입경은 1 ㎛ 이상 9 ㎛ 이하면 보다 바람직하고, 2 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하면 더욱 바람직하다.

레이저 인자층 중으로의 레이저 인자 안료의 첨가량은 0.05 질량% 이상 50 질량% 이하면 바람직하다. 안료의 첨가량이 0.05 질량% 미만이면, 레이저에 의한 인자 농도가 불충분해지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 안료의 첨가량이 50 질량%를 초과하면, 탄화되는 플라스틱의 양(부피)이 상대적으로 감소되어 버리기 때문에, 역시 인자 농도가 불충분해질 우려가 있다. 레이저 인자 안료의 첨가량은 0.1 질량% 이상 49 질량% 이하면 보다 바람직하고, 0.15 질량% 이상 48 질량% 이하면 더욱 바람직하며, 0.2 질량% 이상 47 질량% 이하면 특히 바람직하다. 또한, 레이저 인자층이 복수 층이 되는 경우는, 각층의 두께 비율과 레이저 인자 안료의 첨가량을 안분함으로써 레이저 인자층 전체의 레이저 인자 안료 첨가량을 구할 수 있다.

레이저 인자 안료를 배합하는 방법으로서는, 레이저 인자층의 원료가 되는 레진, 또는 레이저 인자층이 되는 필름을 제조하는 임의의 단계에 있어서 첨가할 수 있다. 예를 들면, 레진을 제조하는 단계에 있어서는, 벤트 부착 혼련 압출기를 사용하여 용매에 분산시킨 입자의 슬러리와 플라스틱 원료를 블렌드하는 방법이나, 건조시킨 입자와 플라스틱 레진을 혼련 압출기를 사용하여 블렌드하는 방법(마스터배치화) 등도 들 수 있다. 이들 중에서도, 레이저 인자 안료를 포함하는 마스터배치를 필름의 원료로서 사용하는 방법이 바람직하다.

1.2.2. 플라스틱의 종류

본 발명의 레이저 인자층을 구성하는 플라스틱의 종류는 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 자유롭게 사용할 수 있다. 플라스틱(수지)의 종류로서는, 예를 들면 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드 등을 들 수 있다.

폴리에스테르의 예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN), 폴리젖산(PLA), 폴리에틸렌푸라노에이트(PEF), 폴리부틸렌숙시네이트(PBS) 등을 들 수 있다. 또한, 상기에 예로 든 폴리에스테르에 더하여, 이들 산 또는 디올 부위의 모노머를 변경한 변성 폴리에스테르를 사용해도 된다. 산 부분의 모노머로서는, 예를 들면 이소프탈산, 1,4－시클로헥산디카르복실산, 2,6－나프탈렌디카르복실산, 오르토프탈산 등의 방향족 디카르복실산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 데칸디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산, 및 지환식 디카르복실산을 들 수 있다. 또한, 디올 부위의 모노머로서는, 예를 들면 네오펜틸글리콜, 1,4－시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 2,2－디에틸 1,3－프로판디올, 2－n－부틸－2－에틸－1,3－프로판디올, 2,2－이소프로필－1,3－프로판디올, 2,2－디－n－부틸－1,3－프로판디올, 헥산디올, 1,4－부탄디올 등의 장쇄 디올, 헥산디올 등의 지방족 디올, 비스페놀 A 등의 방향족계 디올 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에스테르를 구성하는 성분으로서, ε－카프로락톤이나 테트라메틸렌글리콜 등을 포함하는 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하고 있어도 된다. 상기에 예로 든 폴리에스테르 원료는, 카르복실산 모노머와 디올 모노머가 1종 대 1종으로 중합되어 있는 호모폴리에스테르를, 복수 종 혼합(드라이 블렌드)하여 사용해도 되고, 2종 이상의 카르복실산 모노머 또는 2종 이상의 디올 모노머를 공중합하여 사용해도 된다. 또한, 호모폴리에스테르와 공중합 폴리에스테르를 혼합해서 사용해도 된다.

원료로서의 폴리에스테르의 극한점도(IV)는 특별히 한정되지 않고 임의의 것을 사용할 수 있는데, 0.5∼1.2 dL／g이면 바람직하다. IV가 0.5 dL／g 미만이면 원료의 분자량이 지나치게 낮기 때문에, 제막 중에 파단이 일어나기 쉬워지는, 표시체의 인장 파단 강도가 40 ㎫을 밑도는 등의 문제가 일어나기 쉬워진다. 한편, IV가 1.2 dL／g을 초과하면, 제막 중의 압출공정에 있어서의 수지 압력이 지나치게 높아져 버려, 필터 변형 등을 일으키기 쉬워져 바람직하지 않다. IV는 0.55 dL／g 이상 1.15 dL／g 이하면 보다 바람직하고, 0.6 dL／g 이상 1.1 dL／g 이하면 더욱 바람직하다.

폴리올레핀의 예로서는, 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE) 등을 들 수 있다. 폴리프로필렌을 사용하는 경우, 입체 규칙성은 특별히 한정되지 않고, 아이소택틱, 신디오택틱, 어택틱 중 어느 것이어도 되고, 각각이 임의의 비율로 포함되어 있어도 된다. 또한, 폴리에틸렌을 사용하는 경우, 그 밀도(분기도)는 특별히 한정되지 않고, 고밀도(HDPE), 직쇄상 저밀도(LLDPE), 저밀도(LDPE) 중 어느 것이어도 된다. 또한, 상기 호모폴리머 이외에도, 이종(異種)의 모노머를 2종류 이상 공중합한 원료를 사용해도 되고, 공중합에 사용되는 모노머로서는, 예를 들면 에틸렌이나 α―올레핀 등을 들 수 있고, α―올레핀으로서는, 프로필렌, 1－부텐, 1－펜텐, 1－헥센, 1－헵텐, 1－옥텐, 1－노넨, 1－데센, 4－메틸－1－펜텐, 4－메틸－1－헥센 등을 들 수 있다. 공중합의 형태는 랜덤 공중합, 블록 공중합 어느 것이어도 상관없다. 또한, 상기에 예로 든 원료 이외에도, 폴리올레핀 엘라스토머나 아이오노머를 사용해도 된다.

원료로서의 폴리올레핀의 용융흐름속도(MFR)는 특별히 한정되지 않고 임의의 것을 사용할 수 있는데, 1∼10 g／10분이면 바람직하다. MFR이 1 g／10분 미만이면 원료의 용융점도가 지나치게 높아지기 때문에, 제막 중의 압출공정에 있어서의 수지 압력이 지나치게 높아져 버려, 필터 변형 등을 일으키기 쉬워져 바람직하지 않다. 한편, MFR이 10 g／10분을 초과하면 분자량이 극단적으로 저하되어 버리기 때문에, 제막 중에 파단이 일어나기 쉬워지거나, 내블로킹성이 저하되거나 할 우려가 있다. MFR은 2 g／10분 이상 8 g／10분이면 보다 바람직하고, 3 g／10분 이상 7 g／10분이면 더욱 바람직하다.

폴리아미드의 예로서는, 폴리카프라미드(나일론 6), 폴리헥사메틸렌아디파미드(나일론 66), 카프로락탐／라우릴락탐 공중합체(나일론 6／12), 카프로락탐／헥사메틸렌디암모늄아디페이트 공중합체(나일론 6／66), 에틸렌암모늄아디페이트／헥사메틸렌디암모늄아디페이트／헥사메틸렌디암모늄세바케이트 공중합체(나일론 6／66／610), 메타크실릴렌디아민과 아디프산의 중합물(MXD－6), 헥사메틸렌이소프탈아미드／테레프탈아미드 공중합체(비정질 나일론)로부터 선택되는 수지의 1종, 또는 이들의 2종 이상을 혼합한 혼합원료 등을 들 수 있다. 또한, 상기에 예로 든 플라스틱으로 이루어지는 필름의 표면에 접착 개질층을 설치하는 것도 가능하다. 접착 개질층의 재료로서는 예를 들면, 아크릴, 수용성 또는 수분산성의 폴리에스테르, 아크릴이 그래프트 공중합된 소수성 폴리에스테르 등을 들 수 있다.

원료로서의 폴리아미드의 상대점도(RV)는 2.2 이상 4 이하면 바람직하다. RV가 2.2 미만이면 결정화속도가 지나치게 빨라져, 필름 제막공정 중에서 연신할 때 파단 등이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 한편, RV가 4를 초과하면 압출기로의 부하가 지나치게 높아져 버려, 필터 변형 등을 일으키기 쉬워져 바람직하지 않다. RV는 2.3 이상 3.9 이하면 보다 바람직하고, 2.4 이상 3.8 이하면 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서의 상대점도란, 폴리머 0.5 g을 97.5% 황산 50 ㎖에 용해한 용액을 사용하여 25℃에서 측정한 경우의 값을 말한다.

레이저 인자층을 구성하는 플라스틱의 종류는 상기에 예를 든 것 중에서도, 기계 강도나 제막 안정성, 레이저 인자성능의 관점에서, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌이면 바람직하다.

레이저 인자층을 구성하는 플라스틱의 함유량은, 50 질량% 이상 99.95 질량% 이하면 바람직하다. 플라스틱의 함유량이 50 질량%를 밑돌면, 후술하는 인장 파단 강도가 40 ㎫을 밑돌기 쉬워질 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 플라스틱의 함유량이 99.95 질량%를 초과하면, 상대적으로 레이저 인자 안료의 함유량이 0.05 질량%를 밑돌게 되어, 인자부와 비인자부의 컬러 L*값의 차가 1.0을 밑돌기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 플라스틱의 함유량은 51 질량% 이상 99.9 질량% 이하면 보다 바람직하고, 52 질량% 이상 99.85 질량%면 더욱 바람직하며, 53 질량% 이상 99.8 질량% 이하면 특히 바람직하다. 또한, 레이저 인자층이 복수 층이 되는 경우는, 각층의 두께 비율과 플라스틱 함유량을 안분함으로써 레이저 인자층 전체의 플라스틱 함유량을 구할 수 있다.

1.2.3. 레이저 인자 안료 이외의 첨가제

본 발명의 포장체를 구성하는 레이저 인자층 중에는, 필요에 따라 각종 첨가제, 예를 들면, 왁스류, 산화방지제, 대전방지제, 결정핵제, 감점제, 열안정제, 착색용 안료, 착색방지제, 자외선흡수제 등을 첨가할 수 있다. 또한, 레이저 인자층이 최표층이 되는 경우는, 미끄럼성을 양호하게 하는 윤활제로서의 미립자를 첨가하는 것이 바람직하다. 미립자로서는, 임의의 것을 선택할 수 있다. 예를 들면, 무기계 미립자로서는, 실리카, 알루미나, 카올린, 연백, 티타늄 화이트, 제올라이트, 아연화, 리소폰 등을 들 수 있고, 유기계 미립자로서는, 아크릴계 입자, 멜라민 입자, 실리콘 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 카본 블랙, 산화철 등을 들 수 있다. 미립자의 평균 입경은 콜터 카운터로 측정하였을 때 0.05∼3.0 ㎛의 범위 내에서 필요에 따라 적절히 선택할 수 있다. 미립자 함유율의 하한은 바람직하게는 0.01 질량%이고, 보다 바람직하게는 0.015 질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.02 질량%이다. 0.01 질량% 미만이면 미끄럼성이 저하되는 경우가 있다. 상한은 바람직하게는 1 질량%이고, 보다 바람직하게는 0.2 질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.1 질량%이다. 1 질량%를 초과하면 표면의 평활성이 저하되어 인쇄성이 갈필 자국이 나는 등의 문제가 발생하는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다.

레이저 인자층 중에 입자를 배합하는 방법으로서는, 플라스틱 원료를 제조하는 임의의 단계에 있어서 첨가할 수 있고, 상기 「1.2.1. 레이저 인자 안료의 종류, 첨가량, 첨가방법」과 동일한 방법을 채용할 수 있다.

1.3. 용단 실링층

본 발명의 포장체에는, 「1.1. 층 구성, 두께」에서 기재한 바와 같이, 레이저 인자층이 용단 실링층을 겸해도 되고, 레이저 인자층과는 별도의 용단 실링층을 설치해도 된다. 여기에서는, 후술하는 용단 실링 강도를 발현시키는 층을(레이저 인자층도 포함하여) 용단 실링층으로서 기재한다. 용단 실링층은 용단 실링성을 갖는 것이라면 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 종래 공지의 것을 임의로 사용할 수 있다. 용단 실링층을 구성하는 플라스틱의 종류로서는, 예를 들면 폴리에스테르, 폴리올레핀을 들 수 있다.

폴리에스테르의 예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN), 폴리젖산(PLA), 폴리에틸렌푸라노에이트(PEF), 폴리부틸렌숙시네이트(PBS) 등을 들 수 있다. 또한, 상기에서 예로 든 폴리에스테르에 더하여, 이들 산 또는 디올 부위의 모노머를 변경한 변성 폴리에스테르를 사용해도 된다. 산 부분의 모노머로서는, 예를 들면 이소프탈산, 1,4－시클로헥산디카르복실산, 2,6－나프탈렌디카르복실산, 오르토프탈산 등의 방향족 디카르복실산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 데칸디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산, 및 지환식 디카르복실산을 들 수 있다. 또한, 디올 부위의 모노머로서는, 예를 들면 네오펜틸글리콜, 1,4－시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 2,2－디에틸 1,3－프로판디올, 2－n－부틸－2－에틸－1,3－프로판디올, 2,2－이소프로필－1,3－프로판디올, 2,2－디－n－부틸－1,3－프로판디올, 헥산디올, 1,4－부탄디올 등의 장쇄 디올, 헥산디올 등의 지방족 디올, 비스페놀 A 등의 방향족계 디올 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에스테르를 구성하는 성분으로서, ε－카프로락톤이나 테트라메틸렌글리콜 등을 포함하는 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하고 있어도 된다. 상기에 예로 든 폴리에스테르 원료는 카르복실산 모노머와 디올 모노머가 1종 대 1종으로 중합되어 있는 호모폴리에스테르를, 복수 종 혼합(드라이 블렌드)하여 사용해도 되고, 2종 이상의 카르복실산 모노머 또는 2종 이상의 디올 모노머를 공중합하여 사용해도 된다. 또한, 호모폴리에스테르와 공중합 폴리에스테르를 혼합하여 사용해도 된다. 공중합 폴리에스테르는 융점과 결정화도가 낮아, 용단 실링 강도를 발현시키기 위해 바람직하게 사용할 수 있다.

폴리올레핀의 예로서는, 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE) 등을 들 수 있다. 폴리프로필렌을 사용하는 경우, 입체 규칙성은 특별히 한정되지 않고, 아이소택틱, 신디오택틱, 어택틱 중 어느 것이어도 되고, 각각이 임의의 비율로 포함되어 있어도 된다. 또한, 폴리에틸렌을 사용하는 경우, 그 밀도(분기도)는 특별히 한정되지 않고, 고밀도(HDPE), 직쇄상 저밀도(LLDPE), 저밀도(LDPE) 중 어느 것이어도 된다. 또한, 상기 호모폴리머 이외에도, 이종의 모노머를 2종류 이상 공중합한 원료를 사용해도 되고, 공중합에 사용되는 모노머로서는, 예를 들면 에틸렌이나 α―올레핀 등을 들 수 있고, α―올레핀으로서는, 프로필렌, 1－부텐, 1－펜텐, 1－헥센, 1－헵텐, 1－옥텐, 1－노넨, 1－데센, 4－메틸－1－펜텐, 4－메틸－1－헥센 등을 들 수 있다. 공중합의 형태는 랜덤 공중합, 블록 공중합 중 어느 것이어도 상관없다. 또한, 상기에 예로 든 원료 이외에도, 폴리올레핀 엘라스토머나 아이오노머를 사용해도 된다. 낮은 입체 규칙성 또는 공중합 폴리올레핀은 융점과 결정화도가 낮아, 용단 실링 강도를 발현시키기 위해 바람직하게 사용할 수 있다.

용단 실링층에는 미끄럼성을 양호하게 하기 위해 윤활제를 함유시키는 것도 가능하고, 함유 농도는 100 ppm 이상 2000 ppm 이하면 바람직하다. 윤활제의 농도가 100 ppm을 밑돌면 미끄럼성이 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 윤활제 농도는 2000 ppm을 초과해도 되지만, 그 이상의 미끄럼성 향상효과는 기대할 수 없다. 윤활제 농도는 200 ppm 이상 1900 ppm 이하면 보다 바람직하고, 300 ppm 이상 1800 ppm 이하면 더욱 바람직하다.

또한, 용단 실링층에는 표면의 습윤성과 미끄럼성을 양호하게 하기 위해 코로나 처리, 코팅 처리나 화염 처리 등을 실시한 층을 설치하는 것도 가능하며, 본 발명의 요건을 일탈하지 않는 범위에서 임의로 설치할 수 있다.

상기에 예로 든 종류의 플라스틱을 원료로 하여, 무연신, 일축연신, 이축연신 중 어느 하나로 제막한 필름을 임의로 사용할 수 있다.

1.4. 그 밖의 층

본 발명의 포장체에는, 전술한 레이저 인자층과 용단 실링층 이외의 층을 가지고 있어도 된다. 상기 「1.1. 층 구성, 두께」에서 기재한 가스 배리어층(투명, 불투명), 인쇄층에 대해서 설명한다.

1.4.1. 가스 배리어층

본 발명의 포장체로 임의로 적층할 수 있는 가스 배리어층은, 금속 또는 금속 산화물을 주된 구성성분으로 하는 무기 박막으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기 박막으로 이루어지는 가스 배리어에 더하여, 무기 박막층 아래(플라스틱 필름과 무기 박막 사이)에 설치하는 앵커 코트층, 무기 박막층 위에 설치하는 오버 코트층을 가지고 있어도 된다. 이들 층을 설치함으로써, 가스 배리어층과의 밀착성의 향상, 가스 배리어성의 향상 등을 기대할 수 있다.

가스 배리어층의 원료종은 특별히 한정되지 않고, 종래부터 공지의 재료를 사용할 수 있고, 목적하는 가스 배리어성 등을 만족시키기 위해 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 가스 배리어층의 원료종으로서는, 예를 들면, 규소, 알루미늄, 주석, 아연, 철, 망간 등의 금속, 이들 금속의 1종 이상을 포함하는 무기 화합물이 있고, 해당하는 무기 화합물로서는, 산화물, 질화물, 탄화물, 불화물 등을 들 수 있다. 이들 무기물 또는 무기 화합물은 단체로 사용해도 되고, 복수로 사용해도 된다.

가스 배리어층이 투명한 경우, 산화규소(SiOx), 산화알루미늄(AlOx)을 단체(일원체) 또는 병용(이원체)으로 사용할 수 있다. 무기 화합물의 성분이 산화규소와 산화알루미늄의 이원체로 이루어지는 경우, 산화알루미늄의 함유량은 20 질량% 이상 80 질량% 이하면 바람직하고, 25 질량% 이상 70 질량% 이하면 보다 바람직하다. 산화알루미늄의 함유량이 20 질량% 이하인 경우, 가스 배리어층의 밀도가 내려가, 가스 배리어성이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 산화알루미늄의 함유량이 80 질량% 이상이면, 가스 배리어층의 유연성이 저하되어 크랙이 발생하기 쉬워져, 결과적으로 가스 배리어성이 저하될 우려가 생기기 때문에 바람직하지 않다.

가스 배리어층에 사용하는 금속 산화물의 산소／금속의 원소비는, 1.3 이상 1.8 미만이면 가스 배리어성의 편차가 적어, 항상 우수한 가스 배리어성이 얻어지기 때문에 바람직하다. 산소／금속의 원소비는 산소 및 금속의 각 원소의 양을 X선 광전자 분광 분석법(XPS)으로 측정하여, 산소／금속의 원소비를 산출함으로써 구할 수 있다.

본 발명의 포장체에 바람직하게 사용할 수 있는 가스 배리어층의 두께는, 금속 또는 금속 산화물을 증착시켜서 가스 배리어층으로서 사용하는 경우, 2 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하면 바람직하다. 이 층의 두께가 2 ㎚를 밑돌면, 가스 배리어성이 저하되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 이 층의 두께가 100 ㎚를 윗돌아 도, 그에 상당하는 가스 배리어성의 향상효과는 없어, 제조 비용이 높아지기 때문에 바람직하지 않다. 무기 박막층의 두께는 5 ㎚ 이상 97 ㎚ 이하면 보다 바람직하고, 8 ㎚ 이상 94 ㎚ 이하면 더욱 바람직하다.

가스 배리어층을 금속박으로 하는 경우는, 금속박의 두께가 3 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하면 바람직하다. 이 층의 두께가 3 ㎛를 밑돌면, 가스 배리어성이 저하되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 이 층의 두께가 100 ㎚를 윗돌아도, 그에 상당하는 가스 배리어성의 향상효과는 없어, 제조 비용이 높아지기 때문에 바람직하지 않다. 무기 박막층(금속박)의 두께는 5 ㎛ 이상 97 ㎛ 이하면 보다 바람직하고, 8 ㎛ 이상 94 ㎛ 이하면 더욱 바람직하다.

가스 배리어층이 불투명한 경우, 알루미늄박의 접착, 또는 알루미늄의 증착에 의해 가스 배리어층을 형성할 수 있다. 알루미늄박의 두께는 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하면 바람직하다.

이와 같이 하여 설치한 가스 배리어 적층체는 온도 40℃, 상대습도 90%RH 환경하에서의 수증기 투과도가 0.05［g／(㎡·d)］이상 4［g／(㎡·d)］이하면 바람직하다. 수증기 투과도가 4［g／(㎡·d)］를 초과하면, 내용물을 포함하는 포장체로서 사용한 경우에, 내용물의 유통기한이 짧아져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 수증기 투과도가 0.05［g／(㎡·d)］보다 작은 경우는 가스 배리어성이 높아져, 내용물의 유통기한은 길어지기 때문에 바람직하나, 현재의 기술수준으로는 0.05［g／(㎡·d)］가 하한이다. 수증기 투과도의 하한이 0.05［g／(㎡·d)］여도 실용상은 충분하다고 할 수 있다. 수증기 투과도의 상한은 3.8［g／(㎡·d)］이면 바람직하고, 3.6［g／(㎡·d)］이면 보다 바람직하다.

또한, 가스 배리어 적층체는 온도 23℃, 상대습도 65%RH 환경하에서의 산소 투과도가 0.05［cc／(㎡·d·atm)］이상 4［cc／(㎡·d·atm)］이하면 바람직하다. 산소 투과도가 4［cc／(㎡·d·atm)］를 초과하면, 내용물의 유통기한이 짧아져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 산소 투과도가 0.05［cc／(㎡·d·atm)］보다 작은 경우는 가스 배리어성이 높아져, 내용물의 유통기한은 길어지기 때문에 바람직하나, 현재 기술수준으로는 산소 투과도가 0.05［cc／(㎡·d·atm)］가 하한이다. 산소 투과도의 하한이 0.05［cc／(㎡·d·atm)］여도 실용상은 충분하다고 할 수 있다. 산소 투과도의 상한은 3.8［cc／(㎡·d·atm)］이면 바람직하고, 3.6［cc／(㎡·d·atm)］이면 보다 바람직하다.

또한, 전술한 가스 배리어성 적층체 위에, 내찰과성이나 추가적인 가스 배리어성의 향상 등을 목적으로 오버 코트층을 설치하는 것도 가능하다.

오버 코트층의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 우레탄계 수지와 실란 커플링제로 이루어지는 조성물, 유기 규소 및 그의 가수분해물로 이루어지는 화합물, 히드록실기 또는 카르복실기를 갖는 수용성 고분자 등, 종래부터 공지의 재료를 사용할 수 있고, 목적하는 가스 배리어성 등을 만족시키기 위해 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

또한, 오버 코트층은 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 대전방지성, 자외선흡수성, 착색, 열안정성, 미끄럼성 등을 부여할 목적으로, 각종 첨가제가 1종류 이상 첨가되어 있어도 되고, 각종 첨가제의 종류나 첨가량은 소망하는 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

1.4.2. 인쇄층

본 발명의 포장체에는 레이저 조사에 의한 인자 이외에, 의장성을 향상시킬 목적으로 문자나 무늬를 마련해도 된다. 이들 문자나 무늬를 구성하는 재료로서는, 그라비아 인쇄용 잉크나 플렉소 인쇄용 잉크 등, 공지의 것을 사용할 수 있다. 인쇄층 수는 1층이어도 되고, 복수 층이어도 된다. 인쇄를 복수 색으로 하여 의장성을 향상시키기 위해서는, 복수 층으로 이루어지는 인쇄층이 있으면 바람직하다. 인쇄층은 최표층, 중간층 중 어느 것에 위치해도 상관없다.

2. 포장체의 특성

2.1. 컬러 L*값의 차(비인자부－인자부)

본 발명의 표장체는, 인자부와 비인자부의 컬러 L*값의 차의 절대값(이하, 간단히 「L*값의 차」라 칭하는 경우가 있다)이 1.0 이상 10.0 이하가 될 필요가 있다. 이 차가 1.0 미만이면, 인자부와 비인자부의 색조가 가까워져, 인자를 시인하는 것이 곤란해진다. 한편, L*값의 차가 10.0을 초과하면 인자는 시인하기 쉬워지는데, 그만큼 레이저 조사의 파워를 올릴 필요가 있어, 포장체로의 대미지가 커져 구멍 뚫림 등의 문제가 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. L*값의 차는 1.5 이상 9.5 이하면 보다 바람직하고, 2.0 이상 9.0 이하면 더욱 바람직하다.

2.2. 용단 실링 강도

본 발명의 포장체는 용단 실링 강도가 5 N／15 ㎜ 이상 40 N／15 ㎜ 이하가 될 필요가 있다. 실링 강도가 5 N／15 ㎜ 미만이면, 실링 부분이 용이하게 박리되기 때문에 바람직하지 않다. 실링 강도는 6 N／15 ㎜ 이상이면 보다 바람직하고, 7 N／15 ㎜ 이상이면 더욱 바람직하다. 실링 강도가 클수록 포장체로 하였을 때의 봉합성이 증가하여 바람직하나, 현재 상태에서 얻어지는 상한은 40 N／15 ㎜ 정도이다. 실링 강도의 상한은 30 N／15 ㎜여도 실용상은 충분하다.

2.3. 인자의 크기

본 발명의 포장체에 레이저로 형성되는 인자의 크기는, 높이 또는 폭 중 어느 하나가 0.2 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하면 바람직하다. 인간의 눈의 분해능은 0.2 ㎜ 정도로 알려져 있어, 문자의 크기가 0.2 ㎜를 밑돌면 컬러 L*값의 차가 1.0 미만이 되기 쉬어, 인자를 인식하는 것이 곤란해진다. 한편, 인자의 크기가 100 ㎜를 윗돌면 인자를 인식하는 것이 용이해져 바람직하지만, 인자 사이즈가 지나치게 크면 포장체에 기재되는 정보량이 적어져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 인자의 크기는 0.5 ㎜ 이상 90 ㎜ 이하면 보다 바람직하고, 1 ㎜ 이상 80 ㎜ 이하면 더욱 바람직하다.

2.4. 열수축률

본 발명의 포장체는 최내층끼리가 실링되어 있지 않은 임의의 부분을 절취하여 120℃의 열풍 중에서 30분간에 걸쳐 처리하였을 때, 포장체 평면의 임의의 적어도 일방향에 있어서의 열수축률이 －10% 이상 10% 이하면 바람직하다. 열수축률이 10%를 초과하면, 고온 환경하에 놓였을 때에 변형이 커져 원래의 형상을 유지할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 열수축률이 －10%를 밑도는 경우, 포장체가 신장되는 것을 의미하고 있어, 열수축률이 높은 경우와 동일하게 포장체가 원래의 형상을 유지하기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 포장체의 열수축률은 －9% 이상 9% 이하면 보다 바람직하고, －8% 이상 8% 이하면 더욱 바람직하다.

2.5. 인장 파단 강도

본 발명의 포장체는 용단 실링되어 있지 않은 임의의 부분을 절취하여 포장체 평면의 임의의 적어도 일방향에 있어서 인장 파단 강도를 측정하였을 때, 이것이 40 ㎫ 이상 400 ㎫이면 바람직하다. 인장 파단 강도가 40 ㎫을 밑돌면, 포장체가 외부로부터의 장력에 의해 용이하게 파단되기 때문에 바람직하지 않다. 인장 파단 강도의 하한은 50 ㎫이면 보다 바람직하고, 60 ㎫이면 더욱 바람직하다. 한편, 인장 파단 강도가 400 ㎫을 초과하면 기계 강도로서는 바람직한 것이지만, 본 발명의 기술수준에서는 400 ㎫이 상한이다. 인장 파단 강도는 300 ㎫이어도 실용상은 충분하다.

3. 제조 조건

3.1. 레이저 인자층

본 발명의 포장체를 구성하는 레이저 인자층은 아래에 예시되는 방법·조건으로 제조할 수 있다.

3.1.1 원료 혼합, 공급

본 발명의 포장체에 포함되는 레이저 인자층을 제조하는 데 있어서, 상기 「1.2.1. 레이저 인자 안료의 종류, 첨가량, 첨가방법」에서 기재한 레이저 인자 안료를 첨가할 필요가 있다.

레이저 인자 안료는 금속이기 때문에, 통상은 필름을 구성하는 수지보다도 비중이 크다. 압출기에 비중이 상이한 2종 이상의 원료를 혼합하여 투입하면, 원료의 공급에 편차(편석)가 발생하기 쉬워진다. 이 편차를 방지하기 위해, 압출기 바로 위의 배관이나 호퍼에 교반기를 설치하거나, 또는 베이스 수지가 충전된 압출기 바로 위 호퍼의 내부에 배관(이너 파이프)을 삽입하여 레이저 인자 안료를 공급하는, 원료의 입체압을 커트하는 진가사를 각 원료 호퍼에 설치하는 등의 대책을 강구하여 용융 압출하는 것이 바람직하다.

3.1.2. 용융 압출

레이저 인자층은 상기 「3.1.1. 원료 혼합, 공급」에서 공급된 원료를 압출기로부터 용융 압출하여 미연신의 필름을 형성하고, 그것을 아래에 나타내는 소정의 공정을 거쳐 얻을 수 있다. 또한, 레이저 인자층과 용단 실링층을 적층시키는 경우, 압출공정에서 적층하는 것이 바람직하다. 적층방법으로서는 공압출법을 채용하는 것이 바람직하고, 이것은 각 층의 원료가 되는 수지를 각각 별도의 압출기에 의해 용융 압출하고, 수지 유로의 도중에 피드블록 등을 사용하여 접합시키는 방법이다. 또한, 레이저 인자층을 압출한 후부터 권취까지의 임의의 공정에 있어서, 실링층이 되는 수지를 슬롯 다이로부터 용융 압출하여 적층시키는 압출 라미네이트를 채용하는 것도 가능하다.

원료 수지의 용융 압출의 방법으로서는 공지의 방법을 사용할 수 있고, 배럴과 스크루가 구비된 압출기를 사용하는 방법이 바람직하다. 용융 시에 수분의 영향으로 분해되는 원료(폴리에스테르 등)의 경우는 사전에, 호퍼 드라이어, 패들 드라이어 등의 건조기, 또는 진공 건조기를 사용하여 수분율이 100 ppm 이하, 보다 바람직하게는 90 ppm 이하, 더욱 바람직하게는 80 ppm 이하가 될 때까지 건조하는 것이 바람직하다. 이와 같이 원료를 건조시킨 후, 압출기에 의해 용융된 수지를 급랭함으로써 미연신 필름을 얻을 수 있다. 압출은 T 다이법, 튜블러법 등, 기존의 임의의 방법을 채용할 수 있다.

그 후, 압출로 용융된 필름을 급랭함으로써, 미연신의 필름을 얻을 수 있다. 또한, 용융 수지를 급랭하는 방법으로서는, 용융 수지를 구금으로부터 회전 드럼 상으로 캐스팅하여 급랭 고화함으로써, 실질적으로 미배향의 수지 시트를 얻는 방법을 바람직하게 채용할 수 있다. 인자층이 되는 필름은 무연신, 일축연신(세로(길이)방향, 가로(폭)방향 중 적어도 어느 일방향으로의 연신), 이축연신 중 어느 방식으로 제막되어도 된다. 단, 기계 강도를 고려하면, 일축연신이면 바람직하고, 이축연신이면 보다 바람직하다. 연신 필름으로 함으로써, 레이저 인자 안료를 사용하는 것에 의한 기계적 강도의 저하를 방지하고, 내마모성을 향상할 수 있다.

아래에서는 처음에 종연신, 다음으로 횡연신을 실시하는 종연신―횡연신에 의한 축차 이축연신법에 주안을 두고 설명하지만, 순서를 반대로 하는 횡연신―종연신이어도, 주 수축방향이 바뀔 뿐이기 때문에 상관없다. 또한, 세로방향과 가로방향을 동시에 연신하는, 동시 이축연신법이어도 상관없다.

3.1.3. 제1 (종)연신

제1 방향(세로 또는 길이방향)의 연신은, 필름을 복수의 롤군을 연속적으로 배치한 종연신기로 도입하면 된다. 종연신에 있어서는, 예열 롤로 필름을 예비 가열하는 것이 바람직하다. 예비 가열의 온도로서는, 필름을 구성하는 플라스틱의 유리 전이 온도(Tg) 또는 융점(Tm)을 기준으로 하여, Tg∼융점 Tm＋50℃ 사이에서 설정한다. 예비 가열 온도가 Tg보다도 낮으면, 세로방향으로 연신할 때 연신하기 어려워져, 파단이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 가열온도가 Tm＋50℃보다 높으면, 롤에 필름이 점착되기 쉬워져, 필름이 휘감기기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.

필름이 Tg∼Tm＋50℃가 되면 종연신을 행한다. 종연신배율은 1배 이상 5배 이하로 하면 된다. 1배는 종연신을 하고 있지 않다고 하는 것이기 때문에, 가로 일축연신 필름을 얻는 데는 세로의 연신배율을 1배로, 이축연신 필름을 얻는 데는 1.1배 이상의 종연신이 된다. 종연신배율을 1.1배 이상으로 함으로써, 인자층 중에 공동이 발현하기 때문에 바람직하다. 종연신배율의 상한은 몇배여도 상관없으나, 지나치게 높은 종연신배율이면 다음의 횡연신에서 파단이 발생하기 쉬워지기 때문에 10배 이하인 것이 바람직하다. 종연신배율은 1.2배 이상 9.8배 이하면 보다 바람직하고, 1.4배 이상 9.6배 이하면 더욱 바람직하다.

3.1.4. 제2 (횡)연신

제1 (종)연신 후, 텐터 내에서 필름의 폭방향(길이방향과 직교하는 방향)의 양쪽 끝을 클립에 의해 파지한 상태로, Tg∼Tm＋50℃에서 2∼13배 정도의 연신배율로 횡연신을 행하는 것이 바람직하다. 가로방향의 연신을 행하기 전에는, 예비 가열을 행하여 두는 것이 바람직하고, 예비 가열은 표시재료 또는 포장체 표면온도가 Tg∼Tm＋50℃가 될 때까지 행하면 된다.

횡연신배율은 2.2배 이상 12.8배 이하면 보다 바람직하고, 2.4배 이상 12.6배 이하면 보다 바람직하다. 또한, 종연신과 횡연신에서는, 연신속도가 상이하기(종연신 쪽이 연신속도는 빠르기) 때문에, 바람직한 연신배율의 범위는 상이하다. 종연신과 횡연신의 배율을 곱한 면적배율은 2.2배 이상 64배면 바람직하다.

횡연신 후에는, 필름을 적극적인 가열조작을 실행하지 않는 중간 구역을 통과시키는 것이 바람직하다. 텐터의 횡연신 구역에 대해, 그 다음의 최종 열처리 구역에서는 온도가 높기 때문에, 중간 구역을 설치하지 않으면 최종 열처리 구역의 열(열풍 그 자체나 복사열)이 횡연신공정으로 흘러들어가 버린다. 이 경우, 횡연신 구역의 온도가 안정하지 않기 때문에, 물성에 편차가 생기게 된다. 이에, 횡연신 후의 필름은 중간 구역을 통과시켜서 소정 시간을 경과시킨 후, 최종 열처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이 중간 구역에 있어서는, 필름을 통과시키지 않은 상태로 직사각형상의 종이조각을 늘어뜨렸을 때, 그 종이조각이 거의 완전하게 연직방향으로 아래로 드리워지도록, 필름의 주행에 수반되는 수반류, 횡연신 구역이나 최종 열처리 구역으로부터의 열풍을 차단하는 것이 중요하다. 중간 구역의 통과시간은 1초∼5초 정도면 충분하다. 1초보다 짧으면, 중간 구역의 길이가 불충분해져, 열의 차단효과가 부족하다. 한편, 중간 구역은 긴 쪽이 바람직하나, 너무 길면 설비가 커져 버리기 때문에, 5초 정도면 충분하다.

3.1.5. 열처리

중간 구역의 통과 후에는 열처리 구역에서, 100∼280℃에서 열처리하면 바람직하다. 열처리에서는 필름의 결정화가 촉진되기 때문에, 연신공정에서 발생한 열수축률을 저감시킬 수 있을 뿐 아니라, 인장 파단 강도가 증가하기 쉬워진다. 열처리온도가 100℃ 미만이면, 필름의 열수축률이 증가하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 열처리온도가 280℃를 초과하면, 필름이 융해되기 쉬워지고, 인장 파단 강도가 저하되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 열처리온도는 110℃∼270℃면 보다 바람직하고, 120℃∼260℃면 더욱 바람직하다.

열처리 구역의 통과시간은 2초 이상 20초 이하면 바람직하다. 통과시간이 2초 이하면, 필름의 표면온도가 설정온도에 도달하지 않은 채로 열처리 구역을 통과해 버리기 때문에, 열처리의 의미를 이루지 못하게 된다. 통과시간은 길면 길수록 열처리의 효과가 올라가기 때문에, 5초 이상이면 보다 바람직하다. 단, 통과시간을 길게 하고자 하면, 설비가 거대화되어 버리기 때문에, 실용상은 20초 이하면 충분하다.

열처리 시, 텐터의 클립 간 거리를 임의의 배율로 단축하는 것(폭방향으로의 릴랙스)에 의해 폭방향의 열수축률을 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 최종 열처리에서는, 0% 이상 10% 이하의 범위에서 폭방향으로의 릴랙스를 행하면 바람직하다(릴랙스율 0%는 릴랙스를 행하지 않는 것을 가리킨다). 폭방향으로의 릴랙스율이 높을수록 폭방향의 수축률은 내려가지만, 릴랙스율(횡연신 직후 필름의 폭방향으로의 수축률)의 상한은 사용하는 원료나 폭방향으로의 연신 조건, 열처리온도에 의해 결정되기 때문에, 이를 초과하여 릴랙스를 실시하는 것은 불가능하다. 본 발명의 표시재료를 구성하는 레이저 인자층에 있어서는, 폭방향으로의 릴랙스율은 10%가 상한이다. 또한, 열처리 시에, 길이방향에 있어서의 클립 간 거리를 임의의 배율로 단축하는 것(길이방향으로의 릴랙스)도 가능하다.

3.1.6. 냉각

열처리 구역 통과 후에는, 냉각 구역에서 10℃ 이상 50℃ 이하의 냉각풍을 사용하여, 통과시간 2초 이상 20초 이하에서 필름을 냉각하는 것이 바람직하다.

후에는 필름 양단부를 재단 제거하면서 권취하면, 필름 롤이 얻어진다.

3.2. 가스 배리어층

아래에서는, 본 발명의 포장체에 임의로 설치할 수 있는 가스 배리어층의 제조방법에 대해서 설명한다.

가스 배리어층의 성막방법은 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한 공지의 제조방법을 채용할 수 있다. 공지의 제조방법 중에서도, 증착법을 채용하는 것이 바람직하다. 증착원으로서의 예는, 진공 증착법, 스퍼터법, 이온 플레이팅 등의 PVD법(물리 증착법), 또는, CVD법(화학 증착법) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 진공 증착법과 물리 증착법이 바람직하고, 생산의 속도나 안정성의 관점에서는 특히 진공 증착법이 바람직하다. 진공 증착법에 있어서의 가열방식으로서는, 저항 가열, 고주파 유도 가열, 전자 빔 가열 등을 사용할 수 있다. 또한, 반응성 가스로서, 산소, 질소, 수증기 등을 도입하거나, 오존 첨가, 이온 어시스트 등의 수단을 사용한 반응성 증착을 사용하거나 해도 된다. 또한, 기판에 바이어스 등을 가하거나, 기판 온도를 상승 또는 냉각하는 등, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한 성막 조건을 변경해도 된다.

여기서는, 진공 증착법에 의한 가스 배리어층의 성막방법을 설명한다. 가스 배리어층을 성막할 때, 본 발명의 포장체를 형성하는 필름(레이저 인자층 등)을 가스 배리어층의 제조장치로 금속 롤을 매개로 반송한다. 가스 배리어층의 제조장치의 구성예로서는, 권출 롤, 코팅 드럼, 권취 롤, 전자 빔 총, 도가니, 진공 펌프로 이루어진다. 필름은 권출 롤에 세팅되어, 코팅 드럼을 거쳐 권취 롤로 권취된다. 필름의 패스라인(가스 배리어층의 제조장치 내)은 진공 펌프에 의해 감압되어 있어, 도가니에 세팅된 무기 재료가 전자 총으로부터 발사된 빔에 의해 증발되어, 코팅 드럼을 통과하는 필름으로 증착된다. 무기 재료의 증착 시, 필름에는 열이 가해지고, 또한 권출 롤과 권취 롤 사이에서 장력도 가해진다. 필름에 가해지는 온도가 지나치게 높으면, 필름의 열수축이 커질 뿐 아니라, 연화가 진행되기 때문에, 장력에 의한 신장 변형도 발생하기 쉬워진다. 또한, 증착공정을 거친 후에 필름의 온도 강하(냉각)가 커지고, 팽창 후의 수축량(열수축과는 상이함)이 커지며, 가스 배리어층에 크랙이 생겨 목적하는 가스 배리어성을 발현하기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 필름에 가해지는 온도는 낮을수록, 필름의 변형은 억제되기 때문에 바람직하나, 무기 재료의 증발량이 적어짐으로써 가스 배리어층의 두께가 저하되기 때문에, 목적하는 가스 배리어성을 만족시킬 수 없게 될 우려가 발생한다. 필름에 가해지는 온도는 100℃ 이상 180℃ 이하면 바람직하고, 110℃ 이상 170℃ 이하면 보다 바람직하며, 120℃ 이상 160℃ 이하면 더욱 바람직하다.

3.3. 오버 코트층

아래에서는, 본 발명의 포장체에 임의로 설치할 수 있는 오버 코트층의 제조방법에 대해서 설명한다.

오버 코트층을 성막할 때, 본 발명의 포장체를 형성하는 필름(레이저 인자층 등)을 코팅 설비로 금속 롤을 매개로 반송한다. 설비의 구성예로서는, 권출 롤, 코팅공정, 건조공정, 권취공정을 들 수 있다. 오버 코트 시, 권출 롤에 세팅된 필름이 금속 롤을 매개로 코팅공정과 건조공정을 거쳐, 최종적으로 권취 롤까지 도입된다. 코팅방법은 특별히 한정되지 않고, 그라비아 코트법, 리버스 코트법, 딥핑법, 롤 코트법, 에어 나이프 코트법, 콤마 코트법, 스크린 인쇄법, 스프레이 코트법, 그라비아 오프셋법, 다이 코트법, 바 코트법 등, 종래 공지의 방법을 채용할 수 있어, 소망하는 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 이들 중에서도, 그라비아 코트법, 리버스 코트법, 바 코트법이 생산성의 관점에서 바람직하다. 건조방법은 열풍 건조, 열 롤 건조, 고주파 조사, 적외선 조사, UV 조사 등, 가열하는 방법을 1종류 또는 2종류 이상 조합해서 사용할 수 있다.

건조공정에서는 필름이 가열되고, 또한 금속 롤 간에서 장력도 가해진다. 건조공정에서 필름이 가열되는 온도가 지나치게 높으면, 필름의 열수축이 커질 뿐 아니라, 연화가 진행되기 때문에, 장력에 의한 신장 변형도 발생하기 쉬워지고, 필름의 가스 배리어층에 크랙이 발생하기 쉬워진다. 또한, 건조공정을 나온 후에 필름의 온도 강하(냉각)가 커지고, 그 만큼 팽창 후의 수축량(열수축과는 상이함)이 커져, 가스 배리어층이나 오버 코트층에 크랙이 생겨 목적하는 가스 배리어성을 만족시키기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 필름이 가열되는 온도는 낮을수록, 필름의 변형은 억제되기 때문에 바람직하지만, 코팅액의 용매가 건조되기 어려워지기 때문에, 목적하는 가스 배리어성을 만족시키지 못할 우려가 생긴다. 필름이 가열되는 온도는 60℃ 이상 200℃ 이하면 바람직하고, 80℃ 이상 180℃ 이하면 보다 바람직하며, 100℃ 이상 160℃ 이하면 더욱 바람직하다.

3.5. 제대 조건

본 발명의 포장을 제대하는 방법으로서는, 용단 실링을 채용할 필요가 있다. 용단 실링은, 예를 들면, 포장체의 좌우 끝 가장자리를 가열한 블레이드(용단 블레이드)에 의해 열 실링하는 것(사이드 실링 또는 사이드 웰딩)으로 성립한다. 단, 포장체의 형상에는 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 직사각형, 정사각형, 삼각형 등 임의의 형상을 채용할 수 있다. 용단 실링에 사용하는 기기와 조건은 종래 공지의 것을 임의로 채용할 수 있고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 특별히 한정되는 것은 아니다.

용단 실링 조건의 일례로서는, 용단 블레이드 온도, 블레이트 끝의 각도, 제대속도(용단 블레이드의 스트로크 빈도)를 들 수 있다. 구체적으로는, 용단 블레이드의 온도는 300℃ 이상 450℃ 이하면 바람직하다. 용단 블레이드의 온도는 사용하는 필름의 융점에 따라 바뀌나, 전술한 폴리에스테르와 폴리올레핀의 융점이 110℃ 이상 300℃ 이하로, 이것보다도 높게 설정할 필요가 있다. 용단 블레이드의 온도가 300℃ 미만이면 용단 불량이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 용단 블레이드의 온도가 450℃를 초과하면 용단 불량은 발생하기 어려워지는데, 용단 부분의 필름이 열수축에 의해 변형되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 용단 블레이드의 온도는 310℃ 이상 440℃ 이하면 보다 바람직하고, 320℃ 이상 430℃ 이하면 더욱 바람직하다.

용단 블레이드의 블레이드 끝의 각도는 수평방향(필름이 흐르는 방향)에 대해 50°이상 130°이하면 바람직하다. 블레이드 끝의 각도가 50°를 밑돌거나, 또는 130°를 윗돌면, 필름의 용단부에 대해 열전달 효율이 나빠져 용단 실링 강도가 저하되어 버리기 때문에 바람직하지 않다. 블레이드 끝의 각도는 52°이상 128°이하면 보다 바람직하고, 54°이상 126°이하면 더욱 바람직하다.

제대속도는 60개／분 이상 240개／분 이하면 바람직하다. 제대속도가 60개／분 미만이면, 포장체의 생산성이 극단적으로 저하되어 버리기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 제대속도가 240개／분이면, 용단 불량이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 제대속도는 65개／분 이상 235개／분 이하면 보다 바람직하고, 70개／분 이상 230개／분 이하면 더욱 바람직하다.

3.6. 레이저 인자 조건

본 발명의 포장체에 레이저로 인자하는 데 사용할 수 있는 레이저의 종류(파장)로서는, 예를 들면 CO₂ 레이저(10600 ㎚), YAG 레이저(1064 ㎚), YVO₄ 레이저(1064 ㎚), 파이버 레이저(1064, 1090 ㎚), 그린 레이저(532 ㎚), UV 레이저(355 ㎚)를 들 수 있다. 이들 중에서, 본 발명의 인자에 사용하는 레이저의 종류로서는 특별히 한정되지 않으나, CO₂ 레이저는 플라스틱을 달구어서 끊기 위해 사용되는 경우가 많고, 본 발명의 취지인 인자와는 상이한 목적으로 사용되는 경우가 많기 때문에, 레이저원으로서는 바람직하지 않다. YAG 레이저, YVO₄ 레이저, 파이버 레이저, 그린 레이저, UV 레이저가 레이저원으로서 바람직하고, YAG 레이저, 파이버 레이저, UV 레이저가 보다 바람직하다. 레이저 인자에는 시판의 장치를 사용할 수 있고, 대표예로서 브라더 인더스트리얼 프린팅사 제조 LM－2550(YAG 레이저), 오므론 제조 MX－Z2000H－V1(파이버 레이저), 트로텍 제조 8028 Trotec Speedy 100 flexx(파이버 레이저), 키엔스 제조 MD－X1000(YVO₄ 레이저), MD－U1000C(UV 레이저) 등을 들 수 있다.

레이저의 인자 조건에 대해서는, 장치 메이커나 기종별로 사양이나 설정할 수 있는 조건이 상이하고, 또한 인자하는 필름에 따라서도 상이하기 때문에 일률적으로는 말할 수 없으나, 키엔스 제조 MD－U1000C(UV 레이저, 파장 355 ㎚)를 예로 들자면 아래와 같다.

레이저 파워는 장치 사양 최대 13 W에 대해 출력 20% 이상 80% 이하가 바람직하다. 출력 20% 미만이면 인자 농도가 저하되어 버려, 시인성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 출력이 80% 이상이면, 표시체에 구멍 뚫림이 발생해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 출력은 25% 이상 75% 이하면 보다 바람직하고, 30% 이상 70% 이하면 더욱 바람직하다. 펄스 주파수는 10 ㎑ 이상 100 ㎑ 이하면 바람직하다. 주파수가 10 ㎑를 밑도는 경우, 1 조사당 레이저 에너지가 높아져 버려 인자부의 두께 감소율이 80 vol%를 윗돌기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 반대로 주파수가 100 ㎑를 윗돌면, 인자부의 두께 감소율은 80 vol% 이하로 하기 쉬워지는데, 인자부의 컬러 L*값의 차를 1 이상으로 하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 15 ㎑ 이상 95 ㎑ 이하면 보다 바람직하고, 20 ㎑ 이상 90 ㎑ 이하면 더욱 바람직하다. 스캔 스피드는 10 ㎜／초 이상 3000 ㎜／초 이하면 바람직하다. 스캔 스피드가 10 ㎜／초를 밑돌면 인자속도가 극단적으로 저하되기 때문에, 표시체의 생산속도가 느려져 바람직하지 않다. 한편, 스캔 스피드가 3000 ㎜／초를 윗돌면, 인자 농도가 저하되어 컬러 L*값의 차를 1 이상으로 하기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 스캔 스피드는 100 ㎜／초 이상 2900 ㎜／초 이하면 보다 바람직하고, 200 ㎜／초 이상 2800 ㎜／초 이하면 더욱 바람직하다.

실시예

다음으로, 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시예의 태양에 전혀 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하는 것이 가능하다.

＜폴리올레핀 원료＞

＜폴리올레핀 A＞

폴리올레핀 A로서, 호모폴리프로필렌인 FS2011DG3(스미토모 화학 주식회사 제조)를 사용하였다.

＜폴리올레핀 B＞

폴리올레핀 B로서, 프로필렌·부텐－1 공중합체(공중합비 25 몰%)인 SPX78J1(스미토모 화학 주식회사 제조)을 사용하였다.

＜폴리올레핀 C＞

폴리올레핀 A에 레이저 인자 안료로서 CaCO₃를 30 질량%, TiO₂를 5 질량% 반죽하여 넣어, 폴리올레핀 C로 하였다.

＜폴리올레핀 D＞

폴리올레핀 A에 레이저 안료로서 TOMATEC COLOR42－920A(주성분 Bi₂O₃, 토칸 머티리얼·테크놀로지사 제조)를 5 질량%로 반죽하여 넣어, 폴리올레핀 D로 하였다.

＜폴리올레핀 E＞

폴리올레핀 A에 윤활제로서 SiO₂를 15000 ppm 반죽하여 넣어, 폴리올레핀 E로 하였다.

＜폴리에스테르 원료＞

[폴리에스테르 A]

폴리에스테르 A로서, 호모폴리에틸렌테레프탈레이트인 RE553(도요보 주식회사 제조)를 사용하였다.

[폴리에스테르 B]

폴리에스테르 B로서, 네오펜틸글리콜 공중합체(공중합비 30 몰%)인 SR173(도요보 주식회사 제조)를 사용하였다.

[폴리에스테르 C]

폴리에스테르 C로서, 폴리에스테르 A에 TiO₂를 50 질량% 반죽하여 넣어, 폴리에스테르 C로 하였다.

[폴리에스테르 D]

폴리에스테르 D로서, 폴리에스테르 A에 레이저 안료로서 TOMATEC COLOR42－920A(주성분 Bi₂O₃, 토칸 머티리얼·테크놀로지사 제조)를 5 질량%로 반죽하여 넣어, 폴리에스테르 D로 하였다.

[폴리에스테르 E]

폴리에스테르 E로서, 호모폴리에틸렌테레프탈레이트에 SiO₂를 7000 ppm 반죽하여 넣은 RE555(도요보 주식회사 제조)를 사용하였다.

각 폴리올레핀 원료, 폴리에스테르 원료의 조성을 표 1에 나타낸다.

[실시예 1]

A층의 원료로서 폴리올레핀 A와 폴리올레핀 D와 폴리올레핀 E를 질량비 92：3：5로 혼합하고, B층의 원료로서 폴리올레핀 B와 폴리올레핀 E를 질량비 95：5로 혼합하였다.

A층 및 B층의 혼합 원료는 각각 별도의 스크루 압출기에 투입하여 용융시켜서 T 다이로부터 압출하였다. 각각의 용융 수지는 유로의 도중에 피드블록에 의해 접합시켜서 T 다이로부터 토출하고, 표면온도 30℃로 설정한 칠롤 상에서 냉각하면서 인취하여 미연신의 적층 필름을 얻었다. 적층 필름은 A층과 B층의 두께 비율이 95／5가 되도록 토출량을 조정하였다.

냉각 고화하여 얻은 미연신의 적층 필름을 복수의 롤군을 연속적으로 배치한 종연신기에 도입하고, 예열 롤 상에서 필름온도가 125℃가 될 때까지 예비 가열한 후에 3.8배로 연신하였다.

종연신 후의 필름을 횡연신기(텐터)에 도입하여 표면온도가 155℃가 될 때까지 8초간의 예비 가열을 행한 후, 폭방향(가로방향)으로 8.6배 연신하였다. 횡연신 후의 필름은 그대로 중간 구역으로 도입하여, 1.0초에 통과시켰다. 또한, 텐터의 중간 구역에 있어서는, 필름을 통과시키지 않은 상태에서 직사각형상의 종이조각을 늘어뜨렸을 때, 그 종이조각이 거의 완전하게 연직방향으로 아래로 드리워지도록, 열처리 구역으로부터의 열풍과 횡연신 구역으로부터의 열풍을 차단하였다.

그 후, 중간 구역을 통과한 필름을 열처리 구역으로 도입하고, 160℃에서 9초간 열처리하였다. 이때, 열처리를 행하는 동시에 필름 폭방향의 클립 간격을 좁힘으로써, 폭방향으로 3% 릴랙스 처리를 행하였다. 최종 열처리 구역을 통과 후에는 필름을 30℃의 냉각풍으로 5초간 냉각하였다. 양쪽 가장자리부를 재단 제거하여 폭 600 ㎜로 롤형상으로 권취함으로써, 두께 30 ㎛의 이축연신 필름을 소정의 길이에 걸쳐 연속적으로 제조하였다.

얻어진 필름 롤으로부터 필름을 조출(繰出)하고, B층끼리가 포개지도록 하여 접는 선이 흐름방향을 따르도록 반절기(半折機)를 사용하여 연속적으로 반절하였다. 이 반절된 필름을 용단 실링기(교에이 인쇄 기계 재료(주) 제조：PP500형)로 도입하여, 필름의 폭방향을 따르도록 연속적으로 용단 실링하고, A4 사이즈(흐름방향 210 ㎜×폭방향 300 ㎜) 포장체를 제작하였다. 또한, 용단 실링 조건은 용단 블레이드 온도 400℃, 블레이드 끝의 각도 60°, 제대속도 120개／분으로 하였다.

얻어진 포장체에는, 파장 1064 ㎚의 파이버 레이저(트로텍사 제조 레이저 마커 8028 Trotec Speedy 100 flexx)를 사용하여, 펄스 주파수 30 ㎑, 스캔 스피드 1500 ㎜／분, 출력 80%로 필름의 중앙부에 「12345ABCDE」로 인자하여 표시체를 제작하였다. 1 문자당 크기는 높이 약 8 ㎜×폭 약 5 ㎜로 하였다.

제작한 레이저 인자 부착 포장체의 제조 조건과 평가결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 2∼4]

실시예 2∼4도 실시예 1과 동일하게 하여, 각종 조건을 변경한 포장체를 제작하였다. 각 실시예에 있어서의 레이저 인자 부착 제조 조건과 평가결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 1]

폴리프로필렌 필름인 도요보 주식회사 제조 파일렌 필름(등록상표) P5562－30 ㎛ 한쪽 면 상에, 백색 잉크층을 그라비아 롤로 코팅함으로써 레이저 인자층을 형성하여 적층체로 하였다. 백색 잉크층은 메틸에틸케톤과 이소프로필알코올과 폴리우레탄과 TiO₂를 11：3：38：48 질량%가 되도록 혼합하여 제작하였다. 또한, 레이저 인자층의 두께는 3 ㎛였다. 이 적층체의 양쪽 가장자리부를 재단 제거하여 폭 600 ㎜로 롤형상으로 권취함으로써, 두께 33 ㎛의 필름을 소정의 길이에 걸쳐 연속적으로 제조하였다.

얻어진 필름 롤으로부터 필름을 조출하고, TiO₂ 도포면이 포개지도록 하여 접는 선이 흐름방향을 따르도록 반절기를 사용하여 연속적으로 반절하였다. 이 반절된 필름을 용단 실링기(교에이 인쇄 기계 재료(주) 제조：PP500형)로 도입하고, 필름의 폭방향을 따르도록 연속적으로 용단 실링하고, A4 사이즈(흐름방향 210 ㎜×폭방향 297 ㎜) 포장체를 제작하였다. 또한, 용단 실링 조건은 용단 블레이드 온도 400℃, 블레이드 끝의 각도 60°, 제대속도 120개／분으로 하였다.

얻어진 포장체에는 파장 355 ㎚의 UV 레이저(키엔스사 제조 레이저 마커 MD－U1000C)를 사용하여, 펄스 주파수 40 ㎑, 스캔 스피드 2000 ㎜／분, 출력 30%로 필름의 중앙부에 「12345ABCDE」라고 인자하였다. 1 문자당 크기는 높이 약 3 ㎜×폭 약 3 ㎜로 하였다.

[비교예 2]

비교예 1과 동일하게 하여 얻어진 TiO₂를 도포한 적층체에 대해서, TiO₂ 도포면과는 반대쪽이 포개지도록 하여 접는 선이 흐름방향을 따르도록 반절기를 사용하여 연속해서 반절하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 용단 실링과 레이저 인자를 행하였다. 제작한 레이저 인자 부착 포장체의 제조 조건과 평가결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 3]

폴리프로필렌 필름인 도요보 주식회사 제조 파일렌 필름(등록상표) P5562－30 ㎛의 한쪽 면이 포개지도록 하여 접는 선이 흐름방향을 따르도록 반절기를 사용하여 연속적으로 반절하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 용단 실링과 레이저 인자를 행하였다. 제작한 레이저 인자 부착 포장체의 제조 조건과 평가결과를 표 2에 나타낸다.

＜포장체의 평가방법＞

포장체의 평가방법은 아래와 같다. 비인자 부분의 샘플은, 인자 부분이나 용단 실링 부분에서 1 ㎜ 이상 떨어진 부분을 잘라내어, 샘플로서 사용하였다.

[두께]

마이크로미터(파인류프사 제조 밀리트론 1254D)를 사용하여, 5점을 측정하고, 그 평균값을 구하였다.

[컬러 L*값(인자부, 비인자부)]

분광식 색차계(닛폰 덴쇼쿠 주식회사 제조, ZE－6000)를 사용하여, 반사법에 의해 필름 샘플 1장으로 인자부와 비인자부 각각의 L*값을 측정하였다. 인자부의 측정방법은 구체적으로 아래와 같다.

「12345ABCDE」로 인자되어 있는 문자 중, 「B」 전부가 들어가도록 사방이 3 ㎝인 샘플을 잘라내어 측정하였다(이때, 「B」 이외의 문자가 들어가도 된다). 또한, 색차계의 측정 광원에는 6φ 시료대(측정광이 닿는 개구부가 직경 약 1 ㎝)와 6φ 견구를 사용하여, 시료대의 개구부에 문자 「B」가 들어가도록 하였다. 또한, 인자가 시료대의 개구부에 다 들어가지 않는(비어져 나오는) 경우, 필요에 따라 시료대를 변경해도 된다(예를 들면, 10φ, 30φ 등). 가령 인자가 비어져 나왔다고 하더라도, 인자의 일부가 시료대의 개구부에 들어가 측정광이 닿으면 된다.

또한, 비인자부에 대해서는, 인자되어 있지 않은 부분으로부터 사방이 3 ㎝인 샘플을 잘라내고, 색차계의 견구와 시료대에는 6φ의 것을 사용하여 컬러 L*값을 측정하였다. 또한, 색차계의 견구와 시료대는 필요에 따라 10φ, 30φ 등으로 변경해도 되고, 그 경우의 샘플 사이즈는 시료대의 개구부를 덮도록(측정광이 새지 않도록) 하면 임의의 사이즈여도 된다.

[용단 실링 강도]

용단 실링한 부분(한쪽 300 ㎜×2＝양쪽 600 ㎜)으로부터, 용단 실링선을 따른 방향(샘플 폭)을 15 ㎜, 샘플 폭과의 직교방향(인장방향)을 100 ㎜로 한 사이즈의 샘플을 포장체의 임의의 위치로부터 합계 10개 샘플링하였다. JIS Z1707에 준거하여, 이 샘플을 180도로 열어 그 양단을 만능 인장시험기 「오토그래프 AG－Xplus」(시마즈 제작소 제조)에 세팅하였다. 척간 거리는 50 ㎜, 인장속도는 200 ㎜／분으로 하여 인장시험을 행하고, 용단 실링부가 파단되었을 때의 박리 강도를 측정하였다. 박리 강도의 최대값을 용단 실링 강도로 하고, 샘플 폭 15 ㎜당 강도(N／15 ㎜)로 기록하여, 샘플 10개의 평균값을 용단 실링 강도의 평균값으로 하였다.

또한, 포장체 사이즈의 제한에 의해 샘플 길이를 100 ㎜ 이상으로 잘라낼 수 없을 때는, 그 이하의 길이(예를 들면 50 ㎜ 등)로 해도 된다. 이 경우, 한쪽 척에 적어도 샘플을 잡는 길이를 5 ㎜ 이상 설치하면 척간 거리를 50 ㎜ 이하(예를 들면, 샘플 길이가 50 ㎜인 경우, 척간 거리 40 ㎜)로 해도 된다.

[인자 사이즈]

「12345ABCDE」로 인자되어 있는 문자 중, 「345ABC」의 높이와 폭에 대해서, 스테인리스 곧은자(고쿠요 주식회사 제조 TZ－RE15)를 사용하여, 육안으로 0.5 ㎜ 간격으로 계측하여 그 평균값을 인자 사이즈로 하였다. 인자의 크기가 0.5 ㎜를 밑도는 경우는 별도로, HIROX사 제조 디지털 현미경 RH－2000을 사용하여 인자의 크기를 계측하였다. 인자 사이즈의 계측에는, HIROX사 제조 디지털 현미경 RH－2000에 부속된 소프트웨어를 사용하였다.

[열수축률]

필름을 10 ㎝×10 ㎝의 정사각형으로 재단하고, 120℃의 열풍 중에 무하중 상태로 30분간 폭로하여 수축시킨 후, 필름의 세로 및 가로방향의 치수를 측정하여, 아래 식 1에 따라 각 방향의 수축률을 구하였다. 또한, 측정은 2회 행하고, 그 평균값을 구하였다.

[인장 파단 강도]

JIS K7113에 준거하여, 측정방향이 140 ㎜, 측정방향과 직교하는 방향(필름 폭방향)이 20 ㎜인 직사각형상의 필름 샘플을 제작하였다. 만능 인장시험기 「오토그래프 AG－Xplus」(시마즈 제작소 제조)를 사용하여, 시험편의 양단을 척으로 한쪽 20 ㎜씩 파지(척간 거리 100 ㎜)하고, 분위기온도 23℃, 인장속도 200 ㎜／min의 조건에서 인장시험을 행하여, 인장 파단 시의 강도(응력)를 인장 파단 강도(㎫)로 하였다. 또한, 측정방향은 길이방향, 폭방향으로 하였다.

[인자부의 육안 평가]

적층체에 인자된 문자 「12345ABCDE」의 시인성을 아래의 기준으로 판정하였다.

판정 ○　　육안으로 문자를 인식할 수 있다

판정 ×　　육안으로 문자를 인식할 수 없다

[인자부의 내마모성]

간이형 내마모시험기(주식회사 이모토 제작소 IMC－1557형)를 사용하여, 포장체 외면의 인자부에 대해서 내마모성을 평가하였다. 포장체로부터 인자부가 포함되도록 샘플을 150 ㎜×150 ㎜로 커트하여, 측정 샘플로 하였다. 포장체 외면의 인자부가 강모에 닿도록 내마모시험기에 세팅하고, 왕복거리를 10 ㎝, 횟수를 50회, 속도를 15초／10회로 하여 인자부를 강모로 문질렀다. 강모의 번수는 ＃0000, 추는 1 ㎏으로 하였다. 또한, 참고예의 표시체에 대해서는, 유통기한이 기재되어 있는 문자의 임의의 일부를 측정하였다.

강모로 문지른 후의 인자부를, 육안으로 아래의 기준으로 평가하였다.

판정 ○　육안으로 문자를 인식할 수 있다(마찰에 의해 문자가 없어지지 않는다)

판정 ×　육안으로 문자를 인식할 수 없다(마찰에 의해 문자가 없어진다)

[필름의 제조 조건과 평가결과]

실시예 1에서 4까지의 포장체는 모두 표 2에 게재한 물성이 우수하였다.

한편, 비교예 1은 TiO₂ 도포면을 용단 실링하였기 때문에, 용단 실링 강도가 열등한 것이 되었다.

비교예 2는 TiO₂ 도포면을 포장체의 외면으로 하였기 때문에, 마모 후의 레이저 인자를 인식할 수 없어, 레이저 인자된 포장체로서는 바람직하지 않은 것이 되었다.

비교예 3은 레이저 인자 안료가 포함되어 있지 않기 때문에, 레이저 인자할 수 없었다.

본 발명의 레이저 인자된 포장체는, 박리가 없는 레이저 인자 부분을 가져, 용단 실링에 의해 형성된 포장체를 높은 생산성·경제성으로 제공할 수 있다.

Claims

레이저 조사에 의해 인자 가능한 레이저 인자층을 적어도 한층 갖는 포장체로, 그 레이저 인자층에는 레이저로 인자된 레이저 인자 부분과 비인자 부분이 존재하며, 포장체의 적어도 일부가 용단 실링되어 있고, 아래 (1) 내지 (3)의 요건을 만족시키는 포장체.
(1) 레이저 인자층의 두께가 5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하
(2) 레이저 인자 부분과 비인자 부분의 컬러 L＊값의 차가 1.0 이상 10 이하
(3) 용단 실링 강도가 5 N／15 ㎜ 이상 40 N／15 ㎜ 이하
제1항에 있어서,
레이저 인자 부분에 있어서의 인자 사이즈의 높이 또는 폭 중 어느 하나가 0.2 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 포장체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
레이저 인자층을 포장체 평면의 전체 영역에 걸쳐 갖는 것을 특징으로 하는 포장체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
레이저 인자 안료로서, 비스무트, 가돌리늄, 네오디뮴, 티탄, 안티몬, 주석, 알루미늄, 칼슘, 및 바륨으로 이루어진 군으로부터 선택되어 이루어지는 1종 이상의 단체(simple substance) 또는 화합물이 레이저 인자층 중에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 포장체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
레이저 인자층을 구성하는 수지가 주로 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 포장체.