JP2005178149A - Low adsorbent laminated packaging material, and package and lid material using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低吸着性積層包装材料に関し、さらに詳細には、その包装材料の最内層のヒートシール可能な熱可塑性樹脂層(シーラント層)を薄肉化することにより、食品、飲料、トイレタリー用品、医薬品等の内容物に含有される薬効成分や香気成分等の包装材料へ吸着し、薬効成分や香気成分が経時的に減少することを防止し、かつ、特にガスバリアフィルムとヒートシール可能な熱可塑性樹脂層との層間の密着性に優れ、低温ヒートシール性及びヒートシール強度、ガスバリア性、製袋等の加工適性等に優れる、コスト面及び環境面にも配慮した低吸着性積層包装材料に関し、その包装材料を用いた袋状などの包装体並びに蓋材として用いられるものである。 The present invention relates to a low adsorptive laminated packaging material, and more specifically, by reducing the thickness of a heat-sealable thermoplastic resin layer (sealant layer) in the innermost layer of the packaging material, food, beverage, toiletry products, Thermoplastics that adsorb to packaging materials such as medicinal ingredients and fragrance ingredients contained in the contents of pharmaceuticals, etc., prevent the medicinal ingredients and fragrance ingredients from decreasing over time, and that can be heat-sealed especially with gas barrier films Regarding low-adhesive laminated packaging materials that are excellent in adhesion between the resin layer, low-temperature heat sealability and heat seal strength, gas barrier properties, bag processing, etc. It is used as a packaging body such as a bag using the packaging material and a lid.
一般的に使用される包装材料は、基材に接着剤層または厚さ15μm以上のポリエチレン樹脂層を介しガスバリア層を積層し、さらにその上にシーラント層としてポリオレフィン系樹脂フイルムを積層した構成のものが多く使用されている。この包装材料を用いた袋に揮発性を有するメントールやナフタレン、その他香り成分や薬効成分を含有している内容物を包装した場合、それらの成分が最内層のシーラント層のフイルムに吸着されてしまうことが多い。これらの吸着を防ぐ為にシーラント層のフイルムを薄肉化する方法やポリエステル系フイルムを使用する方法、あるいはシーラント層としてヒートシール剤を全面コートあるいはパートコートする方法が検討されてきた。 Generally used packaging materials have a structure in which a gas barrier layer is laminated on a base material via an adhesive layer or a polyethylene resin layer having a thickness of 15 μm or more, and a polyolefin resin film is laminated thereon as a sealant layer. Is often used. When packaging containing volatile menthol, naphthalene, other scent ingredients or medicinal ingredients in a bag using this packaging material, those ingredients will be adsorbed by the film of the innermost sealant layer There are many cases. In order to prevent such adsorption, a method of thinning the film of the sealant layer, a method of using a polyester film, or a method of coating the whole surface or part of the heat sealant as the sealant layer has been studied.
しかしながら、前記シーラントフイルムを薄肉化する方法は、フイルムの製膜技術の限界により、最低の厚みが15μm程度となってしまうことが現状であり、ポリエステル系フイルムは現状コストが高く、また耐内容物性に関しても能力不足であった。また、シーラント層としてヒートシール剤を塗布する方法は、特に、ヒートシール剤に使用している樹脂系がポリエステル系、エチレン・ビニルアセテート系、塩素化ポリプロピレン系、塩素化ポリエチレン系、エチレンコポリマー系、ポリウレタン系、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体系等である場合、その塗膜の凝集力によるヒートシール強度を維持するためには、乾燥状態の塗布量が最低5g/m2以上必要であり、このヒートシール剤の塗布層への薬効成分吸着量の低減に限界があった。さらに、塩素系含有物を使用したものは廃棄後焼却した場合に有害物質生成の可能性もあり、今後使用を避ける必要がある。また、前記シーラント層をパートコート法で形成した場合は、内容物を包装した時にガスバリア層が内容物に接するため、前記内容物の有効成分が包装料料の内面に激しくアタックすることにより、ガスバリア層が劣化してしまったり、パートコートしたヒートシール剤自体が劣化し、ヒートシール強度が低下してしまう等の弊害が生じていた。さらに、前記パートコート法で形成した場合は、その包装材料を使用して製袋等の後加工をする際に、ヒートシール剤の塗布部及び非塗布部でタックの有無、滑り性などの差が生じ、加工適性が悪く、また、後加工工程での各種機械との摩擦などにより包装材料のガスバリア層が傷付き、ガスバリア性が劣化するという問題などが発生していた。 However, the current method for thinning the sealant film is that the minimum thickness is about 15 μm due to the limitations of the film forming technology, and the polyester film has a high cost and is resistant to content. Was also insufficient. In addition, the method of applying the heat sealant as the sealant layer is, in particular, the resin system used for the heat sealant is polyester, ethylene vinyl acetate, chlorinated polypropylene, chlorinated polyethylene, ethylene copolymer, In the case of polyurethane, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, etc., a dry coating amount of at least 5 g / m 2 is required to maintain the heat seal strength due to the cohesive strength of the coating film. There was a limit to the reduction of the amount of adsorbed medicinal ingredients to the heat sealant coating layer. Furthermore, those using chlorinated substances may generate harmful substances when incinerated after disposal, and should be avoided in the future. In addition, when the sealant layer is formed by the part coat method, the gas barrier layer comes into contact with the contents when the contents are packaged. Therefore, the active ingredient of the contents attack the inner surface of the packaging material violently. There have been problems such as deterioration of the layer and deterioration of the heat seal strength due to deterioration of the part-coated heat sealant itself. Furthermore, when formed by the above part coat method, when post-processing such as bag making using the packaging material, there is a difference in the presence or absence of tack, slipperiness, etc. in the application part and non-application part of the heat sealant. As a result, the processability is poor, and the gas barrier layer of the packaging material is damaged due to friction with various machines in the post-processing step, and the gas barrier property is deteriorated.
以下に特許文献を記す。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、食品、飲料、トイレタリー用品、医薬品等の内容物に含有される薬効成分や香気成分等の包装材料へ吸着し、薬効成分や香気成分が経時的に減少することを防止する、特にガスバリア性を付与する酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム等の無機酸化物の蒸着薄膜層面への熱接着性樹脂層の密着性を改善し、低温ヒートシール性及びヒートシール強度、ガスバリア性、製袋等の加工適性等に優れる、低吸着性積層包装材料及びその包装材料を用いた袋状などの包装体並びに蓋材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and adsorbs it to packaging materials such as medicinal ingredients and aroma ingredients contained in the contents of foods, beverages, toiletries, pharmaceuticals, etc. Improves adhesion of heat-adhesive resin layer to the surface of deposited thin film layers of inorganic oxides such as aluminum oxide, silicon oxide and magnesium oxide, which prevents components and fragrance components from decreasing over time, especially providing gas barrier properties And providing a low-adsorptive laminated packaging material having excellent low-temperature heat sealability and heat seal strength, gas barrier properties, processing suitability such as bag making, etc., and a bag-like package body and lid material using the packaging material. With the goal.
上記の目的を達成するために、すなわち
請求項1に係る発明は、
透明ガスバリアフィルムに設けられた無機酸化物からなる蒸着薄膜層もしくはガスバリア性被膜層上に、少なくとも、塗布によりヒートシール可能な熱可塑性樹脂層を積層してなることを特徴とする低吸着性積層包装材料である。
In order to achieve the above object, that is, the invention according to
A low-adsorption multilayer packaging characterized by laminating at least a thermoplastic resin layer heat-sealable by coating on a vapor-deposited thin film layer or gas barrier coating layer made of an inorganic oxide provided on a transparent gas barrier film Material.
また、請求項2に係る発明は、
請求項1記載の低吸着性積層包装材料を構成する透明プラスチックからなるフィルム基材上に、さらに別の基材を積層してなることを特徴とする低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
A low-adsorption multilayer packaging material, wherein another substrate is laminated on a film substrate made of a transparent plastic constituting the low-adsorption multilayer packaging material according to
また、請求項3に係る発明は、
前記透明ガスバリアフィルムが、透明プラスチック材料からなる基材の少なくとも片面に、一般式R’Si(OR)3(R’:アルキル基、ビニル基、グリシドオキシプロピル基など、R:アルキル基など)で表せる3官能オルガノシランあるいは前記オルガノシランの加水分解物と、アクリルポリオールとイソシアネート化合物との複合物からなる透明プライマー層、厚さ5〜300nmの無機酸化物からなる蒸着薄膜層を順次積層したことを特徴とする請求項1または2記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
The transparent gas barrier film has a general formula R′Si (OR) 3 (R ′: alkyl group, vinyl group, glycidoxypropyl group, R: alkyl group, etc.) on at least one surface of a substrate made of a transparent plastic material. A transparent primer layer composed of a trifunctional organosilane or a hydrolyzate of the organosilane, a composite of acrylic polyol and an isocyanate compound, and a deposited thin film layer composed of an inorganic oxide having a thickness of 5 to 300 nm. The low-adsorption multilayer packaging material according to claim 1 or 2.
また、請求項4に係る発明は、
前記無機酸化物からなる蒸着薄膜層が、物理的蒸着法(PVD法)および化学的蒸着法(CVD法)の内の少なくとも一つの蒸着法により得られ、Al、Si、Mg、Sn、Zr、Ti、In、Zn、およびSbからなる群から選択される少なくとも1種類の金属の酸化物からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
The deposited thin film layer made of the inorganic oxide is obtained by at least one of a physical vapor deposition method (PVD method) and a chemical vapor deposition method (CVD method), and includes Al, Si, Mg, Sn, Zr, The low-adsorption multilayer packaging material according to any one of
また、請求項5に係る発明は、
前記ヒートシール可能な熱可塑性樹脂が、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の低吸着性積層包装材料
である。
The invention according to
The low-adsorbent laminated packaging material according to any one of
また、請求項6に係る発明は、
前記ヒートシール可能な熱可塑性樹脂層の塗布量が、乾燥状態で、0.5〜5.0g/m2の範囲であることを特徴とする請求項5記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
The coating amount of the heat-sealable thermoplastic resin layer is in a dry state, is a low absorptive laminated packaging material according to
また、請求項7に係る発明は、
前記3官能オルガノシランを構成するR’にエポキシ基が含まれていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
The low-adsorption multilayer packaging material according to any one of
また、請求項8に係る発明は、
前記複合物中に反応触媒が添加されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
The low-adsorption multilayer packaging material according to any one of
また、請求項9に係る発明は、
前記反応触媒が、錫化合物であることを特徴とする請求項8記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
9. The low adsorptive laminated packaging material according to
また、請求項10に係る発明は、
前記複合物中に、更に、一般式M(OR)n(M:金属元素、R:CH3、C2H5などのアルキル基、n:金属元素の酸化数)で表される金属アルコキシドあるいは前記金属アルコキシドの加水分解物を添加することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
In the composite, a metal alkoxide represented by the general formula M (OR) n (M: metal element, R: alkyl group such as CH 3 and C 2 H 5 , n: oxidation number of metal element) or The low adsorptive laminated packaging material according to any one of
また、請求項11に係る発明は、
前記複合物中に、更に、一般式M(OR)n(M:金属元素、R:CH3、C2H5などのアルキル基、n:金属元素の酸化数)で表される金属アルコキシドあるいは前記金属アルコキシドの加水分解物を添加することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
In the composite, a metal alkoxide represented by the general formula M (OR) n (M: metal element, R: alkyl group such as CH 3 and C 2 H 5 , n: oxidation number of metal element) or The low adsorptive laminated packaging material according to any one of
また、請求項12に係る発明は、
前記透明プライマー層の厚さが、0.01〜2μmの範囲であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
The thickness of the said transparent primer layer is the range of 0.01-2 micrometers, It is a low adsorptive laminated packaging material in any one of Claims 1-11 characterized by the above-mentioned.
また、請求項13に係る発明は、
前記透明プライマー層の厚さが、0.01〜2μmの範囲であることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
The thickness of the said transparent primer layer is the range of 0.01-2 micrometers, The low adsorptive laminated packaging material in any one of Claims 1-12 characterized by the above-mentioned.
また、請求項14に係る発明は、
前記透明ガスバリアフィルムに設けられた無機酸化物からなる蒸着薄膜層上に、さらにガスバリア性被膜層を積層した構成を有し、前記ガスバリア性被膜層が、水溶性高分子と、(a)1種以上の金属アルコキシド及びその加水分解物又は、(b)塩化錫の少なくとも一方を含む水溶液あるいは水/アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し、加熱乾燥してなる層であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
A gas barrier coating layer is further laminated on the vapor-deposited thin film layer made of an inorganic oxide provided on the transparent gas barrier film, and the gas barrier coating layer comprises a water-soluble polymer and (a) one type It is a layer formed by applying a coating agent mainly comprising an aqueous solution containing at least one of the above metal alkoxide and its hydrolyzate or at least one of (b) tin chloride or a water / alcohol mixed solution, followed by heating and drying. The low adsorptive laminated packaging material according to any one of
また、請求項15に係る発明は、
前記金属アルコキシドが、テトラエトキシシランまたはトリイソプロポキシアルミニウム、あるいはそれらの混合物であることを特徴とする請求項14記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
The low-adsorption multilayer packaging material according to
また、請求項16に係る発明は、
前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項14または15記載の低吸着性積層包装材料である。
The invention according to
The low-adsorbent laminated packaging material according to claim 14 or 15, wherein the water-soluble polymer is polyvinyl alcohol.
また、請求項17に係る発明は、
請求項1〜16のいずれか1項に記載の低吸着性積層包装材料に積層されたヒートシール可能な熱可塑性樹脂層を最内層として成形してなることを特徴とする包装体である。
The invention according to
It is a package formed by shape | molding the heat-sealable thermoplastic resin layer laminated | stacked on the low adsorptivity laminated packaging material of any one of Claims 1-16 as an innermost layer.
また、請求項18に係る発明は、
請求項1〜16のいずれか1項に記載の低吸着性積層包装材料に積層されたヒートシール可能な熱可塑性樹脂層を最内層として構成してなることを特徴とする蓋材である。
The invention according to
A cover material comprising a heat-sealable thermoplastic resin layer laminated on the low-adsorption multilayer packaging material according to any one of
本発明により、食品、飲料、トイレタリー用品、医薬品等の内容物に含有される薬効成分や香気成分等の包装材料へ吸着し、薬効成分や香気成分が経時的に減少することを防止する、特にガスバリア性を付与する酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム等の無機酸化物の蒸着薄膜層面への熱接着性樹脂層の密着性を改善し、低温ヒートシール性及びヒートシール強度、ガスバリア性、製袋などの加工適性等に優れる低吸着性の積層包装材料およびその包装材料を用いた低吸着性の袋状などの低吸着性の包装体並びに蓋材を提供することができる。 According to the present invention, it is adsorbed to packaging materials such as medicinal components and aroma components contained in the contents of foods, beverages, toiletries, pharmaceuticals, etc., and the medicinal components and aroma components are prevented from decreasing over time, in particular. Improves the adhesion of the heat-adhesive resin layer to the vapor-deposited thin film layer surface of inorganic oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, and magnesium oxide that impart gas barrier properties, low-temperature heat sealability and heat seal strength, gas barrier properties, bag making It is possible to provide a low-adsorption multilayer packaging material having excellent processability and the like, a low-adsorption package such as a low-adsorption bag using the packaging material, and a lid.
具体的には、本発明におけるヒートシール可能な熱接着性樹脂層として、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂を用いることで、透明ガスバリアフィルムに設けられた酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム等の無機酸化物の蒸着薄膜層面への熱接着性樹脂層の酸性基の結合による密着性を改善し、内容物耐性が向上する。 Specifically, as the heat-sealable heat-adhesive resin layer in the present invention, by using a polypropylene resin mainly composed of maleic anhydride-modified polypropylene resin, aluminum oxide, silicon oxide provided on the transparent gas barrier film, The adhesion due to the bonding of acidic groups of the heat-adhesive resin layer to the surface of the vapor-deposited thin film layer of inorganic oxide such as magnesium oxide is improved, and the content resistance is improved.
そして、透明ガスバリアフィルムに設けられた酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム等の無機酸化物の蒸着薄膜層表面に、ヒートシール可能な熱接着性樹脂層を全面塗布することで、内容物による無機酸化物の蒸着薄膜層の劣化に伴うガスバリア性の劣化を回避できる。また、無機酸化物の蒸着薄膜層表面に、ヒートシール可能な熱接着性樹脂層を全面塗布することで、製袋などの加工適性が向上する。 Then, a heat-adhesive resin layer that can be heat-sealed is applied to the entire surface of the vapor-deposited thin film layer of an inorganic oxide such as aluminum oxide, silicon oxide, or magnesium oxide provided on the transparent gas barrier film. It is possible to avoid the deterioration of the gas barrier property accompanying the deterioration of the deposited thin film layer of the object. Further, by applying a heat-sealable heat-adhesive resin layer over the entire surface of the inorganic oxide vapor-deposited thin film layer, processability such as bag making is improved.
また、本発明において用いられるヒートシール可能な熱接着性樹脂層として、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂を用いることで、衛生面で優れていることから食品、非食品をとわず広い分野の低吸着性の包装材料として使用することができる。また、ヒートシール可能な熱接着性樹脂層として、エチレン−ポリプロピレン共重合体を用いることで、塗布加工時の焼き付け温度の低温化が可能であり、焼き付け温度による透明ガスバリアフィルムのダメージを防止でき、ヒートシール時の低温化が可能となる。 Moreover, as a heat-sealable heat-adhesive resin layer used in the present invention, it is excellent in hygiene by using a polypropylene resin mainly composed of maleic anhydride-modified polypropylene resin. It can be used as a low adsorption packaging material in a wide range of fields. In addition, by using an ethylene-polypropylene copolymer as a heat-adhesive resin layer that can be heat-sealed, it is possible to lower the baking temperature at the time of coating processing, and it is possible to prevent damage to the transparent gas barrier film due to the baking temperature, The temperature can be lowered during heat sealing.
さらに、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂が塗液状態において高分子結晶として存在するディスバージョン型塗液は、塗布後の焼き付け加工により、押し出し成膜フィルムと同等の分子量を有するヒートシール可能な熱接着性樹脂層が得られるので、非常に薄い塗布膜からなる熱接着性樹脂層を形成することができる。非常に薄い高分子膜からなる熱接着性樹脂層を形成することができるために、内容物に含まれる薬効成分や香気成分等の包装材料へ吸着を低減、包装材料のコスト低減、軽量化が可能で、環境対応にも優れる。また、塗布直後より安定した塗布膜からなる熱接着性樹脂層が得られるために、反応型ヒートシールラッカーのようなエージング工程を必要
とせず、塗布初期から安定したシール強度が得られる。さらに、熱接着性樹脂層の凝集力が高いために、溶剤系エマルジョン型のヒートシールラッカーと比較して内容物による熱接着性樹脂層の劣化、ベタ付きなどを回避でき、安定したシール強度や内容物が包装材料内面に付着することなく取り出し適性に優れる。
Furthermore, a dispersion type coating liquid in which a polypropylene resin containing a maleic anhydride-modified polypropylene resin as a main component is present as a polymer crystal in a coating state has a molecular weight equivalent to that of an extruded film by baking after coating. Since a heat-adhesive resin layer that can be heat-sealed is obtained, a heat-adhesive resin layer composed of a very thin coating film can be formed. Since a heat-adhesive resin layer consisting of a very thin polymer film can be formed, the adsorption of medicinal components and aroma components contained in the contents to the packaging material is reduced, and the cost and weight of the packaging material are reduced. Possible and environmentally friendly. In addition, since a heat-adhesive resin layer composed of a stable coating film is obtained immediately after coating, an aging step such as a reactive heat seal lacquer is not required, and stable sealing strength can be obtained from the initial stage of coating. Furthermore, since the cohesive strength of the heat-adhesive resin layer is high, deterioration of the heat-adhesive resin layer due to the contents, stickiness, etc. can be avoided as compared with the solvent-based emulsion type heat seal lacquer. The content is excellent in take-out property without adhering to the inner surface of the packaging material.
以下、本発明の一実施例としての低吸着性積層包装材料及びその包装材料用いた袋状の包装体について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a low-adsorption multilayer packaging material and a bag-like package using the packaging material as an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の積層包装材料の一例を示す断面図である。図2は、本発明の積層包装材料の他の例を示す断面図である。図3は、本発明の低吸着性積層包装材料を用いた包装体の一例として、ピロー製袋による包装袋を示す平面図である。図4は、図3に示したピロー包装袋の斜視図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the laminated packaging material of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the laminated packaging material of the present invention. FIG. 3 is a plan view showing a packaging bag made of pillow bags as an example of a package using the low-adsorption multilayer packaging material of the present invention. 4 is a perspective view of the pillow packaging bag shown in FIG.
本発明の低吸着性積層包装材料の一例として、図1に示すように、低吸着性積層包装材料Aは、透明プラスチック材料からなるフィルム基材1の上に3官能オルガノシラン及びアクリルポリオール、イソシアネート化合物等の複合物よりなる透明プライマー層2、無機酸化物からなる蒸着薄膜層3、ガスバリア性被膜層4が順次積層されている透明ガスバリアフィルム5のガスバリア性被膜層6上にヒートシール可能な熱接着性樹脂層6を塗布により形成して積層した構成の積層包装材料である。この場合、ガスバリア性被膜層6は、要求品質により設けなくても構わない。
As an example of the low adsorptive laminated packaging material of the present invention, as shown in FIG. 1, the low adsorptive laminated packaging material A is composed of a trifunctional organosilane, acrylic polyol, isocyanate on a
また、本発明の低吸着性積層包装材料の他の例として、図2に示すように、吸着性積層包装材料Bは、透明プラスチック材料からなるフィルム基材1の上に3官能オルガノシラン及びアクリルポリオール、イソシアネート化合物等の複合物よりなる透明プライマー層2、無機酸化物からなる蒸着薄膜層3、ガスバリア性被膜層4が順次積層されている透明ガスバリアフィルム5の透明プラスチック材料からなるフィルム基材1状に、接着剤層8を介して、別の基材7を積層した構成の積層包装材料である。この場合、ガスバリア性被膜層6は、要求品質により設けなくても構わない。
In addition, as another example of the low adsorptive laminated packaging material of the present invention, as shown in FIG. 2, the adsorptive laminated packaging material B is composed of a trifunctional organosilane and acrylic on a
本発明で用いられる透明ガスバリアフィルム5に積層される基材7としては、特に限定されず、例えば紙あるいはプラスチックフイルムが使用でき、前記プラスチックフイルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステルフイルム、ポリプロピレン等のポリオレフィンフイルム、ポリスチレンフイルム、6−ナイロン等のポリアミドフイルム、ポリカーボネートフイルム、ポリアクリルニトリルフイルム、ポリイミドフイルム等が用いられ、機械的強度や寸法安定性を有するものが良い。特に、これらの中で二軸方向に任意に延伸されたフイルムが好ましく用いられる。
The
なお、基材7に必要に応じて適宜印刷層を設けることができる。印刷層としては、バルーンなどとして実用的に用いるために形成されるものである。例えば、ウレタン系、アクリル系、ニトロセルロース系、ゴム系等の従来から用いられているインキバインダー樹脂に各種顔料、体質顔料及び可塑剤、乾燥剤、安定剤等の添加剤などが添加されてなるインキにより構成される層である。この印刷により、文字、絵柄等が形成されている。形成方法としては、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアーコート等の周知の塗布方式を用いることができる。印刷層の乾燥膜厚(固形分)は0.1〜2.0μmで良い。
In addition, a printing layer can be suitably provided in the
以下に、本発明で用いられる透明ガスバリアフィルム5について詳細に説明する。
Below, the transparent
本発明で用いられる透明ガスバリアフィルム5の透明プラスチック材料からなるフィルム基材1としては、蒸着薄膜層の透明性を生かすために透明なフィルムが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム等が用いられ、延伸、未延伸のどちらでも良く、また機械的強度や寸法安定性を有するものが良い。これらをフィルム状に加工して用いられる。特に二軸方向に任意に延伸されたポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。またこの基材1の表面に、周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤などが使用されていても良く、薄膜との密着性を良くするために、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理を施しておいても良く、さらに薬品処理、溶剤処理などを施しても良い。
The
透明プラスチック材料からなるフィルム基材1の厚さは、とくに制限を受けるものではないが、包装材料としての適性、他の層を積層する場合もあること、透明プライマー層4及び無機酸化物からなる蒸着薄膜層3、ガスバリア性被膜層4を形成する場合の加工性を考慮すると、実用的には3〜200μmの範囲で、用途によって6〜30μmとすることが好ましい。
The thickness of the
また、量産性を考慮すれば、連続的に各層を形成できるように長尺フィルムとすることが望ましい。 In consideration of mass productivity, it is desirable to use a long film so that each layer can be formed continuously.
本発明の透明プライマー層2は、透明プラスチック材料からなるフィルム基材1上に設けられ、基材1と無機酸化物からなる蒸着薄膜層3との間の密着性を高め、デラミネーション発生等を防止することを目的とする。
The
本発明者等は鋭意検討の結果、本発明においては上記目的達成のためにプライマー樹脂として用いることができるのは、3官能オルガノシランあるいはその加水分解物と、アクリルポリオール及びイソシアネート化合物等との複合物であることを見い出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have been able to use a trifunctional organosilane or a hydrolyzate thereof, an acrylic polyol, an isocyanate compound, etc. as a primer resin in order to achieve the above object in the present invention. I found out that it was a thing.
更に、透明プライマー層2を構成する複合物について詳細に説明する。前記3官能オルガノシランは、エチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシランなど一般式R’Si(OR)3(R’はアルキル基、ビニル基、グリシドオキシプロピル基等、Rはアルキル基等)で表せるもの、あるいはその加水分解物である。なかでもR’中にエポキシ基が含まれているグリシドオキシトリメトキシシランやエポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン等が特に好ましい。加水分解物を得る方法は、3官能オルガノシランに直接酸やアルカリ等を添加して加水分解を行う方法など既知の方法で得ることができる。
Furthermore, the composite which comprises the
また、アクリルポリオールとは、アクリル酸誘導体モノマーを重合させて得られる高分子化合物、もしくは、アクリル酸誘導体モノマーおよびその他のモノマーとを共重合させて得られる高分子化合物のうち、末端にヒドロキシル基をもつもので、後に加えるイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応させるものである。中でもエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートやヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレートなどのアクリル酸誘導体モノマーを単独で重合させたものや、スチレン等のその他のモノマーを加え共重合させたアクリルポリオールが好ましく用いられる。またイソシアネート化合物との反応性を考慮するとヒドロキシル価が5〜200(KOHmg/g)の間であることが好ましい。 An acrylic polyol is a polymer compound obtained by polymerizing an acrylic acid derivative monomer, or a polymer compound obtained by copolymerizing an acrylic acid derivative monomer and other monomers, and has a hydroxyl group at the terminal. It is to be reacted with an isocyanate group of an isocyanate compound added later. Among these, those obtained by polymerizing acrylic acid derivative monomers such as ethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and hydroxybutyl methacrylate alone, and acrylic polyols obtained by copolymerizing with other monomers such as styrene are preferably used. In consideration of the reactivity with the isocyanate compound, the hydroxyl value is preferably between 5 and 200 (KOHmg / g).
アクリルポリオールと3官能オルガノシランの配合比は、重量比で1/1から100/
1の範囲であることが好ましく、より好ましくは2/1から50/1の範囲にあることである。溶解および希釈溶媒としては、溶解および希釈可能であれば特に限定されるものではなく、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類等が単独および任意に配合されたものを用いることができる。しかし、3官能オルガノシラン等を加水分解するために塩酸等の水溶液を用いることがあるため、共溶媒としてイソプロピルアルコール等と極性溶媒である酢酸エチルを任意に混合した溶媒を用いることがより好ましい。
The mixing ratio of acrylic polyol and trifunctional organosilane is from 1/1 to 100 / by weight.
It is preferably in the range of 1, more preferably in the range of 2/1 to 50/1. The dissolving and diluting solvent is not particularly limited as long as it can be dissolved and diluted. For example, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, ketones such as methyl ethyl ketone, A mixture of aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene alone and arbitrarily can be used. However, since an aqueous solution of hydrochloric acid or the like may be used to hydrolyze trifunctional organosilane or the like, it is more preferable to use a solvent in which isopropyl alcohol or the like and ethyl acetate that is a polar solvent are arbitrarily mixed as a cosolvent.
また、3官能オルガノシランとアクリルポリオールの配合時に反応を促進させるために反応触媒を添加しても一向に構わない。添加される触媒としては、反応性および重合安定性の点から塩化錫(SnCl2、SnCl4)、オキシ塩化錫(SnOHCl、Sn(OH)2Cl2)、錫アルコキシド等の錫化合物であることが好ましい。これらの触媒は、配合時に直接添加してもよく、またメタノール等の溶媒に溶かして添加しても良い。添加量は、少なすぎても多すぎても触媒効果が得られないため、3官能オルガノシランに対してモル比で1/10〜1/10000の範囲が好ましく、更に望ましくは1/100〜1/2000の範囲であることがより好ましい。 In addition, a reaction catalyst may be added to accelerate the reaction when the trifunctional organosilane and acrylic polyol are blended. The catalyst to be added is a tin compound such as tin chloride (SnCl 2 , SnCl 4 ), tin oxychloride (SnOHCl, Sn (OH) 2 Cl 2 ), tin alkoxide and the like in terms of reactivity and polymerization stability. Is preferred. These catalysts may be added directly at the time of blending, or may be added after being dissolved in a solvent such as methanol. If the addition amount is too small or too large, the catalytic effect cannot be obtained, so the molar ratio with respect to the trifunctional organosilane is preferably in the range of 1/10 to 1/10000, and more preferably 1/100 to 1 More preferably, it is in the range of / 2000.
さらに、混入するイソシアネート化合物とは、アクリルポリオールと反応してできるウレタン結合により基材1や無機酸化物からなる蒸着薄膜層3との密着性を高めるために添加されるもので主に架橋剤もしくは硬化剤として作用する。これを達成するためにイソシアネート化合物としては、芳香族系のトリレンジイソシアネート(TDI)やジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、脂肪族系のキシレンジイソシアネート(XDI)やヘキサレンジイソシアネート(HMDI)などのモノマー類と、これらの重合体、誘導体が用いられ、これらが単独かまたは混合物等として用いられる。
Furthermore, the isocyanate compound to be mixed is added in order to increase the adhesion with the
アクリルポリオールとイソシアネート化合物の配合比は特に制限されるのもではないが、イソシアネート化合物が少なすぎると硬化不良になる場合があり、またそれが多すぎるとブロッキング等が発生し加工上問題がある。そこでアクリルポリオールとインソシアネート化合物との配合比としては、イソシアネート化合物由来のNCO基がアクリルポリオール由来のOH基の50倍以下であることが好ましく、特に好ましいのはNCO基とOH基が当量で配合される場合である。混合方法は、周知の方法が使用可能で特に限定しない。 The blending ratio of the acrylic polyol and the isocyanate compound is not particularly limited, but if the isocyanate compound is too small, curing may be poor, and if it is too much, blocking or the like occurs and there is a problem in processing. Therefore, the blending ratio of the acrylic polyol and the insocyanate compound is preferably that the NCO group derived from the isocyanate compound is 50 times or less of the OH group derived from the acrylic polyol, and particularly preferably the NCO group and the OH group are blended in an equivalent amount. This is the case. As a mixing method, a known method can be used and is not particularly limited.
さらに上記複合物に調液時に液安定性を向上させるために、金属アルコキシドまたはその加水分解物を加えても一向に構わない。この金属アルコキシドとはテトラエトキシシラン〔Si(OC4H5)4〕、トリプロポキシアルミニウム〔Al(OC3H7)3〕など一般式M(OR)n(MはSi,Al,Ti,Zr等の金属、RはCH3,C2H5等のアルキル基)で表せるもの、あるいはその加水分解物である。これらの中でもテトラエトキシシラン、トリプロポキシアルミニウムあるいは両者の混合物が、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。この金属アルコキシドの加水分解物を得る方法は前記3官能オルガノシランとともに加水分解を行っても良いし、また金属アルコキシドの加水分解物を加えることも可能である。 Furthermore, in order to improve the liquid stability during preparation of the composite, it is possible to add a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof. The metal alkoxide is a general formula M (OR) n (M is Si, Al, Ti, Zr) such as tetraethoxysilane [Si (OC 4 H 5 ) 4 ], tripropoxy aluminum [Al (OC 3 H 7 ) 3 ], etc. Or a metal such as R, an alkyl group such as CH 3 or C 2 H 5 ), or a hydrolyzate thereof. Among these, tetraethoxysilane, tripropoxyaluminum, or a mixture of both is preferable because it is relatively stable in an aqueous solvent. The metal alkoxide hydrolyzate may be hydrolyzed with the trifunctional organosilane, or a metal alkoxide hydrolyzate may be added.
3官能オルガノシランと金属アルコキシドの配合比は、液安定性の点からモル比で10:1から1:10の範囲であることが望ましい。好ましくは両者が等モルで配合されることが望ましい。 The mixing ratio of the trifunctional organosilane and the metal alkoxide is preferably in the range of 10: 1 to 1:10 in terms of molar ratio from the viewpoint of liquid stability. Preferably, both are blended in equimolar amounts.
複合物の被膜は、このような3官能オルガノシランをあらかじめ加水分解反応させたもの、または3官能オルガノシランを金属アルコキシドとともに加水分解反応させたもの(
このとき上述した反応触媒を用いても構わない)を、アクリルポリオールやイソシアネート化合物と混合して複合溶液を作製するか、または3官能オルガノシラン、アクリルポリオールを溶媒中あらかじめ混合しておき(このとき上述した反応触媒、金属アルコキシドを加えても構わない)加水分解反応を行ったもの、または3官能オルガノシラン、アクリルポリオールを混合しただけのもの(このとき上述した反応触媒、金属アルコキシドを加えても構わない)の中に、イソシアネート化合物を加え複合溶液を作製したものを基材1にコーティングして形成する。
The composite coating is obtained by hydrolyzing such trifunctional organosilane in advance or by hydrolyzing trifunctional organosilane with metal alkoxide (
At this time, the above-mentioned reaction catalyst may be used) is mixed with an acrylic polyol or an isocyanate compound to prepare a composite solution, or trifunctional organosilane and acrylic polyol are mixed in advance in a solvent (at this time) The above-mentioned reaction catalyst or metal alkoxide may be added) Hydrolyzed reaction, or a mixture of trifunctional organosilane and acrylic polyol (In this case, the above-mentioned reaction catalyst or metal alkoxide may be added) The
この複合物に各種添加剤、例えば、3級アミン、イミダゾール誘導体、カルボン酸の金属塩化合物、4級アンモニウム塩、4級ホスホニウム塩等の硬化促進剤や、フェノール系、硫黄系、ホスファイト系等の酸化防止剤、レベリング剤、流動調整剤、触媒、架橋反応促進剤、充填剤等を添加することも可能である。 Various additives such as tertiary amines, imidazole derivatives, metal salt compounds of carboxylic acids, quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts and other curing accelerators, phenolic, sulfur-based, phosphite-based, etc. It is also possible to add an antioxidant, a leveling agent, a flow regulator, a catalyst, a crosslinking reaction accelerator, a filler and the like.
透明プライマー層2の厚さは、均一に塗膜が形成することができれば特に限定しないが、一般的に0.01〜2μmの範囲であることが好ましい。厚さが0.01μmより薄いと均一な塗膜が得られにくく、密着性が低下する場合がある。また厚さが2μmを越える場合は厚いために塗膜にフレキシビリティを保持させることができず、外的要因により塗膜に亀裂を生じる恐れがあるため好ましくない。特に好ましいのは0.05〜0.5μmの範囲内にあることである。
The thickness of the
透明プライマー層2の形成方法としては、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコートなどの周知の塗布方式を用いることができる。乾燥条件については、一般的に使用される条件で構わない。
As a method for forming the
また、本発明で用いられる透明ガスバリアフィルムの無機酸化物からなる蒸着薄膜層5を構成する蒸着材料としては、物理的蒸着法(PVD法)および化学的蒸着法(CVD法)の内の少なくとも一つの蒸着法により得られ、Al、Si、Mg、Sn、Zr、Ti、In、Zn、およびSbからなる群から選択される少なくとも1種類の金属の酸化物を挙げることができる。
Moreover, as a vapor deposition material which comprises the vapor deposition
このような無機酸化物からなる蒸着薄膜層5に好ましく使用される金属酸化物は、Al、Si、Mg、Zr、Ti、Sn、In、Zn、Sbから選ばれる1種、あるいは2種以上であることが好ましく、具体的には、ケイ素酸化物、炭化ケイ素酸化物、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化チタン(例えば、二酸化チタン、三酸化チタン、もしくは一酸化チタン)、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム(例えば、一酸化ジルコニウム)等を挙げることができるが、特に製造の安定性、安全性やコストの観点からケイ素酸化物および/または炭化ケイ素酸化物がより好ましく用いられる。
The metal oxide preferably used for the vapor deposition
本発明における上記無機酸化物からなる蒸着薄膜層3の膜厚としては、用いられる無機化合物の種類・構成により最適条件が異なるが、一般的には5〜300nmの範囲内が望ましく、その値は適宜選択される。ただし膜厚が5nm未満であると均一な膜が得られないことや膜厚が十分ではないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない場合がある。また膜厚が300nmを越える場合は薄膜にフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じるおそれがある。蒸着薄膜層5の厚さは、好ましくは、10〜150nmの範囲内である。
As the film thickness of the vapor-deposited
無機酸化物からなる蒸着薄膜層3を透明プライマー層2上に形成する方法としては種々
在り、通常の真空蒸着法により形成することができるが、その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオンプレーティング法、プラズマ気相成長法(CVD)などを用いることもできる。但し生産性を考慮すれば、現時点では真空蒸着法が最も優れている。真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては電子線加熱方式や抵抗加熱方式、誘導加熱方式が好ましく、薄膜と基材の密着成及び薄膜の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いることも可能である。また、蒸着膜の透明性を上げるために蒸着の際、酸素ガスなど吹き込んだりする反応蒸着を行っても一向に構わない。
There are various methods for forming the vapor-deposited
本発明において用いられるガスバリア性被膜層4は、要求品質によりアルミニウム箔並の高いガスバリア性を付与するために無機酸化物からなる蒸着薄膜層4上に設けられるものである。
The gas
上記ガスバリア性被膜層4は、水溶性高分子と(a)1種以上の金属アルコキシド及び加水分解物又は、(b)塩化錫、の少なくとも一方を含む水溶液あるいは水/アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を用いて形成される。水溶性高分子と塩化錫を水系(水あるいは水/アルコール混合)溶媒で溶解させた溶液、あるいはこれに金属アルコキシドを直接、あるいは予め加水分解させるなど処理を行ったものを混合した溶液を無機化酸化物からなる蒸着薄膜層3にコーティング、加熱乾燥し形成される。コーティング剤に含まれる各成分について更に詳細に説明する。
The gas
本発明でコーティング剤に用いられる水溶性高分子はポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。特にポリビニルアルコール(以下、PVAと略す)を本発明の積層体のコーティング剤に用いた場合にガスバリア性が最も優れる。ここでいうPVAは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるもので、酢酸基が数十%残存している、いわゆる部分けん化PVAから酢酸基が数%しか残存していない完全PVAまでを含み、特に限定されない。 Examples of the water-soluble polymer used in the coating agent in the present invention include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium alginate and the like. In particular, when polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA) is used as the coating agent of the laminate of the present invention, the gas barrier property is most excellent. The PVA here is generally obtained by saponifying polyvinyl acetate, and includes from so-called partially saponified PVA in which several dozen percent of acetate groups remain to complete PVA in which only several percent of acetate groups remain. There is no particular limitation.
また、塩化錫は、塩化第一錫(SnCl2)、塩化第二錫(SnCl4)、あるいはそれらの混合物であってもよく、無水物でも水和物でも用いることができる。 The tin chloride may be stannous chloride (SnCl 2 ), stannic chloride (SnCl 4 ), or a mixture thereof, and may be used as an anhydride or a hydrate.
更に、金属アルコキシドは、テトラエトキシシラン〔Si(OC2H5)4〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Al(O−2’−C3H7)3〕などの一般式M(OR)n(M:Si,Ti,Al,Zr等の金属、R:CH3,C2H5等のアルキル基)で表せるものである。中でもテトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。 Furthermore, the metal alkoxide is represented by a general formula M (OR) n (M) such as tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ], triisopropoxy aluminum [Al (O-2′-C 3 H 7 ) 3 ]. : Metal such as Si, Ti, Al, Zr, R: alkyl group such as CH 3 and C 2 H 5 ). Among these, tetraethoxysilane and triisopropoxyaluminum are preferable because they are relatively stable in an aqueous solvent after hydrolysis.
上述した各成分を単独又はいくつかを組み合わせてコーティング剤に加えることができ、さらにコーティング剤のガスバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、あるいは分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤などの公知の添加剤を加えることができる。 Each of the above components can be added to the coating agent alone or in combination, and further, an isocyanate compound, a silane coupling agent, or a dispersant, stabilizer, viscosity adjustment, as long as the gas barrier properties of the coating agent are not impaired. Known additives such as coloring agents and coloring agents can be added.
例えば、コーティング剤に加えられるイソシアネート化合物としては、その分子中に2個以上のイソシアネート基(NCO基)を有するものであり、例えばトリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネートなどのモノマー類と、これらの重合体、誘導体などがある。 For example, the isocyanate compound added to the coating agent has two or more isocyanate groups (NCO groups) in the molecule. For example, monomers such as tolylene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, and tetramethylxylene diisocyanate. And their polymers and derivatives.
コーティング剤の塗布方法には、通常用いられるディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法などの従来公知の手段を用いることができる。被膜の
厚さは、コーティング剤の種類や加工条件によって異なるが、乾燥後の厚さが0.01μm以上あれば良いが、厚さが50μmを越えると膜にクラックが生じ易くなるため、0.01〜50μmの範囲が好ましい。
As a method for applying the coating agent, conventionally known means such as a dipping method, a roll coating method, a screen printing method, a spray method and the like that are usually used can be used. The thickness of the coating varies depending on the type of coating agent and the processing conditions, but it is sufficient that the thickness after drying is 0.01 μm or more. However, if the thickness exceeds 50 μm, cracks are likely to occur in the film. The range of 01-50 micrometers is preferable.
本発明で用いられるヒートシール可能な熱接着性樹脂層6は、袋状などの包装体を形成する際の接着層として設けられるものである。ヒートシール可能な熱接着性樹脂としては、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂が用いられ、ディスパージョン塗液として透明ガスバリアフィルム5上に塗布して形成される。
The heat-sealable heat-
本発明におけるヒートシール可能な熱接着性樹脂層として、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂を用いることで、透明ガスバリアフィルムに設けられた酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム等の無機酸化物の蒸着薄膜層面への熱接着性樹脂層の酸性基の結合による密着性を改善し、内容物耐性が向上する。 As the heat-sealable heat-adhesive resin layer in the present invention, an inorganic material such as aluminum oxide, silicon oxide, and magnesium oxide provided on the transparent gas barrier film by using a polypropylene resin mainly composed of maleic anhydride-modified polypropylene resin. The adhesion due to the bonding of acidic groups of the heat-adhesive resin layer to the oxide vapor-deposited thin film layer surface is improved, and the content resistance is improved.
そして、透明ガスバリアフィルムに設けられた酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム等の無機酸化物の蒸着薄膜層表面に、ヒートシール可能な熱接着性樹脂層を全面塗布することで、内容物による無機酸化物の蒸着薄膜層の劣化に伴うガスバリア性の劣化を回避できる。また、無機酸化物の蒸着薄膜層表面に、ヒートシール可能な熱接着性樹脂層を全面塗布することで、製袋などの加工適性が向上する。 Then, a heat-adhesive resin layer that can be heat-sealed is applied to the entire surface of the vapor-deposited thin film layer of an inorganic oxide such as aluminum oxide, silicon oxide, or magnesium oxide provided on the transparent gas barrier film. It is possible to avoid the deterioration of the gas barrier property accompanying the deterioration of the deposited thin film layer of the object. Further, by applying a heat-sealable heat-adhesive resin layer over the entire surface of the inorganic oxide vapor-deposited thin film layer, processability such as bag making is improved.
また、本発明において用いられるヒートシール可能な熱接着性樹脂層として、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂を用いることで、衛生面で優れていることから食品、非食品をとわず広い分野の低吸着性の包装材料として使用することができる。また、ヒートシール可能な熱接着性樹脂層として、エチレン−ポリプロピレン共重合体を用いることで、塗布加工時の焼き付け温度の低温化が可能であり、焼き付け温度による透明ガスバリアフィルムのダメージを防止でき、ヒートシール時の低温化が可能となる。 Moreover, as a heat-sealable heat-adhesive resin layer used in the present invention, it is excellent in hygiene by using a polypropylene resin mainly composed of maleic anhydride-modified polypropylene resin. It can be used as a low adsorption packaging material in a wide range of fields. In addition, by using an ethylene-polypropylene copolymer as a heat-adhesive resin layer that can be heat-sealed, it is possible to lower the baking temperature at the time of coating processing, and it is possible to prevent damage to the transparent gas barrier film due to the baking temperature, The temperature can be lowered during heat sealing.
さらに、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂が塗液状態において高分子結晶として存在するディスバージョン型塗液は、塗布後の焼き付け加工により、押し出し成膜フィルムと同等の分子量を有するヒートシール可能な熱接着性樹脂層が得られるので、非常に薄い塗布膜からなる熱接着性樹脂層を形成することができる。非常に薄い高分子膜からなる熱接着性樹脂層を形成することができるために、内容物に含まれる薬効成分や香気成分等の包装材料へ吸着を低減、包装材料のコスト低減、軽量化が可能で、環境対応にも優れる。また、塗布直後より安定した塗布膜からなる熱接着性樹脂層が得られるために、反応型ヒートシールラッカーのようなエージング工程を必要とせず、塗布初期から安定したシール強度が得られる。さらに、熱接着性樹脂層の凝集力が高いために、溶剤系エマルジョン型のヒートシールラッカーと比較して内容物による熱接着性樹脂層の劣化、ベタ付きなどを回避でき、安定したシール強度や内容物が包装材料内面に付着することなく取り出し適性に優れる。 Furthermore, a dispersion type coating liquid in which a polypropylene resin containing a maleic anhydride-modified polypropylene resin as a main component is present as a polymer crystal in a coating state has a molecular weight equivalent to that of an extruded film by baking after coating. Since a heat-adhesive resin layer that can be heat-sealed is obtained, a heat-adhesive resin layer composed of a very thin coating film can be formed. Since a heat-adhesive resin layer consisting of a very thin polymer film can be formed, the adsorption of medicinal components and aroma components contained in the contents to the packaging material is reduced, and the cost and weight of the packaging material are reduced. Possible and environmentally friendly. In addition, since a heat-adhesive resin layer composed of a stable coating film is obtained immediately after coating, an aging step such as a reactive heat seal lacquer is not required, and stable sealing strength can be obtained from the initial stage of coating. Furthermore, since the cohesive strength of the heat-adhesive resin layer is high, deterioration of the heat-adhesive resin layer due to the contents, stickiness, etc. can be avoided as compared with the solvent-based emulsion type heat seal lacquer. The content is excellent in take-out property without adhering to the inner surface of the packaging material.
本発明において用いられる基材7と透明ガスバリアフィルム5の透明プラスチック材料からなるフィルム基材1とを積層する接着剤層8を構成する接着剤としては、例えばドライラミネ−トする際の接着剤層を構成する接着剤としては、具体的には、ドライラミネ−ト等において使用される2液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエステルウレタン系接着剤、ポリエ−テルウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、エポキシ系接着剤、その他等を使用することができる。一般的には、水酸基を持った主剤とイソシアネート基を持った硬化剤とを混合した二液混合型接着剤が主に使用され、塗布方法としてはグラビアコート法、ロールコート法などで塗布する。接着剤の塗
布量は1〜5g/m2(乾燥状態)である。
As an adhesive constituting the
上記で得られる本発明の低吸着性積層包装材料を用いて、低吸着性積層包装材料に積層されたヒートシール可能な熱可塑性樹脂層を最内層として成形して、例えば、製袋する時の形態は、三方シール袋、四方シール袋、ガセット包装袋、ピロー包装袋など種々ある。 Using the low-adsorption multilayer packaging material of the present invention obtained above, a heat-sealable thermoplastic resin layer laminated on the low-adsorption multilayer packaging material is formed as the innermost layer, for example, when making bags There are various forms such as a three-side seal bag, a four-side seal bag, a gusset packaging bag, and a pillow packaging bag.
例えば、図5に示すように、本発明の低吸着性積層包装材料より三方シール袋を形成するには、例えば、公知のダイロール方式の自動充填包装機13を用い、積層包装材料の内層側を上側に、基材が下側となるように積層包装材料14をガイドロール15に供給し、リード16により積層包装材料14を二つ折りし、この二つ折りした積層包装材料間に充填機(図示せず)で内容物を充填し、縦シールロール17で二つ折りした積層包装材料の左端の縦方向をヒートシールする。
For example, as shown in FIG. 5, in order to form a three-side sealed bag from the low-adsorption multilayer packaging material of the present invention, for example, a known die roll type automatic
次いで、横シール19した後、内容物を一定量充填されたら横シールロール18で横方向にヒートシールし、前記横方向のヒートシール部19をナイフ20でカッティングし、内容物が充填された三方シール袋21を製造する。四方シール型のダイロール方式の自動充填包装機を用いれば四方シール袋が得られる。
Next, after the
本発明にかかる低吸着性積層包装材料を使用してピロ−包装用袋を製造する方法において、ヒ−トシ−ルの方法としては、例えば、バ−シ−ル、回転ロ−ルシ−ル、ベルトシ−ル、インパルスシ−ル、高周波シ−ル、超音波シ−ル等の公知の方法で行うことができる。その袋体の合掌貼りシ−ル型、ひだ付シ−ル型、平底シ−ル型、角底シ−ル型、舟底シ−ル型、その他等のヒ−トシ−ル形態をあげることができ、これに合った種々の形態のピロ−包装用袋を製造することができる。 In the method for producing a pillow packaging bag using the low-adsorption multilayer packaging material according to the present invention, examples of the heat seal method include a bar seal, a rotary roll seal, It can be performed by a known method such as a belt seal, an impulse seal, a high frequency seal, an ultrasonic seal or the like. Heat seal forms such as joint-sealed seal type, pleated seal type, flat bottom seal type, square bottom seal type, boat bottom seal type, etc. Various types of pillow-packaging bags can be manufactured.
例えば、図3に、本発明の低吸着性積層包装材料を用いた包装体として、ピロー包装袋の一例を示す。このピロー包装袋は、縦70mm、横60mmの大きさで、シール幅が5mmの上端シール部10および下端シール部11、シール幅7mmの背貼りシール部12を形成して製袋した構成からなるピロー包装袋9である。図4に、その概略斜視図を示した。
For example, FIG. 3 shows an example of a pillow packaging bag as a package using the low-adsorption multilayer packaging material of the present invention. This pillow packaging bag has a size of 70 mm in length and 60 mm in width, and is formed by forming an upper
また、本発明の低吸着性積層包装材料を用いて、低吸着性積層包装材料に積層されたヒートシール可能な熱可塑性樹脂層を最内層として蓋材を構成し、低吸着性の各種蓋材として用いられる。 Further, the low-adsorbent laminated packaging material of the present invention is used to form a lid with the heat-sealable thermoplastic resin layer laminated on the low-adsorbent laminated packaging material as the innermost layer, and various low-adsorbent lids Used as
以下に、本発明の低吸着性積層包装材料の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Specific examples of the low adsorptive laminated packaging material of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
〈実施例1〉
まず、基材として、厚さ12μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの片面に、透明プライマー層として下記複合溶液を調整して得られる複合溶液をグラビアコート法により厚さ0.2μm形成した。次いで、透明プライマー層上に電子線加熱方式による真空蒸着装置により、金属アルミニウムを蒸発させ、そこに酸素ガスを導入し、厚さ20nmの酸化アルミニウムを蒸着して無機酸化物からなる蒸着薄膜層を形成した。更にその上に下記組成のコーティング剤をバーコーターで塗布し乾燥機で120℃、1分間乾燥させ厚さ0.3μmのガスバリア性被膜層を形成し、本発明における透明ガスバリアフィルムを得た。
<Example 1>
First, as a substrate, a composite solution obtained by adjusting the following composite solution as a transparent primer layer on one side of a 12 μm thick biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film was formed by a gravure coating method to a thickness of 0.2 μm. . Next, the aluminum vapor is evaporated on the transparent primer layer by a vacuum vapor deposition apparatus using an electron beam heating method, oxygen gas is introduced therein, aluminum oxide having a thickness of 20 nm is vapor-deposited, and a vapor-deposited thin film layer made of an inorganic oxide is formed. Formed. Further, a coating agent having the following composition was applied thereon with a bar coater and dried at 120 ° C. for 1 minute with a dryer to form a gas barrier coating layer having a thickness of 0.3 μm to obtain a transparent gas barrier film in the present invention.
[複合溶液の調整]
希釈溶媒中、2−(エポキシシクロヘキシル)エチルトリメチルシラン(以下EETMSと略す)とアクリルポリオールをEETMSに対し、5.0倍量(重量比)とり混合し、さらに触媒として塩化錫(SnCl2)/メタノール溶液(0.003mol/gに調液したもの)をEETMSに対し1/135molになるように添加し攪拌する。ついでイソシアネート化合物としてトリイジルイソシアネート(以下TDIと略す)をアクリルポリオールのOH基に対しNCO基が等量となるように加えた混合溶液を任意の濃度に希釈したものを複合溶液とする。
[Preparation of complex solution]
In a diluting solvent, 2- (epoxycyclohexyl) ethyltrimethylsilane (hereinafter abbreviated as EETMS) and acrylic polyol are mixed in an amount of 5.0 times (weight ratio) with respect to EETMS and further mixed with tin chloride (SnCl 2 ) / A methanol solution (prepared to 0.003 mol / g) is added to EETMS so as to be 1/135 mol and stirred. Then, a mixed solution obtained by diluting a mixed solution of triidyl isocyanate (hereinafter abbreviated as TDI) as an isocyanate compound so that NCO groups are equivalent to OH groups of the acrylic polyol to an arbitrary concentration is used as a composite solution.
[コーティング剤の組成]
(1)液:テトラエトキシシラン10.4gに塩酸(0.1N)89.6gを加え、30分間攪拌し加水分解させた固形分3wt%(SiO2換算)の加水分解溶液。
(2)液:ポリビニルアルコールの3wt%水/イソプロピルアルコール溶液(水:イソプロピルアルコール重量比で90:10)。
(1)液と(2)液を配合比(wt%/wt%)で60/40に混合したもの。
[Composition of coating agent]
(1) Liquid: A hydrolyzed solution having a solid content of 3 wt% (in terms of SiO 2 ) obtained by adding 89.6 g of hydrochloric acid (0.1N) to 10.4 g of tetraethoxysilane and stirring for 30 minutes for hydrolysis.
(2) Liquid: 3 wt% water / isopropyl alcohol solution of polyvinyl alcohol (90:10 by weight ratio of water: isopropyl alcohol).
(1) Liquid and (2) liquid mixed at a blending ratio (wt% / wt%) of 60/40.
一方、ヒートシール可能な熱可塑性樹脂として無水マレイン酸変性共重合ポリプロピレン樹脂を主成分とするディスパージョン塗液[三井化学(株)製、R―300]を、上記で得られた透明ガスバリアフィルムのガスバリア性被膜層全面に、塗布量(乾燥固形分量)2.0g/m2となるように塗布してヒートシール可能な熱可塑性樹脂層を形成して、本発明における低吸着性積層包装材料の基本特性を評価する評価サンプルを作成した。 On the other hand, a dispersion coating solution [manufactured by Mitsui Chemicals, R-300] comprising a maleic anhydride-modified copolymer polypropylene resin as a main component as a heat-sealable thermoplastic resin is used for the transparent gas barrier film obtained above. The low-adsorbent laminated packaging material of the present invention is formed by applying a heat-sealable thermoplastic resin layer by coating the entire surface of the gas barrier coating layer so that the coating amount (dry solid content) is 2.0 g / m 2 . An evaluation sample for evaluating basic characteristics was prepared.
〈実施例2〉
実施例1において、ガスバリア性被膜層を設けない透明ガスバリアフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして本発明における低吸着性積層包装材料の基本特性を評価する評価サンプルを作成した。
<Example 2>
In Example 1, an evaluation sample for evaluating the basic characteristics of the low adsorptive laminated packaging material in the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 except that a transparent gas barrier film without a gas barrier coating layer was used.
〈実施例3〉
実施例1において、ヒートシール可能な熱可塑性樹脂として無水マレイン酸変性ホモポリプロピレン樹脂を主成分するディスパージョン塗液[三井化学(株)製、R―200]を用いた以外は実施例1と同様にして本発明における低吸着性積層包装材料の基本特性を評価する評価サンプルを作成した。
<Example 3>
Example 1 was the same as Example 1 except that a dispersion coating solution (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., R-200) containing maleic anhydride-modified homopolypropylene resin as a main component was used as the heat-sealable thermoplastic resin. Thus, an evaluation sample for evaluating the basic characteristics of the low adsorptive laminated packaging material in the present invention was prepared.
以下に、本発明の比較例について説明する。 Below, the comparative example of this invention is demonstrated.
〈比較例1〉
実施例1において、塗布量(乾燥固形分量)6.0g/m2となるように塗布してヒートシール可能な熱可塑性樹脂層を形成して、本発明における低吸着性積層包装材料の基本特性と比較評価するサンプルを作成した。
<Comparative example 1>
In Example 1, an application amount (dry solid content) is 6.0 g / m 2 to form a heat-sealable thermoplastic resin layer, and the basic characteristics of the low-adsorption multilayer packaging material of the present invention A sample for comparative evaluation was made.
〈比較例2〉
実施例1において、塗布量(乾燥固形分量)2.0g/m2となるようにパターン状に塗布してヒートシール可能な熱可塑性樹脂層を形成して、本発明における低吸着性積層包装材料の基本特性と比較評価するサンプルを作成した。
<Comparative example 2>
In Example 1, the heat-sealable thermoplastic resin layer is formed by coating in a pattern so that the coating amount (dry solid content) is 2.0 g / m 2. A sample to be compared and evaluated with the basic characteristics was prepared.
〈比較例3〉
実施例1において、ヒートシール可能な熱可塑性樹脂としてポリエステル溶剤系ヒートシールラッカー[大日本インキ化学工業(株)製、A904]を用いた以外は実施例1と同様にして本発明における低吸着性積層包装材料の基本特性を評価する評価サンプルを作成した。
<Comparative Example 3>
In Example 1, the low adsorptivity in the present invention was the same as in Example 1 except that a polyester solvent heat seal lacquer [Dainippon Ink & Chemicals, A904] was used as the heat-sealable thermoplastic resin. An evaluation sample for evaluating the basic characteristics of the laminated packaging material was prepared.
〈比較例4〉
実施例1において、ヒートシール可能な熱可塑性樹脂としてアイオノマー(IO)水系エマルジョン[三井化学(株)製、N75B]を用いた以外は実施例1と同様にして本発明における低吸着性積層包装材料の基本特性を評価する評価サンプルを作成した。
<Comparative example 4>
In Example 1, the low adsorptive laminated packaging material in the present invention was used in the same manner as in Example 1 except that an ionomer (IO) aqueous emulsion [N75B, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.] was used as the heat-sealable thermoplastic resin. An evaluation sample for evaluating the basic characteristics of was prepared.
実施例1〜3および比較例1〜4で得られた各種積層包装材料を横ピロー製袋機[(株)フジキカイ社製、「αWRAPPER FW3400」]を用いて、下記製袋加工条件にて、内容物として入浴製剤(香料としてリモネン含有、粉末状)20gを充填した縦70mm、横60mmの大きさで、シール幅が5mmの上端シール部10および下端シール部11、シール幅7mmの背貼りシール部12を形成して製袋した構成からなるピロー包装袋を作成した。
Various laminated packaging materials obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 were subjected to the following bag making processing conditions using a horizontal pillow bag making machine [manufactured by Fujikikai Co., Ltd., “αWRAPPER FW3400”]. Bath seal preparation (containing limonene as a fragrance, powdered form) as content: 70 mm long and 60 mm wide,
[製袋加工条件]
・シールバー設定温度180℃
・加工スピード50ショット/min
上記で得られた内容物を充填したピロー包装袋を各々40℃、1ヶ月保存後、下記の評価方法に基づき水蒸気透過度、製袋適性、内容物取り出し適性、リモネン吸着量、シール強度について評価した。その結果を表1に示す。
[Bag making conditions]
・ Set temperature of seal bar 180 ℃
・ Processing speed 50 shots / min
The pillow packaging bags filled with the contents obtained above were each stored at 40 ° C. for 1 month, and then evaluated for water vapor permeability, bag making suitability, contents take-out suitability, limonene adsorption amount, and seal strength based on the following evaluation methods. did. The results are shown in Table 1.
<水蒸気透過度>
MOCON法にて40℃−90%RHでの水蒸気透過度を測定した。
<Water vapor permeability>
The water vapor permeability at 40 ° C.-90% RH was measured by the MOCON method.
<製袋適性>
製袋加工時の適性を評価して、適性ありを○印、適性なしを×印で表した。
<Pability for bag making>
The suitability at the time of bag making processing was evaluated, and the suitability was indicated by ○ mark and the lack of suitability was indicated by × mark.
<内容物取り出し適性>
開封後、内容物を振り出し、製剤のシーラント熱可塑性樹脂シーラントへの付着の有無を確認して評価した。付着が認められないものは○印、付着が認められたものは×印で表した。
<Appropriate content removal>
After opening, the contents were shaken out, and the presence or absence of adhesion of the preparation to the sealant thermoplastic resin sealant was confirmed and evaluated. The case where no adhesion was observed was indicated by a circle, and the case where adhesion was observed was indicated by a cross.
<リモネン吸着量>
積層包装材料を10×10mmの大きさ切断してサンプリングし、純水で2回洗浄した後、水分を拭き取って20mlバイアル瓶に封入し、ここにSPMEファイバーを差し込み80℃、30min加熱し、揮発成分を捕集して、GC/MS測定器にてリモネン吸着量を分析した。比較例4におけるリモネン吸着ピーク面積を1として、他の実施例におけるリモネン吸着ピーク面積との比を求めた吸着量比で評価した。
<Limonene adsorption amount>
The laminated packaging material was cut to a size of 10 × 10 mm, sampled, washed twice with pure water, then wiped off and sealed in a 20 ml vial, SPME fiber was inserted here, heated at 80 ° C. for 30 min, volatilized The components were collected and the amount of limonene adsorbed was analyzed with a GC / MS measuring device. The limonene adsorption peak area in Comparative Example 4 was set as 1, and the ratio of the limonene adsorption peak area in other examples was evaluated by the adsorption amount ratio obtained.
<シール強度>
保存前後で、JIS−Z1707に準拠した方法で90度剥離で測定した。
<Seal strength>
It measured by 90 degree peeling by the method based on JIS-Z1707 before and after preservation | save.
可能な熱可塑性樹脂層との層間の密着性を向上改善したことでラミネーションの発生もない。以上のことから、本発明の低吸着性積層包装材料は、薬効成分や香気成分等の包装材料への低吸着性を有することで、薬効成分や香気成分等が包装材料へ吸着し、薬効成分や香気成分が経時的に減少することを防止することが可能であることを示すものである。
したがって、本発明の低吸着積層包装材料を用いた袋状などの包装体および蓋材は、薬効成分や香気成分等を含有する食品、飲料、トイレタリー用品、医薬品等を包装する包装分野において好適に用いられる。 Therefore, the packaging body such as a bag and the lid material using the low-adsorption laminated packaging material of the present invention are suitably used in the packaging field for packaging foods, beverages, toiletries, pharmaceuticals and the like containing medicinal ingredients, aroma ingredients, and the like. Used.
食品、飲料、トイレタリー用品、医薬品等の内容物に含有される薬効成分や香気成分等の包装材料へ吸着し、薬効成分が経時的に減少することを防止する低吸着性積層包装材料およびその包装材料を用いた低吸着性の袋状などの包装体または蓋材として好適に利用できる。 Low adsorptive laminated packaging material that adsorbs to packaging materials such as medicinal ingredients and aroma ingredients contained in the contents of food, beverages, toiletries, pharmaceuticals, etc., and prevents the medicinal ingredients from decreasing over time and its packaging It can be suitably used as a package or a cover material such as a low adsorbent bag shape using the material.
A、B・・・低吸着性積層包装材料
1・・・透明プラスチック材料からなるフィルム基材層
2・・・プライマー層
3・・・無機酸化物からなる蒸着薄膜層
4・・・ガスバリア性被覆層
5・・・透明ガスバリアフィルム
6・・・ヒートシール可能な熱可塑性樹脂層
7・・・基材層
8・・・接着剤層
9・・・ピロー包装袋
10・・・上端シール
11・・・部下端シール部
12・・・背貼りシール部
13・・・ダイロール方式の自動充填包装機の要部
14・・・積層材料
15・・・ロール
16・・・リード
17・・・縦シール金属ロール
18・・・横シール金属ロール
19・・・シール部
20・・・ナイフ
21・・・3方シール袋
A, B: Low adsorptive
Claims (18)
かに記載の低吸着性積層包装材料。 The low-adsorption multilayer packaging material according to any one of claims 1 to 11, wherein the metal in the metal alkoxide or the hydrolyzate of the metal alkoxide is Si, Al, Ti, Zr or a mixture thereof. .
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CN108081713A (en) * | 2017-12-18 | 2018-05-29 | 厦门菲尔牡真空技术有限公司 | A kind of low-thermal-bridge effect Obstruct membrane and the vacuum heat-insulating plate using the Obstruct membrane |
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2003
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