JPH0986545A

JPH0986545A - ポリアミド製袋、その製造方法およびバッグインボックス

Info

Publication number: JPH0986545A
Application number: JP7244976A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Asuke; 哲也足助; Toshio Taka; 敏雄鷹; Hiroshi Kawarada; 博川原田
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-03-31
Anticipated expiration: 2015-09-22
Also published as: JP3587913B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オレフィン系共重合体の組成を特定し、また
ヒートシール条件を特定することにより、固体相のポリ
アミドフィルムと液体相のエチレン系共重合体フィルム
を固一液反応させることによりシール（結合）させ、高
いヒートシール強度を達成する。【解決手段】ポリアミドフィルム１１をヒートシール
することにより袋状としたポリアミド製袋において、少
なくともヒートシール部２０に、エチレンと少なくとも
ラジカル重合性酸無水物とを共重合してなる多元共重合
体であって、該多元共重合体中のラジカル重合性酸無水
物に由来する単位が０.１〜２０重量％であるエチレン
系共重合体フィルム１２が介在する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体を保管するこ
ともできる袋、特に有機溶剤系の塗料を入れることもで
きるポリアミド製の袋に関するもので、また、バッグイ
ンボックス（ＢＩＢ）の内袋にも使用され得る袋および
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種の液体を保存または輸送する容器と
して、従来から金属製の缶やプラスチックによるボトル
（ブローボトル）等が多く使用されてきた。中でもプラ
スチック製のボトルは軽量で、耐薬品性等に優れた材料
を選ぶことにより内容液に侵されることなく幅広い用途
で利用することができる。しかしながら近年、容器が大
型化するにつれて場所をとり、また処分する際に、焼却
するにしても処理が不便であるなどの不都合が多発して
いる。そこで、内容液を入れる内袋を厚みの薄いフィル
ムやシートからなる袋とし、外装体を保存や輸送の為に
必要な自立性を有した段ボール容器とし、この外装体の
中に内袋を設けて構成されるフレキシブルなバッグイン
ボックスが注目されている。

【０００３】このバッグインボックスは、フィルムやシ
ートから内袋を作り、さらにヒートシールにより注出入
口（ポート）やサイド部、ボトム部等を融着して製造さ
れる。したがって、この内袋には、非常に強いヒートシ
ール強度が要求される。また、内部に液体を入れるため
に、内圧強度、耐ピンホール性と、液体が容易に注入、
排出できるように柔軟性が強く要求されている。また、
非使用時には折畳んで積み重ねられるため積重ね強度も
必要である。そこで、これらの要件を満たすために、バ
ッグインボックス用のフィルムには強度の強いポリアミ
ドを基材として種々のフィルムを貼り合わせたラミネー
トフィルムが使用されていた。また、ポリアミドである
と、ガスバリアー性と耐薬品性も高いことから、有機溶
剤系の塗料の容器としても用いることが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、強度の強い
ポリアミドを基材として種々のフィルムをあらかじめ貼
り合わせたラミネートフィルムを使用した袋は、ヒート
シール強度が必ずしも十分とはいえなかった。この主な
原因として、ポリアミド基材に対して、他の接着機能を果す樹脂を
ラミネーションコーティングする際の温度が高温（通常
２５０℃以上）に限定されること、連続工程でラミネーションコーティング後、ラミネー
トフィルムがチルロールで冷却され巻き取られる為、コ
ーティング時間が限定され、またラミネートフィルム膜
圧が限定されること、等が挙げられる。そこで、ポリア
ミドフィルム−ポリアミドフィルム間を直接ヒートシー
ルすることも試みらているが、この方法では、ポリアミ
ドの溶融時の粘度が低く、基材の変形が起こり、十分な
ヒートシール強度が得られない。

【０００５】また、ポリアミドフィルム間にオレフィン
系共重合体で構成される接着層を挿入し、接着すること
も試みられているが、両者の融点が異なり、十分なヒー
トシール強度が得られない。本発明は前記課題を解決す
る為になされたもので、オレフィン系共重合体の組成を
特定し、またヒートシール条件を特定することにより、
固体相のポリアミドフィルムと液体相のエチレン系共重
合体フィルムを固一液反応させることによりシール（結
合）させ、高いヒートシール強度を達成するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のポリアミド製袋
は、ポリアミドフィルムをヒートシールすることにより
袋状としたポリアミド製袋において、少なくともヒート
シール部に、エチレンと少なくともラジカル重合性酸無
水物とを共重合してなる多元共重合体であって、該多元
共重合体中のラジカル重合性酸無水物に由来する単位が
０.１〜２０重量％であるエチレン系共重合体フィルム
が介在していることを特徴とするものである。この際、
エチレン系共重合体フィルムが、エチレンと、ラジカル
重合性酸無水物と、それ以外のラジカル重合性コモノマ
ーとを有してなる多元共重合体であって、多元共重合体
中のエチレンに由来する単位が０.１〜２０重量％、ラ
ジカル重合性酸無水物に由来する単位が０.１〜２０重
量％、前記ラジカル重合性コモノマーに由来する単位が
４０重量％以下であることが望ましい。

【０００７】さらに、ポリアミドフィルムの厚さが１０
〜１５０μｍであることが望ましい。さらにまた、エチ
レン系共重合体フィルムの厚さが１０〜１５０μｍであ
ることが望ましい。また、ポリアミドフィルムの厚さ
が、エチレン系共重合体フィルムの厚さの１〜１５倍で
あることが望ましい。

【０００８】本発明のポリアミド製袋の製造方法は、エ
チレンと少なくともラジカル重合性酸無水物とを共重合
してなる多元共重合体であり、該多元共重合体中のラジ
カル重合性酸無水物に由来する単位が０.１〜２０重量
％であるエチレン系共重合体フィルムを介在させてポリ
アミドフィルムをヒートシールして袋とする製造方法で
あって、ポリアミドフィルムの融点以下で、エチレン系
共重合体フィルムの融点以上の温度でヒートシールを行
うことを特徴とするものである。この際には、ヒートシ
ール温度を１００℃以上２２５℃以下、ヒートシール圧
力を０.２ｋｇ／ｃｍ²以上５ｋｇ／ｃｍ²以下、ヒート
シール時間を０.５秒以上１２０秒以下とし、ヒートシ
ール強度を２ｋｇ／15mm幅以上とすることが望ましい。
本発明のバッグインボックスは、本発明のポリアミド製
袋と、これを内包した外装体とを具備してなるものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のポリアミド製袋は、ポリ
アミドを材料としながらも、高いヒートシール強度と、
ガスバリア一性、耐ピンホール性、強度の全てを兼ね備
えた袋を実現するものである。本発明のポリアミド製袋
においては、固体相のポリアミドフィルムと液体相のエ
チレン系共重合体フィルムが固一液反応することにより
シール（結合）するもので、高いヒートシール強度を発
揮する。

【００１０】外面層として用いられるポリアミドフィル
ムに用いられるポリアミド樹脂としては、３員環以上の
ラクタム、重合可能なω−アミノ酸、２塩基酸とジアミ
ン等の重縮合によって得られる各種のポリアミドを用い
ることができる。具体的には、ε−カプロラクタム、ア
ミノカプロン酸、エナントラクラム、７−アミノヘプタ
ン酸、１１−アミノウンデカン酸等の重合体、あるいは
ブタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレ
ンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレ
ンジアミン、メタキシレンジアミン等のジアミン類と、
テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバチン
酸、ドデカン２塩基酸、グルタール酸等のジカルボン酸
とを重縮合せしめて得られる重合体、またはこれらの共
重合体が挙げられる。

【００１１】具体例としては、ポリアミド４,６、ポリ
アミド６、ポリアミド６,６、ポリアミド６,１０、ポリ
アミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６,１２のよ
うな脂肪族ポリアミド樹脂、ポリヘキサメチレンジアミ
ンテレフタルアミド、ポリヘキサメチレンイソフタルア
ミド、キシレン基含有ポリアミドのような芳香族ポリア
ミド樹脂が挙げられる。これらの中でも特にポリアミド
６、ポリアミド６,６、およびポリアミド１２が好まし
い。さらにホットメルト接着剤などの用途に市販されて
いる、融点が８０〜２００℃の各種共重合ナイロン樹脂
も、単独もしくは融点２００℃以上のポリアミドと組合
せた形で適用できる。

【００１２】本発明では少なくともヒートシール部にポ
リアミドフィルム間に、中間層としてエチレン系共重合
体フィルムが介在する。このエチレン系共重合体フィル
ムは各ポリアミドフィルムに添わすように設けても良い
が、ヒートシールされる少なくとも一方のポリアミドフ
ィルムに添わした非対称なものとしてもよい。本発明で
は、ポリアミドフィルムとエチレン系共重合体フィルム
はそれぞれ単層のものとして構成され、ヒートシールに
より少なくとも一部が貼合わされるものであって、既存
のラミネートや多層フィルムとは明確に異なるものであ
る。エチレン系共重合体フィルムに用いられるエチレン
系共重合体樹脂は、エチレンとラジカル重合性酸無水物
との共重合体で、必要に応じて他のラジカル重合性コモ
ノマー（以下、第３モノマーと称する）成分を含む多元
共重合体である。本発明のエチレン系共重合体に使用す
るラジカル重合性酸無水物としては、無水マイレン酸、
無水イタコン酸、無水エンディック酸、無水シトラコン
酸、１−ブテン−３,４−ジカルボン酸無水物、炭素数
が多くとも１８である末端に二重結合を有するアルケニ
ル無水コハク酸、炭素数が多くとも１８である末端に二
重結合を有するアルカジエニル無水コハク酸等を挙げる
ことができる。これらは２種類以上同時に併用しても差
し支えない。このうち、無水マレイン酸、無水イタコン
酸が好適に用いられる。

【００１３】本発明のエチレン系共重合体中の、ラジカ
ル重合性酸無水物に由来する単位は０.１〜２０重量％
の範囲であり、好ましくは１〜１０重量％の範囲であ
る。該酸無水物に由来する単位が０.１重量％よりも少
なくなると、本発明の目的であるヒートシール強度が低
下し好ましくない。また、２０重量％を越えると、本発
明のエチレン系共重合体に期待する、ポリエチレン系樹
脂が本来有する柔軟性、強度等の性質を損なう上、コス
トが高くなるため好ましくない。前記ラジカル重合性酸
無水物と併用することができる第３コモノマーとして
は、エチレン系不飽和エステル化合物、エチレン系不飽
和アミド化合物、エチレン系不飽和カルボン酸化合物、
エチレン系不飽和エーテル化合物、エチレン系不飽和炭
化水素化合物等を挙げることができる。

【００１４】これらを具体的に記せば、エチレン系不飽
和エステル化合物としては、酢酸ビニル、（メタ）アク
リル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）ア
クリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メ
タ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチ
ル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸
ベンジル、フマル酸メチル、フマル酸エチル、フマル酸
プロピル、フマル酸ブチル、フマル酸ジメチル、フマル
酸ジエチル、フマル酸ジプロピル、フマル酸ジブチル、
マレイン酸メチル、マレイン酸エチル、マレイン酸プロ
ピル、マレイン酸ブチル、マレイン酸ジメチル、マレイ
ン酸ジエチル、マレイン酸ジブロピル、マレイン酸ジブ
チル等を例示する事ができる。エチレン系不飽和アミド
化合物としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリル
アミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブ
チル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヘキシル（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−オクチル（メタ）アクリルアミド、
Ｎ,Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジエ
チル（メタ）アクリルアミド等を例示することができ
る。

【００１５】エチレン系不飽和カルボン酸化合物として
は（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸等を例示
することができる。エチレン系不飽和エーテル化合物と
してはメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、
プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、オク
タデシルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル等を
例示することができる。エチレン系不飽和炭化水素化合
物及びその他の化合物としてはスチレン、α−メチルス
チレン、ノルボルネン、ブタジエン、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクロレイン、クロトンアル
デヒド、トリメトキシビニルシラン、トリエトキシビニ
ルシラン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等を挙げること
ができる。これらの第３モノマーは、必要に応じて２種
類以上同時に併用してもよい。上記第３モノマーを併用
する場合、本エチレン系共重合体中の該第３コモノマー
成分の含量は４０重量％以下であることが好ましい。４
０重量％を越えると成形性が大幅に低下し、本発明の目
的に合致するフィルムが得られにくいからである。

【００１６】本発明のエチレン系共重合体のＭＦＲ（Ｊ
ＩＳＫ−７２１０の表１の条件４に従う）としては、
０.１〜１００ｇ／１０分の範囲が好ましい。この範囲
外では本発明の目的に合致したフィルムが得られにくい
からである。本発明で使用するエチレン系共重合体は塊
状、溶液、懸濁、またはエマルジョン等の重合プロセス
により製造されるが、基本的に通常の低密度ポリエチレ
ンの製造設備および技術を利用することができる。最も
一般的なのは塊状重合であり、７００〜３０００気圧の
圧力下で１００〜３００℃の温度範囲でラジカル重合す
ることにより製造される。好ましい重合圧力、重合温度
の範囲としては１０００〜２５００気圧、反応器内の平
均温度が１５０〜２７０℃である。７００気圧以下では
重合体の分子量が低くなり、成形性、組成物の物性が悪
化するため好ましくない。３０００気圧以上の圧力は物
性の向上もなく実質的に無意味であり、製造コストを高
めるだけになるため好ましくない。

【００１７】製造する装置としてはベッセル型の反応器
を使用することが望ましい。特にラジカル重合性酸無水
物は重合安定性が乏しいため、反応器内は高度に均一化
されている必要がある。また必要に応じて複数個の反応
器を直列または並列に接続し多段重合を行なうことも可
能である。さらに反応器の内部を複数のゾーンに仕切る
ことにより、より緻密な温度コントロールを行なうこと
も可能である。袋状に製造する際のヒートシールとして
は、ポリアミドフィルムの融点以下、エチレン系共重合
体フィルムの融点以上の温度により、固体相のポリアミ
ドと溶液相のエチレン系共重合体相を固一液反応させる
ことによりシール（結合）させることが良い。ポリアミ
ドフィルムの融点以上の温度では、シール部のポリアミ
ド及びエチレン系共重合体の粘度が低下し、フィルム変
形を引き起こし強度低下の原因となる。エチレン系共重
合体の融点以下の温度では、ポリアミド及びエチレン系
共重合体が共に固体相になり両者間の反応が起こらない
からである。

【００１８】固一液反応させる為に、より好ましくは、
ヒートシール温度が１００℃以上２２５℃以下の範囲で
ある。２２５℃以上では、ポリアミドフィルムが変形し
やすくなり、１００℃以下では、ポリアミド及びエチレ
ン系共重合体の分子運動性が悪くなり、反応が不十分と
なる。ヒートシール圧力は０.２ｋｇ／ｃｍ²以上５ｋｇ
／ｃｍ²以下の範囲が良い。５ｋｇ／ｃｍ²以上では、ポ
リアミドフィルム及びエチレン系共重合体フィルムの変
形が大きく、十分なシール強度が得られにくい。また、
０.２ｋｇ／ｃｍ²以下では、十分なフィルム間の密着が
得られず反応が不十分となる。ヒートシール時間は０.
５秒以上１２０秒以下の範囲が良い。１２０秒以上で
は、フィルムの酸化劣化が起こりシール強度の低下が起
こる。０.５秒以下では、反応が不十分となる。こうし
た条件を満たすことによって、ヒートシール強度を２ｋ
ｇ／15mm幅以上と高い値にすることが可能となる。

【００１９】ポリアミドフィルムの厚みは１０〜１５０
μｍの範囲が良い。１５０μｍ以上では十分な熱の伝達
がなされず、シール強度が低下する。１０μｍ以下で
は、十分なフィルム強度が得られにくいからである。エ
チレン系共重合体フィルムの厚みは１０〜１５０μｍの
範囲が良い。１５０μｍ以上では十分な熱の伝達がなさ
れず、シール強度が低下する。１０μｍ以下では、十分
なフィルム強度が得られにくいからである。さらに、外
面層のポリアミドフィルムの厚さは、中間層のエチレン
系共重合体フィルムの厚さに対し、１〜１５倍の範囲が
良い。１５倍以上では、十分な熱の伝達がなされず、シ
ール強度が低下する。１倍未満では、十分なフィルム強
度が得られにくいからである。上記本発明のポリアミド
製袋は、所謂バッグインボックスの内袋として好ましく
用いられる。バッグインボックスとしての外装体として
は特に限定されるものではなく、通常一般にに用いられ
る厚紙、段ボール紙等が適用される。

【００２０】

【実施例】本発明の一実施例を図１を参照して説明す
る。図１にその要部を示すポリアミド製袋は、両外側に
位置するポリアミドフィルム１１，１１と、その一方の
ポリアミドフィルム１１の内側に添わせられたエチレン
系共重合体フィルム１２から構成されている。図示した
ものは、一方の側のポリアミドフィルム１１の内側にだ
けにエチレン系共重合体フィルム１２が設けられている
が、エチレン系共重合体フィルム１２を両方のポリアミ
ドフィルム１１，１１に設けてもよい。本実施例のポリ
アミド製袋は、ヒートシール部２０においてヒートシー
ルされて一体化されている。ヒートシールは、ポリアミ
ドフィルム１１及びエチレン系共重合体フィルム１２を
重ね合わせ、ポリアミドフィルム１１の外側にヒートシ
ールバーを当接し、加熱圧着することによりなされる。
ヒートシールバーから加えられる熱は両ポリアミドフィ
ルム層１１，１１の表面から内側のエチレン系共重合体
フィルム１２へと順々に伝達され、やがてエチレン系共
重合体は溶解し、ポリアミドフィルム表面と化学結合
し、接着され、全体として袋状になる。このとき両外面
のポリアミドフィルム１１は溶解されることなく固体の
状態を保ち、根切れの原因となるフィルムの偏肉化、変
形を防ぐことができる。

【００２１】〔試験例〕厚さ３０μmのポリアミドフィ
ルム（東レ合成フィルム１４０１）と、表１に示すよう
に、酸無水物として無水マレイン酸または無水イタコン
酸、第３モノマーとしてマレイン酸（ＭＡ）またはメタ
クリル酸メチル（ＭＭＡ）からなる各組成の厚さ３０μ
mのフィルムを表１に示す条件にてヒートシールして６
０μmとした。

【００２２】

【表１】

【００２３】この１５種の２層体について、耐ピンホー
ル性、ヒートシール強度、落下強度を測定した。測定結
果を表２に示す。耐ピンホール性試験は、屈曲試験（ゲ
ルボテスタ）に準じて行った。ヒートシール強度試験
は、ＪＩＳ（日本工業規格）−「密封軟包装袋の試験方
法」（Ｚ０２３８）に準じて行ったもので、試験片の幅
は１５.０±０.１ｍｍ、展開長さは１００ｍｍ以上、つ
かみ間の相対移動速度は３００ｍｍ／ｍｉｎである。落
下試験は、各構成の試料においてそれぞれ５個のサンプ
ルを用意し、各サンプルを３回づつ、６０ｃｍの高さか
ら剛板の上に落下し、損傷の具合を観察した。５個のサ
ンプルの全てが３回落下させても全く損傷がみられなか
った構成の試料を○とし、５個のサンプル全部に損傷が
生じた試料を×で示した。

【００２４】

【表２】

【００２５】表１，２から、本発明に該当する試料番号
１〜６においては、耐ピンホール性、ヒートシール強度
および落下強度のいずれにおいても優れていることがわ
かる。対して、酸無水物の量が少ない試料番号７、酸無
水物の量が多い試料番号８、第３モノマーの量が多い試
料番号９、ヒートシール温度が低い試料番号１０、ヒー
トシール温度が高い試料番号１１、ヒートシール圧力が
低い試料番号１２、ヒートシール圧力が高い試料番号１
３、ヒートシール時間が短い試料番号１４、ヒートシー
ル時間が長い試料番号１５は、いずれもヒートシール強
度と落下強度が小さく、特に試料番号８のものは耐ピン
ホール性も劣っている。

【００２６】

【発明の効果】本発明のポリアミド製袋は、耐ピンホー
ル性や強度に優れる上、特にヒートシール強度に優れた
ものである。また、本発明の製造方法は、そのような耐
ピンホール性や強度およびヒートシール強度に優れた袋
を実現ならしめる。本発明のポリアミド製袋は、バッグ
インボックスの内袋として特に好適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のポリアミド製袋を示す要部側断面図
である。

【符号の説明】

１１ポリアミドフィルム１２エチレン系共重合体フィルム２０ヒートシール部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリアミドフィルムをヒートシールする
ことにより袋状としたポリアミド製袋において、少なく
ともヒートシール部に、エチレンと少なくともラジカル重合性酸無水物とを共重
合してなる多元共重合体であって、該多元共重合体中の
ラジカル重合性酸無水物に由来する単位が０.１〜２０
重量％であるエチレン系共重合体フィルムが介在してい
ることを特徴とするポリアミド製袋。
【請求項２】前記エチレン系共重合体フィルムが、エ
チレンと、ラジカル重合性酸無水物と、それ以外のラジ
カル重合性コモノマーとを有してなる多元共重合体であ
って、多元共重合体中のエチレンに由来する単位が０.１〜２
０重量％、ラジカル重合性酸無水物に由来する単位が
０.１〜２０重量％、前記ラジカル重合性コモノマーに
由来する単位が４０重量％以下であることを特徴とする
請求項１記載のポリアミド製袋。
【請求項３】ポリアミドフィルムの厚さが１０〜１５
０μｍであることを特徴とする請求項１または２記載の
ポリアミド製袋。
【請求項４】エチレン系共重合体フィルムの厚さが１
０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１または
２記載のポリアミド製袋。
【請求項５】ポリアミドフィルムの厚さが、エチレン
系共重合体フィルムの厚さの１〜１５倍であることを特
徴とする請求項１または２記載のポリアミド製袋。
【請求項６】エチレンと少なくともラジカル重合性酸
無水物とを共重合してなる多元共重合体であり、該多元
共重合体中のラジカル重合性酸無水物に由来する単位が
０.１〜２０重量％であるエチレン系共重合体フィルム
を介在させてポリアミドフィルムをヒートシールして袋
とする製造方法であって、ポリアミドフィルムの融点以下で、エチレン系共重合体
フィルムの融点以上の温度でヒートシールを行うことを
特徴とするポリアミド製袋の製造方法。
【請求項７】ヒートシール温度を１００℃以上２２５
℃以下、ヒートシール圧力を０.２ｋｇ／ｃｍ²以上５ｋ
ｇ／ｃｍ²以下、ヒートシール時間を０.５秒以上１２０
秒以下とし、ヒートシール強度を２ｋｇ／15mm幅以上と
したことを特徴とする請求項６記載のポリアミド製袋の
製造方法。
【請求項８】請求項１〜５のいずれかに記載のポリア
ミド製袋と、これを内包した外装体とを具備してなるこ
とを特徴とするバッグインボックス。