JP5198043B2 - クリーン包装用二重袋 - Google Patents

Description

本発明は、塵埃や異物による汚染が問題となる半導体やハードディスク、電子材料等の製品の梱包時に使用する二重包装袋に関する。
また、本発明は、高いクリーン性を求められる半導体やハードディスク関連等の製品の輸送中や保管中に包材からの汚染を防止するための塵埃付着の少ないクリーンな包材に関する。

半導体やハードディスク関連等の製品は、歩留まり向上のために高いクリーン性を求められている。製造直後はクリーン性の高い製品であっても、輸送中や保管中に包材からの汚染が生じると歩留まりに多大な影響を与えてしまうため内容物に対する塵埃付着の少ないクリーンな包材が求められている。
従来、このようなクリーン包装袋は、内面が外部環境と接触することのないインフレーション法によるチューブ状フィルムの使用、あるいはシート状の包装材料を超純水で洗浄後に製袋加工することにより対汚染性を改善してきた。しかし、後者は洗浄にコストがかかることやクリーン度の管理が難しい等の問題があり、前者のインフレーション法によるクリーン包装袋が広く使用されている。

また、上記の包装材料では、内面のクリーン性が確保されるが、クリーンルーム外においては外部環境に露出した包装材料外面への塵埃・異物の付着を防ぐことはできない。
そこで、新たなクリーン袋の製造方法として、共押出フィルムの最内面及び最外面を使用時に剥離して異物付着のない面を露出させて使用する製造法(例えば、特許文献１、２参照)が提案されたが、この製造法では、製袋時に最内面及び最外面のフィルムを剥離してクリーン袋を得る方法であるが、最内面及び最外面に使用する樹脂は製袋時に廃棄物となるためにコスト高となり経済性を欠いていた。
この製造法を応用して、製袋時に最外面を剥離せずに残し、クリーンルーム前室で外層を剥離することで外面の塵埃、異物をクリーンルームへ持ち込むことを防ぐことも可能であり、この場合では、外層が外袋の代わりとなるためコスト高も軽減されるが、内容物が入った状態では袋が折れ曲がるために外層を剥離することが難しくなり、輸送及び保管時には外面が剥離せず外面除去時には易剥離性である袋体を得ることは非常に困難である。

一方、インフレーション法によるチューブ状フィルムの両外表面に、易剥離性を付与したガスバリア性フィルムを重ねて3方シールした手法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
この製造法では、周辺部は全て内外袋共に熱封緘されているために、外袋の除去にカッターナイフ類を使用することができず、熱封緘部外の部分で外袋のみを掴んで引き剥がす必要がある。クリーンルーム内では汚染防止のために作業者は手袋を着けて開封を行う必要があり、開封部がさらに掴みにくくなるため外袋の除去は非常に時間がかかる。
従って、従来、包材外面に付着した塵埃・異物をクリーンルーム内に持ち込むことを防ぐために、製品を二重包装してクリーンルームの前室で塵埃の付着した外袋を除去するという方法が普及化されており、場合によってはピンホールの確認、スペースの低減、内容物の固定等の目的から脱気包装が併用される場合もある。

さらに、最近、クリーン度の高い包装の必要のある製品は、精密化しており、場合によっては、輸送や保管中に水蒸気や酸素等によっても製品への悪影響が出ることがあり、クリーン性だけでなく、バリア性を両立した包装材料が求められる場合もある。
バリア性を付与したクリーン包装袋では、チューブ状フィルムにバリア性フィルムをラミネートする手法（例えば、特許文献４、５参照）や、チューブ状フィルムにバリア性フィルムを重ね合わせて製袋する手法（例えば、特許文献６参照）等が提案されているが、これらは外面の塵埃付着を予防することはできないため、二重包装のための外袋が必要となる。既出の特許文献１、２、３でもバリア性の付与は可能であるが、上述する問題から現実的ではない。

特許第３８８３５８２号公報 特許第３８８３５８３号公報 特開２００４−２４４０４８号公報 特許第３８０７１７６号公報 特許第３８９８２６５号公報 特許第３７４４２２２号公報

上述する従来の包装形態では、内容物を内袋に入れて包装し、さらに外袋に入れて包装するため、多くの時間と労力を要し、特に二重脱気包装を行う場合にはさらに多くの時間がかかる。
また、上述するように内容物をクリーンルームに持ち込む際には前室で外袋のみを開封する必要があり、内袋と外袋が重なっていない部分を探し、カッターナイフ等を用いて外袋を開封する。
しかし、この際に内袋を誤って開封したり、内容物自体を傷つけるという問題が発生している。特にアルミ袋や金属蒸着袋のように視認性のない包装材料では内部が見えないため、外袋の場合には開封部を探す手間が必要であり、内袋の場合には内容物を傷つける危険があり、作業に要する時間が長くなると同時に内袋や内容物の破損事故が発生しやすくなる。

本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の手段で解決することができることを見出し、本発明をなすに到った。
すなわち、本発明は二重構造の包装袋であり、内袋はインフレーション成形によるチューブ状フィルム、外袋は易剥離層を最内面に持つ複層フィルムであって、開口部以外の少なくとも一辺は内袋端部と外袋が独立して封緘されていることを特徴とする包装袋である。
内袋には、インフレーション成形時にフィルターろ過したエアを用いて膨らませた内面に塵埃付着のないチューブ状フィルムを製袋時まで切らずに使用することで、内容物接触面のクリーン性を確保することができる。
外袋用フィルムには、最内面が外袋同士及び内袋の外面との間に易剥離性を付与する必要があるが、手法は特に限定されるものではなく、凝集剥離、層間剥離、界面剥離等の公知の方法で付与することができる。

開口部以外の少なくとも一辺が内袋端部と外袋が独立して封緘されていることにより、外袋開封部分と外袋除去時の剥離開始部分が確実に確保される。
このようにして得られた包装袋は、内面のクリーン性を維持したまま効率良く二重包装することができ、脱気包装する場合にも、一般的に用いられているチャンバー式の脱気包装機を用いることで一度に二重脱気包装を行うことができる。
また、包装した製品をクリーンルームに持ち込む際には、外袋をカットする部分が明確であり、外袋は易剥離性であることから、内袋の誤開封や内容物破損を防ぐと同時に作業時間を短縮することができる。

上記構成では、内袋は熱可塑性樹脂を使用するため視認性があり、開封時の内容物の破損事故を防ぐことができる。また、用途によりアルミ箔や金属蒸着フィルム等のような高いバリア性が必要な場合には、必然的に外袋に使用することになるが、視認性がない場合でも外袋には予め開封部分が確保されているので、内袋を誤開封することはない。
上記の課題は、予めクリーンチューブより得た内袋を外袋に挿入しておくことでも解決されるが、製造時には内袋と外袋それぞれの製袋工程が必要であり、包装時には外袋の中へ内袋を予め挿入するという工程も発生し、開封部分を確保する位置決めも必要となるため、本発明と比較して非常に効率が悪いため現実的に行うことは困難である。

本発明の包装袋は、二重袋構造となっているので、開口部から内容物を挿入して包装を行う際に内袋と外袋は同時に熱封緘され、従来の包装で行われる二回の包装工程が一工程で行われるため作業効率が飛躍的に向上する。一方、梱包時に熱封緘する以外の少なくとも一辺においてはチューブ端部と外袋の熱封緘部分が分離されているため開封部分が予め確保され、外袋を開封する際に開封可能部分を探す手間がなく、特に内容物を確認することができないアルミ袋の場合は作業時間が短縮される。さらに外袋開封後には、易剥離性外袋フィルムを剥離することでクリーンルーム内へ搬入可能なクリーンな内袋のみの包装とすることができる。その結果、クリーン性とバリア性を確保しつつ、梱包時と開梱時のいずれにおいても大幅に作業時間が短縮されると同時に、内袋の同時開封及び内容物の破損を防止することができる。

本発明のクリーン包装用袋は、インフレーション成形法によるチューブ状フィルムから成る内袋（１）と、複層の外袋フィルム（２）から成る二重構造の袋体であって、前記内層フィルムと外層フィルムを接着せずに、重ね合わせた状態で開口部を一辺残して熱封緘して形成されているクリーン包装袋において、開口部以外の少なくとも一辺が内袋のチューブ状フィルムの端部を挟まずに外袋フィルム同士をシールした状態としたことを特徴とする。
ここで（１）は、インフレーション成形法によるチューブ状フィルムであり、その内面は外部環境と遮断されているため内部には塵埃付着は少なく、内部に吹き込むエアを各種のフィルターでろ過することにより任意のクリーンレベルのフィルムを得ることが可能である。また、材質は、インフレーション加工適性と熱封緘適性を有すれば特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンコポリマー等の樹脂が好適である。外袋除去後のクリーンルーム内においてもバリア性が要求される場合には、エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物(ＥＶＯＨ)、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタキシリレンアジパミド（ＭＸＮｙ）、ポリアミド(ＰＡ)等を用いた共押出しインフレーションフィルムを使用しても良い。

外袋フィルム（２）は、最内面に外袋同士、及び外袋内面と内袋外面の間に易剥離性を持つ複層フィルムであって、剥離強度は輸送時に剥離せず、開封時に易開封性を持たせるためには１〜２０N／１５mmが好ましく、さらに好ましくは５〜１０Ｎ／１５ｍｍである。易剥離性を付与する方法は、凝集剥離、層間剥離、界面剥離等の公知の方法が使用できる。
外袋フィルム（２）にバリア性が要求される場合には、金属箔、金属或いは金属酸化物等の薄膜蒸着、ＥＶＯＨ、ＣＯＣ、ＭＸＮｙ、ＰＡ等を用いた複合フィルムを使用することができるが、船便輸送時や高温多湿下保管等の過酷条件に置かれる場合には、金属箔、蒸着フィルムを使用することで内容物への悪影響を防ぐことができる。

チューブ端部と外袋フィルムの熱封緘端との間隔（５）は、２ｍｍ以上２００ｍｍ以下とすることが好ましく、さらに好ましくは１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。２ｍｍ以下の場合は、開封時には外袋のみを開封することが困難であり、２００ｍｍ以上になると取り扱いが不便となる。また、外袋を手で開封するために（５）の部分の外袋端部にIノッチ又はVノッチ等の切り欠きを付けても良い。

上記材料を使用した包装袋は、例えば次のようにして作成することができる。
すなわち、図１に示すように扁平状に潰したインフレーション法によるチューブ状フィルム（１）の両外面に、該扁平状フィルムよりも幅の広い外袋用フィルム(２)を重ね、該チューブ端部（３）より外側(５)で流れ方向に外袋用フィルム同士を熱封緘(４)して二重チューブ状フィルムとする。
なお、二重チューブ状にするためには扁平状に潰したインフレーション法によるチューブ状フィルム（１）の外面に、該扁平状フィルムを1枚の外袋用フィルムで包み込み、該チューブ端部より外側で流れ方向に外袋用フィルム同士を熱封緘しても良い。

さらに、該チューブを図２のように流れと直行方向に切断して開口部（６）とし、所望の長さで二重チューブを流れと直行方向に熱封緘（７）して３方シール袋とする。袋の形態は図２に限定されるものではなく、チューブ端部を一辺に含む形であれば、例えば二重チューブ状フィルムを流れ方向に平行にカットして開口部を形成し、チューブ端部を袋底部としても良い。
熱封緘方法は特に限定されるものではなく、ヒートシールやインパルスシールにより達成することができる。

開口部は、内袋と外袋が接着されていないが、内容物充填時の作業性向上のためポイントシール（８）により部分的に内袋と外袋を接着しても良い。この際には、内面同士が融着しない条件で外袋と内袋のみのシールを行う。ポイントシール部に関しても外袋に易剥離性が付与されているため外袋除去性には悪影響は及ぼさない。ポイントシールの形状は特に制約はなく、複数、又は開口部全幅に渡って設けても良い。但し、脱気包装に供する場合は、外袋部の脱気性確保のために開口部全幅に渡る封緘を行うことはできない。

以下、本発明の詳細を実施例についてさらに、説明する。
なお、実施例は発明の１形態を示すものであり本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
フィルターろ過により０．２μｍ以上の塵埃を除去したブローガスを用いて、インフレーション成形で厚さ８０μｍの無添加低密度ポリエチレンチューブ状フィルム（１）を作成した。
一方、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムと厚さ７μｍのアルミニウム箔をポリエステル系接着剤でドライラミネートし、さらにアルミニウム箔とポリエチレンイミン系プライマー層を介して厚さ５０μｍのポリエチレンとポリスチレンの混合樹脂を溶融押出ししてバリア性フィルム（２）とした。
次に、図１のように（１）と（２）の二重チューブ状フィルムを作成し、クリーンルーム内で図２のように製袋して内袋の内表面積が５００ｃｍ^２となるように袋を作成した。

（実施例２）
実施例１の外袋開封部分にIノッチを入れて実施例２とした。

(比較例１)
フィルターろ過により０．２μｍ以上の塵埃を除去したブローガスを用いて、インフレーション成形で厚さ８０μｍの無添加低密度ポリエチレンチューブ状フィルムを作成し、耳部を切り開いて2枚のフィルム（９）とした。これに実施例１の（２）を重ね合わせ、クリーンルーム内で図３のように製袋して内袋の内表面積が５００ｃｍ^２となるように袋を作成した。

（比較例２）
（１）のチューブ状フィルムの両外面に（２）の外袋用フィルムを重ね、クリーンルーム内で各辺の内袋と外袋を重ねた状態で３方シールし、内表面積が５００ｃｍ^２となるように袋を作成し、熱封緘部の外部に出た内袋のチューブ端部をカットして二重袋を得た。
なお、形状は、図３と同様である。

（比較例３）
フィルターろ過により０．２μｍ以上の塵埃を除去したブローガスを用いて、インフレーション成形で厚さ８０μｍの無添加低密度ポリエチレンチューブ状フィルムを製袋して内表面積が５００ｃｍ^２となるように内袋を作成した。一方、厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムと厚さ７μｍのアルミニウム箔をポリエステル系接着剤でドライラミネートし、さらにアルミニウム箔とポリエチレンイミン系プライマー層を介して厚さ５０μｍの低密度ポリエチレンを溶融押出して外袋用フィルムを作成し、製袋して外袋とした。

（表１）
（評価方法）
（１）パーティクル測定・・・内表面積５００ｃｍ^２の袋に超純水２５０ｍｌを入れ、１５秒間振とうし、４０分静置後に液中パーティクルカウンターにより５ｍｌ中のパーティクル数を測定し、１ｃｍ^２あたりのパーティクル数に換算した。

（２）梱包時間・・・作成した袋に６０ｍｍ×１００ｍｍ×５０ｍｍのポリカーボネート製の箱を入れ、二重包装が完了するまでの時間を測定した。なお、実施例１及び比較例１、２は二重袋構造であるため１回の包装で試験は終了し、比較例は２回の包装が必要となる。

（３）開封時間・・・手袋を着けた状態で作業を行い二重包装の外袋を取り去るまでの時間を測定した。
なお、実施例１及び比較例３はカッターナイフを使用、比較例１及び２はカッターナイフを使用することができないため手による開封、実施例２はノッチ部より手で開封を行った。

表１の結果より、チューブ状フィルムを切り開いた比較例１ではクリーン度が悪化し、包装を二回行う必要のある比較例３では梱包時間が長く、開封部分が確保されていない比較例１及び２では開封時間が長くなった。一方、実施例１ではクリーン性が高く、梱包、開封時間共に短時間で作業を行うことが可能であり、ノッチを付けた実施例２では開封時間がさらに短縮された。

本発明の包装用クリーンフィルムの二重チューブ形成時の模式図 本発明の包装用クリーン包装袋の模式図 本発明の比較例１の模式図

符号の説明

１ 内袋用インフレーションチューブ状フィルム
２ 外袋用易剥離性フィルム
３ インフレーションチューブ端部
４ 二重チューブ形成時の熱封緘部
５ インフレーションチューブ端部と外層熱封緘部の間隔
６ 開口部
７ 袋底部の熱封緘部
８ ポイントシール部
９ 内袋フィルム

Claims (4)

1. 内袋がインフレーション法で製膜された後、扁平状に押し潰ぶされたチューブ状フィルム、外袋が易剥離層を最内面に持つ複層フィルムからなる二重構造の包装袋において、外袋の端部が開口部以外の一辺又は二辺において、チューブ状フィルムの端部からある程度の間隔を空けて外袋同士のみで熱封緘され、且つ残りの辺は内袋と外袋を重ねて熱封緘されてなることを特徴とする脱気クリーン包装用二重袋。
2. 上記間隔が、２ｍｍ〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１の脱気クリーン包装用二重袋。
3. 外袋用フィルムが、バリア性樹脂、金属箔又は蒸着フィルムの少なくとも一種のバリア層を含む積層フィルムを使用したことを特徴とする請求項１又は２に記載の脱気クリーン包装用二重袋。
4. 内袋用フィルムが、バリア性樹脂を含む共押出しフィルムを使用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の脱気クリーン包装用二重袋。

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