(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１層目（外層）と３層目（内層）、および２層目（中間層）が、シングルサイト系の触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレン層から構成されており、前記１層目（外層）と３層目（内層）の弾性率が、前記２層目（中間層）の弾性率より大きく、前記１層目（外層）と３層目（内層）の密度が、前記２層目（中間層）の密度より大きく、および前記１層目（外層）と３層目（内層）の膜厚が、前記２層目（中間層）の膜厚より薄い３層サンドイッチ構造体を有する積層フィルムよりなることを特徴とするバックインボックス用内装袋。
【請求項２】
前記３層目（内層）側に、３層目（内層）を形成するポリエチレン層の密度より小さく、かつ、１層目（外層），３層目（内層）の膜厚より薄いポリエチレン層（最内層）を積層してなることを特徴とする請求項１記載のバックインボックス用内装袋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、段ボール箱などを外装とし、抽出口を有する薄肉成形容器やフィルム袋を内装とするバックインボックスの内装袋に関するものであり、さらに詳しくは、３層以上のフィルムより構成されるバックインボックス用内装袋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液体包装容器一つとしてバックインボックスが知られ、このバックインボックスは、注出口を有した薄肉成形容器やフィルム袋の内装と、段ボール箱の外装とから構成される複合形態の液体容器であり、軽量、強くて丈夫、持ち運びに便利で、かつ使用後段ボールとフィルムの分別回収が可能なためリサイクルに優位で、さらに、流通コストが安価、化学的に安定、無菌包装などの優れた衛生性、商品性があるなど、多くの特徴から広く利用されている。
【０００３】
従来のバッグインボックスの内装袋は、成形し易い、あるいはヒートシールし易いことから、低密度ポリエチレンやエチレン−αオレフィン共重合体からなる薄肉成形容器あるいはフィルム袋が用いられている。また、保存中に内容物が漏れないように、薄肉成形容器では容器の肉厚を厚くしたり、フィルム袋では２重袋、あるいは３重袋にして使用されている。このバックインボックスに収納する内容物としては、主に液体状のもので、具体的には、水、ジュース、コーヒー、ウーロン茶、だしつゆ、醤油、ミルクシェイク、クリーム、食用油、シロップなどの食品用途やシャンプー、リンス、現像液などの食品以外の用途があり、容量としては２リットルから１０００リットルまで、主に業務用として広く利用されている。
【０００４】
バックインボックスについてはいくつかの要求物性があり、特に流通過程や取り扱い時の落袋等の衝撃により破袋しないための耐衝撃性が必要である。この耐衝撃性向上のため、上述したように、プラスチック製の薄肉成形容器では容器の肉厚を厚くしたり、フィルム袋では２重袋、あるいは３重袋にして使用されている。
【０００５】
しかしながら、この様な方法は、樹脂の使用量が多くなり、生産コストなどからワンウェイの包装袋としては好ましくないものであった。
【０００６】
また一方で、内容物を充填するときの作業性と流通時や使用時の取り扱いから、バックインボックスの内装袋についても、一般の包装袋同様、適度な剛性が要求される。その為、ある程度の膜厚、つまり樹脂の使用量が必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、耐衝撃性と剛性に優れ、しかも使用樹脂量を削減した、つまり膜厚の薄いバックインボックス用の内装袋を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１の発明では、１層目（外層）と３層目（内層）、および２層目（中間層）が、シングルサイト系の触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレン層から構成されており、前記１層目（外層）と３層目（内層）の弾性率が、前記２層目（中間層）の弾性率より大きく、前記１層目（外層）と３層目（内層）の密度が、前記２層目（中間層）の密度より大きく、および前記１層目（外層）と３層目（内層）の膜厚が、前記２層目（中間層）の膜厚より薄い３層サンドイッチ構造体を有する積層フィルムよりなることを特徴とするバックインボックス用内装袋としたものである。
【００１２】
また、請求項２の発明では、前記３層目（内層）側に、３層目（内層）を形成するポリエチレン層の密度より小さく、かつ、１層目（外層），３層目（内層）の膜厚より薄いポリエチレン層（最内層）を積層してなることを特徴とする請求項１記載のバックインボックス用内装袋としたものである。
【００１３】
また、請求項６の発明では、前記ポリエチレン層が、直鎖低密度ポリエチレンでなることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のバックインボックス用内装袋としたものである。
【００１４】
さらにまた、請求項７の発明では、前記直鎖低密度ポリエチレンがシングルサイト系の触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレンである請求項６記載のバックインボックス用内装袋としたものである。
【００１５】
上記のサンドイッチ構造とは、基本的には同種層（外層，内層）の間に、他の種類あるいは他の機能をもつ層（中間層）を挟んだもので、全体として新しい機能が期待できる構造のことである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を説明する。
本発明は上記のサンドイッチ構造の考え方を基本とするもので、３層の内で挟むための層（外層，内層）は、基本的には同種であるが、異種材料でも、機能、性能的に類似なものであれば良い。この構造は、その複合効果により特に軽量かつ高剛性であるため、航空機や船、自動車、タンク、建築等の分野において多く利用されている。
【００１７】
上記の分野において、サンドイッチ構造に用いられる材料としては、表面材（外層，内層）ではアルミ合金がもっとも汎用的で、鋼板、チタン合金、マグネシウム合金のような金属材料や木質系材料、無機材料のような非金属材料、更に強化プラスチックが用いられている。内層（芯材，ｂ層）としては、アルミ合金、ステンレス鋼、チタン合金がハニカムの形態で用いられるか、多孔質セラミックスや泡ガラス、木材、紙などが用いられるが、芯材でもっとも多く使用されるのはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリスチロール、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂などの嵩を増すようなプラスチックが大きな分野を占めている。
【００１８】
プラスチックフィルム分野、特に包材分野においては、種々積層する事により腰強度、耐衝撃性の改良が試みられているが、サンドイッチ構造のような複合効果を利用した改良については現在まで行われていない。
【００１９】
本発明のバックインボックス用内装袋は、図１に示すように、３層以上からなる積層フィルムにおいて、少なくともポリエチレン層で形成する３層サンドイッチ構造体層（１０）を含むもので、この３層サンドイッチ構造体層（１０）は、同種、同機能をもつポリエチレン層でなる１層目（外層（１１））と３層目（内層（１３））の間に、他の種類、機能をもつポリエチレン層でなる２層目（中間層（１２））を挟んだものからなるもので、その機能、種類として、弾性率、密度、層の厚さとしたものである。
【００２０】
具体的には、外層（１１）と内層（１３）に中間層（１２）より弾性率の大きいポリエチレン層を用い、積層フィルムにサンドイッチ構造の効果による腰強度を持たせ、中間層（１２）に衝撃強度のある樹脂層を設けることにより、サンドイッチ構造効果による衝撃強度を持たせたものである。
【００２１】
これら各層は強固に接着していれば良く、各層を接着剤を介して接着させても良い。各ポリエチレン層を共押出しや押出しラミネートで接着或いは熱融着させることもできる。
【００２２】
本発明において定義される弾性率とは、フィルムの剛性を示すものであれば良く、引張弾性率でも、曲げ弾性率でも良い。また、弾性率でなくとも剛性を示す尺度であれば良く、ループスティフネスなどのスティフネス等でも良い。
【００２３】
また、本発明における積層フィルムの各層の膜厚は、中間のポリエチレン層（中間層（１２））の膜厚が、内側（内層（１３））と外側のポリエチレン層（外層（１１））の膜厚より厚い方が好ましい。中間層（１２）の膜厚が厚い方が、耐衝撃性に優れるので、目的とする剛性が得られる範囲内で、厚い方が好ましい。また、内側のポリエチレン層（内層（１３））と外側のポリエチレン層（外層（１１））の膜厚は同じ膜厚である必要はない。
【００２４】
腰強度，剛性はサンドイッチ構造の理論から、サンドイッチ構造体の中心からのサンドイッチ構造体の壁面までの距離に大きく関係しており、この距離が変わらなければ、内側のポリエチレン層（内層（１３））と外側のポリエチレン層（外層（１１））の膜厚が薄くなっても、腰強度，剛性の大きな低下はない。
【００２５】
また、図２に示すように、内側のポリエチレン層（内層（１３））側に、更に３層サンドイッチ構造体層（１０）に影響を与えない程度の厚さで最内層（２０）として積層させることが出来る。この積層させる材料については特に限定するものではないが、製袋のための最内層（２０）となり、シーラントとなるので、ヒートシール性を補うか、低温ヒートシール性を向上させるようなヒートシール剤、ホットメルト、内層（１３）を形成するポリエチレンより密度が低いポリエチレンなどが考えられる。これらの材料は内層（１３）のポリエチレンよりも弾性率が小さく、積層する厚みについてはヒートシール機能を満足させる範囲で、なるべく薄く積層させることが好ましい。
【００２６】
本発明に用いられるポリエチレンについては、高密度ポリエチレンや中密度ポリエチレン、高圧法による低密度ポリエチレンや直鎖低密度ポリエチレンなど特に限定するものではないが、フィルムの物理的強度や耐環境ストレスクラッキング性から直鎖低密度ポリエチレンが好ましい。更にシングルサイト系触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレンは、結晶化速度がマルチサイト系触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレンより遅く、配勾しにくい傾向が認められるため、強度的な異方性が起こりにくく、耐衝撃性の面でより好ましい。
【００２７】
また、上記シングルサイト系触媒は特に限定されるものではないが、例えばシクロペンタジエニルジルコノセン環やインデニル環などの不飽和環とからなる、いわゆるメタロセン触媒が挙げられる。
【００２８】
上記直鎖低密度ポリエチレンのコモノマーとしては、ブテンー１、ヘキセンー１、オクテンー１、４−メチルーペンテンー１などから選ばれたものなら良く、ブテンー１、ヘキセンー１、オクテンー１をコモノマーとした直鎖低密度ポリエチレンが価格の点から好適である。
【００２９】
一般にポリエチレンは密度が大きくなると弾性率が大きくなるため、内層（１３）、外層（１１）に用いるポリエチレンの密度は、中間層（１２）に用いるポリエチレンの密度より大い方が望ましい。
【００３０】
また、３層サンドイッチ構造体層（１０）の中間層（１２）に発泡させたポリエチレン樹脂を使用することもできる。
【００３１】
以上のような３層サンドイッチ構造体層（１０）を含む積層フィルムを用いてバッグインボックス用内装袋とする成形方法として、薄肉成形容器では、２枚のシートを真空成形して溶着する真空成形法や、押出機から押出されたパリソンを予めブローしながら切断し、金型で型締めして成形するブロー成形法がある。また、フィルム袋では、Ｔダイ成形、インフレーション成形によってフィルムを成形し、製袋機にて２重袋あるいは３重袋に重ねて４方をヒートシールあるいはインパルスシールにて熱融着し、袋状にする方法がある。
【００３２】
本発明のバッグインボックス用内装袋は、上記成形方法の内、内層（１３）または最内層（２０）がシーラント適性を有するので、特にフィルムを重ねて熱融着して袋化する方法に適するものである。
【００３３】
さらに、収納する内容物とその用途によっては、酸素、水蒸気、保香（香りの保持）などの各種バリア性や耐衝撃性などの機能を付与させるため、酸素バリア性材料としてエチレン−ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニルデン（ＰＶＤＣ）、アルミニウム箔、アルミニウムや珪素酸化物などの蒸着した二軸延伸ポリアミドフィルムや二軸延伸ポリエステルフィルム、水蒸気バリア性材料としてはポリオレフィン（環状ポリオレフィンも含む）、保香バリア性材料としてはポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、耐衝撃性材料としては二軸延伸ポリアミドなどの樹脂と２種類以上積層したフィルムを使用しても良い。積層方法としては、共押出法、ニーラム法、押出ラミ法、ドライラミネート法があるが、特に制約されるものではない。
【００３４】
以上のような本発明のバックインボックス用内装袋としてサンドイッチ構造を持つフィルムを使用すると、フィルムに剛性があり衝撃強度が強いため、製袋時にシワが発生せず，内容物の充填時にフィルムが折れ曲がるなどの問題が生ずることがなく、バックインボックスの製造においても取り扱い易いというメリットを有するものである。
【００３５】
【実施例】
次に実施例により、本発明を具体的に説明する。
〈実施例１〉
メタロセン触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレンＡ（密度＝０．９４５、ＭＩ＝４、引張弾性率＝３８８ＭＰ）の樹脂を外層（１１）、内層（１３）として、メタロセン触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレンＢ（密度＝０．９０５、ＭＩ＝４、引張弾性率＝１０８ＭＰ）の樹脂を中間層（１２）として、内外層（１３、１１）とも厚さ７．５μｍ，中間層（１２）の厚さ５０μｍの総厚６５μｍサンドイッチ構成のバックインボックス用内袋フィルムを２４０℃の押出温度で製膜した。
【００３６】
〈比較例１〉
実施例１と同樹脂を使用し、サンドイッチ構造のフィルムにせず、２層構成の表面層直鎖低密度ポリエチレンＡ１５μｍ，裏面層直鎖低密度ポリエチレンＢ５０μｍの総厚６５μｍのバックインボックス用内袋フィルムを２４０℃の押出温度で製膜した。
【００３７】
〈比較例２〉
実施例１と同樹脂を使用し、本発明のサンドイッチ構成を使用せず、実施例１と同物性，同強度の２層構成のフィルムを得るために、膜厚の厚いフィルムを製膜した。該フィルムは、２層構成の表面層直鎖低密度ポリエチレンＡ２０μｍ，裏面層直鎖低密度ポリエチレンＢ７０μｍの総厚９０μｍのバックインボックス用内袋フィルムで２４０℃の押出温度で製膜した。
【００３８】
〈参考例１〉
メタロセン触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレンＡ（密度＝０．９４５、ＭＩ＝４、引張弾性率＝３８８ＭＰ）の樹脂を外層（１１）として、メタロセン触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレンＢ（密度＝０．９０５、ＭＩ＝４、引張弾性率＝１０８ＭＰ）の樹脂を中間層（１２）として、直鎖低密度ポリエチレンＣ（密度＝０．９２０，引張弾性率＝１３９ＭＰ）の樹脂を内層（１３）として、内外層（１３、１１）とも厚さ７．５μｍ，中間層（１２）の厚さ５０μｍの総厚６５μｍサンドイッチ構成のバックインボックス用内袋フィルムを２４０℃の押出温度で製膜した。
【００３９】
〈比較例３〉
参考例１と同樹脂を使用し、サンドイッチ構造のフィルムで、積層の膜厚を変え、直鎖低密度ポリエチレンＡ７．５μｍ／直鎖低密度ポリエチレンＢ７．５μｍ／直鎖低密度ポリエチレンＣ５０μｍの総厚６５μｍのバックインボックス用内袋フィルムを２４０℃の押出温度で製膜した。
【００４０】
上記実施例１、参考例１及び比較例１、２および３で製膜したフィルムでを、株式会社東洋精機製作所製のループスティフネステスターで、幅２５ｍｍ、円周１００ｍｍのループスティフネス強度を測定し表１に示した。この測定結果を腰強度物性の指標に考え、値が大きいほど腰強度が大きいと判断した。
【００４１】
また、上記実施例１、参考例１及び比較例１、２および３で製膜したフィルムを−１０℃雰囲気下において、直径１３ｍｍ、重量６．５ｋｇの重錘を１．３ｍの高さから落とし、フィルムを貫いたときの最大荷重とその時の亀裂発生エネルギーを測定し、上記ループスティフネス強度とともに表１に示した。この測定結果を耐衝撃性の指標と考え、値が大きいほど耐衝撃性が大きいと判断した。
【００４２】
更に、上記実施例１、参考例１及び比較例１、２および３で製膜したフィルムを用いて、縦２００ｍｍ、横１２０ｍｍ、ヒートシール幅１０ｍｍの四方パウチを作成し、水５００ｍＬを充填した後、５℃雰囲気下で一昼夜保存した。このパウチを同雰囲気下で１．５ｍの高さから自由落下させた。各パウチを１０個ずつ１０回落下させ、落袋試験として目視判定による結果を表１に示した。
【００４３】
【表１】
0004123605.tif 000002
【００４４】
上記表１より、本発明による積層フィルムはサンドイッチ構造の効果により腰強度と耐衝撃性に優れることがわかる。また、サンドイッチ構造を使用することにより膜厚を薄く、つまり使用樹脂量を減らせることがわかった。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
即ち、１層目（外層）と３層目（内層）、および２層目（中間層）が、シングルサイト系の触媒より合成された直鎖低密度ポリエチレン層から構成されており、前記１層目（外層）と３層目（内層）の弾性率が、前記２層目（中間層）の弾性率より大きく、前記１層目（外層）と３層目（内層）の密度が、前記２層目（中間層）の密度より大きく、および前記１層目（外層）と３層目（内層）の膜厚が、前記２層目（中間層）の膜厚より薄い３層サンドイッチ構造体を有する積層フィルムとしたので、この構成の積層フィルムを用いることにより、腰と衝撃強度を兼ね備えてたバックインボックス用内装袋とすることができ、さらにフィルムの厚さを薄くでき、樹脂の減量化を可能とするものである。
【００４６】
また、上記３層サンドイッチ構造体の内層を形成するポリエチレン層側に、この内層を形成するポリエチレン層の密度より小さく、かつ、外層，内層を形成するポリエチレン層の膜厚より薄いポリエチレン層を最内層として積層することによって、３層サンドイッチ構造体層の特性を損なわずに、ヒートシール性を補うか、低温ヒートシール性を向上させるなどの効果がある。
【００４７】
さらに付随的効果として、製袋時にシワが発生しないためヒートシールし易く、内容物充填時のフィルムの折り畳みによる充填不良が起こりにくいなど、バックインボックスの内装袋の取り扱いが容易になった。
【００４８】
従って本発明は、液体容器としてのバックインボックスに用いられる内装袋の如き用途において、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバックインボックス用内装袋の一実施の形態を側断面で表した説明図である。
【図２】本発明のバックインボックス用内装袋の他の一実施の形態を側断面で表した説明図である。
【符号の説明】
１‥‥バックインボックス用内装袋用の積層フィルム
１０‥‥３層サンドイッチ構造体層
１１‥‥外層
１２‥‥中間層
１３‥‥内層
２０‥‥最内層
【図１】
0004123605.tif 000003
【図２】
0004123605.tif 000004