JP6421519B2 - 包装材料 - Google Patents
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Description
しかしながら、シーラント層に異物が存在する場合にも、ピンホールが発生する場合と発生しない場合、ヒートシールによる密着性が低下する場合と低下しない場合とがあり、従来、どのような異物がピンホール発生やヒートシール性の低下の原因となり、どのような異物はこれらの原因とならないのかの明確な知見は存在しなかった。したがって、一般に、包装材料の製造現場では、積層フィルムに形成されたシーラント層の検査を行い、ある程度大きな異物が存在する場合は、積層フィルムの当該異物が存在する部分を除去することが行われている。ところが、ピンホール発生やヒートシール性の低下の原因となる異物の除去に明確な判断基準が無いと、これらの原因とならない異物を除去して歩留まりを低下させたり、原因となる異物を除去せずに欠陥品となるおそれがある。
項1. 支持体と、少なくとも第1シーラント層を有するシーラント層とが積層された積層フィルムからなる包装材料であって、
前記第1シーラント層の内部には異物が存在しており、
前記積層フィルムの積層方向において、前記異物の先端の位置Bが、前記第1シーラント層の前記異物が存在していない部分における表面の位置Aよりも外側に突出しており、
前記位置Aから前記位置Bまでの前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%以下である、包装材料。
項2. 前記シーラント層において、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYが、100μm以下である、項1に記載の包装材料。
項3. 前記積層フィルムの厚み方向における前記異物の厚みが、3μm以上である、項1または2に記載の包装材料。
項4. 前記積層フィルムの厚みが、300μm以下である、項1〜3のいずれかに記載の包装材料。
項5. 前記支持体が、基材層及び金属層の少なくとも一方を含む、項1〜4のいずれかに記載の包装材料。
項6. 前記積層フィルムの長さが100m以上であり、円筒形に巻き取られた巻取体である、項1〜5のいずれかに記載の包装材料。
項7. 前記シーラント層が、前記第1シーラント層に隣接する第2シーラント層をさらに有する、項1〜6のいずれかに記載の包装材料。
項8. 前記第1シーラント層の内部には、前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%を超える異物が存在しており、
当該異物の位置が認識できるように、前記積層フィルムにマークが付与されている、項1〜7のいずれかに記載の包装材料。
項9. 前記第1シーラント層の内部には、前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%を超える異物が存在していない、項1〜7のいずれかに記載の包装材料。
項10. 項1〜9のいずれかに記載の包装材料の製造方法であって、
支持体と、少なくとも第1シーラント層を有するシーラント層とを積層させる工程を含む積層工程により、積層フィルムを得た後、
前記積層フィルムの前記シーラント層側の表面を撮像し、前記異物の存在により生じる前記積層フィルムの表面の凹凸情報を取得する工程と、
前記凹凸情報に基づき、(1)前記第1シーラント層の内部には前記異物が存在していること、(2)前記積層フィルムの積層方向において、前記異物の先端の位置Bが、前記第1シーラント層の前記異物が存在していない部分における表面の位置Aよりも外側に突出していること、及び(3)前記位置Aから前記位置Bまでの前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%以下であることを確認する工程と、
を備える、包装材料の製造方法。
項11. 支持体と、少なくとも第1シーラント層を有するシーラント層とが積層された積層フィルムからなる包装材料の欠陥検査方法であって、
前記積層フィルムの前記シーラント層側の表面を撮像し、前記異物の存在により生じる前記積層フィルムの表面の凹凸情報を取得する工程と、
前記凹凸情報に基づき、(1a)前記第1シーラント層の内部には前記異物が存在していること、(2a)前記積層フィルムの積層方向において、前記異物の先端の位置Bが、前記第1シーラント層の前記異物が存在していない部分における表面の位置Aよりも外側に突出していること、及び(3a)前記位置Aから前記位置Bまでの前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%以下であるか否かを確認する工程と、
を備える、包装材料の欠陥検査方法。
本発明の包装材料は、支持体と、少なくとも第1シーラント層を有するシーラント層とが積層された積層フィルムからなる包装材料である。当該包装材料において、第1シーラント層の内部には異物が存在している。また、例えば図1の左側のaの図に示されるように、積層フィルムの積層方向において、異物の先端の位置Bが、第1シーラント層の異物が存在していない部分における表面の位置Aよりも外側に突出している。さらに、位置Aから位置Bまでの異物の厚みXA-Bが、異物が存在していない部分の第1シーラント層の厚みYの70%以下である。以下、図1〜4を参照しながら、本発明の包装材料について詳述する。
本発明の包装材料は、例えば図1及び図2に示されるように、少なくとも、支持体2と、シーラント層1が積層された積層フィルムからなる。本発明においては、シーラント層1が最内層となる。すなわち、本発明の包装材料によって、内容物を包装する際に、包装材料の周縁部に位置するシーラント層同士を熱融着させることによって、袋状に成形して、内容物を密閉することができる。
[シーラント層1]
本発明の包装材料において、シーラント層1は、包装材料によって内容物を密封する際に、包装材料の最内層を構成する層である。内容物を密閉する際に、シーラント層1の表面同士を互いに接触させ、接触した部分を熱融着して内容物を密封することができる。
上記のとおり、支持体2を構成する層としては、基材層21、金属層22などが挙げられる。また、接着層A、接着層Bなどを有していてもよい。以下、これらの層について詳述する。
(基材層21)
包装材料において、支持体2として含まれ得る基材層21は、必要に応じて設けられ、包装材料の基材となる層である。基材層21を形成する素材については、特に制限されない。基材層21を形成する素材としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ、アクリル、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール、ポリエーテルイミド、ポリイミド、及びこれらの混合物や共重合物等の樹脂が挙げられる。
包装材料において、支持体2として含まれ得る金属層22は、必要に応じて設けられ、包装材料の強度向上の他、包装材料によって密封された内部に水蒸気、酸素、光などが侵入することを防止するためのバリア層として機能する層である。金属層22を構成する金属としては、具体的には、アルミニウム、ステンレス、チタンなどが挙げられ、好ましくはアルミニウムが挙げられる。金属層22は、金属箔や金属蒸着などにより形成することができ、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム箔により形成することがさらに好ましい。包装材料の製造時に、金属層22にしわやピンホールが発生することを防止する観点からは、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム(JIS A8021P−O、JIS A8079P−O)など軟質アルミニウム箔により形成することがより好ましい。
包装材料において、支持体2に含まれ得る接着層Aは、基材層21と金属層22との接着強度を高めることを目的として、必要に応じて設けられる層である。
包装材料においては、支持体2とシーラント層1とを強固に接着させることなどを目的として、支持体2(例えば、基材層21、金属層22など)とシーラント層1との間に接着層Bをさらに設けてもよい。
本発明の包装材料の製造方法は、支持体2とシーラント層1とを積層させ、上記の異物5を有する包装材料が得られる限り、特に制限されないが、例えば、以下の方法を例示することができる。
(1)第1シーラント層11の内部には異物が存在していること。
(2)積層フィルムの積層方向において、異物の先端の位置Bが、第1シーラント層11の異物が存在していない部分における表面の位置Aよりも外側に突出していること。
(3)位置Aから位置Bまでの異物の厚みXA-Bが、異物が存在していない部分の第1シーラント層の厚みYの70%以下であること。
本発明の包装材料の欠陥検査方法(以下、単に「欠陥検査方法」ということがある)は、支持体2と、少なくとも第1シーラント層11を有するシーラント層1とが積層された積層フィルムからなる包装材料の欠陥検査方法であって、積層フィルムのシーラント層1側の表面を撮像し、異物の存在により生じる積層フィルムの表面の凹凸情報を取得する工程を行う。さらに、当該凹凸情報に基づき、以下の(1a)〜(3a)の項目を確認する。
(1a)第1シーラント層11の内部には異物が存在していること。
(2a)積層フィルムの積層方向において、異物の先端の位置Bが、第1シーラント層の異物が存在していない部分における表面の位置Aよりも外側に突出していること。
(3a)位置Aから位置Bまでの異物の厚みXA-Bが、異物が存在していない部分の第1シーラント層の厚みYの70%以下であるか否か。
本発明の包装材料は、上記のとおり、通常、帯状の積層フィルムとして製造され、適当な大きさに切断することにより、内容物を密封して収容するための包装体として使用される。また、包装材料は、内容物の形状に合わせて変形され、内容物を収容する包装体とすることができる。内容物としては、薬品、化粧品、食品、電解液などの様々なものが挙げられる。すなわち、本発明の包装材料は、薬品用包装材料、化粧品用包装材料、食品用包装材料、電池用包装材料などとして好適に使用される。
延伸ナイロンフィルム(厚さ25μm)からなる基材層21の上に、両面に化成処理を施したアルミニウム箔(厚さ40μm)からなる金属層22をドライラミネーション法により積層させた。具体的には、アルミニウム箔の一方面に、2液型ウレタン接着剤(ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物)を塗布し、金属層22上に接着層A(厚さ4μm)を形成した。次いで、金属層22上の接着層Aと基材層21を加圧加熱貼合した後、40℃で24時間のエージング処理を実施することにより、基材層21/接着層A/金属層22の積層体Aを調製した。なお、金属層22として使用したアルミニウム箔の化成処理は、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、及びリン酸からなる処理液をクロムの塗布量が10mg/m2(乾燥重量)となるように、ロールコート法によりアルミニウム箔の両面に塗布し、皮膜温度が180℃以上となる条件で20秒間焼付けすることにより行った。
次いで、積層体Aの金属層22側に第1シーラント層11を形成する樹脂成分(ポリプロピレン樹脂(融点150度、MFR8g/10min)を溶融状態(250℃)で押し出しすることにより、金属層22上に第1シーラント層1(厚さ25μm)を積層させた。斯して、基材層21/接着層A/金属層22/第1シーラント層11が順に積層された積層フィルムからなる帯状の包装材料aを得た。積層フィルムの長さは100m、幅は500mm、厚みは115μmであった。
上記の包装材料aと同様にして、積層体Aを製造した。次に、積層体Aの金属層22側に第1シーラント層11を形成する樹脂成分(融点150度、MFR8g/10min)と第2シーラント層を形成する樹脂成分(融点145度、MFR6g/10min)を溶融状態(250℃)で共押し出しすることにより、金属層22上に第2シーラント層12(厚さ25μm)と第1シーラント層11(厚さ25μm)を積層させた。斯して、基材層21/接着層A/金属層22/第2シーラント層12/第1シーラント層11が順に積層された積層フィルムからなる帯状の包装材料bを得た。積層フィルムの長さは100m、幅は500mm、厚みは140μmであった。
上記の包装材料aと同様にして、積層体Aを製造した。次に、積層体Aの金属層22側に第1シーラント層11を形成する樹脂成分(融点150度、MFR8g/10min)と第2シーラント層を形成する樹脂成分(融点145度、MFR6g/10min)を溶融状態(250℃)で共押し出しすることにより、金属層22上に第1シーラント層11(厚さ25μm)と第2シーラント層12(厚さ25μm)を積層させた。斯して、基材層21/接着層A/金属層22/第1シーラント層11/第2シーラント層12が順に積層された積層フィルムからなる帯状の包装材料cを得た。積層フィルムの長さは100m、幅は500mm、厚みは140μmであった。
上記で得られた包装材料a、bにおいて、各包装材料の50mを用いて市販の画像検査装置で異物の凹凸を撮影し、凹凸の大きさ情報を得た。また、撮影した異物の断面観察により、異物の位置Aから位置Bの距離を計測した。凹凸の大きさ情報と断面観察で計測した異物の位置との関係より、異物の厚みXA-Bが第1シーラント層の厚みYの70%以下となる画像情報を閾値とし、次に残りの30mの画像検査を実施した。その結果、前記で設定した閾値で検出された凹凸は包装材料aでは10箇所あり、包装材料bでは12箇所あった。それぞれの凹凸をサンプリングし、異物の厚みXA-Bを計測した結果、すべてのサンプルで第1シーラント層の厚みYの70%を超えていた。そこで、この方法で残り20mの包装材料a、bの画像を検査し、異物の厚みXA-Bが第1シーラント層の厚みYの70%を超える異物を含むサンプルと70%以下の異物を含むサンプルをそれぞれ採取した。包装材料cについては、島津製作所製OLS4100を用いて3D画像を作成し、異物の厚みXA―Bを計測した。その際、第2シーラント層12と同じ屈折率を持つイマージョンオイルを用いて第2シーラント層12の影響が無い状態で観察して欠陥検査を行った。
上記の方法で欠陥検査を行った包装材料a〜cについて、異物の厚みXA-Bが第1シーラント層の厚みYの70%を超えるサンプル、70%以下のサンプルそれぞれについて、当該異物の存在する部分と存在しない部分とが対向するようにして、190℃、1MPa、3秒の条件でヒートシールを行った。ヒートシールされた各サンプルの断面観察をした結果、異物の厚みXA-Bが第1シーラント層の厚みYの70%以下のサンプルでは対向するシーラント層は存在しているのに対し、70%を超えるサンプルでは、異物部分において対向するシーラント層が局所的に無くなっており、ピンホールとなったことを確認した。
また、ピンホール観察と同じ条件でヒートシールした各サンプルを15mm幅に切り出し、速度300mm/minで引張り、ヒートシール強度(引っ張り強度)を測定した。結果を表1に示す。
11…第1シーラント層
12…第2シーラント層
2…支持体
21…基材層
22…金属層
5…異物
50…異物
51…異物
A…第1シーラント層の表面の位置
B…異物の先端の位置
Claims (11)
- 支持体と、少なくとも第1シーラント層を有するシーラント層とが積層された積層フィルムからなる包装材料であって、
前記第1シーラント層の内部には異物が存在しており、
前記積層フィルムの積層方向において、前記異物の先端の位置Bが、前記第1シーラント層の前記異物が存在していない部分における表面の位置Aよりも外側に突出しており、
前記位置Aから前記位置Bまでの前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%以下である、包装材料。 - 前記シーラント層において、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYが、100μm以下である、請求項1に記載の包装材料。
- 前記積層フィルムの厚み方向における前記異物自体の厚みが、3μm以上100μm以下である、請求項1または2に記載の包装材料。
- 前記積層フィルムの厚みが、300μm以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の包装材料。
- 前記支持体が、基材層及び金属層の少なくとも一方を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の包装材料。
- 前記積層フィルムの長さが100m以上であり、円筒形に巻き取られた巻取体である、請求項1〜5のいずれかに記載の包装材料。
- 前記シーラント層が、前記第1シーラント層に隣接する第2シーラント層をさらに有する、請求項1〜6のいずれかに記載の包装材料。
- 前記第1シーラント層の内部には、前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%を超える異物が存在しており、
当該異物の位置が認識できるように、前記積層フィルムにマークが付与されている、請求項1〜7のいずれかに記載の包装材料。 - 前記第1シーラント層の内部には、前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%を超える異物が存在していない、請求項1〜7のいずれかに記載の包装材料。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の包装材料の製造方法であって、
支持体と、少なくとも第1シーラント層を有するシーラント層とを積層させる工程を含む積層工程により、積層フィルムを得た後、
前記積層フィルムの前記シーラント層側の表面を撮像し、前記異物の存在により生じる前記積層フィルムの表面の凹凸情報を取得する工程と、
前記凹凸情報に基づき、(1)前記第1シーラント層の内部には前記異物が存在していること、(2)前記積層フィルムの積層方向において、前記異物の先端の位置Bが、前記第1シーラント層の前記異物が存在していない部分における表面の位置Aよりも外側に突出していること、及び(3)前記位置Aから前記位置Bまでの前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%以下であることを確認する工程と、
を備える、包装材料の製造方法。 - 支持体と、少なくとも第1シーラント層を有するシーラント層とが積層された積層フィルムからなる包装材料の欠陥検査方法であって、
前記第1シーラント層の内部には異物が存在しており、
前記積層フィルムの前記シーラント層側の表面を撮像し、前記異物の存在により生じる前記積層フィルムの表面の凹凸情報を取得する工程と、
前記凹凸情報に基づき、(1a)前記第1シーラント層の内部には前記異物が存在していること、(2a)前記積層フィルムの積層方向において、前記異物の先端の位置Bが、前記第1シーラント層の前記異物が存在していない部分における表面の位置Aよりも外側に突出していること、及び(3a)前記位置Aから前記位置Bまでの前記異物の厚みXA-Bが、前記異物が存在していない部分の前記第1シーラント層の厚みYの70%以下であるか否かを確認する工程と、
を備える、包装材料の欠陥検査方法。
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