JP2009202929A - 剥離フィルムを有する包装体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】剥離フィルムを有する包装体に関し、真空包装された製品を塵、埃等の汚染から保護している剥離フィルムを容易に剥離、除去できるようにした包装体およびその製造方法である。
【解決手段】シーラント層を有する包装材料フィルムと剥離フィルムとを重ね合わせた二重フィルムを、前記包装材料フィルムのシーラント層を互いに対向させて、周縁部をシールしてなり、前記剥離フィルムと包装材料フィルムとは、周縁部では剥離可能に接着しており、周縁部以外の収納部では互いに接着していない包装袋に、固形の内容物が包装材料フィルムの間に収納され、脱気されており、前記剥離フィルムと包装材料フィルムの間は気体が封入されていることを特徴とする包装体である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品等の塵や埃を嫌う製品の包装に好適な、剥離フィルムを有する包装袋を用いて作成した包装体とその製造方法に関する。

精密機器、半導体製品、磁気ディスク、シリコンウェハ等の精密製品は、ゴミ、塵、埃等の混入を極端に嫌うため、その製造は清浄度の高いクリーンルーム内で行われている。これらの製品は、使用される際にも同様にクリーンな環境で用いられる場合が多いため、流通過程での製品本体への塵埃の付着を防止し、さらに包装袋の外面に付着した塵埃を、クリーンな環境に持ち込まないために、さまざまな対策が講じられている。このひとつとして、特殊な構造を持ったプラスチックフィルム製の袋に製品を包装して出荷する方法がある。

この用途に用いられる包装袋としては、例えば、包装袋の表面に保護フィルム層を設け、輸送等により保護フィルム層が汚染された場合には、再度クリーンルームに搬入する際に、汚染された保護フィルム層を剥離除去し、最外層を再びクリーンな状態に戻せるようにした包装袋が知られている。（特許文献１）。

しかしこの包装袋は、保護フィルム層（以後保護フィルム層を剥離フィルムと称する）と基材層が全面にわたって接着しているため、剥離フィルムを剥離し難いという問題があった。

例えば、剥離フィルムは内容物を収容した状態で剥離されることになるが、内容物を収容して密封した後の袋は形状に凹凸がついているため機械で自動的に剥離フィルムを剥離することは困難であり、手作業によらざるを得ないが、手作業による剥離フィルムの剥離は、剥離フィルムと基材層が全面にわたり接着しているため、剥離抵抗が強く容易に剥離することができない。

これは、剥離フィルムを剥離する場合、剥離開始時は剥離部の幅が狭く剥離抵抗が弱くても次第に袋の幅方向、もしくは縦方向の全体を剥離する必要があるため剥離フィルムの剥離幅が大きくなるのに従い剥離させるのに必要な力が大きくなる為である。

仮に剥離フィルムと基材層の間の強度が２０ｇ／１５ｍｍ幅（９０°剥離）であっても袋の幅が２００ｍｍならば２６０ｇ以上の力が一定時間、剥離し終わるまで継続して必要となる。さらに実際の作業に近い１８０°剥離の場合、おおよそ倍の力が必要になることや、内容物が密封されて外側の形状が複雑になると、さらに余分な力が必要になる場合もある。

そのため剥離フィルムが剥がし辛く作業者に負担がかかるばかりでなく、剥離フィルムに何らかの傷等が有る場合、剥離作業時に剥離フィルムが裂けて全く剥離することができず、外気に汚染された剥離フィルムが袋に残ってしまい、必要とする機能を果たせなくなることもあった。これらの問題点は剥離フィルムと基材層の全面が接着していることがその根本的な原因となっている。

剥離作業を容易にするために、剥離フィルムと基材層の接着強度を弱くする方法が考えられるが、その場合、流通過程において剥離フィルムが基材層から剥がれてしまう問題が発生する可能性があるため一定以上に接着強度を弱くすることはできない。

剥離フィルムと基材層が接着している場合、剥離フィルムが基材層から剥がれないようにするために必要な接着強度は１５〜２０ｇ／１５ｍｍ幅（９０°剥離）が最低限度値であるが、それでも上述の剥離フィルムが剥がし辛く、作業者に負担がかかるという問題は解決できなかった。

上記問題を解決するため、包装袋の周縁部のみにおいて剥離フィルムと包装材料フィルムが剥離可能に接着しており、周縁部以外の収納部では互いに接着していない事を特徴とする剥離フィルムを有する包装袋を考えた。

しかし上記包装袋であっても内容物を収納して真空包装した場合には、包装材料フィルムに凹凸が生じ、その凹凸部に剥離フィルムが食い込んでしまうため、剥離フィルムを除去する時に剥がし難くなることがわかった。
特開平7-330020号公報。

本発明は、剥離フィルムを有する包装体に関する以上のような問題に鑑みてなされたものであり、真空包装された製品を塵、埃等の汚染から保護している剥離フィルムを容易に剥離、除去できるようにした剥離フィルムを有する包装体およびその製造方法に関する。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、シーラント層を有する包装材料フィルムと剥離フィルムとを重ね合わせた二重フィルムを、前記包装材料フィルムのシーラント層を互いに対向させて、周縁部をシールしてなり、前記剥離フィルムと包装材料フィルムとは、周縁部では剥離可能に接着しており、周縁部以外の収納部では互いに接着していない包装袋に、固形の内容物が包装材料フィルムの間に収納され、脱気されており、前記剥離フィルムと包装材料フィルムの間は気体が封入されていることを特徴とする包装体である。

また、請求項２に記載の発明は、前記包装材料フィルムは、二軸延伸プラスチックフィルムからなる基材層と、ポリオレフィン系樹脂からなるシーラント層を有し、前記剥離フィルムは、外層と内層の２層以上からなり、少なくとも内層は熱融着性樹脂層からなることを特徴とする請求項１に記載の包装体である。

また、請求項３に記載の発明は、前記包装材料フィルムは、二軸延伸プラスチックフィルムからなる基材層と、ポリオレフィン系樹脂からなるシーラント層との間に、中間層を有することを特徴とする請求項２に記載の剥離フィルムを有する包装体である。

また、請求項４に記載の発明は、前記包装体の製造方法であって、剥離フィルムと包装材料フィルムの間に吹き込み用ノズルを挿入し、気体を吹き込んだ後、包装材料フィルム間に内容物を充填し、脱気用ノズルを包装材料フィルム間に挿入して脱気し、脱気用ノズルを排出後、包装材料フィルムの間をシールすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の包装体の製造方法である。

本発明に係る包装体は、シーラント層を有する包装材料フィルムと剥離フィルムとを重ね合わせた二重フィルム２枚を、前記包装材料フィルムのシーラント層を互いに対向させて、周縁部をシールしてなり、前記剥離フィルムと包装材料フィルムとは、周縁部では剥離可能に接着しており、周縁部以外の収納部では互いに接着していない包装袋を用いたの
で、従来の剥離フィルムが包装材料フィルム全面に接着している包装袋に比較して、剥離フィルムを剥離除去する作業が格段に容易となる。

また、この包装袋に固形の内容物を収納し、脱気して真空包装した場合に、剥離フィルムと包装材料フィルムとの間の空間に気体が封入されているため、剥離フィルムが包装材料フィルムの凹凸やしわに食い込むことがなく、剥離フィルムを容易に剥離除去することができる。

次に、前記包装材料フィルムが、二軸延伸プラスチックフィルムからなる基材層と、ポリオレフィン系樹脂からなるシーラント層を有する場合、二軸延伸プラスチックフィルムが引き裂き強度や遮蔽性や、その他包装袋としての基本的な性能を分担し、シーラント層がシール強度、密封性、シール作業性等を分担する形で、包装袋としての総合的な性能を十分に発揮することができる。
またさらに、二軸延伸プラスチックフィルムからなる基材層と、ポリオレフィン系樹脂からなるシーラント層の間に、中間層を設けた場合には、包装材料として内容物に応じて要求されるさまざまな特殊な要求品質にもきめ細かく対応することが可能となる。

また前記剥離フィルムが、外層と内層の２層以上からなり、少なくとも内層は熱融着性樹脂層からなる場合には、内層の熱融着性樹脂層によって製袋工程や製品封入工程におけるヒートシール作業性を確保しつつ、外層は製品を密封した包装体の最外層として必要とされるさまざまな要求品質に対応できる素材を選択することができるという効果がある。

また前記包装体の製造にあたっては、剥離フィルムと包装材料フィルムの間に吹き込み用ノズルを挿入し、気体を吹き込んだ後、包装材料フィルム間に内容物を充填し、脱気用ノズルを包装材料フィルム間に挿入して脱気し、脱気用ノズルを排出後、包装材料フィルムの間をシールするので、包装材料フィルムと剥離フィルムの間に気体が封入された包装体を確実に提供することができる。

本発明に係る剥離フィルムを有する包装体について、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る剥離フィルムを有する包装体の平面説明図である。
包装袋１に内容物６が挿入され、開口部４がシールされてなる包装体４０の状態を示している。
図２は、図１のＡ−Ａ'断面を示した説明図である。
また図３は、本発明に係る包装体を構成するフィルムの層構成の一例を示す断面説明図である。本発明に係る包装体は、シーラント層１４を有する包装材料フィルム１２と剥離フィルム１１とを重ね合わせた二重フィルム１０を２枚かあるいは、１枚を折り曲げて、包装材料フィルム１２のシーラント層１４を互いに対向させて周縁部２１、２２をシールしてなる包装袋１に内容物６を挿入した後、開口部４の周縁部２３をシールしてなる包装体４０であって、剥離フィルム１１と包装材料フィルム１２とは、周縁部２１、２２、２３以外の収納部３においては、互いに接着していないことを特徴とする。各周縁部では、剥離フィルム１１と包装材料フィルム１２は剥離可能に接着しており、包装材料フィルム１２のシーラント層同志は接着している。

図２において、シーラント層を互いに対向させた包装材料フィルム１２の間に内容物６が収納されており、収納部３内の空気は脱気されており、剥離フィルム１１と包装材料フィルム１２の間には、気体５が封入されている。このため、収納部３の脱気に伴って、包装材料フィルムが収縮することにより、凹凸やしわを生じた場合であっても、剥離フィルムがこの凹凸やしわに食い込んだりすることがなく、剥離フィルムを剥離除去する場合には、容易に剥離することができる。

次に、本発明に係る包装体を構成する包装袋に用いるフィルムについて説明する。
包装材料フィルムとしては、シーラント層を有することが必須条件であり、一般的に包装材料として使用される、熱融着可能なシーラント層を有するフィルムであれば特に制約されるものではないが、最終的な包装袋に要求される各種要求品質を考慮すると、シーラント層を保持する基材層としては、二軸延伸プラスチックフィルムが好適に使用される。また、剥離フィルムについては、一般的に物品の表面保護に使用される保護フィルムが使用可能であり、その例としては、各種フィルムの裏面に粘着剤層を設けた感圧型粘着保護フィルムや、基材層の裏面に熱融着性樹脂層を設けた感熱型表面保護フィルム等が挙げられるが、本発明の用途に、最も好適に用いられるのは、熱融着樹脂層を有するタイプである。

図３は、本発明に係る包装体を構成するフィルムの層構成の一例を示す断面説明図である。剥離フィルム１１は、外層１５と内層１６を有し、包装材料フィルム１２は、基材層１３とシーラント層１４を有する。

剥離フィルム１１の外層１５としては、二軸延伸ポリプロプレンフィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、アルミニウム箔等が使用でき、剥離フィルム１１の内層１６は、熱溶融性樹脂層からなる。熱溶融性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂フィルムが好ましく使用できる。

包装材料フィルム１２の基材層１３としては、二軸延伸プラスチックフィルムが好適に使用される。二軸延伸プラスチックフィルムとしては、二軸延伸ポリプロプレンフィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム等のフィルムが挙げられるが、この中では二軸延伸ナイロンフィルムが最も好ましく使用できる。シーラント層１４としては、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、剥離フィルムの内層１６と同様にポリエチレン、ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂フィルムが好ましく使用できる。

なお、必要に応じて、包装材料フィルムの基材層１３とシーラント層１４の間に二軸延伸ポリプロプレンフィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、アルミニウム箔、またはこれらの複合フィルムからなる中間層を設けることもできる。中間層を構成するフィルムや金属箔は、内容物に応じて包装材料フィルムに必要とされる各種の性能を満足するために適宜選択され、組み合わせて使用することができる。
例えば、アルミニウム箔を使用した場合には、内容物を紫外線や可視光線から保護する遮光性や、ガスバリア性、帯電防止性等の性能を付与することが可能となる。

剥離フィルム１１の外層１５と内層１６、また、包装材料フィルム１２の基材層１３とシーラント層１４とは、例えば、ポリエステル樹脂系の二液反応型接着剤を用いたドライラミネート法、あるいは溶融ポリエチレンを介した押し出しラミネート法等の一般的に公知のラミネート方法により貼り合わせることができる。また包装袋の形態は、三方シール袋、合掌貼り袋、ガセット袋などに適用できる。

本発明に係る包装体に使用する包装袋を製造するに当たっては、製袋工程における塵埃の付着を防止するために、可能な限りクリーンな環境において実施されることが必須条件である。最終的に内容物が接触する包装材料フィルムの内面は当然のこととして、包装材料フィルムの外面も清浄でなければならない。従って包装材料フィルムの外面に接触する剥離フィルムの内面もまた清浄でなければならない。
包装袋を製造するに当たっては、原材料フィルムの製造段階から塵埃の付着を防止するた
めの十分な管理が必要となる。

次に、本発明に係る包装体の製造工程について説明する。図５は、本発明に係る包装体の製造工程を示した説明図である。以下、図に基づきそれぞれの工程について説明する。（１）包装袋取り付け工程
充填機のテーブル上に、包装袋１を、開口部４の両側で、チャック４１に
よって固定する。
（２）開口部開口工程
次に開口部４の中央部を表裏から吸着パッド４２によって吸着保持して、開き、
開口部４を開口させる。
（３）気体吹き込み工程
開口部４の両側に内容物挿入ガイド４４の先端を挿入するとともに、吹き込み用
ノズル４３を、表裏の包装材料フィルムと剥離フィルムの間に挿入して気体を吹
き込む。この時、包装材料フィルムと剥離フィルムの間が開き難い場合には、開
口部に包装材料フィルムの内面を吸着する吸着パッドを挿入して、上下から強制
的に開く方法をとることもできる。
（４）内容物充填工程
吹き込み用ノズル４３を待避させ、開口部４から、包装材料フィルム同志の間の
収納部３に内容物６を内容物挿入ガイド４４に沿って挿入する。
（５）脱気・シール工程
開口部４から収納部に脱気ノズル４５を挿入し、内容物挿入ガイド４４を待避さ
せ、脱気を行って、収納部３内の空気を吸引除去する。脱気が完了した時点で、
脱気ノズル４５を待避させると同時に開口部４をヒートシーラー４６によってシ
ールして包装材料フィルムのシーラント層同志を接着する。この時、包装材料フ
ィルムと剥離フィルムは、剥離可能に接着する。包装材料フィルムと剥離フィル
ムの間に吹き込まれた気体は、脱気工程において多少吸引されるが、すべて吸引
されることはなく、ある程度の量の気体は残留する。
（６）包装体取り出し工程
チャック４１を解除して、包装体４０を取り出すと、内容物６が包装材料フィル
ムの間に収納され、脱気されており、包装材料フィルムと剥離フィルムの間には
気体が封入された包装体４０が得られる。
以上の工程は、すべてクリーンルーム等の清浄な環境内で実施するか、あるいは、包装袋や内容物等、最小限、清浄でなければならない部分は、清浄な雰囲気中で取り扱われなければならない。また、工程（３）において吹き込み用ノズルから吹き込む気体は、クリーンエアー、クリーン窒素ガス等、清浄な気体であることが必要である。
また、内容物については、脱気時に内容物の表面にかかる大気圧に耐えられるだけの強度を持った固形の物品であることが必要である。
なお、（３）の気体吹き込みは、（５）の脱気工程の前に実施する必要があるが、脱気と同時に再度吹き込みを行ってもよい。そうすることにより、包装材料フィルムと剥離フィルムの間に気体をより確実に封入することが可能となる。
以下、実施例に基づいて、本発明の剥離フィルムを有する包装体についてさらに具体的に説明する。

図４は、実施例の包装体に使用したフィルムの層構成を示す断面説明図である。剥離フィルム１１として、外層１５となる厚さ１２μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルムと内層１６となる厚さ４０μｍのポリエチレンフィルム（ＭＦＲ：２、融点：１１０℃）とを溶融ポリエチレンからなる接着層１７を介して積層し、二軸延伸ポリプロプレンフィルム（厚さ１２μｍ）／ポリエチレン（厚さ１５μｍ）／ポリエチレンフィルム（厚さ４０μｍ）からなる３層構成の剥離フィルム１１を準備した。なお、内層のポリエチレンフィルムの外側すなわち包装材料フィルムと接する面にはコロナ放電処理を施した。
なお、ＭＦＲ（メルトフローレート）はＪＩＳ Ｋ７２１０により、融点はＪＩＳ Ｋ７１２１により測定した。

次に基材層１３として厚さ１５μｍのチューブラー法により作成した二軸延伸ナイロンフィルムを用い、中間層３０として７μｍのアルミニウム箔１９と厚さ１５μｍのチューブラー法により作製した二軸延伸ナイロンフィルム３１を二液反応型のポリエステル樹脂系接着剤１８を介してドライラミネート法により貼り合わせたフィルムと、同様に二液反応型のポリエステル樹脂系接着剤１８を介してドライラミネート法により貼り合わせ、さらにシーラント層１４となる厚さ８０μｍの低密度ポリエチレンフィルムを二液反応型のポリエステル樹脂系接着剤１８を介してドライラミネート法により貼り合わせた。以上により二軸延伸ナイロンフィルム（厚さ１５μｍ）／接着剤／アルミニウム箔（厚さ７μｍ）／接着剤／二軸延伸ナイロンフィルム（１５μｍ）／接着剤／低密度ポリエチレンフィルム（厚さ８０μｍ）の層構成からなる包装材料フィルム１２を作製した。
なお剥離フィルム１１と接する側の二軸延伸ナイロンフィルム表面は、コロナ放電処理等の表面処理を施さない未処理面とした。

このようにして作製した剥離フィルム１１のポリエチレン面（コロナ放電処理面）と包装材料フィルム１２の未処理延伸ナイロンフィルム面を対向させて重ね合わせて二重フィルム１０とし、この二重フィルムを２本作製した。
この二重フィルム２本を、包装材料フィルム１２のシーラント層１４である低密度ポリエチレンフィルム（厚さ８０μｍ）面同士を互いに対向させて、縦３６０ｍｍ、横２６０ｍｍ、シール幅１０ｍｍの三方シール袋を下記ヒートシール条件で作製し、剥離フィルムを有する包装袋を作成した。
ヒートシール条件：温度200℃、加圧時間0.5秒、圧力0.2Ｍｐａ、加圧回数３回。

ヒートシール加熱により剥離フィルム１１のポリエチレン面（コロナ放電処理面）と包装材料フィルム１２の未処理ナイロンフィルム面はフィルム表面のヒドロキシル基、カルボキシル基等の水素結合、共有結合が発生し接着するものと考えられる。

以上によって得られた包装袋を充填機にセットし、先に述べた工程に従って、剥離試験用の包装体を製造した。内容物としては、たて210mm、よこ150mm、厚さ20mmの電子部品を用い、二重フィルムの間に封入する気体としては、クリーンエアーを用いた。
剥離フィルムと包装材料フィルム間に空気がある場合（実施例）と無い場合（比較例）について、剥離フィルムを剥離除去する際の剥離のしやすさを１０人のモニターによって比較した結果を表１に示した。
剥離フィルムと包装材料フィルムの間に空気があり、剥離層フィルムが包装材料フィルムに食い込んでいない場合の方が剥離性が良好であることが確認できた。

本発明に係る剥離フィルムを有する包装体の平面説明図。 図１のＡ−Ａ'断面を示した説明図。 本発明に係る包装体を構成するフィルムの層構成の一例を示す断面説明図。 実施例に示した包装体を構成するフィルムの層構成を示す断面説明図。 本発明に係る包装体の製造工程を示した説明図である。（１）包装袋取り付け工程（２）開口部開口工程（３）気体吹き込み工程（４）内容物充填工程（５）脱気・シール工程（６）包装体取り出し工程

符号の説明

１・・・包装袋
２１〜２３・・・周縁部
３・・・収納部
４・・・開口部
５・・・気体
６・・・内容物
１０・・・二重フィルム
１１・・・剥離フィルム
１２・・・包装材料フィルム
１３・・・基材層
１４・・・シーラント層
１５・・・外層
１６・・・内層
１７・・・接着層
１８・・・接着剤
１９・・・アルミニウム箔
３０・・・中間層
３１・・・ナイロンフィルム
４０・・・包装体
４１・・・チャック
４２・・・吸着パッド
４３・・・吹き込み用ノズル
４４・・・内容物挿入ガイド
４５・・・脱気ノズル
４６・・・ヒートシーラー

Claims (4)

1. シーラント層を有する包装材料フィルムと剥離フィルムとを重ね合わせた二重フィルムを、前記包装材料フィルムのシーラント層を互いに対向させて、周縁部をシールしてなり、前記剥離フィルムと包装材料フィルムとは、周縁部では剥離可能に接着しており、周縁部以外の収納部では互いに接着していない包装袋に、固形の内容物が包装材料フィルムの間に収納され、脱気されており、前記剥離フィルムと包装材料フィルムの間は気体が封入されていることを特徴とする包装体。
2. 前記包装材料フィルムは、二軸延伸プラスチックフィルムからなる基材層と、ポリオレフィン系樹脂からなるシーラント層を有し、前記剥離フィルムは、外層と内層の２層以上からなり、少なくとも内層は熱融着性樹脂層からなることを特徴とする請求項１に記載の包装体。
3. 前記包装材料フィルムは、二軸延伸プラスチックフィルムからなる基材層と、ポリオレフィン系樹脂からなるシーラント層との間に、中間層を有することを特徴とする請求項２に記載の剥離フィルムを有する包装体。
4. 前記包装体の製造方法であって、剥離フィルムと包装材料フィルムの間に吹き込み用ノズルを挿入し、気体を吹き込んだ後、包装材料フィルム間に内容物を充填し、脱気用ノズルを包装材料フィルム間に挿入して脱気し、脱気用ノズルを排出後、包装材料フィルムの間をシールすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の包装体の製造方法。