JP6922966B2 - 多層フィルム及び包装体 - Google Patents
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Description
[1].ポリエチレンを含む外層と、アイオノマーを含み、前記外層に隣接する機能層と、酸素バリア層と、エチレン酢酸ビニル共重合体を含むシーラント層と、を備え、熱機械分析において、2000μmの変位を示す温度が120℃以上である、多層フィルム。
[2].前記多層フィルムが、吸収線量20〜300kGyの条件で電子線照射されたものである、[1]に記載の多層フィルム。
[3].熱機械分析において、温度が100℃での変位が500μm以下である、[1]または[2]に記載の多層フィルム。
[4].前記多層フィルムの厚さが60μm以上である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の多層フィルム。
[6].前記酸素バリア層が、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)を含む、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の多層フィルム。
[7].前記酸素バリア層が、EVOHを、前記酸素バリア層の全質量の3質量%以上、25質量%以下含む、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の多層フィルム。
[8].[1]〜[7]のいずれか一項に記載の多層フィルムを備えた、包装体。
[9].前記包装体が、スキンパック包装体である、[8]に記載の包装体。
[10].医薬品包装用である、[8]または[9]に記載の包装体。
[11].化粧品包装用である、[8]または[9]に記載の包装体。
本発明の一実施形態に係る多層フィルムは、ポリエチレンを含む外層と、アイオノマーを含み、前記外層に隣接する機能層と、酸素バリア層と、エチレン酢酸ビニル共重合体を含むシーラント層と、を備え、熱機械分析において、2000μmの変位を示す温度が120℃以上である。
本実施形態の多層フィルムは、硬質トレーとともに包装体(例えば、スキンパック包装体)を構成できる。なお、本明細書において、「スキンパック」とは、収容物の上に加熱したフィルムを被せ、チャンバー内で真空引きすることで、フィルムが収容物に密着固定する包装をいう。製品の形状に沿ってまるで肌のようにフィルムが製品本体を密着する特徴が名称の由来となっている。
ここに示す多層フィルム1は、外層12と、シーラント層11と、を備えている。多層フィルム1において、外層12は一方の最表層であり、シーラント層11は他方の最表層である。
さらに、多層フィルム1は、シーラント層11側から外層12側へ向けて、接着層15と、接着層15上に配置された酸素バリア層14と、酸素バリア層14上に配置された接着層15と、接着層15上に配置された機能層13と、備えており、複数層からなる。
シーラント層11は、エチレン酢酸ビニル共重合体を含む。シーラント層11がエチレン酢酸ビニル共重合体を含むことにより、被着体との擬似接着性発現によるイージーピール性が向上する。
シーラント層11は、エチレン酢酸ビニル共重合体のみを含んでいてもよい(すなわち、エチレン酢酸ビニル共重合体からなるものであってもよい)し、エチレン酢酸ビニル共重合体と、それ以外の成分(本明細書においては、「他の成分」と称することがある)を含んでいてもよい(すなわち、エチレン酢酸ビニル共重合体と、前記他の成分と、からなるものであってもよい)。
樹脂成分である前記他の成分は、エチレン酢酸ビニル共重合体以外の樹脂である。
樹脂成分である前記他の成分は、1種のモノマーの重合体である単独重合体であってもよいし、2種以上のモノマーの重合体である共重合体であってもよい。
樹脂成分である前記他の成分として、より具体的には、例えば、エチレンメタクリル酸共重合体、アイオノマー、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレンプロピレン共重合体等のオレフィン系共重合体等が挙げられる。これら他の成分(樹脂成分)を含むシーラント層11は、被着体との擬似接着性発現によるイージーピール性がより向上する。
前記添加剤としては、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、減粘剤、増粘剤、熱安定化剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
ここで、「シーラント層11の厚さ」とは、シーラント層11全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるシーラント層11の厚さとは、シーラント層11を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
外層12は、ポリエチレンを含む。外層12がポリエチレンを含むことにより、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、外層12の架橋密度を向上させることができる。
外層12は、ポリエチレンのみを含んでいてもよい(すなわち、ポリエチレンからなるものであってもよい)し、ポリエチレンと、それ以外の成分(本明細書においては、「他の成分」と称することがある)を含んでいてもよい(すなわち、ポリエチレンと、前記他の成分と、からなるものであってもよい)。
樹脂成分である前記他の成分は、ポリエチレン以外の樹脂である。
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、シーラント層11が含む他の成分として先に挙げた添加剤と同じものが挙げられる。
ここで、「外層12の厚さ」とは、外層12全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる外層12の厚さとは、外層12を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
機能層13は、アイオノマーを含み、外層12に隣接している。機能層13がアイオノマーを含むことにより、多層フィルム1を外層12側から電子線照射した場合に、機能層13の架橋密度を向上させることができる。その結果、スキンパック時の追従性をさらに高めることができる。
機能層13は、アイオノマーのみを含んでいてもよい(すなわち、アイオノマーからなるものであってもよい)し、アイオノマーと、それ以外の成分(本明細書においては、「他の成分」と称することがある)を含んでいてもよい(すなわち、アイオノマーと、前記他の成分と、からなるものであってもよい)。
樹脂成分である前記他の成分は、アイオノマー以外の樹脂である。
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、シーラント層11が含む他の成分として先に挙げた添加剤と同じものが挙げられる。
ここで、「機能層13の厚さ」とは、機能層13全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる機能層13の厚さとは、機能層13を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
多層フィルム1は、酸素バリア層14を含む。多層フィルム1が酸素バリア層14を含むことにより、多層フィルム1に強い酸素バリア性(換言すると、酸素ガスの透過を抑制する性質)を付与することができる。
樹脂成分である前記他の成分は、EVOH以外の樹脂である。
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、シーラント層11が含む他の成分として先に挙げた添加剤と同じものが挙げられる。
ここで、「酸素バリア層14の厚さ」とは、酸素バリア層14全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる酸素バリア層14の厚さとは、酸素バリア層14を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
接着層15は、接着剤を含む。
接着層15は、その両面に隣接する2層を接着する。多層フィルム1において、シーラント層11と酸素バリア層14との間に配置されている接着層15は、シーラント層11と酸素バリア層14とを接着し、酸素バリア層14と機能層13との間に配置されている接着層15は、酸素バリア層14と機能層13とを接着している。
これら2箇所の接着層15は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
前記接着剤としては、例えば、オレフィン系樹脂(すなわち、1種又は2種以上のモノマーであるオレフィンの重合体)等の接着樹脂が挙げられる。
前記エチレン系共重合体とは、エチレンと、エチレン以外のモノマーと、の共重合体である。
前記プロピレン系共重合体とは、プロピレンと、プロピレン以外のモノマーと、の共重合体である。
前記ブテン系共重合体とは、ブテンと、ブテン以外のモノマーと、の共重合体である。
エチレンとビニル基含有モノマーとの共重合体としては、例えば、無水マレイン酸グラフト変性直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、アイオノマー、エチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。前記アイオノマーとは、エチレンと少量のアクリル酸又はメタクリル酸との共重合体を、酸部分と金属イオンとの塩形成によってイオン橋かけ構造にしたものを意味する。
ここで、「接着層15の厚さ」とは、接着層15全体の厚さ(例えば、シーラント層11と酸素バリア層14との間に配置されている接着層15全体の厚さ、酸素バリア層14と機能層13との間に配置されている接着層15全体の厚さ)を意味し、例えば、複数層からなる接着層15の厚さとは、接着層15を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
多層フィルム1は、図2に示すように、第2シーラント層112を耐ピンホール層16に変更してもよい。耐ピンホール層16により、多層フィルム1の耐ピンホール性を向上することができる。また、この多層フィルム1を用いて包装体を作製することにより、加熱処理した際に生じる強度の低下を抑制することができる。
樹脂成分である前記他の成分は、アイオノマー以外の樹脂である。
非樹脂成分である前記他の成分としては、例えば、シーラント層11が含む他の成分として先に挙げた添加剤と同じものが挙げられる。
ここで、「耐ピンホール層16の厚さ」とは、耐ピンホール層16全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる耐ピンホール層16の厚さとは、耐ピンホール層16を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
多層フィルム1は、本発明の効果を損なわない範囲内において、シーラント層11と、外層12と、機能層13と、酸素バリア層14と、接着層15と、耐ピンホール層16と、のいずれにも該当しない、他の層を備えていてもよい。
前記他の層は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択できる。
また、多層フィルム1は、前記他の層を備えている場合、前記他の層をそれ以外の層と接着するための接着層(例えば、接着層15等)をさらに備えていてもよい。
本実施形態の多層フィルムは、例えば、数台の押出機を用いて、各層の形成材料となる樹脂や樹脂組成物等を溶融押出するフィードブロック法や、マルチマニホールド法等の共押出Tダイ法、空冷式又は水冷式共押出インフレーション法等により、製造できる。
本発明の一実施形態に係る包装体は、上述の本発明の一実施形態に係る多層フィルムを備えたものである。このような包装体は、収容物への追従性に優れている。
本実施形態の包装体は、スキンパック包装体として好適である。また、本実施形態のスキンパック包装体は、例えば、食品・医薬品・化粧品等を包装するための包装袋又は包装容器として好適である。
なお、図3において、図1又は2に示すものと同じ構成要素には、図1又は2の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
多層フィルム1を用いることで、包装体10は、収容物3への追従性に優れている。
なお、図3においては、多層フィルム1中の各層の区別を省略している。
図3に示すように、硬質トレー2の一方の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)2aの一部と、多層フィルム1の第1面11aの一部とがシールにより密着している。その結果、硬質トレー2の第1面2aと、多層フィルム1の第1面11aと、の間に、収納部10aが形成されている。そして、この収納部10a内に、収容物3が密封されている。
なお、図3においては、包装体10の収納部10a内において、収容物3と多層フィルム1との間、並びに、収容物3と硬質トレー2との間には、一部隙間が見られるが、これら隙間の存在は、収容物3を収納した状態の包装体10において、必須ではない。
一方、硬質トレー2の厚さの上限値は、特に限定されない。
本実施形態の包装体は、前記多層フィルムと前記硬質トレーとを、前記収納部を形成するように、重ね合わせ、ヒートシールすることにより、製造できる。
包装体の製造時には、多層フィルムと硬質トレーとのヒートシール前に、前記収納部に収容物を収納する。
[実施例1]
以下に示す手順で、図1に示す構造の多層フィルム、及び、図3に示す構造の包装体を製造した。
第1シーラント層を構成する樹脂として、エチレン酢酸ビニル共重合体(エチレン:酢酸ビニルの共重合比=84:16、三井デュポンポリケミカル株式会社製、V5714RC)を準備した。
第2シーラント層を構成する樹脂として、エチレン酢酸ビニル共重合体(エチレン:酢酸ビニルの共重合比=81:19、三井デュポンポリケミカル株式会社製、V430RC)を準備した。
外層を構成するポリエチレンとして、低密度ポリエチレン(密度0.922g/cm3、宇部丸善ポリエチレン社製、F222NH)を準備した。
機能層を構成する物質として、アイオノマー(三井デュポンポリケミカル株式会社製、1601)を準備した。
酸素バリア層を構成する樹脂として、EVOH(日本合成株式会社製、GH3804B)を準備した。
接着層を構成する樹脂として、変性ポリオレフィン樹脂(三井化学株式会社製、NF536)を準備した。
次いで、第1シーラント層、第2シーラント層、接着層、酸素バリア層、接着層、機能層、及び外層を、この順で共押出成形することにより、多層フィルムを製造した。
得られた多層フィルムは、第1シーラント層(厚さ=20μm)、第2シーラント層(厚さ=24μm)、接着層(厚さ=7μm)、酸素バリア層(厚さ=8μm)、接着層(厚さ=7μm)、機能層(厚さ=14μm)、及び外層(厚さ=20μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、厚さが100μmのものである。
次いで、JISK7196に基づき、SII社製EXSTAR6000を用いることにより、多層フィルムの熱機械分析を実施した。得られた熱機械分析曲線から、「2000μmの変位を示す温度(℃)」、及び「温度が100℃での変位(μm)」を求めた。測定結果を以下の表2に示す。
上記で得られた多層フィルムを用いて、以下の手順に従ってスキンパック包装体を製造した。まず、被包装物として、偽薬錠剤(φ10、厚み5mmの円柱状)とリップスティック(φ15、長さ65mm)とを準備した。偽薬錠剤は、一包装当たり10個を2個×5列(1cm間隔)に並べて配置した。以下、これを「被包装物A」と言う。リップスティックは、一包装当たり1本を配置した。以下、これを「被包装物B」と言う。
上記で得られた各スキンパック包装体について、以下の要領に基づいて搬送評価を行った。被包装物及びフィルムに応じた14組(被包装物2種×フィルム7種)のスキンパック包装体を30個ずつ準備し、それぞれ段ボール箱に詰め込んだ。これらの段ボール箱14箱を延べ600km搬送した後に、箱内の状態を目視で確認した。搬送時のズレに関しては、30個全てのスキンパック包装体において内部でズレが生じていなければ「良好」と判定し、内部でズレが生じていたスキンパック包装体が1個でもあれば「不良」と判定した。また、搬送時の破損に関しても、30個全てのスキンパック包装体が破損していなければ「良好」と判定し、破損したスキンパック包装体が1個でもあれば「不良」と判定した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更し、加速電圧を150kVから175kVに変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更し、加速電圧を150kVから200kVに変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射を行わなかった点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
各層を構成するための樹脂の使用量を変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造した。
得られた多層フィルムは、第1シーラント層(厚さ=28μm)、第2シーラント層(厚さ=34μm)、接着層(厚さ=9.5μm)、酸素バリア層(厚さ=11μm)、接着層(厚さ=10μm)、機能層(厚さ=20μm)、及び外層(厚さ=28μm)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、厚さが140μmのものである。
実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムの熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更した点以外は、実施例5の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更し、加速電圧を150kVから175kVに変更した点以外は、実施例5の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を50kGyから30kGyに変更し、加速電圧を150kVから200kVに変更した点以外は、実施例5の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射を行わなかった点以外は、実施例5の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
第2シーラント層を耐ピンホール層に変更し、耐ピンホール層を構成する樹脂として、アイオノマー(三井デュポンポリケミカル株式会社製、1652)を準備した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから75kGyに変更した点以外は、実施例7の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから100kGyに変更した点以外は、実施例7の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから125kGyに変更した点以外は、実施例7の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから150kGyに変更した点以外は、実施例7の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから175kGyに変更した点以外は、実施例7の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから200kGyに変更した点以外は、実施例7の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
<多層フィルムの製造>
電子線照射の吸収線量を30kGyから225kGyに変更した点以外は、実施例7の場合と同じ方法で、多層フィルムを製造し、熱機械分析を実施した。
上記で得られた多層フィルムを用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、包装体を製造し、追従性評価・搬送評価した。
2・・・硬質トレー
2a・・・硬質トレーの一方の面(第1面)
3・・・収容物
10・・・包装体
10a・・・収納部
11・・・シーラント層
111・・・第1シーラント層
112・・・第2シーラント層
11a・・・多層フィルムの一方の面(第1面)
12・・・外層
13・・・機能層
14・・・酸素バリア層
15・・・接着層
16・・・耐ピンホール層
Claims (11)
- ポリエチレンを含む外層と、
アイオノマーを含み、前記外層に隣接する機能層と、
酸素バリア層と、
エチレン酢酸ビニル共重合体を含むシーラント層と、を備える多層フィルムであって、
前記外層は、前記多層フィルムの一方の最表層であり、
前記シーラント層は、前記多層フィルムの他方の最表層であり、
前記酸素バリア層は、前記シーラント層と前記機能層との間に配置され、
熱機械分析において、2000μmの変位を示す温度が120℃以上である、多層フィルム。 - 前記多層フィルムが、吸収線量20〜300kGyの条件で電子線照射されたものである、請求項1に記載の多層フィルム。
- 熱機械分析において、温度が100℃での変位が500μm以下である、請求項1または2に記載の多層フィルム。
- 前記多層フィルムの厚さが60μm以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の多層フィルム。
- 前記ポリエチレンが、密度0.945g/cm3以下の低密度ポリエチレンである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の多層フィルム。
- 前記酸素バリア層が、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の多層フィルム。
- 前記酸素バリア層が、EVOHを、前記酸素バリア層の全質量の3質量%以上、25質量%以下含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の多層フィルム。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の多層フィルムを備えた、包装体。
- 前記包装体が、スキンパック包装体である、請求項8に記載の包装体。
- 医薬品包装用である、請求項8または9に記載の包装体。
- 化粧品包装用である、請求項8または9に記載の包装体。
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