JP6303708B2 - 抗菌フィルムおよび包装体 - Google Patents
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たとえば、特開平05−000074号公報(特許文献1)には、少なくとも内容物に接する内面の一部あるいは全てに、キトサンを付与して成る容器に食品を充填、密封することを特徴とする食品の保存方法が記載されている。この容器は、共押出し法により、複数の熱可塑性樹脂を共押出しして、少なくともキトサンを含む層が端側になるように積層した積層体を用いて、該積層体のキトサンを含む層が内側になるように、真空成形,圧空成形,真空圧空成形又は熱シールにより製造する方法、および、押出しコ−ティング法又は押出し法により熱溶融した樹脂をTダイより押出し、冷却ロールで冷却されるまでの間に、押出された樹脂上に又は冷却ロール上にキトサン散布手段によりキトサンを散布し、冷却ロールで冷却後樹脂表面にキトサンを保持した樹脂フィルム,樹脂シート又は積層樹脂フィルム,積層樹脂シートを用いて、前記樹脂フィルム,樹脂シート又は積層樹脂フィルム,積層樹脂シートのキトサンを有する面が内側になるように、真空成形,圧空成形,真空圧空成形又は熱シールにより製造する方法、のいずれかで製造される。
本発明の抗菌フィルムは、不溶性の有機系抗菌粒子を少なくとも含む不溶性抗菌粒子がブレンドされたシーラント層を含む抗菌フィルムである。
シーラント層を構成する樹脂および不溶性抗菌粒子の重量和に対し、不溶性抗菌粒子の重量割合は0.5重量%以上であってよい。
さらに、シーラント層を構成する樹脂および不溶性抗菌粒子の重量和に対し、不溶性抗菌粒子の重量割合は15重量%以下であってよい。
シーラント層の膜厚は、3μm以上15μm以下であってよい。
本発明の抗菌フィルムは、曇度(JISK7136)が30%以下であることが好ましい。
本発明の抗菌フィルムは、シーラント層に接触して積層された隣接層をさらに含んでよい。この場合、シーラント層を構成する樹脂および隣接層を構成する樹脂は、ポリオレフィン系樹脂であってよい。
なお、隣接層を構成する樹脂とシーラント層を構成する樹脂とは、上述の樹脂であれば、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
(6)に記載の本発明の抗菌フィルムにおいて、ポリオレフィン系樹脂は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂およびポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂との混合樹脂のいずれかであってよい。
本発明の抗菌フィルムは、不溶性抗菌粒子が無機系抗菌粒子をさらに含んでよい。
本発明の抗菌フィルムが隣接層をさらに含む場合、シーラント層の、隣接層とは反対側の面から、無機系抗菌粒子の表面の一部が露出していてよい。この場合、無機系抗菌粒子の露出した表面による当該反対側の面の表面拡大率が0.5%以上であってよい。
本発明の抗菌フィルムが隣接層をさらに含む場合、隣接層には、耐ピンホール性樹脂層、酸素バリア性樹脂層、光沢性樹脂層、水蒸気バリア性樹脂層、および耐レトルト性樹脂層の少なくともいずれかの機能性層がさらに積層されていてよい。
機能性層は透明樹脂であることが好ましい。これによって、抗菌フィルムに、良好な外観性を担保しつつ、さまざまな機能を付与することができる。
本発明の包装体は、(1)から(10)に記載の抗菌フィルムを含む。
図1は、第1実施形態にかかる抗菌フィルムの一例を示す模式的断面図である。図2は、図1の一部拡大図である。なお、以下において、説明の便宜上、図1および図2の上側への方向を上、下側への方向を下と記載する場合があるが、それらの方向が、製造時および使用時における絶対的方向を指すものではない。
図1に示すように、抗菌フィルム100は、シーラント層210と、隣接層220と、有機系抗菌粒子230と、中間層300と、外層400と、接着層510,520を含む。
隣接層220は、シーラント層210上に接触して設けられる。中間層300は、隣接層220上に、接着層510を介して設けられる。さらに外層400は、中間層300上に、接着層520を介して設けられる。
また、有機系抗菌粒子230の重量割合はたとえば20重量%以下、好ましくは15重量%以下、さらに好ましくは12重量%以下である。これによって、好ましい透明性が担保される。
なお、平均粒子系とは、レーザー回析錯乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径を意味する(以下、本明細書において同様)。
シーラント層210を構成する樹脂は、熱可塑性透明樹脂であることが多い。好ましくは、ポリオレフィン系樹脂である。ポリオレフィン系樹脂としては、たとえば炭素数2以上12以下、好ましくは2以上6以下のα−オレフィンの単独重合体または共重合体が挙げられる。
より具体的には、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、及びポリ4−メチル−1−ペンテン、ポリブテン−1などが挙げられる。これらの樹脂は、単独で、または複数種の組み合わせで用いることができる。
有機系抗菌粒子230は、微生物に対して薬理作用し殺菌効果を発揮する有機物である。有機系抗菌粒子230は、25℃の水に対する溶解度が1000ppm以下、好ましくは100ppmであればよく、薬理作用機構および化学構造は問わない。薬理作用の機構の例としては、微生物の生合成の阻害、微生物のエネルギー獲得系の阻害、微生物の生体物質(酵素等の蛋白質および核酸など)の損傷、および微生物の細胞構造の破壊などが挙げられる。有機系抗菌剤の化学構造の例としては、有機ヨード系、フェノール系、ピリジン系、キノリン系、トリアジン系、イソチアゾロン系、アニリド系、ニトリル系、イミダゾール系、チアゾール系、アルコール系、アルデヒド系、カルボン酸系、エステル系、ジスルフィド系、チオカーバネメート系、エーテル系、過酸化物系、エポキシ系、ビグアナイド系、芳香族化合物系および界面活性剤系が挙げられる。
隣接層220を構成する樹脂は、可撓性を有する透明樹脂である。好ましくは、隣接層220を構成する樹脂は、ポリオレフィン系樹脂である。ポリオレフィン系樹脂としては、シーラント層210を構成する樹脂として例示したものが挙げられる。
中間層300および外層400は、隣接する層の物性、抗菌フィルム100の用途、製法、および/または包装体700(後述)製造時の処理(高温加熱処理等のレトルト処理、低温ボイル処理等)を考慮し、所望する機能に応じて当業者が適宜決定することができる。これらの層に担わせる機能としては、機械的物性(たとえば剛性、耐衝撃性、耐屈曲性および耐ピンホール性など)、耐レトルト性、耐水性、帯電防止性、耐薬品性、保香性、非吸着性、酸素バリア性、水蒸気バリア性、光沢性、ラベル適性(すなわち、ラベルが曲面に追従して貼り付け可能であり、かつ、貼り付け時から長時間経過しても剥がれ落ちにくい特性)等が挙げられる。
高密度ポリエチレン(HDPE)は、エチレンモノマーが実質的に直鎖状に結合した、密度0.942以上の結晶性ポチエチレンである。
ポリポロピレン系樹脂としては、例えば結晶性ポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。具体的には、結晶性ポリプロピレン系樹脂として、結晶性プロピレン単独重合体、結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体、結晶性プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、エチレンおよびα−オレフィンの少なくとも一方とプロピレンとの結晶性ブロック共重合体などが挙げられる。上記のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン等の炭素数4以上10以下のα−オレフィンが挙げられる。なお、これらα−オレフィンは、任意の比率で共重合されてよい。
接着層510,520を構成する樹脂は、隣接層220、中間層300および外層400それぞれを構成する樹脂の特性(具体的には、層間の接着強度、層を構成する樹脂の腰の強さ、耐ピンホール性、柔軟性または成形性など)に応じて、当業者が適宜選択することができる。接着層510,520を構成する樹脂は、透明樹脂であり、公知の接着性樹脂、例えば、接着性ポリオレフィン系樹脂などが用いられる。より具体的には、不飽和カルボン酸又は酸誘導体で変性された変性ポリオレフィン系樹脂、ならびに当該変性ポリオレフィン系樹脂とポリオレフィン系樹脂との重合体および混合物が挙げられる。さらに具体的には、エチレン−メタクリレート−グリシジルアクリレート三元共重合体、および、ポリプロピレン等の各種ポリオレフィンに一塩基性不飽和脂肪酸、二塩基性不飽和脂肪酸、もしくはこれらの無水物をグラフトさせたものなどが用いられる。一塩基性不飽和脂肪酸として、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げられる。二塩基性不飽和脂肪酸として、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などが挙げられる。したがって、接着性樹脂としては、たとえば、マレイン酸グラフト化エチレン−酢酸ビニル共重合体、マレイン酸グラフト化エチレン−α−オレフィン共重合体などが挙げられる。
抗菌フィルム100は、たとえば、有機系抗菌粒子230を分散させたシーラント層210製膜用樹脂組成物(シーラント層210製膜用樹脂組成物中の有機系抗菌粒子230の量は、0.5重量%以上20重量%以下、好ましくは1重量%以上15重量%以下)と、隣接層220製膜用樹脂組成物と、中間層300製膜用樹脂組成物と、外層400製膜用樹脂組成物と、接着層510,520製膜用樹脂組成物を、空冷式または水冷式共押出インフレーション法、もしくは共押出Tダイ法を用いて製膜することができる。共押出Tダイ法を用いる場合、適切なフィードブロックとダイを使用することで製膜することができる。共押出Tダイ法は、抗菌フィルム100の厚さの制御および透明性の点から好ましい。
本発明においては、上記の第1実施形態に限らず、所望の抗菌性、および透明性等の外観性を損なわない限り、任意の変更が加えられてよい。図3から図6は、第1実施形態にかかる抗菌フィルムの他の例を示す模式的断面図である。
図7は、第2実施形態にかかる抗菌フィルムの一例を示す模式的断面図である。
図7に示される抗菌フィルム100eにおいては、シーラント層210eに、有機系抗菌粒子230と、無機系抗菌粒子240との両方が埋め込まれている。以下、有機系抗菌流水230と無機系抗菌粒子240とを合わせて不溶性抗菌粒子と記載する場合がある。
また、不溶性抗菌粒子中の無機系抗菌粒子240の含有量はたとえば0重量%超70重量%以下、好ましくは0重量%超60重量%以下であってよい。これによって、有機系抗菌粒子230による効果を好ましく得るとともに、無機系抗菌粒子240の効果も付与することができる。
厚みT1が、無機系抗菌粒子240の平均粒子径の50%以上であることにより、透明性が良好となり、300%以下であることにより、無機系抗菌粒子240が露出しやすくなり、非低温環境下における抗菌性が担保されやすい。
無機系抗菌粒子240は、無機系抗菌性物質を有する不溶性の粒子である。無機系抗菌物質を有する粒子が不溶性であるとは、25℃の水に対する当該粒子の溶解度が100ppm以下であることを意味する。これによって、抗菌フィルム100が食品包装に用いられる場合においても、抗菌対象である食品に対する安全性が高い。
具体的には、無機系抗菌粒子240は、無機系抗菌性物質と、無機系抗菌性物質を担持する担体とを含む。
本発明においては、上記の第2実施形態に、所望の抗菌性、および透明性等の外観性を損なわない限り、任意の変更が加えられてよい。たとえば、第1実施形態における図3から図6に例示したような積層構造が適用されてもよい。
図9は、第3実施形態にかかる包装体の一例を示す模式的断面図である。
図9に示される包装体700は、底材710と蓋材720とから構成される。底材710には抗菌フィルム100が用いられ、抗菌フィルム100のシーラント層210側が凹となるように成形された凹部と、凹部を取り囲む、当該成形がなされていない辺縁部とから構成される。凹部は、たとえば深絞り成形によって形成される。凹部には、食品、飲料、医薬品等などの内容物(図示せず)が収容される。
上記の第3実施形態では、底材710と蓋材720とのいずれにも抗菌フィルム100が用いられている例を挙げたが、この態様に限定されるものではない。本発明においては、底材710および蓋材720の少なくともいずれかに抗菌フィルム100が用いられればよい。また、抗菌フィルム100の代わりに、抗菌フィルム100a,〜,100eが適宜用いられてよいことは言うまでもない。
蓋材720としては、たとえば、2軸延伸したポリプロピレンフィルム(OPPフィルム)、金属酸化物を蒸着した2軸延伸したポリエチレンテレフタレートフィルム(VM−PETフィルム)およびポリエチレン樹脂を積層したフィルム等が用いられてもよい。
まず、層構成として、酸素バリア性を有する外層/接着層/中間層/接着層/隣接層/不溶性抗菌粒子含有シーラント層を有する抗菌フィルムを作成した。
また、得られた抗菌フィルムの外観(目視)は透明であり、JISK7136に準拠して測定した。なお、曇度は、抗菌フィルムの両面にパイロンクリスタルテープ(株式会社共和製)を貼ったサンプルを作成し、ヘイズメータ(日本電色工業株式会社製、NDH2000)を用いて内部ヘイズを測定し、抗菌フィルムの光散乱のみを抽出したものである。
別途、菌液を2種類用意した。一方の菌液には、好気性菌であるシュードモナス(緑膿菌)を含ませた。他方の菌液には、通性嫌気性菌である乳酸菌を含ませた。上記2菌を選定した理由は、下記記載の保存試験で使用する肉について、腐敗の原因となる菌が上記2菌であることが特定できたためである。
得られた抗菌フィルムを用いて、豚ロース肉薄切り1枚を三方シール包装した。三方シール包装においては、脱気シールによって真空包装となるようにした。
包装された肉を2℃の冷蔵ショーケースで保管し、外観をモニターした。なお、外観は目視で判断し、判断指標としてはポークカラースタンダード(PCS)を使用し、対象区と比較して良化したかどうかを退色抑制効として判断した。良化したものは○、良化しなかったものは×と評価した。
不溶性有機系抗菌粒子として、平均粒子径0.5μmのもの(エムアイシー社製、オリジナルカインド)を用いたことを除いて、実施例1と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子として、平均粒子径1μmのもの(エムアイシー社製、オリジナルカインド)を用いたことを除いて、実施例1と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子として、平均粒子径3μmのもの(エムアイシー社製、オリジナルカインド)を用いたことを除いて、実施例1と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子として、平均粒子径10μmのもの(エムアイシー社製、オリジナルカインド)を用いたことを除いて、実施例1と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子の量を0.5重量%としたことを除いて、実施例4と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子の量を4重量%としたことを除いて、実施例4と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子の量を9重量%としたことを除いて、実施例4と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子の量を15重量%としたことを除いて、実施例4と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子の量を16重量%としたことを除いて、実施例4と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性抗菌粒子含有シーラント層の膜厚を8μmとしたことを除いて、実施例4と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性抗菌粒子含有シーラント層の膜厚を15μmとしたことを除いて、実施例4と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性抗菌粒子含有シーラント層の膜厚を16μmとしたことを除いて、実施例4と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
シーラント層を構成する低密度ポリエチレン樹脂に対し、0.2重量%の不溶性有機系抗菌粒子(平均粒子径3μm、エムアイシー社製、オリジナルカインド)と、0.3重量%の不溶性無機系抗菌粒子(平均粒子径5μm、富士ケミカル社製銀イオン系抗菌粒子、商品名:バクテキラーOM−AJ−203)を分散させ、シーラント層用樹脂組成物を調製したことを除いて、実施例1と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子の量を2重量%、不溶性無機系抗菌粒子の量を3重量%としたことを除いて、実施例14と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子の量を6重量%、不溶性無機系抗菌粒子の量を9重量%としたことを除いて、実施例14と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
不溶性有機系抗菌粒子の量を6.4重量%、不溶性無機系抗菌粒子の量を9.6重量%としたことを除いて、実施例14と同様に抗菌フィルムを製造し、各種試験を行った。
本発明においては、抗菌フィルム100,100a,〜,100eが「抗菌フィルム」に相当し、シーラント層210,210eが「シーラント層」に相当し、隣接層220,220eが「隣接層」に相当し、有機系抗菌粒子230が「有機系抗菌粒子」に相当し、無機系抗菌粒子240が「無機系抗菌粒子」に相当し、露出表面241が「無機系抗菌粒子の表面の一部」に相当し、面211eが「隣接層とは反対側の面」に相当し、機能性層310c,310d,320c,320dが「機能性層」に相当し(中間層300,300c,300d、外層400、接着層510,520が「機能性層」であってもよい)、包装体700が「包装体」に相当する。
210,210e シーラント層
211,211e (シーラント層の隣接層と反対側の)面
211V (抗菌粒子が埋め込まれていない場合のシーラント層の)仮想面
220,220e 隣接層
230 有機系抗菌粒子
231 (有機系抗菌粒子の)露出点
240 無機系抗菌粒子
241 (無機系抗菌粒子の)露出表面
300,300c,300d 中間層
310c,310d,320c,320d 機能性層
400 外層
510,520 接着層
700 包装体
Claims (11)
- 25℃の水に対する溶解度が100ppm以下である不溶性の有機系抗菌粒子、および25℃の水に対する溶解度が100ppm以下である無機系抗菌粒子を少なくとも含む不溶性抗菌粒子がブレンドされたシーラント層と、
前記シーラント層に接触して積層された隣接層と、を含み、
前記シーラント層を構成する樹脂および前記隣接層を構成する樹脂が同一のポリオレフィン系樹脂であり、
前記無機系抗菌粒子の平均粒子径が、2μm以上10μm以下であり、
前記シーラント層の厚みは、前記無機系抗菌粒子の平均粒子径の50%以上300%以下であり、
前記シーラント層の前記隣接層とは反対側の面から前記無機系抗菌粒子の表面の一部が露出する、抗菌フィルム。 - 前記シーラント層を構成する樹脂と前記不溶性抗菌粒子との重量和に対し、前記不溶性抗菌粒子の含有量が0.5重量%以上である、請求項1に記載の抗菌フィルム。
- 前記シーラント層を構成する樹脂と前記不溶性抗菌粒子との重量和に対し、前記不溶性抗菌粒子の含有量が15重量%以下である、請求項2に記載の抗菌フィルム。
- 前記シーラント層の膜厚が3μm以上15μm以下である、請求項1から3のいずれか1項に記載の抗菌フィルム。
- 曇度(JISK7136)が30%以下である、請求項1から4のいずれか1項に記載の抗菌フィルム。
- 前記シーラント層を構成する樹脂および前記隣接層を構成する樹脂が、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、およびポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂との混合樹脂のいずれかである、請求項1から5のいずれか1項に記載の抗菌フィルム。
- 前記シーラント層を構成する樹脂および前記隣接層を構成する樹脂が、低密度ポリエチレンである、請求項1から5のいずれか1項に記載の抗菌フィルム。
- 前記有機系抗菌粒子が、ジヨードメチル−p−トリルスルホンおよび1−ジヨードメチルスルホニル−4−クロロベンゼンの少なくともいずれかを含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の抗菌フィルム。
- 前記無機系抗菌粒子の露出した表面による前記反対側の面の表面拡大率が0.5%以上である、請求項1から8のいずれか1項に記載の抗菌フィルム。
- 前記隣接層に、耐ピンホール性樹脂層、酸素バリア性樹脂層、光沢性樹脂層、水蒸気バリア性樹脂層、および耐レトルト性樹脂層の少なくともいずれかの機能性層がさらに積層されている、請求項1から9のいずれか1項に記載の抗菌フィルム。
- 請求項1から10のいずれか1項に記載の抗菌フィルムを含む包装体。
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