KR101244527B1 - 포장용 적층체 및 이것을 사용한 포장용 주머니체와 전자재료 제품 포장용 주머니체 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 포장용 적층체는, 적어도 실란트층 (2)를 구비하여 이루어지며, 상기 실란트층 (2)는, 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 밀도 0.925 내지 0.935 g/㎤의 필름을 포함하고, 상기 필름은 첨가제를 함유하지 않는 것이며, 상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체는, 메탈로센 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 공중합체이거나, 또는 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체가 이온 불순물 제거 조작을 거쳐 함유 이온 불순물이 감소 또는 제거된 것을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 포장용 적층체는, 금속 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 매우 적게 억제됨과 동시에, 충분한 밀봉 강도를 구비하며, 윤활성이 우수하다.
포장용 적층체, 포장용 주머니체, 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체
Description
본 발명은, 예를 들면 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼 및 하드 디스크 등이 장전된 웨이퍼 케이스 등의 전자 재료 제품을 포장하는 데 바람직하게 사용되는 포장용 적층체 및 주머니체에 관한 것이다.
실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼(예를 들면 갈륨ㆍ인 웨이퍼 등) 및 하드 디스크 등의 전자 재료는, 청정도의 요구가 매우 높다. 예를 들면 상기 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼 및 하드 디스크 등의 디스크상의 제품은, 깨끗하게 세정된 박스상 수지 케이스에 수납된 후, 폴리에틸렌을 실란트층으로 하는 적층체를 포함하는 깨끗한 포장 주머니로 포장되는 것이 일반적이다. 이와 같이 하여 전자 재료 제품을 포장한 포장 주머니에서, 내부의 수지 케이스의 기밀성이 부족한 경우에는, 수송 과정에서의 주위 환경의 압력 변화에 의해 수지 케이스의 내외에서 공기의 출입이 발생하는, 소위 호흡 현상이 발생한다. 예를 들면, 항공 화물로서 공항 내 고온 환경의 창고 내에서 일시 보관되는 경우나, 항공 화물로서 항공기의 화물실 내에 수용되어 상공에서 감압된 경우 압력 변화에 의해 호흡 현상이 발생한 다. 이러한 호흡 현상이 발생하면 포장 주머니의 특히 최내층에 존재하는 이온 불순물이나 부유 입자가 수지 케이스 내에 수납되어 있는 깨끗한 전자 재료의 표면에 부착하여 전자 재료가 오염된다. 따라서, 포장 주머니의 최내층의 실란트층은, 이온 불순물의 함유량이나 부유 입자의 부착량이 적은 것이 강하게 요구되고 있다.
그리고, 이러한 요구에 대응할 수 있는 것으로서, 본 출원인은 반감기가 150 내지 200 ℃의 범위인 과산화물계 라디칼 개시제 1종 또는 이들 2종 이상을 복합하여 사용한 고압 라디칼 중합법에 의해 제조된 멜트 플로우레이트가 0.3 내지 5 g/10분인 밀도 0.92 g/㎤ 이하의 저밀도 폴리에틸렌 필름을 실란트층에 사용한 구성의 포장용 적층체를 제안하고 있다(일본 특허 공개 제2003-191363호 공보(청구항 4) 참조).
상기 포장용 적층체는, 금속 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 적다는 점에서 매우 우수하지만, 밀봉 강도가 30 내지 40 N/15 ㎜(두께 40 ㎛인 경우) 정도로, 충분한 밀봉 강도가 얻어지지 않는다는 문제점이 있었다. 최근, 전자 재료 제품의 해외 수송은 항공기 화물을 이용하여 행하는 것이 일반적인데, 10000 m 정도의 상공에서는 항공기의 화물실이 거의 0.2기압이 되며, 따라서 화물실 내에서 전자 재료 제품을 포장한 포장 주머니가 팽창하는 현상이 발생하지만, 이때 포장 주머니의 밀봉 강도가 불충분하면 포장 주머니가 파열된다. 경험적으로, 포장 주머니의 밀봉 강도가 대략 48 N/15 ㎜ 이상이면, 상공의 항공기 화물실 내에서의 포장 주머니의 파열 문제를 경감할 수 있다.
한편, 포장용 필름으로서는, 치글러(Ziegler) 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름이 종래부터 공지되어 있는데, 상기 필름을 실란트층에 사용하여 포장 주머니를 제조한 경우, 그 밀봉 강도가 50 내지 65 N/15 ㎜ 정도의 높은 값이 얻어지기 때문에, 전자 재료 제품 포장용으로서 적합하다고 생각된다. 그런데, 치글러 촉매를 구성하고 있는 금속 및 무기 이온이 필름 중에 잔존하기 때문에, 이온 불순물 농도가 높다는 문제점이 있었다. 또한, 담체 담지형 치글러 촉매인 경우에는, 담체를 구성하는 마그네슘 이온 등도 필름 중에 잔존하게 되어, 이온 불순물 농도가 더욱 높아진다.
또한, 포장용 필름으로서는 필름 표면의 윤활성을 향상시키기 위해, 예를 들면 에루크산아미드 등을 윤활제로서 첨가하는 경우가 많지만, 이 경우에는 질소 원자를 포함하는 이온 불순물(암모니아 이온, 질산 이온 및 아질산 이온 등)이 많아진다는 문제점이 있다.
또한, 일반적인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름의 밀도는 0.923 g/㎤ 정도 이하이며, 이러한 필름을 포장용 주머니의 실란트층으로서 사용한 경우, 상기 윤활제 등의 첨가제를 포함하지 않는 경우에는, 필름 표면의 윤활성이 충분히 얻어지지 않는다는 것을 본 발명자들은 연구에 의해 알 수 있었다.
본 발명은, 이러한 기술적 배경에 감안하여 이루어진 것이며, 금속 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 매우 적게 억제됨과 동시에, 충분한 밀봉 강도를 구비하고, 윤활성이 우수한 포장용 적층체 및 이것을 사용한 포장용 주머니체와 반도체 제품 포장용 주머니체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.
[1] 적어도 실란트층을 구비하여 이루어지며,
상기 실란트층은 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 밀도 0.925 내지 0.935 g/㎤의 필름을 포함하고, 상기 필름은 첨가제를 함유하지 않는 것이며,
상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체는, 메탈로센 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 공중합체인 것을 특징으로 하는 포장용 적층체.
[2] 적어도 실란트층을 구비하여 이루어지며,
상기 실란트층은 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 밀도 0.925 내지 0.935 g/㎤의 필름을 포함하고, 상기 필름은 첨가제를 함유하지 않는 것이며,
상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체로서, 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체가 이온 불순물 제거 조작을 거쳐 함유 이온 불순물이 감소 또는 제거된 것이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 포장용 적층체.
[3] 상기 [2]에 있어서, 상기 이온 불순물 제거 조작은, 치글러 촉매와 킬레이트제의 킬레이트화 반응을 이용하여 치글러 촉매 등의 함유 이온 불순물을 감소 또는 제거하는 것인 포장용 적층체.
[4] 상기 [2]에 있어서, 상기 이온 불순물 제거 조작은, 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체의 조립 공정에서의 펠릿화시에 용융 공중합체를 청정 온수 중에서 절단하는 조작을 행함으로써, 치글러 촉매 등의 함유 이온 불순물을 감소 또는 제거하는 것인 포장용 적층체.
[5] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 상기 실란트층을 구성하는 필름의 밀도가 0.928 내지 0.933 g/㎤인 포장용 적층체.
[6] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 포장용 적층체를 사용하며, 상기 포장용 적층체의 실란트층이 최내층이 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 포장용 주머니체.
[7] 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 포장용 적층체를 사용하며, 상기 포장용 적층체의 실란트층이 최내층이 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 재료 제품 포장용 주머니체.
<발명의 효과>
[1]의 발명에서 실란트층은, 메탈로센 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유한 필름을 포함하기 때문에, 열 밀봉이 가능함과 동시에, 충분한 밀봉 강도가 얻어지게 된다. 따라서, 예를 들면 본 발명의 적층체를 사용하여 포장용 주머니체를 제조하면, 전자 재료 제품을 밀봉 포장한 상태로 항공기의 화물실 내에서 상공의 저기압 상태가 됨으로써, 포장용 주머니체가 팽창된 상태가 되어도, 주머니체의 밀봉부로부터 파열될 염려가 없다. 또한, 실란트층을 구성하는 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체는, 메탈로센 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 공중합체이며, 실란트층은 첨가제를 함유하지 않기 때문에, 금속 이온 및 무기 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 매우 적고, 포장 대상물에 이온 불순물이 이행되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면 본 발명의 적층체를 사용하여 포장용 주머니체를 제조하여 전자 재료 제품을 포장하면, 이 전자 재료 제품에 이온 불순물이 이행되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실란트층을 구성하는 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 필름의 밀도가 0.925 내지 0.935 g/㎤의 범위로 설정되어 있기 때문에, 윤활성이 우수함과 동시에 적절한 유연성을 갖게 되며, 이에 따라 포장 작업성을 충분히 향상시킬 수 있다. 또한, 이 [1]의 발명에서는, 이온 불순물 제거 조작을 행하지 않아도 실란트층에서의 이온 불순물의 함유량을 적게 할 수 있기 때문에, 생산성이 우수하고 비용도 감소시킬 수 있다.
[2]의 발명에서 실란트층은, 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유한 필름을 포함하기 때문에, 열 밀봉이 가능함과 동시에, 충분한 밀봉 강도가 얻어지게 된다. 따라서, 예를 들면 본 발명의 적층체를 사용하여 포장용 주머니체를 제조하면, 전자 재료 제품을 밀봉 포장한 상태로 항공기의 화물실 내에서 상공의 저기압 상태가 됨으로써, 포장용 주머니체가 팽창된 상태가 되어도, 주머니체의 밀봉부로부터 파열될 염려가 없다. 또한, 실란트층을 구성하는 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체는, 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체가 이온 불순물 제거 조작을 거쳐 함유 이온 불순물이 감소 또는 제거된 것을 포함하며, 실란트층은 첨가제를 함유하지 않기 때문에, 금속 이온 및 무기 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 매우 적고, 포장 대상물에 이온 불순물이 이행되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면 본 발명의 적층체를 사용하여 포장용 주머니체를 제조하여 전자 재료 제품을 포장하면, 이 전자 재료 제품에 이온 불순물이 이행되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실란트층을 구성하는 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 필름의 밀도가 0.925 내지 0.935 g/㎤의 범위로 설정되어 있기 때문에, 윤활성이 우수함과 동시에 적절한 유연성을 갖게 되며, 이에 따라 포장 작업성을 충분히 향상시킬 수 있다.
[3]의 발명에서 이온 불순물 제거 조작은, 치글러 촉매와 킬레이트제의 킬레이트화 반응을 이용하여 치글러 촉매 잔사 등의 함유 이온 불순물을 감소 또는 제거하기 때문에, 이온 불순물을 충분히 제거할 수 있다.
[4]의 발명에서 이온 불순물 제거 조작은, 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체의 조립 공정에서의 펠릿화시에 용융 공중합체를 청정 온수 중에서 절단하는 조작을 행함으로써, 치글러 촉매 잔사 등의 함유 이온 불순물을 감소 또는 제거하기 때문에, 이온 불순물을 충분히 제거할 수 있다.
[5]의 발명에서는, 실란트층을 구성하는 필름의 밀도가 0.928 내지 0.933 g/㎤이기 때문에, 윤활성을 더욱 향상시킬 수 있음과 동시에 적절한 유연성을 구비시킬 수 있으며, 이에 따라 포장 작업성을 더욱 향상시킬 수 있다.
[6]의 발명에서는 충분한 밀봉 강도가 얻어지게 되며, 따라서 예를 들면 전자 재료 제품을 포장한 상태로 항공기의 화물실 내에서 상공의 저기압 상태가 됨으로써, 포장용 주머니체가 팽창된 상태가 되어도, 주머니체의 밀봉부로부터 파열될 염려가 없다. 또한, 실란트층은 금속 이온 및 무기 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 매우 적기 때문에, 포장 대상물에 이온 불순물이 이행되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실란트층을 구성하는 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 필름의 밀도가 0.925 내지 0.935 g/㎤의 범위로 설정되어 있기 때문에, 윤활성이 우수함과 동시에 적절한 유연성을 갖게 되며, 이에 따라 포장 작업성을 충분히 향상시킬 수 있다.
[7]의 발명에서는 충분한 밀봉 강도가 얻어지게 되며, 따라서 전자 재료 제품을 포장한 상태로 항공기의 화물실 내에서 상공의 저기압 상태가 됨으로써, 포장용 주머니체가 팽창된 상태로 되어도, 주머니체의 밀봉부로부터 파열될 염려가 없다. 또한, 실란트층은 금속 이온 및 무기 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 매우 적기 때문에, 전자 재료 제품에 이온 불순물이 이행되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실란트층을 구성하는 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 필름의 밀도가 0.925 내지 0.935 g/㎤의 범위로 설정되어 있기 때문에, 윤활성이 우수함과 동시에 적절한 유연성을 갖게 되며, 이에 따라 포장 작업성을 충분히 향상시킬 수 있다.
[도 1] 본 발명의 한 실시 형태에 따른 포장용 적층체를 나타내는 단면도이다.
[도 2] 본 발명의 포장용 적층체의 다른 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
[도 3] 본 발명의 한 실시 형태에 따른 포장용 주머니체를 폐쇄된 상태로 나타내는 정면도이다.
[도 4] 본 발명의 한 실시 형태에 따른 포장용 주머니체의 사용 상태를 나타내는 사시도이다.
[도 5] 본 발명에 따른 포장용 적층체의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 6] 다른 실시 형태에 따른 포장용 주머니체를 폐쇄된 상태로 나타내는 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1…포장용 적층체
2…실란트층
3…기재층
4…표면층
5…중간층
6…접착제층
10…포장용 주머니체
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
본 발명에 따른 포장용 적층체 (1)의 한 실시 형태를 도 1에 도시한다. 이 포장용 적층체 (1)은, 기재층 (3)과 실란트층 (2)를 구비하여 이루어지는 것이며, 본 실시 형태에서 상기 기재층 (3)은, 표면층 (4)와 중간층 (5)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서 상기 각층 (2), (4), (5)는, 접착제(도시 생략)에 의한 건식 적층법에 의해 접합되어 있다.
상기 실란트층 (2)는, 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 밀도 0.925 내지 0.935 g/㎤의 필름을 포함하며, 상기 필름은 첨가제(윤활제, 블록킹 방지제, 대전 방지제, 산화 방지제 및 자외선 흡수제 등)를 함유하지 않는 것이다. 또한, 상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체는, (a) 메탈로센 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 공중합체이거나, 또는 (b) 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체가 이온 불순물 제거 조작을 거쳐 함유 이온 불순물이 감소 또는 제거된 것을 포함한다.
이와 같이, 본 발명에서는 상기 실란트층 (2)가 메탈로센 촉매 또는 치글러 촉매를 중합 촉매로 시용하여 제조된 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 필름을 포함하기 때문에, 열 밀봉이 가능함과 동시에, 충분한 밀봉 강도가 얻어지게 되며, 따라서 예를 들면 본 발명의 적층체 (1)을 사용하여 포장용 주머니체 (10)을 제조하면, 전자 재료 제품을 포장한 상태로 항공기의 화물실 내에서 상공의 저기압 상태가 됨으로써, 포장용 주머니체 (10)이 팽창된 상태가 되어도, 주머니체 (10)의 밀봉부로부터 파열될 우려가 없다.
또한, 상기 실란트층 (2)는, 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 밀도 0.925 내지 0.935 g/㎤의 필름을 포함하기 때문에, 실란트층 (2)는 윤활성이 우수함과 동시에 적절한 유연성을 갖게 되며, 따라서 포장 대상물을 포장할 때의 포장 작업성을 충분히 향상시킬 수 있다. 밀도가 0.925 g/㎤ 미만이면, 윤활성이 충분하지 않고 포장 작업성이 저하된다. 한편, 밀도가 0.935 g/㎤를 초과하면, 적층체 (1)의 탄력이 지나치게 강해져 오히려 포장 작업성이 저하되며, 포장 주머니가 투명체인 경우에는 투명성(내부의 시인성)도 저하된다. 또한, 열 밀봉 온도도 높아진다. 그 중에서도, 상기 실란트층 (2)를 구성하는 필름의 밀도는 0.928 내지 0.933 g/㎤인 것이 바람직하다.
또한, 실란트층 (2)를 구성하는 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체는, 메탈로센 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 공중합체이거나, 또는 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체가 이온 불순물 제거 조작을 거쳐 함유 이온 불순물이 감소 또는 제거된 것이기 때문에, 금속 이온 및 무기 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 매우 적고, 포장 대상물(전자 재료 제품 등)에 이온 불순물이 이행되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 실란트층 (2)는 첨가제를 함유하지 않기 때문에, 이온 불순물의 함유량을 충분히 감소시킬 수 있다. 예를 들면 본 발명의 적층체 (1)을 사용하여 포장용 주머니체 (10)을 제조하여 전자 재료 제품을 포장하면, 이 전자 재료 제품에 이온 불순물이 이행되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 메탈로센 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조한 경우 이온 불순물의 함유량이 매우 줄어드는 것은, 이 메탈로센 촉매의 전이 금속당 촉매 활성이 종래의 고체계 불균일 촉매(멀티 사이트계)에 비해 각별히 향상된 것이며, 소량의 촉매 사용량으로 충분한 촉매 활성이 얻어져 메탈로센 촉매의 사용량이 매우 적기 때문이다.
상기 메탈로센 촉매로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 시클로펜타디엔환 2개와 각종 전이 금속으로 구성된 비스시클로펜타디에닐 착염 (C5H5)2M 등을 들 수 있다. 상기 비스시클로 펜타디에닐 착염을 구성하는 전이 금속 M으로서는, 예를 들면 Zr, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Mo, Ru, Rh, Lu, Ta, W, Os 및 Ir 등을 들 수 있다.
상기 치글러 촉매는, 주기율표 제I, II 및 III족 금속 유기 화합물과, 제IV, V, VI, VII 및 VIII족의 금속 화합물의 조합을 포함하는 촉매이며, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 담체에 담지된 Ti 염화물과 유기 알루미늄 화합물을 포함하는 촉매 등을 들 수 있다.
상기 이온 불순물 제거 조작으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이온 불순물을 화학적 수법으로 감소 또는 제거하는 방법, 이온 불순물을 물리적 수법으로 감소 또는 제거하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 화학적 수법으로 감소 또는 제거하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 치글러 촉매와 킬레이트제의 킬레이트화 반응을 이용하여 치글러 촉매 잔사 등의 함유 이온 불순물을 감소 또는 제거하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 킬레이트제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 아세틸아세톤 및 산화프로필렌 등을 예시할 수 있다.
상기 물리적 수법으로 감소 또는 제거하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체의 조립 공정에서의 펠릿화시에 용융 공중합체를 청정 온수(예를 들면 50 내지 80 ℃의 온수) 중에서 절단하는 조작을 행함으로써, 치글러 촉매 잔사 등의 함유 이온 불순물을 감소 또는 제거하는 방법(함유 이온 불순물이 온수 중에 용출됨으로써 제거됨) 등을 들 수 있다. 상기 절단은, 예를 들면 고속 회전칼에 의해 행한다.
상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체의 α올레핀으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 부텐-1, 펜텐-1, 3-메틸부텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1 및 옥텐-1로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 α올레핀 등이 사용된다.
상기 실란트층 (2)에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위이면, 상술한 특징을 구비한 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체 이외의 다른 수지를 혼합시킬 수 있다. 단, 상기 실란트층 (2)에서의 이온 불순물의 함유량을 충분히 감소시키는 관점에서, 상기 실란트층 (2)는 상술한 특징을 구비한 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체만을 포함하는 구성(첨가제도 미첨가)이 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 포장용 적층체 (1)은, 상술한 특징을 구비한 실란트층 (2)와, 상기 실란트층 (2)에 적층된 기재층 (3)을 구비한 구성을 포함한다. 상기 기재층 (3)은 적어도 표면층 (4)를 구비하고 있으며, 필요에 따라 추가로 1층 또는 2층 이상의 중간층 (5)를 구비한 구성이 이용되지만, 특별히 이들 예시한 적층 구성으로 한정되지 않는다.
상기 표면층 (4)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 광 차폐성, 산소 가스 배리어성 및 수증기 배리어성 등을 갖는 배리어성 필름을 포함하는 층 등을 들 수 있다. 상기 표면층 (4)로서는, 본 발명의 적층체 (1)을 포함하는 포장용 주머니체 (10)에 수납한 포장 대상물을 확인할 수 있다는 점에서, 투명한 것이 바람직하다. 또한, 포장 대상물이 빛에 의한 영향을 받기 쉬운 경우에는, 광 차폐성을 갖는 배리어성 필름을 사용한다.
상기 표면층 (4)로서, 투명성 및 산소 가스 배리어성을 필요로 할 때에는, 예를 들면 산화규소나 금속 산화물이 증착된 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 2축 연신 폴리프로필렌(PP) 필름 및 2축 연신 폴리아미드 필름 등 이외에, 폴리염화비닐리덴이나 폴리비닐알코올을 코팅한 2축 연신 PET 필름, 2축 연신 PP 필름, 나아가서는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 비누화물의 필름, 폴리비닐알코올 필름 및 폴리카르보네이트 필름 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 표면층 (4)로서, 광 차폐성 및 산소 가스 배리어성을 필요로 할 때에는, 예를 들면 알루미늄박, 알루미늄박이 점착된 2축 연신 PET 필름, 2축 연신 PP 필름, 나아가서는 금속 알루미늄이 증착된 2축 연신 PET 필름 및 2축 연신 PP 필름 등을 사용할 수 있다.
상기 중간층 (5)는, 주로 적층체 (1)의 기계적 강도(천공 강도) 및 각종 배리어성을 보충하기 위한 층이다. 이 중간층 (5)에 사용되는 필름으로서는, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드(나일론-6 및 나일론-6,6 등), 셀룰로오스아세테이트, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 비누화물, 폴리카르보네이트 등의 플라스틱의 연신 또는 미연신 필름, 종이 및 알루미늄박 등을 들 수 있다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 각층 (2), (4), (5)를 접착제층 (6)으로 접착 일체화한 구성을 이용할 수도 있다. 이 접착제층 (6)은 열가소성 수지, 예를 들면 폴리에틸렌 필름에 의한 용융 압출층(PE 압출층)에 의해 형성되어 있다. 이 접착제층 (6)을 이용한 도 2에 도시한 구성의 포장용 적층체 (1)은, 도 1에 도시한 구성에 비해 적층체 자체가 유연성을 갖게 된다. 적층체 (1)을 포함하는 포장용 주머니체 (10)에 수납하는 포장 대상물이 전자 재료 제품인 경우에는, 접착제나 접착제층 (6)으로서 실리카를 포함하지 않는 비실리카형인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 각층 (2), (4), (5)를 적층할 때, 각층의 표면에 오존 처리 등의 접착성을 향상시키기 위한 처리를 실시할 수도 있다.
본 발명의 포장용 적층체 (1)에서의 구체적인 층 구성을 이하에 열거하지만, 층 구성은 특별히 이들 예시한 것으로 한정되지 않는다. 또한, 층 구성에서의 "AC" 표시는, 앵커 코팅되어 있는 것을 나타낸다.
[알루미늄박을 사용한 구성]
ㆍ나일론(표면층)/AC/PE 압출층(접착제층)/알루미늄박(중간층)/AC/PE 압출층(접착제층)/실란트층
ㆍ나일론(표면층)/알루미늄박(중간층)/AC/PE 압출층(접착제층)/실란트층
ㆍPET(표면층)/알루미늄박(중간층)/나일론(중간층)/AC/PE 압출층(접착제층)/실란트층.
[알루미늄박을 설치하지 않는 구성]
ㆍ나일론(표면층)/AC/PE 압출층(접착제층)/실란트층
ㆍPET(표면층)/AC/PE 압출층(접착제층)/실란트층
ㆍPET(표면층)/나일론(중간층)/AC/PE 압출층(접착제층)/실란트층
ㆍ 투명 배리어 피막 부착 PET(표면층)/AC/PE 압출층(접착제층)/실란트층
ㆍ투명 배리어 피막 부착 PET(표면층)/나일론(중간층)/AC/PE 압출층(접착제층)/실란트층.
이어서, 상기 포장용 적층체 (1)을 사용하여 구성된 본 발명의 포장용 주머니체 (10)의 한 실시 형태를 도 3, 4에 도시한다. 이 포장용 주머니체 (10)은, 펼치면 대략 입방체상의 주머니체가 되는 것이며(도 4 참조), 측면 필름 (21), (22)와, 거싯(Gusset) 측면 필름 (23), (24)를 구비하여 이루어지며, 이들 필름 (21), (22), (23), (24)는, 모두 본 발명의 포장용 적층체 (1)을 포함한다. 포장용 적층체 (1)의 실란트층 (2)가 내층(내측)이 되도록 배치되어 있다.
상기 포장용 주머니체 (10)에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 측면 필름 (21)과, 안쪽으로 접힌 거싯 측면 필름 (23)이 각각의 측연부에서 열 밀봉에 의해 용착되어 밀봉부 (25)가 형성되는 한편, 측면 필름 (22)와, 안쪽으로 접힌 거싯 측면 필름 (23)이 각각의 측연부에서 열 밀봉에 의해 용착되어 밀봉부가 형성되어 있다. 또한, 측면 필름 (21)과, 안쪽으로 접힌 거싯 측면 필름 (24)가 각각의 측연부에서 열 밀봉에 의해 용착되어 밀봉부 (26)이 형성되는 한편, 측면 필름 (22)와, 안쪽으로 접힌 거싯 측면 필름 (24)가 각각의 측연부에서 열 밀봉에 의해 용착되어 밀봉부가 형성되어 있다.
상기 포장용 주머니체 (10)의 바닥부에서 상기 측면 필름 (21), (22)는, 각각 거싯 측면 필름 (23), (24)와 주머니의 단방향에 따라 직선상으로 열 밀봉되어 바닥부 밀봉부 (27)이 형성되어 있다(도 3 참조). 또한, 거싯 측면 필름 (23), (24)가 개재하지 않는 저변 중앙부 (28)에서는 상기 측면 필름 (21)과 측면 필름 (22)가 열 밀봉에 의해 용착되어 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 저변 중앙부 (28)의 근방으로부터 경사진 오른쪽 상측에 측연부까지 향하는 선과, 상기 바닥부 밀봉부 (27)과, 상기 밀봉부 (25)로 둘러싸인 부분이 대략 삼각형상으로 열 밀봉되어 있다. 마찬가지로, 상기 저변 중앙부 (28)의 근방으로부터 경사진 왼쪽 상측에 측연부까지 향하는 선과, 상기 바닥부 밀봉부 (27)과, 상기 밀봉부 (26)으로 둘러싸인 부분이 대략 삼각형상으로 열 밀봉되어 있다. 이러한 대략 삼각형상의 열 밀봉부가 형성됨으로써, 주머니체 (10)의 저면이 사각형상으로 펼쳐지기 쉽게 되어 있다. 상기 대략 삼각형상의 열 밀봉부에는 줄무늬상의 비밀봉부 (29)가 형성되어 있다. 이러한 줄무늬상의 비밀봉부 (29)의 존재에 의해 물결치는 현상을 억제할 수 있다.
또한, 상기 바닥부 밀봉부 (27)의 양쪽 말단측의 위치에 각각 원형상의 스폿 밀봉 (30), (30)이 형성되어 있으며, 이러한 스폿 밀봉의 형성에 의해 거싯 측면 필름 (23)끼리 및 거싯 측면 필름 (24)끼리 용착되어 있다. 이에 따라 주머니체 (10)을 대략 입방체상으로 펼치기 쉽게 되어 있다. 또한, (31)은, 개봉 작업을 용이화하기 위한 절결부이다.
상기 포장용 주머니체 (10)은 본 발명의 포장용 적층체 (1)을 사용하여 구성되어 있기 때문에, 충분한 밀봉 강도가 얻어지며, 따라서 예를 들면 내부에 포장 대상물(예를 들면 전자 재료 제품)을 포장한 상태로 항공기의 화물실 내에 적재되어 상공에서 저기압 상태가 됐을 때, 포장용 주머니체가 팽창된 상태가 되어도 주머니체 (10)의 밀봉부가 파열될 우려가 없다. 또한, 실란트층 (2)는 금속 이온 및 무기 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 매우 적기 때문에, 내부의 포장 대상물(예를 들면 전자 재료 제품)에 이온 불순물이 이행되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실란트층 (2)를 구성하는 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 필름의 밀도가 0.925 내지 0.935 g/㎤의 범위로 설정되어 있기 때문에, 윤활성이 양호할 뿐만 아니라 적절한 유연성을 갖고, 포장 작업성이 우수하다.
또한, 본 발명의 포장용 적층체 (1)은, 실란트층 (2)에서의 이온 불순물의 함유량이 매우 적기 때문에, 전자 재료 제품(실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼 및 하드 디스크 자성 재료 등, 이들 전자 재료 제품으로 가공되기 전의 각종 전자 재료도 포함됨)의 포장재로서 바람직하지만, 특별히 이러한 용도로 한정되지 않는다. 예를 들면, 의료용 포장재, 기타 청정성이 요구되는 분야에서 사용되는 포장재로서 사용된다.
또한, 본 발명에 따른 포장용 주머니체 (10)은, 실란트층 (2)에서의 이온 불순물의 함유량이 매우 적기 때문에, 전자 재료 제품(실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼 및 하드 디스크 자성 재료 등, 이들 전자 재료 제품으로 가공되기 전의 각종 전자 재료도 포함됨) 포장용 주머니로서 바람직하지만, 특별히 이러한 용도로 한정되지 않는다. 예를 들면, 의료용 포장 주머니, 기타 청정성이 요구되는 분야에서 사용되는 포장 주머니로서 사용된다.
또한, 본 발명에 따른 포장용 주머니체 (10)은, 도 3, 4에 도시한 형상으로 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 포장용 적층체 (1)이 사용되어 실란트층 (2)가 최내층이 되어 있는 것이면, 어떠한 형상이어도 상관없다. 예를 들면, 도 6에 도 시한 바와 같은 삼방대(三方袋)로 구성될 수도 있다.
이어서, 본 발명의 구체적 실시예에 대하여 설명한다.
<실시예 1>
도 5에 도시한 바와 같이, 고압법 저밀도 폴리에틸렌(멜트 플로우레이트 4 g/10분)을 포함하는 두께 20 ㎛의 필름상 용융 수지(온도 300 ℃) (6)을 하측을 향해 압출하는 한편, 도면 좌측으로부터 앵커 코팅된 15 ㎛ 두께의 2축 연신 나일론 필름 (3)을 공급하면서, 도면 우측으로부터 40 ㎛ 두께의 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 포함하는 필름(실란트층) (2)를 공급하고, 이들 (2), (3) 사이에 상기 필름상 용융 수지(PE 압출층) (6)을 한 쌍의 가압 롤로 끼워 적층하여, 포장용 적층체 (1)을 얻었다.
상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체(실란트층) (2)로서는, 비스시클로펜타디에닐지르코늄 착염(메탈로센 촉매)을 사용하여 제조된 밀도 0.926 g/㎤의 직쇄상 에틸렌-(헥센-1) 공중합체(첨가제 미첨가)를 사용하였다.
상기 포장용 적층체 (1)을 주머니 제조 장치에 공급하여 도 3에 도시한 포장용 주머니체(거싯 투명 주머니) (10)을 제조하였다. 도 3에서, 폭(횡폭) 외부 치수는 275 ㎜, 길이(상하 방향의 길이)는 600 ㎜였다. 또한, 거싯 측면 필름 (23), (24)의 폭은 모두 260 ㎜였다. 또한, 측면 밀봉부 (25), (26)의 밀봉 폭은 10 ㎜였으며, 바닥부 밀봉부 (27)의 밀봉 폭도 10 ㎜였다.
<실시예 2, 3, 비교예 1 내지 3>
상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체(실란트층) (2)로서, 비스시클로펜타디에닐지르코늄 착염(메탈로센 촉매)을 사용하여 제조된 표 1에 나타낸 밀도를 갖는 직쇄상 에틸렌-(헥센-1) 공중합체(첨가제 미첨가)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 포장용 주머니체 (10)을 제조하였다.
<실시예 4>
상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체(실란트층) (2)로서, 비스시클로펜타디에닐지르코늄 착염(메탈로센 촉매)을 사용하여 제조된 밀도 0.929 g/㎤의 직쇄상 에틸렌-(부텐-1) 공중합체(첨가제 미첨가)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 포장용 주머니체 (10)을 제조하였다.
<실시예 5, 6, 비교예 6, 7>
상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체(실란트층) (2)로서, 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 표 2에 나타낸 밀도를 갖는 직쇄상 에틸렌-(헥센-1) 공중합체(첨가제 비함유)(이온 불순물 제거 조작을 거쳐 함유 이온 불순물이 감소된 것)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 포장용 주머니체 (10)을 제조하였다.
상기 치글러 촉매로서는, 마그네슘 화합물에 4염화 티탄을 복합하여 이루어지는 고체 촉매와 트리이소부틸알루미늄을 포함하는 촉매를 사용하였다. 또한, 상기 직쇄상 에틸렌-(헥센-1) 공중합체는, 중합 후에 치글러 촉매와, 아세틸아세톤(킬레이트제)의 킬레이트화 반응을 이용하여 치글러 촉매 잔사 등의 함유 이온 불순물이 감소된 것이다.
<실시예 7, 8, 비교예 8, 9>
상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체(실란트층) (2)로서, 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 표 2에 나타낸 밀도를 갖는 직쇄상 에틸렌-(헥센-1) 공중합체(첨가제 미첨가)(이온 불순물 제거 조작을 거쳐 함유 이온 불순물이 감소된 것)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 포장용 주머니체 (10)을 제조하였다.
상기 치글러 촉매로서는, 마그네슘 화합물에 4염화 티탄을 복합하여 이루어지는 고체 촉매와 트리이소부틸알루미늄을 포함하는 촉매를 사용하였다. 또한, 상기 직쇄상 에틸렌-(헥센-1) 공중합체는, 중합 후에 공중합체의 조립 공정에서의 펠릿화시에 용융 공중합체를 청정 온수(60 ℃) 중에서 고속 회전칼에 의해 절단하는 조작을 행함으로써, 치글러 촉매 잔사 등의 함유 이온 불순물이 감소된 것이다.
<비교예 4>
상기 실란트층 (2)로서, 반감기가 170 ℃인 과산화물계 라디칼 개시제를 사용한 고압 라디칼 중합법에 의해 제조된 멜트 플로우레이트가 1 g/10분인 밀도 0.920 g/㎤의 저밀도 폴리에틸렌 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 포장용 주머니체 (10)을 제조하였다.
<비교예 5>
상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체(실란트층) (2)로서, 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 밀도 0.922 g/㎤의 직쇄상 에틸렌-(부텐-1) 공중합체(윤활제로서 에루크산아미드 함유)(이온 불순물 제거 조작이 이루어지지 않은 것) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 포장용 주머니체 (10)을 제조하였다. 상기 치글러 촉매로서는, 마그네슘 화합물에 4염화 티탄을 복합하여 이루어지는 고체 촉매와 트리이소부틸알루미늄을 포함하는 촉매를 사용하였다.
상기한 바와 같이 하여 얻어진 주머니에 대하여 하기 평가법에 의해 각종 평가를 행하였다. 이들 결과를 표 1 내지 4에 나타낸다.
<밀봉 강도 측정법>
주머니체 (10)의 측면 밀봉부 (25), 측면 밀봉부 (26) 및 바닥부 밀봉부 (27)의 각 4 부분씩 합계 12 부분의 밀봉 강도를 측정하여, 그 평균값을 밀봉 강도로 하였다. 밀봉 강도는, 인장력 시험기를 사용하여 크로스헤드 속도 100 ㎜/분으로 밀봉부를 박리하고, 이때의 박리 강도를 밀봉 강도로 하였다.
<포장 작업성 평가법>
직경 200 ㎜의 실리콘 웨이퍼를 25매 수납한 폴리프로필렌제 수납 케이스를 포장용 주머니체로 포장할 때의 포장 작업성을 하기 판정 기준에 기초하여 평가하였다.
(판정 기준)
"◎"…포장용 주머니체가 적절한 탄력과 유연성을 가짐과 동시에, 포장용 주머니체의 실란트층과 수납 케이스가 접촉하여도 윤활성이 양호하고, 포장용 주머니체의 탄력도 적당하며, 포장 작업을 매우 원활하게 행할 수 있다.
"○"…포장용 주머니체의 실란트층과 수납 케이스가 접촉하여도 어느 정도 양호한 윤활성이 얻어지며, 포장 작업을 원활하게 행할 수 있다.
"×"…포장용 주머니체의 실란트층과 수납 케이스가 접촉했을 때의 윤활성이 악화되었기 때문에, 또는 포장용 주머니체의 탄력이 지나치게 강하기 때문에, 포장 작업을 원활하게 행할 수 없다.
<이온 불순물 함유량의 평가법>
포장용 주머니체 (10) 내부에 순수 1000 ㎖를 넣고(주머니체 실란트층의 2500 ㎠의 면적에 접촉하도록), 2분간 흔들어 접촉 추출을 행한 후, 소정량을 샘플링하여 이온 불순물의 추출량의 분석을 행하였다. 염소 이온, 질산 이온, 황산 이온 및 암모니아 이온에 대해서는 이온 크로마토그래피로 정량 측정하고, 금속 이온에 대해서는 ICP/MS 분석으로 정량하였다. 이온 크로마토그래프 분석에는 다이오넥스제의 DX300/DX500을 사용하고, ICP/MS 분석에는 세이코 인스트루먼트 가부시끼가이샤제의 SPG-9000을 사용하였다.
표로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 8의 포장용 적층체 및 주머니체는, 충분한 밀봉 강도를 구비함과 동시에, 금속 이온 및 무기 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 매우 적게 억제되고, 포장 작업성도 우수하였다.
이에 비해, 비교예 1 내지 3, 6, 7, 8, 9의 포장용 적층체 및 주머니체는, 포장 작업성이 불충분하였다. 또한, 비교예 4의 포장용 적층체 및 주머니체는, 충분한 밀봉 강도가 얻어지지 않았다. 또한, 비교예 5의 포장용 적층체 및 주머니체는, 금속 이온 및 무기 이온 등의 이온 불순물의 함유량이 많았다.
이 출원은, 2004년 11월 10일 출원된 일본 특허 출원 특원 제2004-326083호의 우선권 주장을 따르는 것이며, 그 개시 내용은 본원의 일부를 구성하는 것이다.
여기서 사용된 용어 및 설명은, 본 발명에 따른 실시 형태를 설명하기 위해서 사용된 것이며, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명은, 청구의 범위 내이면, 그 취지를 일탈하지 않는 한 어떠한 설계적 변경도 허용한다.
본 발명의 포장용 적층체 및 포장용 주머니체는, 예를 들면 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼 및 하드 디스크 등이 장전된 웨이퍼 케이스 등의 전자 재료 제품을 포장하는 데 사용되며, 의료용 포장 주머니, 기타 청정성이 요구되는 분야에서 사용되는 포장 주머니로서 사용된다.
Claims (7)
- 적어도 실란트층을 구비하여 이루어지는 포장용 적층체를 사용하며, 상기 포장용 적층체의 실란트층이 최내층이 되도록 구성된 전자 재료 제품 포장용 주머니체이며,전자 재료 제품을 수납한 수지제 수납 케이스를 포장하는 데 사용되고,상기 실란트층은, 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 밀도 0.925 내지 0.935 g/㎤의 필름을 포함하고, 상기 필름은 첨가제를 함유하지 않는 것이며,상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체는, 메탈로센 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 공중합체인 것을 특징으로 하는 전자 재료 제품 포장용 주머니체.
- 적어도 실란트층을 구비하여 이루어지는 포장용 적층체를 사용하며, 상기 포장용 적층체의 실란트층이 최내층이 되도록 구성된 전자 재료 제품 포장용 주머니체이며,전자 재료 제품을 수납한 수지제 수납 케이스를 포장하는 데 사용되고,상기 실란트층은, 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체를 함유하여 이루어지는 밀도 0.925 내지 0.935 g/㎤의 필름을 포함하고, 상기 필름은 첨가제를 함유하지 않는 것이며,상기 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체로서, 치글러 촉매를 중합 촉매로 사용하여 제조된 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체가 이온 불순물 제거 조작을 거쳐 함유 이온 불순물이 감소 또는 제거된 것이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 전자 재료 제품 포장용 주머니체.
- 제2항에 있어서, 상기 이온 불순물 제거 조작은, 치글러 촉매와 킬레이트제의 킬레이트화 반응을 이용하여 치글러 촉매 등의 함유 이온 불순물을 감소 또는 제거하는 것인 전자 재료 제품 포장용 주머니체.
- 제2항에 있어서, 상기 이온 불순물 제거 조작은, 직쇄상 에틸렌-α올레핀 공중합체의 조립 공정에서의 펠릿화시에 용융 공중합체를 청정 온수 중에서 절단하는 조작을 행함으로써, 치글러 촉매 등의 함유 이온 불순물을 감소 또는 제거하는 것인 전자 재료 제품 포장용 주머니체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실란트층을 구성하는 필름의 밀도가 0.928 내지 0.933 g/㎤인 전자 재료 제품 포장용 주머니체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 항공 운송용으로서 사용되는 전자 재료 제품 포장용 주머니체.
- 삭제
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