WO2019198695A1 - 包装容器 - Google Patents

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WO2019198695A1
WO2019198695A1 PCT/JP2019/015401 JP2019015401W WO2019198695A1 WO 2019198695 A1 WO2019198695 A1 WO 2019198695A1 JP 2019015401 W JP2019015401 W JP 2019015401W WO 2019198695 A1 WO2019198695 A1 WO 2019198695A1
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packaging container
resin layer
fractal dimension
container
food
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小野 和也
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テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ
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    • B32B2439/00Containers; Receptacles
    • B32B2439/70Food packaging

Definitions

  • the present invention relates to a packaging container filled with liquid food or food powder.
  • cooling water used during container molding usually adheres to the container surface.
  • the surface characteristics of the packaging container are desired to have non-adhesiveness to which water does not easily adhere, or to easily remove attached water droplets.
  • polyolefin materials such as polyethylene and polypropylene are used in packaging containers.
  • the packaging material has a multilayer structure including aluminum foil, PET film, paperboard and the like, but polyolefin is used for the outermost surface and innermost surface of the container because it is excellent in waterproofness and heat sealability.
  • the polyethylene and polypropylene polymers used for the packaging container materials are nonpolar polymers, so the surface free energy is smaller than that of polyester and the like, and the water contact angle is 90 ° or more, indicating water repellency.
  • the cooling water used at the time of molding the container becomes water droplets and remains attached to the outer surface of the container. It may adversely affect printing of dates and image analysis in visual inspection.
  • Other methods for increasing the water repellency of the inner surface of the container and the inner surface of the lid provided on the container include, for example, a method of reducing the contact area with water droplets by changing the shape of the surface.
  • the surface roughness was controlled during the molding process of polyethylene by reducing the contact area with water droplets by attaching hydrophobic fine particles to the surface to improve water repellency (see Patent Document 1).
  • a method for forming irregularities see Patent Document 2), a method for partially fluffing the surface (see Patent Document 3), and the like are known.
  • the type of food stored inside the container may be limited.
  • the conventional method for controlling the surface roughness of the inner surface or outer surface of the container even if the surface roughness is set within a desired range, the expected water-repellent effect may not be obtained depending on the shape of the surface. is there.
  • the latter problem is a knowledge that the present inventors have found for the first time.
  • An object of the present invention is to provide a packaging container that increases the water repellency of the outer surface of the packaging container and reduces adhesion and residual water droplets during the manufacture of the packaging container, or increases the water repellency of the inner surface of the packaging container.
  • Another object of the present invention is to provide a packaging container that makes it difficult for highly viscous contents to remain on the inner surface of the container after drinking.
  • the resin layer provided on the inner surface or outer surface of the packaging container does not include a mold release agent, an additive for enhancing water repellency, fine particles for adjusting the surface roughness, and the parameter for the surface roughness of the resin layer. It is to provide a packaging container that increases water repellency based on a new index.
  • the packaging container according to one aspect of the present invention is a food packaging container, wherein fine protrusions are formed on the surface of the inner resin layer or the outer resin layer included in the packaging container, and the structure of the fine protrusions is a fractal.
  • the dimension is 1.08 or more.
  • the packaging container according to one aspect of the present invention is a packaging container for food, and includes a container body, a synthetic resin portion provided on the upper portion of the container body, and a cap provided on the upper portion of the synthetic resin portion. And a fine protrusion is formed on the inner or outer surface of the synthetic resin portion, and a fractal dimension of the structure of the fine protrusion is 1.08 or more.
  • the outer resin layer or the inner resin layer contains a polyolefin resin.
  • the polyolefin resin contains polyethylene.
  • the fractal dimension of the fine protrusion structure is 1.08 or more and 1.17 or less.
  • the fractal dimension is a numerical value obtained by analysis at a resolution of 0.5 to 1.0 ⁇ m in length per pixel.
  • a method for manufacturing a packaging material is a method for manufacturing a packaging material used for a packaging container, and includes a step of laminating an outer resin layer, a paper core layer, and an inner resin layer, and a fine hole. Forming a fine protrusion on the surface of the outer resin layer or the inner resin layer using a mold or a roller, and the fractal dimension of the structure of the fine protrusion is 1.08 or more.
  • the fractal dimension of the fine protrusion structure is 1.08 or more and 1.17 or less.
  • the fractal dimension is a numerical value obtained by analysis at a resolution of 0.5 to 1.0 ⁇ m per pixel.
  • the packaging container that increases the water repellency of the surface and reduces the adhesion / remaining of water droplets during the production of the packaging container or the packaging container that prevents the highly viscous content from remaining on the inner surface of the container. Can be provided.
  • FIG. 1 It is an external view which shows the packaging container by one Embodiment of this invention. It is a figure which shows the packaging material used for the packaging container by one Embodiment of this invention. It is a figure which shows a part of packaging container by one Embodiment of this invention. It is a figure which shows the manufacturing method of the packaging material used for the packaging container by one Embodiment of this invention. It is a figure which shows the measuring method of the fall angle of the packaging material used for the packaging container by one Embodiment of this invention. It is a cross-sectional SEM photograph of Example 1 of the packaging material used for the packaging container by one Embodiment of this invention. It is a cross-sectional SEM photograph of the comparative example 1 of the packaging material used for the packaging container by one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an appearance of a packaging container according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a diagram showing packaging material of the packaging container according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a diagram showing a part of the packaging container according to the present embodiment. It is.
  • the packaging container 10 of the present embodiment has a roof shape, for example, as shown in FIG.
  • a cap 14 is provided on the packaging container body 12 for storing liquid food, food powder, and the like.
  • the packaging container of the present embodiment may have a brick (brick) shape as shown in FIG.
  • Another shape of the packaging container of the present embodiment may be a synthetic resin composite type (a container body, a packaging container provided with a synthetic resin portion provided on the upper portion of the container body, and a cap provided on the upper portion of the synthetic resin portion).
  • FIG. 2 shows an example of the packaging material 20 constituting the packaging container 10 of the present embodiment.
  • the packaging material 20 of this embodiment has an outer resin layer 21, a paper core layer 22, an adhesive resin layer 23, a barrier layer 24, an inner coating layer 25, and an inner resin layer 26 laminated from the top.
  • the outer resin layer 21 has functions of water resistance and heat sealability at the time of container molding, and is made of a polyolefin resin, and includes, for example, low density polyethylene and has a thickness of 10 to 30 ⁇ m, for example.
  • the paper core layer 22 has a function of maintaining mechanical strength as a container, and is formed of, for example, a single-layer or multilayer board, and has a basis weight of 100 to 400 g / m 2, for example.
  • the adhesive resin layer 23 has a function of bonding the barrier layer and the paper core layer, and is formed of, for example, low density ethylene and has a thickness of 5 to 30 ⁇ m, for example.
  • the barrier layer 24 has a function of a gas barrier, and is formed of, for example, an aluminum foil and has a thickness of 5 to 15 ⁇ m, for example.
  • the inner coating layer 25 has a function of adhesion between the barrier layer and the inner surface resin layer, and is formed of, for example, a copolymer of ethylene and acrylic acid and has a thickness of, for example, 5 to 30 ⁇ m.
  • the inner resin layer 26 has a function of heat sealing at the time of molding the container, is made of a polyolefin resin, and includes, for example, low density polyethylene and has a thickness of 10 to 50 ⁇ m, for example.
  • the outer resin layer 21 or the inner resin layer 26 can contain a resin other than low density polyethylene (LDPE).
  • LDPE low density polyethylene
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • mLLDPE metallocene catalyzed linear low density polyethylene
  • medium density polyethylene high density polyethylene
  • polypropylene polyethylene naphthalate
  • cyclic olefin copolymer More than one type of polymer can be included.
  • the packaging container of the present invention includes at least an outer resin layer 21, a paper core layer 22, and an inner resin layer 26, and a barrier layer 24, an adhesive resin layer 23, and an inner coating layer 25 are optionally included depending on the use / function of the container. It is.
  • FIG. 3 shows a part of the packaging container 10 of the present embodiment.
  • the left side of the packaging material 20 constituting the packaging container 10 is the inner surface side of the packaging container 10 (the inner surface of the packaging container), that is, the side in contact with the food to be filled, and the right side of the packaging material 20.
  • the outer surface side of the packaging container 10 the outer surface of the packaging container, that is, the side exposed to the outside air.
  • the packaging container 10 according to the present embodiment is characterized in that a protrusion having a fractal structure is formed on the outer surface exposed to the outside air, thereby improving water repellency and reducing water droplet adhesion / residue during manufacturing of the packaging container. It is said.
  • a protrusion having a fractal structure is formed on the surface of the outer resin layer 21 on the right side of the packaging material 20 shown in FIG.
  • the fractal dimension of the fractal structure on the surface of the outer resin layer 21 is preferably about 1.08 or more as measured by the box count method.
  • the fractal dimension of the fractal structure on the surface of the outer resin layer 21 is more preferably in the range of about 1.08 to about 1.17 as measured by the box count method. The fractal structure and the fractal dimension will be described later.
  • the cooling water used at the time of manufacture of the food container becomes water droplets and adheres to the outer surface and remains, so that the date of the completed food container is printed. It is possible to prevent the image analysis in the appearance inspection from being adversely affected.
  • the packaging container 10 of the present embodiment by forming a protrusion having a fractal structure on the inner surface in contact with the food to be filled, the contents such as food remain on the inner surface of the container. It is characterized by the difficulty.
  • a protrusion having a fractal structure is formed on the surface of the inner resin layer 26 on the left side of the packaging material 20 shown in FIG.
  • the fractal dimension of the fractal structure on the surface of the inner resin layer 26 is preferably about 1.08 or more as measured by the box count method.
  • the fractal dimension of the fractal structure on the surface of the inner resin layer 26 is more preferably in the range of about 1.08 to about 1.17 as measured by the box count method.
  • the inner surface of the packaging container 10 By forming the inner surface of the packaging container 10 in this way, it is possible to prevent problems such as high-viscosity yogurt or tomato juice remaining on the inner surface of the packaging container 10 for a long time after drinking the food in the packaging container. .
  • Fractal is a concept introduced in the analysis of shapes with complex structures. In geometry, especially when the whole and the part are self-similar, it is called a self-similar fractal, and even if the part is enlarged, a self-similar shape appears and never becomes flat. A fractal figure takes a non-integer dimension.
  • the Koch curve which is one of the simple self-similar fractal figures, has a fractal dimension of about 1.26, which is larger than a simple one-dimensional line.
  • the coastline of the Rias coast is a self-similar fractal and its fractal dimension is about 1.3.
  • the mountain ranges of the mountain range have large undulations, but the ridges become flat as you look from a distance. Therefore, since the shape changes when the portion is enlarged or reduced, it is not self-similar. However, a similar shape can be obtained by arbitrarily changing the aspect ratio. In this case, this is called a self-affine fractal.
  • the fractal dimension is measured by the box count method.
  • the inner or outer surface of the container having a large number of fine protrusions and the cross section of which is a self-affine fractal exhibits good non-adhesiveness (water repellency).
  • the fractal dimension is preferably about 1.08 or more, and more preferably about 1.17 or less from the viewpoint of manufacturing a packaging container.
  • fractal dimension is preferably 1.17 or less from the viewpoint of mass production of the packaging container by the filling machine.
  • the fractal dimension also depends on the scale at which the image is analyzed.
  • the fractal dimension in the present invention is preferably a numerical value obtained by analyzing a digital image having a resolution of 0.5 to 1.0 ⁇ m per pixel.
  • the fractal dimension can be obtained by analyzing with a reduced resolution.
  • the fractal dimension value may include a little error due to the influence of the size of the fractal structure. According to the analysis of the present inventor, it has been found that there is almost no error if the resolution per pixel is 0.5 to 1.0 ⁇ m.
  • the contact angle is very large, contradictory phenomena such as the Lotus effect and the petal effect are observed, so it is not preferable to use the contact angle as a non-adhesive index. Therefore, it is preferable to evaluate the non-adhesiveness by the angle (drop angle) at which the droplet slides on the tilt table. A specific measurement method will be described later.
  • FIG. 4 is a view showing a method for producing a packaging material used for the packaging container according to the present embodiment.
  • the packaging material 20 forming the packaging container 10 is formed by laminating an outer resin layer 21, a paper core layer 22, an adhesive resin layer 23, a barrier layer 24, an inner coating layer 25, and an inner resin layer 26.
  • FIG. 4 shows the final process of the packaging material 20 to be laminated in this way.
  • the outer resin layer 21 is laminated to complete the packaging material 20.
  • the synthetic resin material 36 melted from the die 34 is extruded between the rollers 30 and 32.
  • the extruded high-temperature synthetic resin material 36 is cooled by the roller 30 to become the outer resin layer 21.
  • a recess made of fine holes is formed in advance.
  • the outer surface of the roller 30, which is a mold is treated with roughening by chemical treatment, electric discharge machining, cutting, sandblasting, or a single method or a combination of these to form a fractal structure on the molded product.
  • the shape for forming the protrusions to be processed is processed.
  • the synthetic resin material 36 is cooled by the rollers 30 and 32, the fractal structure on the outer surface of the roller 30 is transferred to the outer surface of the synthetic resin material 36 to be laminated.
  • the convexity is polished and / or etched after providing irregularities on the roller surface.
  • the packaging material 20 on which the outer resin layer 21 is laminated in the final process is conveyed leftward in FIG. 4 and wound up in a roll shape.
  • the inner resin layer 26 is laminated in the final step shown in FIG.
  • the extruded high-temperature synthetic resin material 36 is cooled by the roller 30 and becomes the inner resin layer 26.
  • a recess made of fine holes is formed in advance.
  • projections having a fractal structure are formed on the outer surface of the synthetic resin material 36 to be laminated.
  • the packaging material 20 in which the inner resin layer 26 is laminated in the final process is conveyed leftward in FIG. 4 and wound up in a roll shape.
  • the present invention uses a roller to realize a desired fractal structure on the inner or outer surface of a packaging container such as Tetra Brik (registered trademark), Tetra Rex (registered trademark), etc. Etc.
  • a desired fractal structure may be realized on the inner surface or outer surface of the packaging container.
  • a packaging container such as Tetra Top (registered trademark) that forms a synthetic resin part by injection molding on the upper part of the container body of the packaging container, a recess made of fine holes is formed in the mold used for injection molding
  • a fractal structure may be formed on the inner or outer surface of the resin portion.
  • the packaging material is generally sterilized or sterilized with hydrogen peroxide before filling the contents into the container.
  • the hydrogen peroxide solution may not contact the surface sufficiently, and sufficient sterilization or sterilization may not be performed.
  • the present invention is not limited to the above embodiments and examples.
  • the present invention can make various improvements and design changes without departing from the spirit of the present invention based on the knowledge of those skilled in the art, and various improvements and design changes are also included in the present invention.
  • Mold A Aluminum plate & Etching S: Stainless steel plate & Thermal spray & Polishing N: Nickel mold
  • aluminum alloy manufactured by JIS 5052P
  • the contact angle of water with respect to the surface of the obtained polyethylene molded product having a fine structure was measured by dropping 1 to 5 ⁇ L of water droplets on the surface using a contact angle measuring device.
  • the sliding angle (sliding angle) ⁇ was measured as shown in FIG. First, the sample 42 was mounted on the horizontal base 40, and about 0.1 mL of water droplet 46 was dripped on the sample 42 from the injection needle 44 (FIG. 5 (a)). Next, the sample 42 was gradually tilted, and the angle ⁇ at which the water droplet 46 slipped on the sample 42 was defined as the falling angle (FIGS. 5B and 5C).
  • the fractal dimension of the polyethylene molded product was determined from the SEM image.
  • SEM imaging was performed on a 30 ⁇ m-thick slice cut from a cross section of a polyethylene molded product cooled with liquid nitrogen.
  • the contour of the cross section of the molded product was extracted from the SEM image, and the fractal dimension was obtained.
  • an SEM photographic image in which one pixel corresponds to a 0.75 ⁇ m square was used (FIG. 6B).
  • the outline of the protrusion is extracted as a continuous trajectory of 1 pixel from the projection image of the protrusion in the obtained image. ).
  • the fractal dimension was calculated by the box count method.
  • the polyethylene molded article using the mold of Example 1 had a water contact angle of 130 °, a falling angle of 2 °, and a fractal dimension of 1.09.
  • the pixel number of FIG.6 (c) was 1.648x1.300.
  • the same measurement method was used.
  • Example 2 Using the same mold as in Example 1, a polyethylene molded product having a fine protrusion structure was obtained using low density polyethylene having a density of 923 kg / m3 and MFR55 under the same conditions.
  • the contact angle of water was 131 °
  • the falling angle was 1 °
  • the fractal dimension was 1.08.
  • Example 3 The same aluminum alloy plate as in Example 1 was used, and the surface was concaved by sandblasting.
  • a chemical etching treatment was performed under the same conditions as in Example 1 to obtain a mold.
  • a polyethylene molded product was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the obtained molded product had a water contact angle of 126 °, a sliding angle of 1 °, and a fractal dimension of 1.08.
  • Example 4 The same aluminum alloy plate as in Example 1 was used, and the surface was concaved by sandblasting.
  • a chemical etching treatment was performed under the same conditions as in the example to obtain a mold.
  • a polyethylene molded product was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the obtained molded product had a water contact angle of 115 °, a sliding angle of 2 °, and a fractal dimension of 1.08.
  • a polyethylene molded product was obtained under the same conditions as in Example 1. The obtained molded product had a water contact angle of 145 °, a sliding angle of 1 °, and a fractal dimension of 1.17.
  • Example 6 The same processing as in Example 5 was performed, and dies having different surface roughness parameters were produced.
  • a polyethylene molded product was obtained under the same conditions as in Example 1.
  • Rz 23.16 ⁇ m
  • the contact angle of water of the obtained molded product is 136 °
  • the falling angle is 6 °
  • the fractal dimension is 1.10
  • Example 10 Using the same mold as in Example 9, a low-density polyethylene having a density of 912 kg / m 3 and MFR 8.2 was melted at 150 ° C. and pressed against the mold at a pressure of 1 MPa to obtain a polyethylene molded product.
  • the obtained molded product had a water contact angle of 141 °, a sliding angle of 1 °, and a fractal dimension of 1.18.
  • Example 1 The same aluminum alloy plate as in Example 1 was used, and the surface shape was transferred to polyethylene under the same conditions as in Example 1 except that the one not subjected to chemical etching was used as a mold.
  • the obtained molded product had a water contact angle of 92 °, a falling angle of 16 °, and a fractal dimension of 1.01.
  • Example 2 The same aluminum alloy plate as in Example 1 was used, and the surface shape was transferred to polyethylene under the same conditions as in Example 2 using a die that was not subjected to chemical etching treatment as a mold.
  • the obtained molded product had a water contact angle of 95 °, a sliding angle of 16 °, and a fractal dimension of 1.00.
  • Example 3 A polyethylene molded article was obtained under the same conditions as in Example 1, using an aluminum alloy plate subjected to the same blasting treatment as in Example 3 and not subjected to chemical etching treatment as a mold.
  • the resulting molded product had a water contact angle of 114 °, a drop angle of> 16 °, and a fractal dimension of 1.01.
  • Example 4 A polyethylene molded article was obtained under the same conditions as in Example 1, using an aluminum alloy plate subjected to the same blasting treatment as in Example 4 and not subjected to chemical etching treatment as a mold.
  • the resulting molded article had a water contact angle of 115 °, a sliding angle of> 16 °, and a fractal dimension of 1.02.
  • Example 5 A polyethylene molded product was obtained under the same conditions as in Example 1 using a commercially available hole-type nickel mold (period 3 ⁇ m, diameter 1.7 ⁇ m, depth 1.5 ⁇ m) as a mold.
  • the resulting molded article had a water contact angle of 137 °, a sliding angle of> 16 °, and a fractal dimension of 1.06.
  • Comparative Example 6 A polyethylene molded product was obtained under the same conditions as in Example 2 using the same mold as in Comparative Example 5. The resulting molded product had a water contact angle of 137 °, a sliding angle of> 16 °, and a fractal dimension of 1.07.
  • the fractal dimension of the surface exhibiting the same falling angle differs depending on the method for producing the mold, which is considered to reflect the difference in the surface structure.
  • the falling angle is as small as 6 ° or less regardless of the mold production method, and the non-adhesiveness is good. I can confirm that. Further, the releasability when the molded product is removed from the mold becomes difficult when the fractal dimension of the molded product is larger than 1.17. Therefore, considering the mass productivity of the packaging container, the fractal dimension is desirably 1.17 or less.

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Abstract

(課題)包装容器の外側又は内側の表面において、撥水性にすぐれた包装容器を提供する。 (解決手段)食品用の包装容器であって、前記包装容器は、少なくとも外側樹脂層、紙コア層、内側樹脂層を含み、前記外側樹脂層又は前記内側樹脂層の表面に微細な突起が形成され、前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上、1.17以下であり、前記フラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5~1.0μmの解像度においてボックスカウント法によって得られる数値である。

Description

包装容器
 本発明は、液体食品や食品粉体等を充填する包装容器に関する。
 包装容器では、通常、容器成形時に使用される冷却水が容器表面に付着する。そのため、包装容器の表面の特性としては、水が付着しにくい非付着性を有すること、あるいは、付着した水滴が容易に除去されることが望まれている。
 包装容器ではポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン材料が多く使用されている。通常、包装材料はアルミ箔、PETフィルム、板紙等を含む多層構造であるが、ポリオレフィンは防水性やヒートシール性に優れるため、容器の最外面や最内面に使用されている。
 包装容器の材料に使用されているポリエチレンやポリプロピレン高分子は無極性の高分子であるため表面自由エネルギーがポリエステルなどよりも小さく、水の接触角は90°以上であり撥水性を示す。
 しかしながら、容器外側の表面(容器外面)にポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂層がコーティングされた場合、容器成形時に使用される冷却水が水滴となり容器外面に付着したままとなり、容器の完成品への日付等の印字や、外観検査における画像解析に悪影響を与えることがある。
 また、容器内側の表面(容器内面)にポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂層がコーティングされた場合、高粘度のヨーグルトやトマトジュースなどは、内容物が容器内面に付着したまま長時間残留することがある。このため、更に高い撥水性や水滴が残留しにくい非付着性が求められている。
 容器表面の撥水性を高める方法として、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンよりも臨界表面張力の低いポリテトラフルオロエチレンなどを使用して表面張力を下げる方法があげられる。
 しかし、このような材料は汎用のポリオレフィン樹脂より高価であり、さらに食品容器の包装材料に要求される積層加工性やヒートシール性などが十分でない。このため、このような材料を食品容器で使用することは困難である。
 容器内面や容器に設けた蓋の内側の表面の撥水性を高める他の方法としては、例えば、表面の形状を変化させて水滴との接触面積を減らす方法がある。
 このような方法として、疎水性の微粒子を表面に付着させることで水滴との接触面積を減らして撥水性を向上させる方法(特許文献1参照)や、ポリエチレンの成形加工時に表面粗さを制御した凹凸をつける方法(特許文献2参照)、表面を部分的に毛羽立てる方法(特許文献3参照)等が知られている。
特許第5647774号公報 特開2016-150769号公報 特開2014-218008号公報
 容器内面や容器外面の樹脂材料、微粒子等の添加物の材料を工夫する従来の方法では、容器内部に保存される食品の種類が制限される場合がある。また、容器内面又は外面の表面粗さを制御する従来の方法では、たとえ表面粗さを所望の範囲内に設定したとしても、表面の形状によっては期待通りの撥水効果を得られない場合がある。特に後者の課題については本発明者が初めて判明した知見である。
 本発明の目的は、包装容器の外側の表面の撥水性を高め、包装容器の製造時の水滴付着・残留を低減する包装容器を提供すること、又は包装容器の内側の表面の撥水性を高め、食品の飲用後に粘性の高い内容物が容器内側の表面に残留しにくくする包装容器を提供することにある。特に、包装容器の内面又は外面に設けられた樹脂層において、離型剤、撥水性を高める添加剤、表面粗さを調整するための微粒子等を含めず、また樹脂層の表面粗さのパラメータに依存せず、新たな指標に基づき撥水性を高める包装容器を提供することである。
 本発明の一態様による包装容器は、食品用の包装容器であって、前記包装容器に含まれる内側樹脂層又は外側樹脂層の表面に微細な突起が形成され、前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上である。また、本発明の一態様による包装容器は、食品用の包装容器であって、容器本体と前記容器本体の上部に設けられた合成樹脂部と、前記合成樹脂部上部に設けられたキャップとを備え、前記合成樹脂部の内側又は外側の表面に微細な突起が形成され、前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上である。
 また、本発明の一態様による包装容器は、前記外側樹脂層又は前記内側樹脂層がポリオレフィン樹脂を含む。
 また、本発明の一態様による包装容器は、前記ポリオレフィン樹脂がポリエチレンを含む。
 また、本発明の一態様による包装容器は、前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上、1.17以下である。
 また、本発明の一態様による包装容器は、前記フラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5~1.0μmの解像度において解析して得られる数値である。
 次に、本発明の一態様による包装材料の製造方法は、包装容器に用いる包装材料の製造方法であって、外側樹脂層、紙コア層、内側樹脂層を積層する工程と、微細孔を有する金型又はローラーを用いて、前記外側樹脂層又は前記内側樹脂層の表面に微細な突起を形成する工程と、を備え、前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上である。
 また、本発明の一態様による包装材料の製造方法は、前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上、1.17以下である。
  また、本発明の一態様による包装材料の製造方法は、前記フラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5~1.0μmの解像度において解析して得られる数値である。
 以上の通り、本発明によれば、表面の撥水性を高め、包装容器の製造時の水滴付着・残留を低減する包装容器又は粘性の高い内容物が容器内側の表面に残留しにくくする包装容器を提供することができる。
本発明の一実施形態による包装容器を示す外観図である。 本発明の一実施形態による包装容器に用いる包装材料を示す図である。 本発明の一実施形態による包装容器の一部を示す図である。 本発明の一実施形態による包装容器に用いる包装材料の製造方法を示す図である。 本発明の一実施形態による包装容器に用いる包装材料の転落角の測定方法を示す図である。 本発明の一実施形態による包装容器に用いる包装材料の実施例1の断面SEM写真である。 本発明の一実施形態による包装容器に用いる包装材料の比較例1の断面SEM写真である。
 [一実施形態]
 (包装容器)
 本発明の一実施形態による包装容器について図1から図3を用いて説明する。図1は本実施形態による包装容器の外観を示す図であり、図2は本実施形態による包装容器の包装材料を示す図であり、図3は本実施形態による包装容器の一部を示す図である。
 本実施形態の包装容器10は、例えば、図1(A)に示すように屋根型形状である。液体食品や食品粉体等を収容する包装容器本体12にキャップ14が設けられている。また、本実施形態の包装容器は、図1(B)に示すようにレンガ型(ブリック型)形状でもよい。
 本実施の形態の包装容器のその他の形状としては、合成樹脂複合型(容器本体、容器本体の上部に設けられた合成樹脂部、合成樹脂部上部に設けられたキャップを備える包装容器)でもよい。
 図2に、本実施形態の包装容器10を構成する包装材料20の一例を示す。
 本実施形態の包装材料20は、上面から、外側樹脂層21、紙コア層22、接着樹脂層23、バリア層24、内部コーティング層25、内側樹脂層26が積層されている。
 図2において、外側樹脂層21は、耐水性および容器成形時のヒートシール性という機能を有し、ポリオレフィン樹脂からなり、例えば、低密度ポリエチレンを含み、例えば、10~30μm厚である。
 紙コア層22は、容器としての機械的強度を保つ機能を有し、例えば、単層あるいは多層構成の板紙により形成され、例えば、坪量100~400g/m2である。
 接着樹脂層23は、バリア層と紙コア層の接着という機能を有し、例えば、低密度エチレンにより形成され、例えば、5~30μm厚である。
 バリア層24は、ガスバリアという機能を有し、例えば、アルミ箔により形成され、例えば、5~15μm厚である。
 内部コーティング層25は、バリア層と内面樹脂層の接着という機能を有し、例えば、エチレンとアクリル酸の共重合体により形成され、例えば、5~30μm厚である。
 内側樹脂層26は、容器成形時のヒートシールという機能を有し、ポリオレフィン樹脂からなり、例えば、低密度ポリエチレンを含み、例えば、10~50μm厚である。
 また、外側樹脂層21又は内側樹脂層26において、低密度ポリエチレン(LDPE)以外の樹脂を含むことが可能である。例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、メタロセン触媒による直鎖状低密度ポリエチレン(mLLDPE)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、環状オレフィンコポリマーから選ばれた1種若しくは2種以上のポリマーなどを含むことが可能である。
 本発明の包装容器は、少なくとも外側樹脂層21、紙コア層22、内側樹脂層26を含み、バリア層24、接着樹脂層23、内部コーティング層25は容器の用途・機能に応じて任意に含まれる。
 (包装容器の外側又は内側の表面のフラクタル構造)
 図3に本実施形態の包装容器10の一部を示す。
 図3において、包装容器10を構成する包装材料20の左側が、包装容器10の内面側(包装容器の内側の表面)、すなわち、充填される食品等と接する側であり、包装材料20の右側が、包装容器10の外面側(包装容器の外側の表面)、すなわち、外気に露出する側である。
 本実施形態の包装容器10は、外気に露出する外面側の表面にフラクタル構造を有する突起を形成することで、撥水性を高め、包装容器の製造時の水滴付着・残留を低減することを特徴としている。
 図3に示す包装材料20の右側である外側樹脂層21の表面にフラクタル構造を有する突起が形成されている。外側樹脂層21表面のフラクタル構造のフラクタル次元は、ボックスカウント法により計測して、約1.08以上であることが望ましい。また、外側樹脂層21表面のフラクタル構造のフラクタル次元は、ボックスカウント法により計測して、約1.08から約1.17の範囲内であることが更に望ましい。フラクタル構造、フラクタル次元については後述する。
 包装容器10の外側の表面をこのように形成することにより、食品容器の製造時に使用される冷却水が水滴となって外側の表面に付着して残留し完成した食品容器の日付等の印字や外観検査における画像解析への悪影響を与えることを防止できる。
 また、本実施形態の包装容器10の別の態様として、充填される食品等と接する内側の表面にフラクタル構造を有する突起を形成することで、食品等の内容物を容器内側の表面に残留しにくくしたことを特徴としている。
 図3に示す包装材料20の左側である内側樹脂層26の表面にフラクタル構造を有する突起が形成されている。内側樹脂層26表面のフラクタル構造のフラクタル次元は、ボックスカウント法により計測して、約1.08以上であることが望ましい。また、内側樹脂層26表面のフラクタル構造のフラクタル次元は、ボックスカウント法により計測して、約1.08から約1.17の範囲内であることが更に望ましい。
 包装容器10の内表面をこのように形成することにより、包装容器内の食品の飲用後に高粘度のヨーグルトやトマトジュース等が包装容器10内面に付着したまま長時間残留する等の問題を防止できる。
 (フラクタル構造)
 フラクタル(fractal)とは複雑な構造をもつ形状の解析に導入された概念である。幾何学において、特に全体と部分が自己相似になっているものは自己相似フラクタルと呼ばれ、部分を拡大しても自己相似の形状が現れて決して平坦にならない構造である。そして、フラクタルな形状の図形は非整数の次元をとる。
 例えば、簡単な自己相似フラクタル図形の一つであるコッホ曲線のフラクタル次元は約1.26となり、1次元である単純な直線より大きい。自然界においては、リアス式海岸の海岸線は自己相似フラクタルであり、そのフラクタル次元は約1.3であると言われている。一方、山脈の山並みは起伏が大きいが、遠方から見るに従いその稜線は平坦になる。したがって、部分を拡大・縮小すると形状が変わることになるため自己相似ではない。しかし縦横の比率を任意に変化させることで相似形が得られ、この場合は、自己アフィンフラクタルと呼ばれている。
 フラクタル次元を求める方法としては、ボックスカウント法、デバイダ法、スケール変換法、カバー法、視野拡大法、回転半径法、密度相関関数法等がある。本実施形態では、ボックスカウント法によりフラクタル次元を計測している。
 本実施形態のように、微細な多数の突起を有し、その断面が自己アフィンフラクタルである容器内側又は外側の表面は良好な非付着性(撥水性)を示す。そのフラクタル次元は約1.08以上が望ましいが、さらに包装容器の製造上の観点から約1.17以下の範囲内が望ましい。
 フラクタル次元が1.08より小さいフラクタル構造では、良好な非付着性(撥水性)を示さないことが本発明者の実験により判明した。
 また、フラクタル次元が1.17より大きいフラクタル構造では、非付着性は良好であるものの、成形時におけるロールや金型から樹脂を剥離することが困難となることが本発明の実験により判明した。したがって、充填機による包装容器の量産の観点から、フラクタル次元が1.17以下であることが好ましい。
 自己アフィンフラクタルにおいては、そのフラクタル次元は画像を分析する縮尺にも依存する。本願発明におけるフラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5~1.0μmの解像度であるデジタル画像を解析して得られる数値であることが望ましい。フラクタル次元は倍率を下げた解像度で解析して求めることも可能であるが、解像度によってはフラクタル構造の大小の影響を受けてフラクタル次元の数値に少し誤差が含まれる場合もある。本発明者の解析では、1ピクセルあたりの長さが0.5~1.0μmの解像度であれば誤差がほとんど含まれないことが分かった。
 なお、非付着性が良好であれば接触角は大きくなるが、両者間には明確な相関関係は認められない。ポリエチレン表面では、表面積が大きくなれば接触角が大きくなり、これはWenzelの理論で説明される。
 しかし、接触角が非常に大きくても、ロータス効果、花弁効果という、相反する現象が見られることから、接触角を非付着性の指標とすることは好ましくない。そのため、非付着性は傾斜台において液滴の滑る角度(転落角)で評価することが好ましい。具体的な測定方法については後述する。
 (包装容器の製造方法)
 本発明の一実施形態による包装容器の製造方法について説明する。図4は本実施形態による包装容器に用いる包装材料の製造方法を示す図である。
 包装容器の製造方法の概略について説明する。
 包装容器10を形成する包装材料20は、外側樹脂層21、紙コア層22、接着樹脂層23、バリア層24、内部コーティング層25、内側樹脂層26を積層して形成する。
 包装材料20の外側樹脂層21の表面にフラクタル構造を有する突起を形成する場合について説明する。
 図4は、このように積層する包装材料20の最終工程を示している。この最終工程では外側樹脂層21を積層して包装材料20として完成する。
図4の右側から搬送される包装材料20をローラー30、32間に供給する際に、ダイ34から溶融した合成樹脂材36をローラー30、32間に押し出す。押し出された高温の合成樹脂材36はローラー30により冷却されて外側樹脂層21となる。ローラー30の外表面には予め微細孔からなる凹部を形成しておく。
 例えば、金型であるローラー30の外表面に対して、化学的処理による粗面化や、放電加工、切削加工やサンドブラストなどの手法を単独又はこれらを組み合わせて処置し、成形品にフラクタル構造を有する突起を形成させるための形状を加工する。ローラー30、32による合成樹脂材36の冷却時に、積層する合成樹脂材36の外表面に、ローラー30外表面のフラクタル構造を転写する。金型であるローラー30の製造方法については特に制限されないが、ローラー30外表面に所望のフラクタル構造を形成するために、ローラー表面に凹凸を設けた後、凸部分を研磨及び/又はエッチング処理して凸部分の形状の上部の一部を削りとり、表面に微細孔からなる凹部を有するローラーを用いることが望ましい。これにより、転写後の合成樹脂材36の表面には、凸部分(山部分)のみが形成され、凹部分(谷部分)がほとんど形成されない状態となる。このように凹部分がほぼ存在しない凸部分のみを有する表面形状にすることによって、水滴が凹部分(谷部分)に引っ掛かって表面を滑りにくくなる現象を防ぐことが可能となる。
 最終工程で外側樹脂層21が積層された包装材料20は、図4の左方向に搬送され、ロール状に巻き取られる。
 包装材料20の内側樹脂層26の表面にフラクタル構造を有する突起を形成する場合には、図4に示す最終工程で、内側樹脂層26を積層して包装材料20として完成する。
 図4の右側から搬送されてくる包装材料20をローラー30、32間に供給する際に、ダイ34から溶融した合成樹脂材36をローラー30、32間に押し出す。
 押し出された高温の合成樹脂材36はローラー30により冷却されて内側樹脂層26となる。ローラー30の外表面には予め微細孔からなる凹部が形成されている。ローラー30による合成樹脂材36の冷却時に、積層する合成樹脂材36の外表面に、フラクタル構造を有する突起を形成する。
 最終工程で内側樹脂層26が積層された包装材料20は、図4の左方向に搬送され、ロール状に巻き取られる。
 本発明は、ローラーを用いて、例えばTetra Brik(登録商標)、Tetra Rex(登録商標)等の包装容器の内側又は外側の表面に所望のフラクタル構造を実現しているが、ローラー以外の金型等を用いて、包装容器内面又は外面の表面に所望のフラクタル構造を実現してもよい。また、包装容器の容器本体の上部に射出成型により合成樹脂部を形成するTetra Top(登録商標)等の包装容器において、射出成型する際に用いる金型に微細孔からなる凹部を形成し、合成樹脂部の内側又は外側の表面にフラクタル構造を形成してもよい。
 (包装容器の滅菌方法)
 包装容器を食品用途に使用する際には、内容物を容器にする充填する前に過酸化水素水による包装材料の殺菌や滅菌処理が一般的に行われている。しかしながら、凹凸面を有する撥水性の表面では、過酸化水素水が表面と十分接触しない場合もあり、十分な殺菌や滅菌が行われない場合もあり得る。
 そのため、本発明においては、過酸化水素水による殺菌・滅菌に代えて、ガンマ線や電子線などの放射線照射を用いて包装材料の殺菌や滅菌を行うことがより望ましい。
 [変形実施形態]
 本発明は、上記の実施の形態、実施例に限定されるものではない。本発明は当業者の知識に基づいて本発明の要旨を逸脱しない範囲の様々の改良、設計変更を行うことができ、様々の改良・設計変更があっても本発明に含まれる。
 [実施例・比較例]
 本発明の実施例1~10、比較例1~6をに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
金型
A:アルミ板&エッチング
S:ステンレス板&溶射&研磨
N:ニッケルモールド
 
 (実施例1)
 表面粗さパラメータが、Ra=0.21μm、Rz=1.43μmである厚み3mmのアルミ板(アルミ合金(JIS 5052P製)を準備し、室温25℃下において0.25N水酸化ナトリウム水溶液に20分間浸漬することで表面の化学エッチング処理を行い、金型を作製した。
 次いでプレス機を使用して、150℃で密度912kg/m3、MFR8.2の低密度ポリエチレンを溶融させ、圧力2MPaで金型に押し当てることで、金型の微細構造を転写して表面に突起を多数有する厚み約0.3mmのポリエチレン成形品を得た。
 得られたポリエチレン成形品の微細構造を持つ表面に対する水の接触角は、接触角測定器を用い1~5μLの水滴を表面に滴下して測定した。転落角(滑落角)θは、図5に示すようにして測定した。まず、水平な台40に試料42を載置し、注射針44から約0.1mLの水滴46を試料42上に滴下した(図5(a))。次に、試料42を徐々に傾けていき、水滴46が試料42上を滑り出す角度θを転落角とした(図5(b)、(c))。
 ポリエチレン成形品のフラクタル次元はSEM像から求めた。まず、ミクロトームを用い、液体窒素で冷却したポリエチレン成形品の断面から切断した厚み30μmの薄片のSEM撮影を行った。次いでそのSEM撮影像から成形品断面の輪郭を抽出し、フラクタル次元を求めた。具体的には、1ピクセルが0.75μm四方に相当するSEM写真像を使用した(図6(b))。奥行きのある試料表面にランダムに形成されている突起の効果を評価するために、得られた画像の突起の投影像から、突起の輪郭を1ピクセルの連続した軌跡として抽出した図6(c))。この抽出した図から、ボックスカウント法によりフラクタル次元を計算した。測定の結果、実施例1の金型を用いたポリエチレン成形品は、水の接触角は130°、転落角は2°、フラクタル次元は1.09であった。なお、図6(c)のピクセル数は1.648x1.300であった。以下、同様の測定方法を用いた。
 (実施例2)
 実施例1と同じ金型を用い、同様の条件にて密度923kg/m3、MFR55の低密度ポリエチレンを用いて微細な突起構造を有するポリエチレン成形品を得た。水の接触角は131°、転落角は1°、フラクタル次元は1.08であった。
 (実施例3)
 実施例1と同じアルミ合金板を用い、サンドブラスト処理により表面に凹面加工を施した。サンドブラスト後の表面粗さパラメータは、Ra=2.86μm、Rz=16.43μmであった。次いで実施例1と同じ条件で化学エッチング処理を行い金型を得た。この金型を用い、実施例1と同様にしてポリエチレンの成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は126°、転落角は1°、フラクタル次元は1.08であった。
 (実施例4)
 実施例1と同じアルミ合金板を用い、サンドブラスト処理により表面に凹面加工を施した。サンドブラスト後の表面粗さパラメータは、Ra=6.32μm、Rp=16.68μm、Rz=30.41μmであった。次いで実施例と同じ条件で化学エッチング処理を行い金型を得た。この金型を用い、実施例1と同様にしてポリエチレンの成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は115°、転落角は2°、フラクタル次元は1.08であった。
 (実施例5)
 厚み3mmのステンレス(SUS360)板を用い、多孔質のセラミック溶射を行った後に表面研磨を行い、表面粗さパラメータがRa=1.91μm、Rz=13.53μmである金型を作製した。実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は145°、転落角は1°、フラクタル次元は1.17であった。
 (実施例6~9)
 実施例5と同様の処理を行い、それぞれ表面粗さパラメータの異なる金型を作製した。そして実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。実施例6の金型の表面粗さパラメータがRa=2.28μm、Rz=16.14μm、得られた成形品の水の接触角は138°、転落角は5°、フラクタル次元は1.12であり、実施例7の金型の表面粗さパラメータがRa=7.24μm、Rz=45.95μm、得られた成形品の水の接触角は142°、転落角は6°、フラクタル次元は1.11であり、実施例8の金型の表面粗さパラメータがRa=3.01μm、Rz=23.16μm、得られた成形品の水の接触角は136°、転落角は6°、フラクタル次元は1.10であり、実施例9の金型の表面粗さパラメータがRa=5.35μm、Rz=30.56μm、得られた成形品の水の接触角は141°、転落角は1°、フラクタル次元は1.19であった。
 (実施例10)
 実施例9と同じ金型を用い、150℃で密度912kg/m3、MFR8.2の低密度ポリエチレンを溶融させ、圧力1MPaで金型に押し当てることでポリエチレン成型品を得た。得られた成型品の水の接触角は141°、転落角は1°、フラクタル次元は1.18であった。
 (比較例1)
 実施例1と同様のアルミ合金板を用い、化学エッチング処理を施さないものを金型として、実施例1と同じ条件でポリエチレンに表面形状を転写した。得られた成形品の水の接触角は92°、転落角は16°、フラクタル次元は1.01であった。
 (比較例2)
 実施例1と同様のアルミ合金板を用い、化学エッチング処理を施さないものを金型として、実施例2と同じ条件でポリエチレンに表面形状を転写した。得られた成形品の水の接触角は95°、転落角は16°、フラクタル次元は1.00であった。
 (比較例3)
 実施例3と同様のブラスト処理を行ったアルミ合金板で、化学エッチング処理を施さないものを金型として、実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は114°、転落角は>16°、フラクタル次元は1.01であった。
 (比較例4)
 実施例4と同様のブラスト処理を行ったアルミ合金板で、化学エッチング処理を施さないものを金型として、実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は115°、転落角は>16°、フラクタル次元は1.02であった。
 (比較例5)
 市販のホール型ニッケルモールド(周期3μm、直径1.7μm、深さ1.5μm)を金型として、実施例1と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は137°、転落角は>16°、フラクタル次元は1.06であった。
 (比較例6)
 比較例5と同様の金型を用い、実施例2と同じ条件でポリエチレン成形品を得た。得られた成形品の水の接触角は137°、転落角は>16°、フラクタル次元は1.07であった。
 (実施例・比較例のまとめ)
 表1に示した通り、金型の作製方法により同じ転落角を示す表面のフラクタル次元は異なっており、これは表面構造の違いを反映しているものと考えられる。表面に突起が形成され、その断面解析から得られるフラクタル次元が1.08以上である成形品では、金型の作製方法によらず転落角は6°以下と小さく、非付着性は良好であることが確認できる。また、成形品を金型から取る際の剥離性は、成形品のフラクタル次元が1.17よりも大きくなると困難となる。したがって、包装容器の量産性を考慮すると、フラクタル次元は1.17以下であることが望ましい。
10…包装容器
12…包装容器本体
14…キャップ
20…包装材料
21…外側樹脂層
22…紙コア層
23…接着樹脂層
24…バリア層
25…内部コーティング層
26…内側樹脂層
30、32…ローラー
34…ダイ
36…合成樹脂材
40…台
42…試料
44…注射針
46…水滴

Claims (6)

  1.  食品用の包装容器であって、
     前記包装容器は、少なくとも外側樹脂層、紙コア層、内側樹脂層を含み、
     前記内側樹脂層の表面に、表面粗さを調整するための微粒子を含んでおらず、かつ前記包装容器の内側の表面に前記食品が残留しにくくするための微細な突起が形成され、
     前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上、1.17以下であり、前記フラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5~1.0μmの解像度においてボックスカウント法によって得られる数値である、包装容器。
  2.  食品用の包装容器であって、
     前記包装容器は、少なくとも外側樹脂層、紙コア層、内側樹脂層を含み、
     前記外側樹脂層の表面に、表面粗さを調整するための微粒子を含んでおらず、かつ前記包装容器の製造時の水滴付着・残留を低減するための微細な突起が形成され、
     前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上、1.17以下であり、前記フラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5~1.0μmの解像度においてボックスカウント法によって得られる数値である、包装容器。
  3.  食品用の包装容器であって、
     前記包装容器は、容器本体、前記容器本体の上部に設けられた合成樹脂部、前記合成樹脂部上部に設けられたキャップを含み、
     前記合成樹脂部の内側の表面に、表面粗さを調整するための微粒子を含んでおらず、かつ前記合成樹脂部の内側の表面に前記食品が残留しにくくするための微細な突起が形成され、
     前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上、1.17以下であり、前記フラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5~1.0μmの解像度においてボックスカウント法によって得られる数値である、包装容器。
  4.  食品用の包装容器であって、
     前記包装容器は、容器本体、前記容器本体の上部に設けられた合成樹脂部、前記合成樹脂部上部に設けられたキャップを含み、
     前記合成樹脂部の外側の表面に、表面粗さを調整するための微粒子を含んでおらず、かつ前記包装容器の製造時の水滴付着・残留を低減するための微細な突起が形成され、
     前記微細な突起の構造のフラクタル次元が1.08以上、1.17以下であり、前記フラクタル次元は、1ピクセルあたりの長さが0.5~1.0μmの解像度においてボックスカウント法によって得られる数値である、
    包装容器。
  5.  前記外側樹脂層又は前記内側樹脂層は、ポリオレフィン樹脂を含む請求項1又は2に記載の包装容器。
  6.  前記ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレンを含む請求項5に記載の包装容器。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP1672409S (ja) * 2019-12-05 2020-11-09

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5647774B2 (ja) 1976-12-14 1981-11-11
JP2013071779A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Toppan Printing Co Ltd 蓋材
JP2014218008A (ja) 2013-05-08 2014-11-20 凸版印刷株式会社 撥水性積層体、撥水性積層体の製造方法、撥水性積層体に用いる積層体及び撥水性積層体を用いた包装体
JP2014218007A (ja) * 2013-05-08 2014-11-20 凸版印刷株式会社 ヒートシール性包装材料
JP2016150769A (ja) 2015-02-17 2016-08-22 大日本印刷株式会社 ヒートシール性樹脂フィルムおよびその製造方法、積層体、包装材料、ならびに成形ロール

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6491987B2 (en) * 1999-05-03 2002-12-10 Guardian Indusries Corp. Process for depositing DLC inclusive coating with surface roughness on substrate
JP2001232734A (ja) * 2000-02-24 2001-08-28 Toppan Printing Co Ltd 断熱性積層シートと該積層シートを用いた断熱カップ
JP4572609B2 (ja) * 2004-07-12 2010-11-04 東洋製罐株式会社 無菌化米飯の製造方法
JP5647774B2 (ja) 2009-07-16 2015-01-07 東洋アルミニウム株式会社 包装材料
JP5319326B2 (ja) 2009-02-25 2013-10-16 株式会社東芝 凹凸パターンの形成方法および凹凸パターン形成用シート
CN107244481B (zh) * 2012-07-13 2019-10-08 东洋制罐集团控股株式会社 对内容物具有优异的滑动性的包装容器
JP6286996B2 (ja) * 2013-09-27 2018-03-07 凸版印刷株式会社 機能性シーラント
JP6206084B2 (ja) * 2013-10-24 2017-10-04 東洋製罐グループホールディングス株式会社 凹凸表面を有するプラスチック成形体
JP6324049B2 (ja) * 2013-12-11 2018-05-16 旭化成株式会社 機能転写体及び機能層の転写方法
AT516778A1 (de) * 2015-01-29 2016-08-15 Constantia Hueck Folien Gmbh & Co Kg Folienlaminat mit Siegelschicht
JP2017200832A (ja) * 2016-05-06 2017-11-09 凸版印刷株式会社 包装材料及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5647774B2 (ja) 1976-12-14 1981-11-11
JP2013071779A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Toppan Printing Co Ltd 蓋材
JP2014218008A (ja) 2013-05-08 2014-11-20 凸版印刷株式会社 撥水性積層体、撥水性積層体の製造方法、撥水性積層体に用いる積層体及び撥水性積層体を用いた包装体
JP2014218007A (ja) * 2013-05-08 2014-11-20 凸版印刷株式会社 ヒートシール性包装材料
JP2016150769A (ja) 2015-02-17 2016-08-22 大日本印刷株式会社 ヒートシール性樹脂フィルムおよびその製造方法、積層体、包装材料、ならびに成形ロール

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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