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JP2014005013A - 包装袋 - Google Patents

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Abstract

【課題】包装袋のガスバリア層とシーラント層を、接着剤を介してドライラミネートする方法において、内容物の香気成分、薬効成分の接着剤への吸着がなく、かつ該接着剤由来の低分子量物質の内容物へ移行もない包装袋を提供することにある。
【解決手段】基材層/第一接着層/ガスバリア層/第二接着層/シーラント層を、順次積層した積層フィルムを、該シーラント層を内面とし、シールしてシール部を形成してなる包装袋であって、
前記シール部以外の領域が、前記第二接着層が積層されていないことを特徴とする包装袋である。
【選択図】図6

Description

本発明は、食品、飲料および医薬品などを収納する包装袋に関するものである。特に、内容物の味覚や香りの品質低下を抑制した包装袋に関するものである。
従来、食品、飲料、医薬品などの内容物を収納する包装容器としては、例えば、フィルムや紙からなる基材層の内面にガスバリア層、シーラント層が順に積層された積層フィルムからなる包装袋が広く使用されている。香気成分や薬効成分の品質低下を抑制するためにガスバリア層が積層されている。特に食品や飲料での味覚や香りは、商品価値に大きく係る問題であった。
しかし、内容物の香気成分、薬効成分は、ポリエチレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂からなるシーラント層に吸着される問題があり、その対策のために、シーラント層を薄肉化する方法や、シーラント層に粉体を分散させる方法、ポリエステル系フィルムを使用する方法、またシーラント層としてシール剤を全面コートあるいはパートコートする方法などが検討されてきた。
しかし、シーラント層の薄肉化も通常のポリエチレン樹脂では15μmの厚さが限界に近く、大きく吸着の抑制するのは難しい。またシーラント層としてシール剤を全面コートあるいはパートコートする方法も吸着量を抑制するには5g/m以上の塗布量が必要であり、吸着量の低減に限界がある。またポリエステル系フィルムを使用する場合は、高いシール温度を必要とし、シール強度のバラツキの問題がある。現状では、シーラント層への吸着をできるだけ抑制するように種々工夫されているのが現状である。
一方、包装袋を構成する積層フィルムに使用される接着剤が、内容物の香気成分、薬効成分を吸着する問題がある。また同時に接着剤由来の低分子量物質の内容物への移行の問題もある。特に香気成分、薬効成分の減少および接着剤由来の低分子量物質の内容物への移行は、内容物の味覚や香りを著しく変化させ、品質を大きく低下させる問題があった。
積層フィルムのガスバリア層とシーラント層を積層するには、アンカーコート剤(接着剤)を介してシーラント層を押出しラミネートする方法、予め作成したシーラントフィルムを接着剤を介してドライラミネートする方法などが広く用いられている。接着力が優れるために紙、アルミニウム箔、プラスチックフィルムなどの積層に使用されている。特にドライラミネート方法は、接着力、生産効率の良さから広く使用されている。
例えば、ドライラミネート方法は、第一基材(外側基材)の表面に接着剤溶液を積層、乾燥直後に接着剤表面が未硬化で多少粘着性(タック)を帯びている状態時に、第二基材(内側基材)を加圧接着させて巻取り、エージング、接着剤を硬化することにより完成させて積層する方法である。しかし、接着剤中に低分子量物質が残存する場合が多く、該低分子量物質がシーラント層を通過して内容物へ移行してしまう問題がある。内容物へ移行すると味覚や香りの品質を大きく低下させてしまうのである。
これらの問題を解決するために、押出しラミネートのアンカーコート剤が、イソシアネート基を含み、かつアルコール基を含まない化合物からなる提案がある(特許文献1)。アンカーコート剤に含まれるポリオールなどのアルコールとイソシアネートからウレタン結合により形成されるウレタン化合物やその重合体に起因する微粒子成分の発生をなくし、内容物への移行を抑制したものである。
しかし、アンカーコート剤を用いた押出しラミネートは、アンカーコート剤の厚みを薄くする必要がある。この提案でも1μm以下にしている。内容物によっては、アルカリ性物質、酸性物質、香料、界面活性剤などを含有するものが多いために、これら物質がアンカーコート剤に悪影響を及ぼし、ラミネート強度を低下させる問題がある。
また接着剤を使用しない方法で、基材上にポリオレフィン樹脂層を有し、該ポリオレフィン樹脂の表面に形成された改質層を介して、シーラント層(ポリエステル系樹脂)を積層する提案(特許文献2)がある。即ち、ポリオレフィン樹脂の表面を低温プラズマ処理して改質層を設けた後、該改質層にシーラント層を押出しラミネートする提案である。
しかし、この方法は、低温プラズマ処理機などの高価な設備が必要となり、生産コストがアップする問題がある。
また基材層とシーラント層をドライラミネートする方法で、ラミネートした後に、シーラント層の内面を電子線照射により架橋させ、接着剤由来の低分子量物質の内容物へ移行を抑制する提案がある(特許文献3)。
この方法では、電子線の照射線量が不活性ガス雰囲気下で10kGy〜1000kGyの範囲で規定している。シーラント層の架橋密度を高くし、接着剤由来の低分子量物質の内容物への移行を抑制する提案であるが、シーラント層自体からの低分子量物質や分解成分が新たに内容物へ移行する問題がある。
よって、包装袋のガスバリア層とシーラント層を、接着剤を介してラミネートする方法において、内容物の香気成分、薬効成分の接着剤への吸着がなく、かつ該接着剤由来の低分子量物質の内容物へ移行もない包装袋の要望がある。
特開2012−66868号公報 特開平9−156043号公報 特開2000−127302号公報
本発明は、このような背景技術に鑑みなされたものであり、包装袋のガスバリア層とシーラント層を、接着剤を介してドライラミネートする方法において、内容物の香気成分、薬効成分の接着剤への吸着がなく、かつ該接着剤由来の低分子量物質の内容物へ移行もない包装袋を提供することにある。
上記の課題を解決するために、発明者らは鋭意検討を行い、本発明を完成した。
本発明の請求項1に係る発明は、基材層/第一接着層/ガスバリア層/第二接着層/シーラント層を、順次積層した積層フィルムを、該シーラント層を内面とし、シールしてシール部を形成してなる包装袋であって、
前記シール部以外の領域が、前記第二接着層が積層されていないことを特徴とする包装袋である。
本発明の請求項2に係る発明は、前記ガスバリア層が、アルミニウム蒸着または無機酸
化物を蒸着したポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項1記載の包装袋である。
本発明の請求項3に係る発明は、前記無機酸化物が、酸化珪素または酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項2記載の包装袋である。
本発明の包装袋は、シール部以外の領域が、第二接着層が積層されていないために、接着剤への臭気成分、薬効成分の吸着がなく、かつ該接着剤中の低分子量物質の内容物へ移行もないことから、内容物の味覚や香りの品質低下を抑制することができる。
本発明の請求項1によれば、包装袋のシール部以外の領域に、第二接着層が積層されていないために、内容物の香気成分、薬効成分の接着剤への吸着もなく、かつ接着剤由来の低分子物質の内容物への移行もない包装袋ができる。即ち、内容物と接する面の積層フィルムには、第二接着剤層が積層されていないために、内容物の味覚、香りの品質低下を抑制できる。
本発明の請求項2によれば、前記ガスバリア層が、アルミニウム蒸着または無機酸化物を蒸着したポリエステルフィルムであることにより、ガスバリア性に優れ、内容物の味覚、香りの品質を長く保持することができる。
本発明の請求項3によれば、前記無機酸化物が、酸化珪素または酸化アルミニウムであることにより、アルミニウム箔並みの優れたガスバリア性を有することができる。また包装袋および充填後の包装袋の異物検査のための金属探知機を使用することができる。
本発明のピロータイプの包装袋を形成するブランクの一例を示す説明図である。 図1のブランクを製袋したピロータイプの包装袋の一例を示す説明図である。 図2のピロータイプの包装袋の斜視図である。 本発明のガゼットタイプの包装袋の一例を示す説明図である。 本発明のスタンディングタイプ包装袋の一例を示す説明図である。 図1のブランクのL−L´断面の構成の一例を示す説明図である。
以下、本発明を実施するための形態につき説明する。
図1は、本発明のピロータイプの包装袋を形成するブランクの一例を示す説明図である。
ブランク1の周縁部、即ち両側の端部および上下の端部は、それぞれ第二接着層が積層された積層フィルムからなっている。該両側の端部に、背シール予定部4、4、該上端部に、天シール予定部2、該下端部に、底シール予定部3が形成されている。シール予定部以外の領域は、第二接着層が積層されていない積層フィルムからなっている。ブランク1の両側の端部を揃えて内面同士を重ねシールし背シール部を形成し筒状にする。次に該筒状の下端部を水平にシールし底シール部を形成、内容物を充填した後、上端部を水平にシールし天シール部を形成し、ピロータイプの包装袋を形成する。
図2は、図1のブランクを製袋したピロータイプの包装袋の一例を示す説明図である。ピロータイプの包装袋の平面図を示している。背シール部7が縦状に形成され、上端部には天シール部5が形成され、下端部には底シール部6が形成されたピロータイプの包装袋20を示している。内容物と接する面17の積層フィルムは、第二接着層が積層されてい
ない。
図3は、図2のピロータイプの包装袋の斜視図である。内容物と接する面17の積層フィルムには、第二接着層が積層されていない。
図4は、本発明のガゼットタイプの包装袋の一例を示す説明図である。表裏二枚の積層フィルム10a、10bと、該積層フィルムからなる二枚のテープ9、9からなり、該テープ9をそれぞれ表裏二枚の積層フィルム10a、10bの両側の間に折り畳みながら挟んで端部をそれぞれシールし端部シール部8を形成し、上下端部には、天シール部5および底シール部6が形成され、ガゼットタイプの包装袋30が形成されている。
図5は、本発明のスタンディングタイプの包装袋の一例を示す説明図である。表裏二枚の積層フィルム10a、10bと、該積層フィルムからなるテープ9からなり、該テープ9を表裏二枚の積層フィルム10a、10bの下部、即ち底部の間に折り畳みながら挟んで端部をそれぞれシールし底シール部6を形成し、両側の端部をシールし端部シール部8を形成し、次いで天シール部5を形成することによって、スタンディングタイプの包装袋40を形成することができる。一方の端部には、易カット用のノッチ18が設けられている。
ガゼットタイプの包装袋およびスタンディングタイプの包装袋を形成するには、表裏二枚の積層フィルムのシール予定部およびテープのシール予定部には、それぞれ第二接着層が積層された積層フィルムからなっている。
図6は、図1のブランクのL−L´断面の構成の一例を示す説明図である。積層フィルム10は、外面側から基材層11/第一接着層12/ガスバリア層13/第二接着層14/シーラント層15が順に積層されている。シール部16の領域は、第二接着層14が積層された積層フィルムからなっている。よってシール強度を保持できる。一方、内容物と接する面17は、第二接着層が積層されていない積層フィルムからなっている。内容物の香気成分、薬効成分の第二接着層への吸着がなく、かつ該接着剤由来の低分子量物質の内容物への移行もないことから、内容物の味覚、香りの品質低下を抑制することができる。
さらに、本発明を実施するための形態について説明する。
基材層としては、紙あるいはプラスチックフィルムが使用できる。プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどのポリエステルフィルム、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、6−ナイロンなどのポリアミドフィルム、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などが挙げられる。機械的強度や寸法安定性を有するものであれば、特に限定されない。特に二軸延伸されたフィルムが好ましい。
また基材層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、ウレタン系、アクリル系、ニトロセルロース系、ゴム系などの従来から用いられているバインダー樹脂に各種顔料、体質顔料および可塑剤、乾燥剤、安定剤などを添加されてなるインキにより構成される層である。この印刷層により、文字、絵柄などを形成することができる。印刷方法としては、例えば、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷などの公知の印刷方法を用いることができる。また基材層の表面を、予め前処理としてコロナ処理またはオゾン処理を施すことにより、印刷層の密着性を向上させることができる。
ガスバリア層5としては、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルムなどの延伸フィルムにアルミニウム箔を貼り合わせたものや、これらのフィルムにアルミニウム蒸着または無機酸化物を蒸着したものが使用できる。フィルムの厚みは6〜25μmの範囲が好ましい。またアルミニウム箔は、5〜15μmの範囲が可能である。しかしアルミニウム箔は、再資源化処理でのアルミニウム残渣、また焼却時でのアルミニウム残渣の問題がある。またアルミニウム蒸着したものは、異物検査のための金属探知機を使用できない問題がある。よって優れたガスバリア性ならびに金属探知機を使用できる無機酸化物を蒸着したものが好ましい。
無機酸化物としては、酸化珪藻、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、カルシュウム、カリウム、錫、ナトリウム、ホウ素、チタン、鉛、ジルコニウム、イットリウムなどの金属の酸化物が使用できる。中でも生産性、価格面から酸化珪素、酸化マグネシウムが好ましい。無機酸化物の蒸着層の厚みは5〜300nmの範囲が好ましく、中でも5〜100nmの範囲が好ましい。その値は適宜選択すればよい。また蒸着面の向きは、基材層側、シーラント層側どちらでも構わない。
第一接着層および第二接着層の接着剤としては、ドライラミネート用接着剤が使用される。二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、ポリエー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、その他を使用することができる。
特に、上記接着剤の中では、優れた接着力と内容物の化学成分で接着力が低下し難い二液硬化型接着剤が主に用いられる。例えば、有機ポリオールと多官能ポリイソシアネートからなる二液硬化型接着剤が挙げられる。二液硬化型接着剤は、主剤と硬化剤からなるもので、例えば、主剤としては、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等とエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1、6ヘキサンジオールからなるエステル化合物とイソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどからなるポリエステル・ウレタンジオールレジン、該レジンにシランカップリング剤やエポキシレジンをさらに含んだものが挙げられ、硬化剤として、トリメチロールプロパンとイソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等からなるものなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
シーラント層としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EAA)、アイオノマー、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂が使用できる。これらの樹脂を押出し機により製膜して使用することができる。単層または複層にて使用できる。フィルム厚みとしては10〜30μmの範囲が好ましい。
第一接着層を介して基材層とガスバリア層を積層する方法は、優れた接着力や生産効率からドライラミネート法が好ましい。例えば、基材層の内面に接着剤を全面に塗布し、乾燥後ガスバリア層と貼り合わせて積層すればよい。
第二接着層を介してガスバリア層とシーラント層を積層する方法は、優れた接着力や生産効率からドライラミネート法が好ましい。本発明は、包装袋のシール部の領域には、第二接着層を積層され、該シール部以外の領域には、第二接着層が積層されていない積層フィルムからなることを特徴とする。その為には、第二接着層をパターンで積層する必要がある。ドライラミネート法では、接着剤を塗布するロール版をパターン版にすることで可能である。ロール版を、シール予定部に接着剤が塗布されるように製版すればよい。尚、ロール版は、グラビアロール版を製版するのと同様に、腐食法や彫刻法にて作成することができる。
得られた積層フィルムをシール加工することで、三方包装袋、四方包装袋、ピロータイプの包装袋、カゼットタイプの包装袋、スタンディングタイプの包装袋など目的に応じて作成できる。本発明の包装袋は、内容物と接する面の積層フィルムには、第二接着剤が積層されていないために、第二接着層への香気成分、薬効成分の吸着がなく、かつ該接着剤由来の低分子量物質の内容部への移行もないことから、食品、飲料、医薬品などの香気成分や薬効成分を含有する内容物に効果的に使用することができる。
本発明の包装袋に収納する内容物としては、具体的には、香りの強いコーヒーの豆や粉、紅茶、お茶の葉などの食品、香気成分や薬効成分を有する食品、ジュース、コーヒー、紅茶、お茶などの飲料、ハップ剤などの医薬品などが挙げられる。特に香りの強いコーヒー豆や粉、紅茶、お茶の葉などの食品用の包装袋に好適である。
具体的な香気成分としては、一例として、p−メンタン、ピネン、d−リモネン、ミルセン、テルピネン、カレン、サピネン、β―カリオレフィンなどのテルペン系炭化水素化化合物、ゲラニオール、ネロール、シトロネラール、テルピネオール、リナオール、メントール、ネロリドール、ボルネオールなどのテルペン系アルコール化合物あるいはそれらのエステル類、シトラール、シトロネラールなどのテルペン系アルデヒド化合物、オクタール、ベンジルアルコール、オイゲノールなどのアルコール化合物、カプロン酸エチルエステル、安息香酸アミルエステル、ケイ皮酸エチルエステルなどのエステル類などの化合物、その他がある。
次に、本発明の包装袋の製造方法をピロータイプの包装袋を一例として説明する。
基材層の外面または内面に、印刷インキを用い印刷を行う。次に基材層の内面に第一接着層を介してガスバリア層を積層する。積層する方法は、ドライラミネート法で行う。この際は、基材層の内面に接着剤を全面塗布して、乾燥後ガスバリア層を貼り合わせる。ガスバリア層の無機酸化物の蒸着面の向きは、基材層側、シーラント層側どちらでもよい。
次にガスバリア層の面に第二接着層を介してシーラント層を積層する。積層する方法は、ドライラミネート法で行う。この際は、ガスバリア層の内面に接着剤を塗布して、乾燥後シーラント層と貼り合わせる。接着層を塗布する際は、予め包装袋のシール部を形成する領域に、接着剤が積層されるようにパターンで塗布する。第二接着層のパターンは、作成する包装袋の形状、サイズなどによりシール部が変わることから、予め積層フィルムを形成する際にパターンを設計すれば可能である。形成される積層フィルムは、基材層/第一接着層/ガスバリア層/第二接着層(パターン)/シーラント層からなる。
作成した積層フィルムは、第一接着剤、第二接着剤が二液反応型接着剤を使用した場合には、エージングを行い、接着剤を硬化させることが好ましい。接着強度を向上させることができる。
作成した積層フィルムを、所定の包装袋の形態、サイズに合わせ、適正な幅にスリットし、巻取りロール状態にて製袋機に載置する。所定の領域をシールしてシール部を形成し包装袋を形成する。ピロータイプの包装袋、ガゼットタイプの包装袋、スタンディングタイプの包装袋が可能である。またシール部を形成して包装袋を形成するものであれば、形状にはこだわらない。
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
基材層としてポリエステルフィルム12μmを用いた。該ポリエステルフィルムの内面にウレタン系インキを用いてグラビア印刷を行い、文字、絵柄を印刷した。
次にガスバリア層としてアルミニウム蒸着ポリエステルフィルム12μmを用いた。上記ポリエステルフィルムの印刷面と該アルミニウム蒸着ポリエステルフィルムのフィルム面を、第一接着層としてポリウレタン系二液硬化型接着剤を介してドライラミネート法にて積層した。尚、接着剤は全面に塗布した。
次にシーラント層として、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム50μm{フタムラ化学(株)品番LL−XMTN}を用いて、上記基材層と積層したガスバリア層のアルミニウム蒸着面と第二接着層を介して積層した。
上記ガスバリア層のアルミニウム蒸着面と、シーラント層である直鎖状低密度ポリエチレンフィルム50μmを、第二接着層としてポリウレタン系二液硬化型接着剤を介してドライラミネート法にて積層し積層フィルムを作成した。この際に、図1に示すようなブランクになるように、接着剤を塗布するロール版をパターンにしたものを使用した。尚、ロール版は、グラビアロール版を作成するのと同様に彫刻法にて作成した。該第二接着剤がパターンで塗布されたブランクが連続して形成されている積層フィルムの巻取りロールを所定の幅にスリットし、製袋機に載置し、所定の領域にシール部に形成してピロータイプの包装袋を作成した。ピロータイプの包装袋は、袋内寸で横12cm、縦32cmのサイズで作成した。シール幅は5mmで行った。尚、天シール部は、内容物を充填するためにシールしていない。
次に上記包装袋の天部より、コーヒー豆400gを充填し、天部をシールして天シール部を形成し、コーヒー豆を収納したピロータイプの包装袋を作成した。
作成された包装袋は、背シール部、底シール部、天シール部の領域には、第二接着層が積層された積層フィルムからなり、シール部以外の領域には、第二接着層が積層されていない積層フィルムからなるピロータイプの包装袋である。即ち内容物と接する面の積層フィルムには、第二接着層が積層されていないピロータイプの包装袋である。
以下、本発明の具体的比較例について説明する。
<比較例>
前記第二接着層としてのポリウレタン系二液硬化型接着剤を全面に塗布した以外は、実施例と同様に行い、ピロータイプの包装袋を作成した。
実施例、比較例で作成したピロータイプの包装袋を、40℃、65%RHにて3ヶ月間保存した。
<評価方法>
保存後の包装袋を開封した際の香りを官能評価をした。また製袋機適正、充填適正、落下試験の評価も行った。尚、製袋機適正は、製袋機上で積層フィルムがカールしたり、またシール不良を生じさせるような問題が生じた時を×とし、問題がなければ○とした。充填適性は、充填機上で積層フィルムがカールしたり、天シールの際に問題が生じた時を×とし、問題がなければ○とした。落下試験は、1mの高さから床面がコンクリート面に5回落下させ破袋しないものを○とし、破袋したものを×とした。n数は5で行った。
評価結果を表1に示す。
実施例のピロータイプの包装袋は、開封の際の香りが充填直後とほぼ同等であった。また比較例の包装袋では、香りが充填直後より著しく低下していた。実施例の包装袋は、接着剤への香気成分の吸着がなく、かつ接着剤由来の低分子量物質の内容物への移行もないことから、充填直後とほぼ同等の香りを保持することができた。また製袋機適正、充填適正、落下試験も問題がなかった。
本発明の包装袋は、コーヒーの豆や粉、紅茶、お茶などの香りの品質を必要とする食品の好適である。また菓子類、ジュース、コーヒーなどの飲料、スープ、乳製飲料(豆乳、コーヒー牛乳など)、乳製品(ホイップクリームなど)、酒類(清酒、焼酎、梅酒など)などにも使用できる。また非食品として医薬品、芳香剤、消臭剤、洗剤、入浴剤、化粧品、香料などにも使用できる。
1 ブランク
2 天シール予定部
3 底シール予定部
4 背シール予定部
5 天シール部
6 底シール部
7 背シール部
8 端部シール部
9 テープ
10 積層フィルム
10a 表積層フィルム
10b 裏積層フィルム
11 基材層
12 第一接着層
13 ガスバリア層
14 第二接着層
15 シーラント層
16 シール部
17 内容物と接する面
18 易カット用ノッチ
20 本発明の包装袋(ピロータイプの包装袋)
30 本発明の包装袋(ガゼットタイプの包装袋)
40 本発明の包装袋(スタンディングタイプの包装袋)

Claims (3)

  1. 基材層/第一接着層/ガスバリア層/第二接着層/シーラント層を、順次積層した積層フィルムを、該シーラント層を内面とし、シールしてシール部を形成してなる包装袋であって、
    前記シール部以外の領域が、前記第二接着層が積層されていないことを特徴とする包装袋。
  2. 前記ガスバリア層が、アルミニウム蒸着または無機酸化物を蒸着したポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項1記載の包装袋。
  3. 前記無機酸化物が、酸化珪素または酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項2記載の包装袋。
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