TW201836945A - 疊層薄膜及食品包裝袋 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種疊層薄膜,係在以丙烯系樹脂作為主體之薄膜構成中,使用來自植物之成分,且具有適當之密封強度、耐衝擊性。 本發明係一種疊層薄膜,係表面層(A)、中間層(B)及密封層(C)疊層而得,該表面層(A)、中間層(B)及密封層(C)含有丙烯系樹脂,且該中間層(B)含有來自植物之生質聚乙烯(b1)、來自化石燃料之聚乙烯(b2),藉由該疊層薄膜,可使用來自植物之成分,並可實現適當之密封強度、耐衝擊性。
Description
本發明係關於使用了來自植物之原料的疊層薄膜及食品包裝袋。
近年來,為了減低環境負荷之目的,有人研究將包裝材料中使用之樹脂薄膜之原料的一部分從以來自石油等化石燃料之成分作為主成分的樹脂,置換為以來自植物之成分作為主成分之樹脂。
關於使用了來自植物之樹脂的樹脂薄膜,例如就與基材疊層並使用於層合管或站立袋的密封薄膜而言,有揭示使用了來自植物之直鏈狀低密度聚乙烯的密封薄膜(參照專利文獻1~2)、或具備使用了來自植物之低密度生質聚乙烯的密封層與基材的蓋材(專利文獻3)等。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2016-145086號公報 [專利文獻2] 日本特開2012-167172號公報 [專利文獻3] 日本特開2015-231870號公報
[發明所欲解決之課題]
來自植物之樹脂的環境對應性高,但常會展現與來自化石燃料之樹脂不同的性質,若單純地置換,有時會有熱封性、耐衝撃性、耐破袋性等降低的情況。此外,上述文獻中揭示之樹脂薄膜雖然使用來自植物之樹脂,但使用於站立袋或蓋材等用途時,因為是與層合基材疊層,而完全沒有考慮到為不具有層合基材之薄膜構成的耐衝撃性或耐破袋性等。
此外,上述文獻中揭示之樹脂薄膜係以乙烯系樹脂作為主體,在以丙烯系樹脂作為主體之薄膜構成中,也期望將來自化石燃料之樹脂置換為來自植物之樹脂。
本發明欲解決之課題係提供一種疊層薄膜,在以丙烯系樹脂作為主體之薄膜構成中,使用來自植物之成分,且具有適當之密封強度、耐衝撃性。
進一步地,提供一種疊層薄膜,在以丙烯系樹脂作為主體之薄膜構成中,使用來自植物之成分,且即使不使用層合基材亦可實現適當之密封強度、耐衝擊性。 [解決課題之手段]
本發明係藉由下述之疊層薄膜來解決上述課題: 一種疊層薄膜,係表面層(A)、中間層(B)及密封層(C)疊層而得,上述表面層(A)、中間層(B)及密封層(C)含有丙烯系樹脂,上述中間層(B)含有來自植物之生質聚乙烯(b1)及來自化石燃料之聚乙烯(b2)。 [發明之效果]
本發明之疊層薄膜係使用來自植物之樹脂,且具有適當之密封強度及耐衝擊性,故可適合使用來作為各種包裝材料。尤其,即使為不疊層層合基材之構成,仍具有優良之耐衝擊性,可適合使用作為枕式包裝或角襯包裝之包裝袋用。尤其,本發明之疊層薄膜的熔斷強度也優良,故適宜用來作為使用於麵包等食品之包裝之角襯包裝袋的用途。
本發明之疊層薄膜,係至少具有表面層(A)、中間層(B)及密封層(C),其中一表層係由表面層(A)構成,另一表層由密封層(C)構成之疊層薄膜,表面層(A)及密封層(C)含有丙烯系樹脂,中間層(B)含有來自植物之生質聚乙烯(b1)、來自化石燃料之聚乙烯(b2)及丙烯系樹脂的疊層薄膜。
[表面層(A)] 本發明之疊層薄膜使用之表面層(A)係構成設置有包裝用薄膜之印刷之層等表層的層。該表面層含有丙烯系樹脂作為主要之樹脂成分,作為該丙烯系樹脂,例如可使用丙烯之均聚物、丙烯-α-烯烴無規共聚物、丙烯-α-烯烴嵌段共聚物等。
表面層(A)含有之樹脂成分中之丙烯系樹脂的含量,考慮容易獲得適當之熔斷強度或製袋適性,宜為50質量%以上,更宜為70質量%以上,進一步宜為80質量%以上,更進一步宜為85質量%以上。此外,亦可為表面層(A)含有之樹脂成分係實質上僅由丙烯系樹脂構成之表面層。
本發明中,在此等之中,考慮容易獲得與中間層之密接性,宜使用丙烯-α-烯烴無規共聚物。就丙烯-α-烯烴無規共聚物而言,可舉例如丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物等,此等可單獨使用,亦可併用。其中,考慮容易獲得適當之透明性,宜使用丙烯-乙烯共聚物。
就丙烯-乙烯共聚物而言,丙烯-乙烯共聚物中之乙烯含量宜為10質量%以下,更宜為8質量%以下,進一步宜為6質量%以下。此外,考慮容易獲得適當之耐衝擊性,乙烯含量宜為2質量%以上,更宜為3質量%以上,進一步宜為4質量%以上。
丙烯-乙烯共聚物之熔體流動速率(MFR)只要是可形成疊層薄膜之範圍便沒有特別之限制,宜為0.5g/10分以上,更宜為3g/10分以上,進一步宜為5g/10分以上。此外,為了獲得良好之成型性,MFR宜為20g/10分以下,更宜為15g/10分以下,進一步宜為12g/10分以下。
丙烯-乙烯共聚物之密度宜為0.880g/cm3
以上0.905g/cm3
以下,更宜為0.890g/cm3
以上0.900g/cm3
以下。
丙烯-乙烯共聚物之熔點,考慮防止製袋時附著至熔斷密封刃之觀點,宜為110℃以上,更宜為115℃以上。此外,在製袋時之熔斷密封時,因為為了展現熔斷密封強度而需要形成足夠之熔珠,宜為150℃以下,更宜為145℃以下。
使用丙烯-乙烯共聚物時,表面層含有之樹脂成分中之丙烯-乙烯無規共聚物之含量,考慮容易獲得適當之透明性、包裝適性,宜為35質量%以上,更宜為45質量%以上,進一步宜為50質量%以上。此外,其含量宜為75質量%以下,更宜為65質量%以下,進一步宜為60質量%以下。
此外,考慮熔斷密封時容易使其形成充分之熔珠,也宜將為更低熔點之丙烯-1-丁烯共聚物或丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物等無規共聚物與上述丙烯-乙烯共聚物併用。其中,尤其可理想地使用丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物。
就丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物而言,丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物之乙烯含量及丁烯含量各別宜為25質量%以下,更宜為15質量%以下,進一步宜為10質量%以下。此外,考慮容易獲得適當之低溫密封性,乙烯含量及丁烯含量各別宜為0.5質量%以上,更宜為1.5質量%以上,進一步宜為3質量%以上。
丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物之熔體流動速率(MFR)只要是可形成疊層薄膜之範圍便沒有特別之限制,宜為0.5g/10分以上,更宜為3.0g/10分以上,進一步宜為5.0g/10分以上。此外,為了獲得良好之成型性,MFR宜為20g/10分以下,更宜為15g/10分以下,進一步宜為12g/10分以下。
丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物之密度宜為0.880g/cm3
以上0.905g/cm3
以下,更宜為0.890g/cm3
以上0.900g/cm3
以下。
丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物之熔點,考慮防止製袋時附著至熔斷密封刃之觀點,宜為105℃以上,更宜為110℃以上。此外,在製袋時之熔斷密封時,因為為了展現熔斷密封強度而需要形成足夠之熔珠,宜為145℃以下,更宜為140℃以下。
使用丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物時,表面層含有之樹脂成分中之丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物之含量,考慮容易獲得適當之熔斷密封強度,宜為15質量%以上,更宜為25質量%以上,進一步宜為30質量%以上。此外,其含量宜為55質量%以下,更宜為45質量%以下,進一步宜為40質量%以下。
此外,於表面層(A),亦可使用上述丙烯系樹脂以外之使用於包裝薄膜中之各種烯烴系樹脂。就該丙烯系樹脂以外之烯烴系樹脂而言,例如可使用超低密度聚乙烯(VLDPE)、線狀低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)等聚乙烯樹脂、或乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共重合体(EEA)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-馬來酸酐共聚物(E-EA-MAH)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMAA)等乙烯系共聚物;進一步可使用乙烯-丙烯酸共聚物之離子聚合物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物之離子聚合物等。使用此等之丙烯系樹脂以外的烯烴系樹脂時,表面層含有之樹脂成分中之該烯烴系樹脂之含量宜為20質量%以下。
在本發明中,此等烯烴系樹脂之中,考慮在製袋時於有效的寬廣溫度區域具有柔軟性,可獲得與丙烯系樹脂之良好分散性,可理想地使用乙烯-1-丁烯共聚物。使用該乙烯-1-丁烯共聚物時,考慮容易獲得適當之低溫密封,表面層含有之樹脂成分中之該乙烯-1-丁烯共聚物之含量宜為1~20質量%,更宜為5~15質量%。
乙烯-1-丁烯共聚物之MFR(230℃、21.18N)只要是可形成疊層薄膜之範圍便沒有特別之限制,宜為0.5g/10分以上,更宜為2.0g/10分以上,進一步宜為3.0g/10分以上。此外,為了獲得良好之成型性,MFR宜為20g/10分以下,更宜為15g/10分以下,進一步宜為10g/10分以下。
乙烯-1-丁烯共聚物之密度宜為0.870g/cm3
以上0.900g/cm3
以下,更宜為0.875g/cm3
以上0.895g/cm3
以下。
在不損害本發明之效果的範圍內,表面層(A)中可摻合各種添加劑。就該添加劑而言,可舉例如抗氧化劑、耐候安定劑、抗靜電劑、防霧劑、抗結塊劑、潤滑劑、成核劑、顏料等。
就表面層(A)表面之摩擦係數(ASTM D-1894)而言,宜為0.05~0.7,更宜為0.07~0.6,進一步宜為0.1~0.5。藉由為該範圍,容易改善包裝時之薄膜運送性或製袋後之對齊性、捆包作業性等,且容易適當地抑制利用閉合件(closure)進行捆束時之薄膜的破裂。此外,可因應表面層中使用之樹脂成分,適當地添加潤滑材料及抗結塊劑等添加劑來調整該摩擦係數。
[中間層(B)] 本發明之疊層薄膜之中間層(B)係含有丙烯系樹脂,且更含有來自植物之生質聚乙烯(b1)、來自化石燃料之聚乙烯(b2)的層。藉由使用該中間層,可獲得具有適當之透明性,且同時有優良之耐破袋性,尤其是於低溫下之耐破袋性、耐摩擦性優良的疊層薄膜。
中間層(B)使用之來自植物之生質聚乙烯(b1),係由將甘蔗、玉米、甜菜等作為起始原料之來自植物的乙烯生成之聚乙烯系樹脂。作為該生質聚乙烯(b1),可舉例如線狀低密度聚乙烯(LLDPE)、線狀中密度聚乙烯(LMDPE)、線狀高密度聚乙烯(LHDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)等,此等可單獨使用,也可混合2種以上使用。此等之中,尤其宜為直鏈狀低密度聚乙烯。就直鏈狀低密度聚乙烯而言,密度宜為0.925g/cm3
以下,更宜為0.920g/cm3
以下。藉由令使用之直鏈狀低密度聚乙烯之密度為上述範圍,容易兼具適當之熔斷強度與高耐衝擊性、耐破袋性。
於中間層(B)使用之生質聚乙烯(b1)的MFR宜為0.1~30g/10分,尤其宜為0.5~ 20g/10分。藉由為1g/10分以上,容易獲得適當之製膜性,藉由為20g/10分以下,容易獲得適當之成形性。
於中間層(B)使用之生質聚乙烯(b1),相對於來自石油之製造方法,原料為甘蔗等植物,到生成單體為止不相同,但除此以外,為相同之製造方法。就製造方法而言,並沒有特別之限制,可藉由公知方法進行製造。可舉例如使用了戚格勒-納他(Ziegler-Natta)觸媒或茂金屬觸媒的製造法。
具體而言,可列舉如下方法:藉由將含鈦化合物本身或使含鈦化合物擔載於鎂化合物等擔體而成者作為主要觸媒,將有機鋁化合物作為助觸媒之觸媒系,使丙烯單獨進行聚合或再添加期望之乙烯等α-烯烴來進行聚合。該聚合可為漿液聚合法、溶液聚合法、氣相聚合法等中之任一方法。
此外,可使用均勻系觸媒,也可列舉:以往使用之由釩化合物與有機鋁化合物構成之觸媒;或由以1或2個環戊二烯基、取代環戊二烯基、茚基(indenyl)、取代茚基等作為配位體之鋯、鈦、鉿等過渡金屬化合物,且該配位體受到幾何學上控制之過渡金屬化合物與鋁氧烷(aluminoxane)或離子性化合物等助觸媒構成之茂金屬觸媒等均勻系觸媒系。就茂金屬觸媒而言,可因應需求使用有機鋁化合物,除了在溶劑存在下之均勻系聚合以外,亦可為漿液聚合法、氣相聚合法等中之任一方法。
就如此之生質聚乙烯(b1)之市售商品而言,可舉例如Braskem公司製、SLL118、SLL118/21、SLL218、SLL318、SLH118、SLH218、SLH0820、SBC818、SPB208、STN7006、SEB853等。
中間層(B)中使用之來自化石燃料之聚乙烯(b2)係將石油等化石燃料作為原料的聚乙烯系樹脂。就該聚乙烯(b2)而言,可列舉直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE)、直鏈狀中密度聚乙烯(LMDPE)、直鏈狀高密度聚乙烯(LHDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)等聚乙烯樹脂;或乙烯-丁烯-橡膠共聚物(EBR)、乙烯-丙烯-橡膠共聚物(EPR)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-馬來酸酐共聚物(E-EA-MAH)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMAA)等乙烯系共聚物;進一步可列舉乙烯-丙烯酸共聚物之離子聚合物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物之離子聚合物等,可單獨使用,亦可混合2種以上使用。此等之中,宜為LLDPE、LDPE或EBR,尤其宜為直鏈狀低密度聚乙烯。就直鏈狀低密度聚乙烯而言,密度宜為0.915g/cm3
以下,更宜為0.910g/cm3
以下,進一步宜為0.906g/cm3
以下。藉由使用之直鏈狀低密度聚乙烯之密度為上述範圍,容易兼具適當之熔斷強度與高耐衝撃性、耐破袋性。直鎖狀低密度聚乙烯可使用一種,亦可併用數種。
直鏈狀低密度聚乙烯之MFR(190℃、21.18N)宜為10g/10分以下,更宜為1~5g /10分。藉由使MFR為該範圍,容易改善薄膜之成膜性,分散性也優良,容易獲得均勻之薄膜。
中間層(B)使用之丙烯系樹脂可理想地使用與上述表面層中使用之丙烯系嵌段共聚物樹脂相同者,可舉例如丙烯之均聚物、丙烯-α-烯烴無規共聚物、丙烯-α-烯烴嵌段共聚物等。
在本發明中,此等之中可理想地使用丙烯均聚物、丙烯-α-烯烴無規共聚物。就丙烯-α-烯烴無規共聚物而言,可舉例如丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物等。此等可單獨使用,也可併用。
丙烯均聚物之MFR(230℃、21.18N)只要是可形成疊層薄膜之範圍便沒有特別之限制,宜為0.5g/10分以上,更宜為2.0g/10分以上,進一步宜為3.0g/10分以上。此外,為了獲得良好之成型性,MFR宜為20g/10分以下,更宜為15g/10分以下,進一步宜為10g/10分以下。
丙烯均聚物之密度宜為0.880g/cm3
以上0.920g/cm3
以下,更宜為0.885g/cm3
以上0.915g/cm3
以下。
就丙烯均聚物之熔點而言,考慮更能保持製袋等之加工適性之觀點,宜為145℃以上,更宜為150℃以上。
此外,作為丙烯系樹脂,也宜併用丙烯均聚物與丙烯-α-烯烴無規共聚物。作為該丙烯-α-烯烴無規共聚物,可理想地使用與上述表面層(A)相同者,尤其可理想地使用丙烯-乙烯共聚物。作為該丙烯-乙烯共聚物,可理想地使用與上述表面層(A)相同者,乙烯含量、MFR、密度、熔點等之理想的範圍也與上述表面層(A)中可使用之丙烯-乙烯共聚物相同。
中間層(B)包含之樹脂成分中之來自植物的生質聚乙烯(b1)的含量,考慮容易獲得適當之剛性、耐衝撃性、作為包裝袋之製袋加工適性等,宜為1質量%~35質量%,更宜為2質量%~25質量%。就減低環境負荷之效果及保持最適當之物性、加工適性之觀點,更宜為5質量%以上,尤其宜為10質量%以上。此外,更宜為20質量%以下,尤其宜為15質量%以下。
中間層(B)含有之樹脂成分中之來自化石燃料的聚乙烯(b2)的含量考慮容易獲得適當之製袋適性或熔斷密封強度及耐破袋性,宜為3質量%以上,更宜為5質量%以上,進一步宜為8質量%以上,尤其宜為10質量%以上。此外,宜為30質量%以下,更宜為20質量%以下,進一步宜為15質量%以下。
中間層(B)含有之樹脂成分中之丙烯系樹脂之含量,考慮容易獲得適當之熔斷強度、製袋適性,宜為50質量%以上,更宜為60質量%以上,進一步宜為70質量%以上。此外,宜為90質量%以下,更宜為85質量%以下,進一步宜為80質量%以下。
使用丙烯均聚物作為丙烯系樹脂時,中間層(B)含有之樹脂成分中之丙烯均聚物的含量,考慮容易獲得適當之剛性、透明性,宜為35質量%以上,更宜為45質量%以上,進一步宜為50質量%以上。此外,考慮容易獲得適當之衝撃強度,宜為85質量%以下,更宜為80質量%以下,進一步宜為75質量%以下。
此外,使用丙烯-乙烯共聚物時,中間層(B)中含有之樹脂成分中之丙烯-乙烯共聚物之含量,考慮容易獲得適當之製袋適性、耐破袋性,宜為5質量%以上,更宜為10質量%以上。此外,宜為30質量%以下,更宜為25質量%以下。
就中間層(B)含有之樹脂成分而言,只要將上述各種樹脂以適當之含量使用即可,考慮容易抑制在將疊層薄膜之全體厚度設計為薄時之剛性與衝撃強度的劣化,中間層(B)含有之樹脂成分中之丙烯系樹脂的含量宜為55質量%以上,且乙烯系樹脂之含量宜為5~45質量%。其中,中間層(B)含有之樹脂成分中之丙烯均聚物之含量為50~80質量%,丙烯-乙烯無規共聚物之含量為5~25質量%,來自植物之生質聚乙烯(b1)與來自化石燃料之聚乙烯(b2)之合計量為5~45質量%特別理想。
此外,於該中間層(B)亦可適當地使用如上述表面層舉例之添加劑。
[密封層(C)] 本發明中使用之密封層(C)係使用於疊層薄膜之密封層彼此之黏接、疊層薄膜與其他容器或薄膜等之黏接的層。該密封層因應使用態樣或被密封之對象而適當選擇可獲得適當之密封強度的樹脂種類即可。例如,在將密封層彼此予以密封,而作為包裝袋來使用之情況,考慮可獲得適當之密封強度的觀點,可適宜使用含有丙烯-乙烯無規共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物等丙烯-α-烯烴共聚物、1-丁烯-丙烯共聚物等α-烯烴-丙烯共聚物的密封層。其中,考慮容易調整於低溫進行易開封密封時之熱封溫度或強度,且熱封溫度範圍寬,易開封密封容易獲得適度的熱封強度,宜為丙烯-1-丁烯共聚物或1-丁烯-丙烯共聚物等丁烯系樹脂。
使用丙烯-1-丁烯共聚物或1-丁烯-丙烯共聚物時,考慮容易獲得適當之密封性、耐結塊性,共聚物中之1-丁烯含量宜為60~95莫耳%,更宜為65~95莫耳%,進一步宜為70~90莫耳%。此外,考慮容易獲得適當之低溫密封性,丙烯含量宜為2~10莫耳%,更宜為3~9莫耳%,進一步宜為4~8莫耳%。
使用丙烯-1-丁烯共聚物或1-丁烯-丙烯共聚物等丁烯系樹脂時,丁烯系樹脂之含量宜為密封層含有之樹脂成分中之50質量%以下,更宜為40質量%以下,進一步宜為30質量%以下。此外,宜為10質量%以上,更宜為15質量%以上。丁烯系樹脂之含量若為該範圍,容易獲得適當之低溫密封性、製袋品之熔斷強度、耐裂性,且也有利於低成本化。
就與上述丁烯系樹脂併用之樹脂而言,可適合使用其他聚烯烴系樹脂,考慮容易適當地調整密封強度,可理想地使用丙烯-α-烯烴共聚物、或乙烯-α-烯烴共聚物,尤其可理想地使用丙烯-α-烯烴共聚物。
丙烯-α-烯烴共聚物中之α-烯烴的含量並沒有特別之限制,宜為1~20質量%,更宜為1.5~15質量%。就α-烯烴而言,可舉例如乙烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯等。其中,可理想地使用如上述中間層所舉例之丙烯-乙烯無規共聚物。考慮容易獲得良好之成形性,MFR宜為0.5~20g/10分,更宜為2~10g/10分。
考慮容易獲得適當之低溫密封性,其它烯烴系樹脂之含量宜為密封層含有之樹脂成分中之90質量%以下,更宜為85質量%以下。此外,宜為50質量%以上,更宜為60質量%以上。
尤其,使用本發明之疊層薄膜形成包裝袋時,在設置將密封層彼此予以熱封而得之易開封部的情況,丁烯系樹脂與丙烯-α-烯烴共聚物宜為以丁烯系樹脂/丙烯-α-烯烴共聚物表示之質量比成為20/80~50/50之比率來併用。
在不損害本發明之效果的範圍內,密封層(C)中可摻合各種添加劑。就該添加劑而言,可舉例如抗氧化劑、耐候安定劑、抗靜電劑、防霧劑、抗結塊劑、潤滑劑、成核劑、顔料等。
就密封層(C)表面之摩擦係數(ASTM D1894)而言,宜為0.01~0.4,更宜為0.02~0.35,進一步宜為0.05~0.30。藉由為該範圍,包裝時之薄膜運送性容易得到改善,因抑制製袋後之皺摺或凸起受到抑制而容易改善包裝作業。此外,容易抑制在填充麵包等內容物時之內容物與薄膜內側摩擦所致之傷痕,容易改善耐磨耗性、耐裂性,變得容易適當地抑制薄膜破裂。此外,可因應密封層中使用之樹脂成分,適當地添加潤滑材料及抗結塊劑等添加劑來調整該摩擦係數。
[疊層薄膜] 本發明之疊層薄膜係至少具有上述表面層(A)、中間層(B)及密封層(C)之疊層薄膜,係疊層薄膜之其中一表層為表面層,另一表層為由密封層構成之疊層薄膜。該構成之積層薄膜具有適當之熔斷密封強度,且耐衝擊性、耐破袋性優良,故可適合使用來作為各種包裝用之薄膜。
本發明之疊層薄膜的厚度可因應使用之用途或態樣適當地調整,考慮容易兼具包裝用途中之減容化(volume reduction)或流通時之耐破袋性,其總厚度宜為20~60μm,更宜為25~50μm。
此外,各層之厚度或厚度比率並沒有特別之限制,例如,就表面層之厚度而言,宜為2~20μm,更宜為3~15μm。中間層之厚度宜為3~30μm,更宜為5~20μm。密封層之厚度宜為1~10μm,更宜為2~8μm。
此外,就表面層之厚度比率而言,考慮容易獲得適當之熔斷強度、製袋適性,宜為疊層薄膜之總厚度的15%以上,更宜為20%以上。此外,宜為35%以下,更宜為30%以下。就中間層之厚度比率而言,考慮容易獲得適當之剛性、熔斷強度、製袋適性,宜為疊層薄膜之總厚度的30%以上,更宜為40%以上。此外,宜為70%以下,更宜為65%以下。密封層之厚度比率,考慮容易獲得適當之易開封性、熔斷強度、製袋適性,宜為疊層薄膜之總厚度的5%~30%,更宜為10~25%。
就本發明之疊層薄膜而言,疊層薄膜全體含有之樹脂成分中之來自植物之生質聚乙烯的含量,考慮減低環境負荷之觀點,宜為2質量%以上,更宜為3質量%以上,進一步宜為5質量%以上。
就本發明之疊層薄膜之霧度而言,考慮容易看見包裝之內容物,宜為10%以下,更宜為5.5%以下,進一步宜為4.5%以下。本發明之疊層薄膜在具有如此高透明性的情況亦具有適當之包裝適性,且不易產生因內容物與薄膜之摩擦或摩蹭所致之破裂等袋破裂之情況。在提高本發明之疊層薄膜之透明性時,藉由於各層中不使用嵌段共聚物等會提高霧度之樹脂成分,或在使用時宜使該含量成為10%以下,更宜為5%以下,可改善透明性。
本發明之疊層薄膜亦可疊層上述表面層、中間層及密封層以外之任意其他樹脂層,其他的樹脂層之厚度宜為總厚度中之20%以下,尤其宜為由上述表面層、中間層及密封層構成之構成。此外,於該構成中可為中間層係多數疊層而得之中間層。
就具體之層構成的例子而言,可理想地舉例如在表面層與密封層之間設置了中間層之表面層/中間層/密封層的三層構成,或將中間層以多數層構成之表面層/中間層1/中間層2/密封層之四層構成等。其中,考慮容易調整薄膜特性、容易製造薄膜,可理想地使用由表面層/中間層/密封層構成之三層構成。
就本發明之疊層薄膜之製造方法而言,並沒有特別之限定,可舉例如共擠製法:係將各層中使用之樹脂或樹脂混合物各別以獨立之擠製機予以加熱熔融,藉由共擠製多層模法或進料塊法等方法以熔融狀態疊層後,藉由充氣或T型模冷卻輥法等成形為薄膜狀。該共擠製法可比較自由地調整各層之厚度的比率,可獲得衛生性優良,且性價比也優良之疊層薄膜故較為理想。藉由該製造方法獲得之疊層薄膜,因為係以實質上無延伸之疊層薄膜的形式獲得,也可進行利用真空成形所為之深拉伸成形等二次成形。
為了改善與印墨之黏接性等,也宜對於表面層實施表面處理。就如此之表面處理而言,可舉例如電暈處理、電漿處理、鉻酸處理、火焰處理、熱風処理、臭氧、紫外線處理等表面氧化處理,或噴砂等表面凹凸處理,宜為電暈處理。
就由本發明之疊層薄膜構成之包裝材而言,可舉例如使用於食品、藥品、工業零件、雜貨、雜誌等用途之包裝袋、容器、容器之蓋材等。
上述包裝袋宜為將本發明之疊層薄膜之密封層作為熱封層,藉由將密封層彼此重疊並進行熱封,或將表面層與密封層重疊並進行熱封,以使密封層成為內側形成之包裝袋。例如可藉由將2片該疊層薄膜切成期望之包裝袋的大小,將此等重疊並將3邊進行熱封而成為袋狀後,從未進行熱封的1邊填充內容物並進行熱封予以密封,而製成包裝袋來使用。進一步地也可藉由自動包裝機將輥狀薄膜的端部密封成為圓筒形後,將上下予以密封而形成包裝袋。
此外,作為吐司麵包用之包裝袋時,可藉由將印刷面內折並予以密封來製作具有角襯部之包裝袋。具體而言,以使本發明之疊層薄膜之密封層成為袋之內側的方式,藉由製袋機,例如TOTANI CORPORATION製HK-40等加工為底部角襯袋。本發明之疊層薄膜可實現適當之熔斷強度、製袋適性,故特別可適合使用來作為底部角襯袋之用途。以使底部角襯袋之側部及底部角襯部(底部之內折部)之熔斷密封強度成為7.5N~30N/15mm,宜為10~30N/15mm的方式,來調整熔斷密封溫度、製袋速度較為理想。
獲得之底部角襯袋係供給至吐司麵包自動填充機,填充吐司麵包後,以使其具易開封性且熱封強度成為0.1~5N/15mm,宜為0.2~4N/15mm之條件進行熱封,製成易開封性吐司麵包包裝袋,亦可因應需求藉由在袋之上部,宜為在吐司麵包之上部形成易開封性密封部分,或將袋之上部藉由使用塑膠板、膠帶、線等綑束用具予以綑束來密封。
此外,在作為如奶油卷等各種麵包之組裝包裝(assembling packaging)之情況,使用橫枕型自動包裝機,例如FUJI MACHINERY CO., LTD.製FW-3400αV型等,以密封層成為袋之內側之方式以輥狀形態進行供給。本發明之疊層薄膜的枕式包裝時之熱封性、易開封性也優良,故尤其可適合使用來作為枕式包裝袋。橫枕型自動包裝機係邊將薄膜之熱封面予以重疊並進行熱封而形成袋,邊將麵包予以封裝。此時,宜調整熱封溫度、包裝速度使該包裝機製作之枕式包裝袋之底部與背部貼合部分的密封強度成為7.5N~30N/15mm,宜為8~20N /15mm。然後,可於以使其具易開封性且熱封強度成為0.1~5N/15mm,宜為0.2~ 4N/15mm之條件進行熱封而形成易開封性密封部分,亦可於其附近使用塑膠板、膠帶、線等綑束用具予以綑束。
此外,藉由將密封層與可熱封之其他薄膜重疊並進行熱封,也可形成包裝袋、容器、容器的蓋。此時,就使用之其他薄膜而言,可使用機械強度相較較弱的LDPE、EVA、聚丙烯等的薄膜。此外,也可使用將LDPE、EVA、聚丙烯等的薄膜與撕裂性相較較好的延伸薄膜,例如雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(OPET)、雙軸延伸聚丙烯薄膜(OPP)等予以貼合而得之層合薄膜。
如上述,本發明之疊層薄膜可實現適當之耐衝撃性、耐破袋性,故可適合使用於各種包裝用途。尤其即使在低溫仍可實現優良之耐衝撃性,故適合用於經常在低溫下包裝、流通之食品包裝用途中。
其中,本發明之疊層薄膜使用於會使用具有銳利之先端部或鉤部之捆束用具(麵包袋夾)之吐司麵包或甜麵包等麵包包裝時,綑束時袋子不容易產生破裂,且即使在運送時與該綑綁用具或搬運容器產生接觸的情況亦不易產生針孔或破裂。此外,也不易因為為內容物之食品與薄膜內面(密封面)之摩蹭,或與混入之塑膠盤的摩擦、刺入等而導致產生針孔或破裂。進一步地,本發明之疊層薄膜即使在形成了角襯部之情況亦可確保適當之熔斷強度,故尤其可適合使用於麵包包裝用途 [實施例]
接著,列舉實施例及比較例來更詳細地說明本發明。以下,若無特別指明之情況下,「份」及「%」係質量基準。
(實施例1) 就形成表面層、中間層及密封層之各層的樹脂成分而言,各別使用下述之樹脂,製備形成各層之樹脂混合物。將此等混合物各別供給至3台擠製機,以使表面層/中間層/密封層形成之疊層薄膜之各層的平均厚度成為7/18/5μm之方式進行共擠製,成形為厚度30μm之疊層薄膜。然後,對於獲得之疊層薄膜之表面層,以使表面能量成為33mN/m之方式實施電暈放電處理,獲得疊層薄膜。 表面層:由丙烯-乙烯共聚物(來自乙烯之成分含量:4.2%、密度:0.90g/cm3
、熔體指數(以下稱為MI。):6g/10分,熔點140℃)(以下稱為COPP(1)。)55質量份、丙烯-乙烯-1-丁烯三元共聚物(密度:0.90g/cm3
、MFR:5.4g/10分(190℃、21.18N)) 35質量份、及結晶性乙烯-1-丁烯共聚物(密度:0.88g/cm3
、MI:4g/10分)10質量份構成之混合物 中間層:丙烯均聚物(密度:0.90g/cm3
、MFR:7.5g/10分)(以下稱為HOPP(1)。) 65質量份、丙烯-乙烯共聚物(乙烯含量:5.2%、密度:0.90g/cm3
、MFR:5.4g/10分鐘)(以下稱為COPP(2)。)10質量份及直鏈狀低密度聚乙烯(密度:0.905g/cm3
、MFR:4.0g/10分)(以下稱為LLDPE(1)。)10質量份、為生質聚乙烯之來自甘蔗之直鏈狀低密度聚乙烯系樹脂之Braskem公司SLH218(密度:0.916g/cm3
、MFR=2.3g/10分)(以下稱為生質PE(1)。)15質量份之樹脂混合物 密封層:丙烯-乙烯共聚物(來自乙烯之成分含量:5.0質量%、密度:0.90g/ cm3
、MFR(測定溫度230℃):7g/10分鐘)(以下稱為COPP(3))70質量%、1-丁烯-丙烯共聚物(密度:0.90g/cm3
、MFR(測定溫度230℃):4g/10分鐘)30質量%
(實施例2) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)65質量份、COPP(2)10質量份、LLDPE(1)5質量份、生質PE(1)20質量份
(實施例3) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)70質量份、COPP(2)10質量份、LLDPE(1)15質量份、生質PE(1)5質量份
(實施例4) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)70質量份、COPP(2)15質量份、LLDPE(1)13質量份、生質PE(1)2質量份
(實施例5) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)60質量份、COPP(2)10質量份、LLDPE(1)5質量份、生質PE(1)25質量份
(實施例6) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)55質量份、COPP(2)20質量份、LLDPE(1)10質量份、生質PE(1)15質量份
(實施例7) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)50質量份、COPP(2)25質量份、LLDPE(1)5質量份、生質PE(1)20質量份
(實施例8) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)65質量份、COPP(2)10質量份、LLDPE(1)15質量份、生質PE(1)10質量份
(實施例9) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)55質量份、COPP(2)10質量份、LLDPE(1)10質量份、生質PE(1)25質量份
(實施例10) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)55質量份、COPP(2)10質量份、LLDPE(1)20質量份、生質PE(1)15質量份
(比較例1) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)40質量份、COPP(2)10質量份、LLDPE(1)10質量份、生質PE(1)40質量份
(比較例2) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)85質量份、COPP(2)5質量份、生質PE(1)10質量份
(參考例1) 將中間層使用之樹脂混合物的樹脂成分變更為下述成分,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得疊層薄膜。 中間層:HOPP(1)75質量份、COPP(2)15質量份、LLDPE(1)10質量份
使用上述實施例及比較例獲得之疊層薄膜,進行下述之試驗及評價。獲得之結果如下表。
[剛性之測定] 依據ASTM D-882,使用TENSILON拉伸試驗機[A&D Company製]測定實施例及比較例獲得之薄膜之在23℃的1%切線模數(單位:MPa)。測定係於薄膜製造時之擠製方向(以下稱為「MD」)及薄膜寬度方向(以下稱為「CD」)來實施。 ○:剛性為550MPa以上 △:剛性為450以上未達550MPa ×:剛性未達450MPa
[透明性之測定] 依據JIS K7105,使用霧度計(日本電飾工業(股)公司製)測定實施例及比較例獲得之薄膜的霧度(單位:%)。透明性係依下述基準進行評價。 ○:霧度為4.5%以下 △:霧度為超過4.5%且在5.5%以下 ×:霧度為5.5%以上
[製袋適性評價] 將實施例及比較例獲得之薄膜的密封層作為內側並將薄膜對折後,於底部放入角襯(gusset),以密封溫度(製袋溫度)300℃進行熔斷密封並製袋(製袋機:TOTANI CORPORATION製HK-40,製袋速度:120片/分)來製作底角襯袋(縱向:345mm(側部:245mm、角襯部:60mm)、橫向:235mm),評價製袋適性。此外,將300片作為1組,對齊並整理成束狀,評價對齊性。 ○:即使在120件(shot)之製袋速度,薄膜仍可跟隨,對齊性亦無問題 △:雖然在120件之製袋速度,薄膜能夠跟隨,但有一部分之對齊性產生問題 ×:有無法跟隨120件之製袋速度者,對齊性差
[熔斷強度] 使用實施例及比較例獲得之薄膜,以與上述製袋適性評價同樣的方式製作底角襯袋。從5個獲得之底角襯袋之兩側的角襯部中央,以熔斷密封部成為長度方向之中央部的方式,切出10片長度為70mm、寬度為15mm之試驗片,且從5個獲得之底角襯袋之角襯以外之側部的中央,以熔斷密封部成為長度方向之中央部的方式,切出10片長度為70mm、寬度為15mm之試驗片,測定藉由TENSILON拉伸試驗機[A&D Company製]以23℃、拉伸速度300mm/分拉伸時的最大負荷作為熔斷強度。 ○:角襯部及側部之熔斷強度皆為15N/15mm以上 △:角襯部及側部之熔斷強度皆為12N/15mm以上未達15N/15mm ×:角襯部及側部之至少一者的熔斷強度未達12N/15mm
[熱封強度] 使用實施例及比較例獲得之薄膜,以與上述製袋適性評價同樣之方式製作底角襯袋。將獲得之底角襯袋之從開口部上端往下50mm之部分與開口部以熱封機(TESTER SANGYO CO,. LTD.製:壓力0.2MPa、時間1秒鐘、密封溫度:上方密封桿95℃,下方密封桿50℃,密封桿形狀:300m×10mm之平面)平行地進行熱封。從5個獲得之底角襯袋之熱封部,以熱封部成為寬度方向之中央部的方式各別切出2片之各別長度為70mm、寬度為15mm之試驗片,即總計切出10片試驗片,測定藉由TENSILON拉伸試驗機[A&D Company製]以23℃、拉伸速度300mm/分剝離時的最大負荷作為熱封強度。 ○:熱封強度未達5N/15mm,且剝離時沒有產生薄膜破裂 ×:熱封強度為5N/15mm以上,或剝離時有產生薄膜破裂
[衝撃強度之測定] 將實施例及比較例獲得之薄膜在調整為0℃下之恆溫室內保持6小時後,使用直徑1.5吋之球狀金屬性衝撃頭藉由薄膜衝擊法來測定衝撃強度。 ◎:衝撃強度為0.25(J)以上 ○:衝撃強度為0.15(J)以上未達0.25 △:衝撃強度為0.1(J)以上未達0.15 ×:衝撃強度未達0.1(J)
【表1】
【表2】
從上表明顯可知,實施例1~10之本發明的疊層薄膜係具有良好之透明性的外觀,且具有適當之密封強度、耐衝擊性、耐摩擦性,耐破袋性優良。另一方面,比較例1~2之疊層薄膜無法兼具適當之耐衝撃性與熔斷密封強度。
Claims (12)
- 一種疊層薄膜,係表面層(A)、中間層(B)及密封層(C)疊層而得,其特徵在於: 該表面層(A)、該中間層(B)及該密封層(C)含有丙烯系樹脂, 該中間層(B)含有來自植物之生質聚乙烯(b1)及來自化石燃料之聚乙烯(b2)。
- 如申請專利範圍第1項之疊層薄膜,其中,該中間層(B)中之來自化石燃料之聚乙烯(b2)係直鏈低密度聚乙烯。
- 如申請專利範圍第1或2項之疊層薄膜,其中,該中間層(B)含有之樹脂成分中,來自植物之生質聚乙烯(b1)的含量為1~35質量%,來自化石燃料之聚乙烯(b2)之含量為3~30質量%。
- 如申請專利範圍第1或2項之疊層薄膜,其中,該中間層(B)含有丙烯-乙烯共聚物樹脂作為丙烯系樹脂,其含量為中間層(B)含有之樹脂成分中的5~30質量%。
- 如申請專利範圍第1或2項之疊層薄膜,其中,該中間層(B)含有丙烯均聚物作為丙烯系樹脂,其含量為中間層(B)含有之樹脂成分中的35~85質量%。
- 如申請專利範圍第1或2項之疊層薄膜,其中,該表面層(A)及該密封層(C)各別含有丙烯-乙烯共聚物樹脂作為丙烯系樹脂,其含量各別為各層所含之樹脂成分中的50質量%以上。
- 如申請專利範圍第1或2項之疊層薄膜,其中,該表面層(A)及該密封層(C)含有丁烯系樹脂。
- 如申請專利範圍第1或2項之疊層薄膜,其中,霧度值為10%以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之疊層薄膜,其中,該中間層(B)中之來自植物之生質聚乙烯(b1)的熔體流動速率為0.50~5[g/10min],來自化石燃料之聚乙烯(b2)的熔體流動速率為3~10[g/10min]
- 一種食品包裝袋,係使用了如申請專利範圍第1至9項中任一項之疊層薄膜。
- 如申請專利範圍第10項之食品包裝袋,其中,該食品包裝袋具有角襯(gusset)部。
- 如申請專利範圍第10或11項之食品包裝袋,其中,該食品包裝袋使用於麵包包裝。
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