JP5104399B2 - 二重袋包装体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品、特に塵や埃を嫌う半導体製品、磁気ディスク、シリコンウェハ等の包装に好適な包装袋を用いた包装体に関するものであり、特に真空密封による包装に適した構造を有する、塵埃等の汚染から内容物を防止するための二重袋を用いた包装体に関する。

半導体や精密機器のような製品は、ゴミ、埃、チリといった塵埃を極端に嫌うため、その製造は清浄度の高いクリーンルーム内で行われ、さらに清浄度の高い冶具を用い、製造作業員の衣服、手袋等々も高い清浄度のものが用いられる。このような環境にクリーンルーム外から物品を持ち込む際には、プラスチックフィルム製の袋に包装して行う場合が多い。

この包装袋としては、特許文献１に開示されているように、包装用フィルムで作られた袋の表面に包装後に外面となる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後、再度クリーンルームに搬入する際には汚染された保護フィルム層を剥離して、最外層を再びクリーンな状態に戻せるようにしたフィルムや袋がある。しかしこの包装袋は、保護フィルム層（剥離フィルム）と基材層（包装用フィルム）が密着していることによって使用後の剥離フィルムの除去時に剥き難さの問題が有る。

剥離フィルムは内容物を密封した状態で剥離するものであるが、立体的な形状の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機械で自動的に剥離フィルムを剥くことは難しい。さらに、通常行われる真空梱包の場合には内容物の形状に従って形状の凹凸はより激しくなるのでこの問題は深刻である。

このために、機械での剥離フィルムの除去が困難な場合には、手作業による剥離が行われる。この場合に、剥離フィルムと包装用フィルムが全面にわたり密着していると、剥離抵抗が強く容易に剥くことができないという問題が残る。

これは、剥離フィルムを剥く場合、剥離開始時は剥離部の幅が狭く剥離させるのに必要な力が弱くても、次第に袋の幅方向もしくは縦方向の全体を剥く必要があるため剥離フィルムの剥き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。

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。また、剥離フィルムに何らかの傷等が有る場合、剥き作業時に剥離フィルムが裂けて全く剥くことができず、外気に汚染された剥離フィルムが袋に残ってしまい、表面汚染の除去という機能を果たせなくなる。これらの問題点は剥離フィルムと包装用フィルムの全面が密着していることが原因となっている。

逆に剥離作業を簡単にするため、剥離フィルムと包装用フィルムの貼り合わせ強度を弱くすることが考えられる。その場合、剥離フィルムが使用中に包装用フィルムから剥がれてしまう問題が発生するため一定の強度以下に剥離強度を弱くすることはできない。

剥離フィルムと包装用フィルムが完全に密着している場合、剥離フィルムが内容物包装後の輸送等の使用中に包装用フィルムから剥がれないために必要な密着強度は１５〜２０ｇ／１５ｍｍ幅（９０°剥離）が最低限度値であるが、この程度では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言う問題は解決できない。

本発明者らは、上記問題を解決するため、周縁部のみ剥離フィルムと包装材料フィルムとは剥離可能に密着しており、周縁部以外の内容物収納部では互いに密着していない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も剥離キッカケの有る辺と対向する辺は、剥離フィルムを包装材料フィルムから剥く作業終了時に袋の幅方向、もしくは縦方向の全体を剥く事になり、剥離フィルムの剥き幅が大きくなるために剥離に必要な力が大きくなることが判った。

そこで本発明者らは、剥離フィルムと、包装材料フィルムを重ね合わせた二重フィルム周縁部をシールし、剥離フィルムと包装材料フィルムとは一辺を除いて周縁部で剥離可能に密着しており、残り一辺は剥離フィルム同士が密着した状態で、周縁部以外の収納部では包装材料フィルムと剥離フィルムは重なっているだけで互いに密着しておらず、剥離フィルムを容易に剥がすことができる包装体を考えた。しかしこの包装体でも、包装材料フィルム内部に内容物を真空封入すると内容物の形状に沿って包装材料フィルムに凹部ができ、剥離フィルムが凹部に挟まれ剥き難くなることが判った。
特開平７−３３００２０号公報

本発明は、剥離フィルムと包装材料フィルムを重ね合わせた二重フィルムを、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る、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、包装材料フィルムをチリ、埃等の汚染から保護している剥離フィルムを包装材料フィルムから容易に剥がすことができるようにした剥離フィルムを有する二重袋包装体を提供することを課題とする。

請求項１の発明は、剥離フィルムと、包装材料フィルムを重ね合せた二重フィルムを、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る包装体において、前記剥離フィルムと包装材料フィルムとは、３辺の周縁部では剥離可能に密着しており、周縁部以外の収納部では密着しておらず、他の１辺は剥離フィルムが包装材料フィルムより長く延設されており、剥離フィルムが重ね合わされ、端縁部が密着しており、剥離フィルムが重ね合わされた部分に気体吹き込み口があり、気体吹き込み口はシールによって剥離フィルムと包装材料フィルムの重ね合わせ部分と隔離され、または、気体吹き込み口部分で剥離フィルムどうしがシールされている包装袋の包装材料フィルム間に固形の内容物が収納され且つ脱気されており、剥離フィルムと、包装材料フィルムの間に気体が封入されていることを特徴とする二重袋包装体である。

請求項２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からなり、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に記載の二重袋包装体である。

請求項３の発明は、気体吹き込み口より気体を吹き込み、気体を吹き込んだ後、剥離フィルムと包装材料フィルムの重ね合わせ部分と隔離するように隔離シールするか、または、気体吹き込み口付近で剥離フィルムどうしをシールして剥離フィルムと包装材料の間の空間を密封した後、包装材料フィルム間で形成される空間に固体の内容物を充填し、脱気、または、真空包装することを特徴とする請求項１または２に記載の二重袋包装体の製造方法である。

このように本発明の二重袋包装体は、剥離フィルムと、包装材料フィルムを重ね合わせた二重フィルムを、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る包装袋であって、前記剥離フィルムと包装材料フィルムとは二辺を除いて周縁部で剥離可能に密着しており、一辺は剥離フィルム同士が密着した状態で、もう一辺は剥離フィルムと包装材料フィルムは密着しておらず、周縁部以外の収納部も包装材料フィルムと剥離フィルムは重なっているだけで互いに密着していない包装袋を用いている。

この為包装材料フィルム内面に内容物を入れ真空密封すると同時に、剥離フィルムと包装材料フィルムの間に空気を入れ膨らませて密封すれば、包装材料フィルム内部に内容物を真空封入すると内容物の形状に沿って包装材料フィルムに出来る凹部に、剥離フィルムが挟まれず、剥離フィルムを包装材料フィルムから容易に剥がすことができる。

このように本発明の剥離フィルムを有する包装体は、剥離フィルムと包装材料フィルムを重ね合わせた二重フィルムを製袋してなり、二重フィルムの外側に位置する剥離フィルムは簡単に剥ぐことができ、剥離フィルムを剥いた後はクリーンな包装体を容易、かつ、確実に得る事ができる。

本発明の一実施形態を図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の二重袋包装体の一例を示す。図２は、本発明の二重袋包装体に用いる包装袋の一例を示す。図３は、本発明の二重袋包装体に用いる包装袋に用いる二重フィルムの一例の部分拡大断面説明図である。図４は、本発明の二重袋包装体に用いる包装袋に用いる二重フィルムの一例の部分拡大断面説明図である。図５から図１１までは、本発明の二重袋包装体の製造方法の主要工程の模式的説明図である。図１２は、二重袋包装袋を用いて外袋のエア吹込み工程を省略した場合の包装体の一比較例を示す。

本発明の二重袋包装体に用いる、剥離フィルムを有する包装袋１は、例えば図２、図３に示すように、剥離フィルム１１と、包装材料フィルム１２を重ね合わせた二重フィルム１０を、包装材料フィルムのシーラント層１４を互いに対向させて周縁部２−１をシールしてなる包装袋である。

そして、剥離フィルム１１と包装材料フィルム１２とは対向する二辺の周縁部２−２では剥離可能に密着しており、他の辺２−３では剥離フィルムと包装材料フィルムは密着してなく、その内一辺２−４では剥離フィルム同士が密着し、周縁部以外の収納部３では剥離フィルムと包装材料フィルムのすべてが互いに密着していない包装袋である。

また、前記包装材料フィルム１２は、少なくとも二軸延伸プラスチックフィルムからなる基材層１３と、ポリオレフィン系樹脂からなるシーラント層１４からなり、前記剥離フィルム１１は、少なくとも外層１５と熱融着性樹脂層の内層１６からなる。

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。

剥離フィルムの内側に配置される包装材料フィルム１２の基材層１３としては、ナイロン等の二軸延伸プラスチックフィルムが好ましく使用でき、包装材料フィルムのシーラント層１４としては、剥離フィルムの内層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、図３には図示してないが、例えば図４に示したように必要に応じて、包装材料フィルム１２の基材層１３とシーラント層１４の間に二軸延伸ポリプロピレンフィルム、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、アルミニウム箔等からなる中間層を設けることもできる。

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法により貼り合わせることができる。

包装袋の形態は、三方シール袋、合掌貼り袋、ガゼット袋などに適用できる。
このような二重袋の包装袋を用いた本発明の二重袋包装体の一例を以下に図１、図１２を参照して説明する。
図１は本発明の二重袋包装体の一例を示す平面説明図と断面説明図である。二重包装袋１の包装材料フィルム１２（内袋）の内部に固形の内容物５が収納され且つ脱気されており周縁部２−１は包装材料フィルム同士が密着してシールされている。その外側の剥離フィルム１１（外袋）と包装材料フィルム１２が、その間に気体が封入されて形成された空隙部８によって隔てられた状態で周縁部２−２、周縁部２−３では剥離フィルム１１（外袋）と包装材料フィルム１２が剥離可能な状態で密着しており、周縁部２−４、剥離フィルムシール部７では剥離フィルム同士が剥離可能な状態で密着している。
図１２は二重袋包装体の一比較例を示す平面説明図と断面説明図である。図１と同様に
二重包装袋１の包装材料フィルム１２（内袋）の内部に固形の内容物５が収納され且つ脱気されており周縁部２−１は包装材料フィルム同士が密着してシールされている。その外側の剥離フィルム１１（外袋）は包装材料フィルム１２に対して実質的に空隙のない状態で周縁部２−２、周縁部２−３では剥離可能な状態で密着しており、周縁部２−４では剥離フィルム同士が剥離可能な状態で密着している。

図１２に示したような従来の包装体においては、固形の内容物５のような複雑な表面形状を持つ物体の場合には、収納後の脱気による包装材料フィルム１２の物体表面への吸着による変形にともなって包装材料フィルム１２と重なっている剥離フィルム１１も同様に変形して図１２の（ｂ）に模式的に断面をしめしたような状態になる。この状態で剥離フィルムを剥がそうとすると内容物の表面凹凸に食い込んだ部分の剥離に要する力が大きくなり、さらには剥離フィルムの切断に至る。

これに対して図１に示したような本発明の包装体においては、固形の内容物５のような複雑な表面形状を持つ物体の場合でも、剥離フィルム１１と包装材料フィルム１２が、その間に気体が封入されて形成された空隙部８によって隔てられた状態であるために、収納後の脱気による包装材料フィルム１２の物体表面への吸着による変形があっても、包装材料フィルム１１は図１の（ｂ）に模式的に断面を示したように、物体の表面形状に沿って変形することはない。この状態で剥離フィルム１１を剥がそうとすると剥離に要する力が剥離フィルム１１同士及び剥離フィルム１１と包装材料フィルム１２のシール部分の剥がしに要する力だけになり、物体収容部においては実質的に力はほとんど必要がないので簡単に剥がせる。

以下に本発明の具体的実施例について図１、図２、図３、図４及び図５から図１１を参照しながら説明する。

＜実施例１＞
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（メルトフローレート：２ｇ／１０ｍｉｎ、融点：１１０℃）とを溶融ポリエチレン２１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）からなる層構成の剥離フィルム１１を準備した。内層のポリエチレンの外側にはコロナ放電処理を施した。なお、メルトフローレート（ＭＦＲ）はＪＩＳ Ｋ７２１０により、融点はＪＩＳ Ｋ７１２１により測定した。

別に厚さ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２２と厚さ７μｍのアルミニウム箔２５を二液反応型のポリエステル樹脂系接着剤２４を介してドライラミネート法により貼り合わせ複合フィルムとし、この複合フィルムのアルミニウム箔面に厚さ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２３を二液反応型のポリエステル樹脂系接着剤２６を介してドライラミネート法により貼り合わせ、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（厚さ１５μｍ）からなる層構成の包装材料フィルム１２用の基材層１３を作製した。

なお、この構成において、最初の二軸延伸ナイロンフィルム（厚さ１５μｍ）２２が剥離フィルム１１と接する基材層にあたり、あとのアルミニウム箔（厚さ７μｍ）／接着剤／二軸延伸ナイロンフィルム（厚さ１５μｍ）がシーラント層１４と接する中間層にあたる。
また、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、コロナ放電等の表面処理を施さない未処理面である。

この基材層１３の剥離フィルム１１と接しない方の二軸延伸ナイロンフィルム面に、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２８を二液反応型のポリエステル樹脂系接着剤２７を介してドライラミネート法により貼り合わせ、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。

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、実施例１の剥離フィルムを有する包装袋とした。ヒートシール条件は温度２００℃、時間０．５秒、圧力０．２ＭＰａ、加圧回数３回である。

この包装袋の剥離フィルムからなる外側の袋と包装材料フィルムからなる内側の袋の間にエアを注入したのち開口部４から電子基板を真空封入し、包装材料フィルム及び剥離フィルムからなる開口部４を封止した。
包装袋への固形内容物（電子基板）の封入の主要工程の一例を図５から図１１までに模式的に示した。図５はエア注入口６を表に向けて固定した状態の斜視図であり、図６はエア注入口６に向けてエアノズル９が下降して接近してゆく状態を、図７はエアノズル９からエア注入口６を通して剥離フィルムの外袋内にエアを吹き込んでいる状態をそれぞれ示している。
外袋へのエアの注入が必要量に達すると、図８に示すように、加熱したシールバー１７によって外袋のシールを行う。図８ではシールの位置は外袋が内袋よりも延設された部分になっているが、この場合のシールは外袋内に注入されたエアが漏洩しない程度に封止出来ればよく、エア注入口６の部分等適切な位置と方法で行うことが出来る。剥離フィルムと包装材料フィルムの重ね合わせ部分と隔離するように隔離シールするか、または、気体吹き込み口付近で剥離フィルムどうしをシールして剥離フィルムと包装材料の間の空間を密封出来ればよい。
次に外袋へのエア注入と１８の位置（図１では７の位置）でのシールが完了した包装袋に図９に示すように開口部４から固形内容物５を挿入する。次に、脱気ノズル１９を内袋の開口部から差込み内容物を収容した内袋内を脱気して減圧状態にしてから、内袋の開口部４を２０の位置でシールして図１１の状態で本発明の包装体を完成した。
この完成した包装体の外側の剥離フィルムを手で剥がしてみた。従来の、特許文献１で開示されている方法即ち剥離フィルムが全面で包装材料フィルムと密着しているタイプ及び周縁部の剥離フィルムと包装材料フィルムの三方をすべてシールしたタイプの三方シール袋を使用した場合に比べて、剥離フィルムの除去が著しく容易であった。このように、本発明の剥離フィルムを有する二重袋包装体は、複雑な形状の内容物の真空包装の場合でも、二重フィルムの外側に位置する剥離フィルムは簡単に剥ぐことができ、剥離フィルムを剥いた後はクリーンな包装体を容易、かつ、確実に得る事ができることが確認できた。

本発明の二重袋包装体の一例 （ａ）は平面説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ‘線断面説明図である。 本発明の二重袋包装体に用いる包装袋の一例（エア吹込み後）（ａ）は平面説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ‘線断面説明図である。 本発明の二重袋包装体に用いる二重フィルムの一例の部分拡大断面説明図 本発明の二重袋包装体に用いる二重フィルムの一例の部分拡大断面説明図 本発明の包装体の製造方法の斜視図の一例（包装袋固定） 本発明の包装体の製造方法の斜視図の一例（エアノズル下降） 本発明の包装体の製造方法の斜視図の一例（エア注入） 本発明の包装体の製造方法の斜視図の一例（注入口シール） 本発明の包装体の製造方法の斜視図の一例（内袋開口と内容物収容） 本発明の包装体の製造方法の斜視図の一例（脱気ノズル挿入と脱気） 本発明の包装体の製造方法の斜視図の一例（内袋シールと完成） 二重袋包装体の一比較例 （ａ）は平面説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ‘線断面説明図である。

符号の説明

１…包装袋
２−１…周縁部（包装材料フィルム同士が密着している部分）
２−２…周縁部（剥離フィルムと包装材料フィルムが剥離可能な状態で密着している部分）
２−３…周縁部（剥離フィルムと包装材料フィルムがエア吹込み時には密着していない辺）
２−４…周縁部（剥離フィルム同士が密着している辺）
３…内容物収納部
４…開口部
５…内容物
６…エア注入口
７…剥離フィルムシール部
８…空隙部
９…エアノズル
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…シールバー
１８…剥離フィルムシール部
１９…脱気ノズル
２０…開口部シール後部分
２１…ポリエチレン
２２…ナイロン
２３…ナイロン
２４…接着剤
２５…アルミニウム箔
２６…接着剤
２７…接着剤
２８…ポリエチレン

Claims (3)

1. 剥離フィルムと、包装材料フィルムを重ね合せた二重フィルムを、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る包装体において、前記剥離フィルムと包装材料フィルムとは、３辺の周縁部では剥離可能に密着しており、周縁部以外の収納部では密着しておらず、他の１辺は剥離フィルムが包装材料フィルムより長く延設されており、剥離フィルムが重ね合わされ、端縁部が密着しており、剥離フィルムが重ね合わされた部分に気体吹き込み口があり、気体吹き込み口はシールによって剥離フィルムと包装材料フィルムの重ね合わせ部分と隔離され、または、気体吹き込み口部分で剥離フィルムどうしがシールされている包装袋の包装材料フィルム間に固形の内容物が収納され且つ脱気されており、剥離フィルムと、包装材料フィルムの間に気体が封入されていることを特徴とする二重袋包装体。
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からなり、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に記載の二重袋包装体。
3. 気体吹き込み口より気体を吹き込み、気体を吹き込んだ後、剥離フィルムと包装材料フィルムの重ね合わせ部分と隔離するように隔離シールするか、または、気体吹き込み口付近で剥離フィルムどうしをシールして剥離フィルムと包装材料の間の空間を密封した後、包装材料フィルム間で形成される空間に固体の内容物を充填し、脱気、または、真空包装することを特徴とする請求項１または２に記載の二重袋包装体の製造方法。