私が包装用フィルムの研究開発に着手したのは、昭和50年初頭からであるが、それ以前からプラスチックフィルムはゴミ袋、重袋、お菓子の包装などに使用され、プラスチック容器はHDPE製シャンプーボトルや食品トレイなどに使用されていた。私の最初の研究はレジ袋を紙からプラスチックにするため、樹脂および成形法の研究開発であった。機械メーカーの協力もあり、バランスした物性のフィルムを安定して成形する方法を見出すことができ、プラスチック製のレジ袋化に成功し、今では多く使用されているが、これは日本発のフィルムである。
その後、昭和56年に高分子加工の研究のためにアメリカに留学した時に驚いたのは、牛乳瓶がHDPE製のガロン缶で販売され、飲料用ボトルはPETが多く使用されていて、プラスチック製の容器が主流で、軽くて持ち運びも便利な容器が使用されていることだった。日本ではまだPETボトルが市場に出回っていない頃で、ガラス瓶が多かった記憶がある。軽くて、透明で、割れにくいPETボトルは日本でも、将来、使用するべきであると強く感じたことが印象に残っている。その後、かなり遅れて日本でも小型PETボトルの使用が解禁になっている。
それから、約35年が過ぎ、今やプラスチックはお菓子や繊維包装からレトルトパウチ、詰め替え用パウチ、電子レンジで温めるだけの食品用フィルム、金属缶分野へも出始め、飲料用PETボトルだけではなく、ワイン、日本酒、焼酎、ウイスキーなどのお酒類もバリアPETボトルで販売されるようになってきた。包装分野では食品包装だけでなく、携帯電話に代表されるモバイル機器から電気自動車（EV）用の電池パッケージ、医薬品包装に至るまで、膨大な量の包装フィルム・容器が使用され、日常生活する上で、プラスチック製品はなくてはならない存在になっている。
日本の核家族化が進み、高年齢化、一人暮らし、食事にかける時間の短縮化などの環境の変化で食生活も大きく様変わりし、それに伴い、プラスチックの使用量も多くなっている。これにはプラスチック材料において高度できめ細かな技術開発が長年に渡って、行われてきたためである。
食品の長期寿命化は、スーパーやコンビニなどで食品の長期保存できる要望が高く、膨大な食品ロスの低減に繋がる。電子レンジ使用可能で、中身が見えてバリア性がある包装材料で、金属缶に近いレベルまでバリア性を達成できれば、賞味期限を長く伸ばせ、無駄を減少でき、食品、弁当、飲料分野など各種包装や容器への展開が期待できる。一部の用途で、ハイバリアプラスチック容器による金属缶代替の使用も始まっている。キーワードとして、ハイバリア、脱酸素、多層構造など、さらなる技術革新が必要である。
低コストでバリア性が発現する共押出による二軸延伸フィルムやハイバリアボトルが普及すれば、金属缶やガラス瓶の分野を含め、幅広い包装用途にプラスチック製フィルムやボトルが展開できる。今後も益々、プラスチック化の流れが進行するものと考えられ、そのための技術革新が望まれる。また、薬品包装も今後、バリア性の要求が高まることが予想され、モバイル機器用の電池用包装だけでなく、環境問題からガソリン車から電気自動車への流れとなれば、今後Liイオン電池包装の需要の急上昇も期待される。このような分野は高機能なフィルムや容器の商品開発に繋がる。
そこで、本書では機能性包装用容器およびフィルムなどで最近注目されている技術や製品について取り上げ、この分野の製品開発に一線で携わっている方々に、最近のトピックスについてご執筆いただいた。
本書が、読者の今後の技術開発に少しでも役立てば、幸いである。
目次
【総論編】
第1章 機能性包装フィルム・容器の開発と応用 (金井俊孝)
1 はじめに
2 包装・容器の出荷動向およびフィルムの生産動向
3 機能性包装用および医療用フィルム・シート
3.1 PP、PEの包装用延伸フィルム
3.2 バリアフィルム
3.3 易裂性フィルム
3.4 コート、蒸着
3.5 チャック袋 〜易開封性、再利用〜
3.6 医療用フィルム
3.7 電池用ソフトパッケージ 〜電気自動車用・モバイル用Liイオン電池ソフトパッケージ〜
3.8 環境対応フィルム 〜PLAの耐熱化〜
4 機能性包装用プラスチックボトル・容器・缶
4.1 ハイバリアPETボトル
4.2 超臨界ガス発泡を利用した飲料用デザイン性ボトル
4.3 炭酸飲料用PETボトルの軽量化
4.4 高透明PPシートおよび電子レンジ容器
4.5 鮮度保持の醤油容器
4.6 PVDC系高バリア容器
4.7 乳製品の再栓機能と注ぎやすい容器
4.8 金属缶代替プラスチック容器
5 二軸延伸機/二軸延伸評価用試験機
5.1 二軸延伸機
5.2 多層ダイス
5.3 二軸延伸試験機
6 今後の包装フィルム・容器
7 おわりに
【機能性包装容器編】
第2章 機能性包装容器 (細田友則)
1 はじめに
2 副資材による内容物保護技術
3 包装容器の材料と成形加工
3.1 各種プラスチックの特徴
3.2 包装容器の成形方法
4 機能性包装容器の実例
4.1 電子レンジ対応調理容器
4.2 高粘度食品用バリア性ボトル
第3章 電子レンジ用包装容器 (香川幸子)
1 はじめに
2 蒸気抜きパウチ「蒸できパウチ」
3 レーザー蒸気抜き「Flex Steamer」
4 進化したサセプター「易剥離サセプター」
5 調理用パウチ「スマデリバッグ」
第4章 高透明・高剛性PPシートおよび容器 (金井俊孝 / 船木章 / 近藤要)
1 はじめに
2 溶融樹脂膜の外部ヘーズに及ぼす押出スクリュー形状の影響および内部ヘーズに及ぼすダイス内剪断応力の影響
2.1 基本形状による予備評価
2.2 スクリュー形状の最適化
2.3 透明性に与えるダイ内剪断応力の影響
3 高透明性PPシート製造に寄与する因子の解析
3.1 透明性に与える立体規則性の影響
3.2 透明性に与える分子量分布の影響
3.3 透明性に与える透明改質剤としてのL-LDPE添加の影響
4 高透明シートの用途展開
5 おわりに
第5章 多機能を兼ね備えた新容器“スマートカップ” を使用したコンビーフスマートカップシリーズの開発事例
(久保典昭)
1 はじめに
2 製品開発の経緯
3 上記製品で採用した容器の構造説明や利点について
3.1 容器構造による保存性の保持
3.2 電子レンジでの加熱可能
3.3 容器形状
3.4 廃棄性の良さ
4 消費者の評価
5 今後の計画
第6章 イージーオープン性包装材料 (塚原訓)
1 はじめに
2 イージーオープン包装の容器蓋材やフレキシブル包装の市場と動向
3 イージーオープンフィルムの機能性と特徴
4 用途
4.1 PP系容器
4.2 PS系容器
4.3 A-PET系容器
4.4 パウチ品(フレキシブル包装)
5 新製品CMPS301C・CMPS305C
6 おわりに
第7章 アクティブバリア包装・容器 (葛良忠彦)
1 はじめに
2 アクティブバリア包装の原理と技法
3 脱酸素剤・アクティブバリア包材開発の歴史
4 アクティブバリア材の種類とその酸素吸収メカニズムおよび用途
4.1 還元鉄系酸素吸収剤
4.2 アスコルビン酸系酸素吸収剤
4.3 MXD6ナイロン・コバルト塩系酸素吸収剤
4.4 MXD6ナイロン・2重結合系ポリマー・コバルト塩系酸素吸収剤
4.5 2重結合ポリマー・コバルト塩系酸素吸収剤
4.6 ポリエチレン・スチレン系樹脂・触媒系酸素吸収材
4.7 シクロヘキセン基含有ポリマー系酸素吸収剤
4.8 酸化セリウム系酸素吸収剤
第8章 薄膜コーティングPETボトル (中谷正樹)
1 はじめに
2 PETボトルのバリアコーティング技術
2.1 非結晶炭素薄膜
2.2 キリンDLCコーティング技術における成膜方法及び装置
2.3 DLCコートPETボトルの性能
2.4 DLC以外のバリア薄膜
3 バリアコーティングボトルの展開状況
3.1 バリアPETボトルの国内市場
3.2 国内DLCボトル展開状況
4 今後の発展性について
4.1 DLC膜形成技術の発展
4.2 他の薄膜形成技術の発展
4.3 使用容器の発展
5 まとめ
第9章 微細発泡PETボトル (市川健太郎)
1 はじめに
2 微細発泡手法と課題
3 微細発泡PETボトル「Fi-Cell」の成形プロセス
3.1 プリフォーム射出成形(ガス溶解工程)
3.2 プリフォーム再加熱(部分加熱発泡工程)
3.3 延伸・ブロー成形(気泡偏平化工程)
4 微細発泡PETボトル「Fi-Cell」の特徴、性能
4.1 リサイクル性、食品衛生性
4.2 加飾
4.3 遮光
4.4 口部非発泡
4.5 表面平滑
4.6 容器性能
5 着色剤との組合せ
6 おわりに
第10章 再封性包装袋 (南波芳典)
1 はじめに
2 市場動向
3 ジッパーテープ部の設計
3.1 嵌合強度
3.2 嵌合強度の設計思想
3.3 密封性
4 機能性付与
4.1 開封性
4.2 耐熱性・水密性(レトルト分野)
5 意匠性・充填適性付与
5.1 スタンディングパウチ(意匠性確保)
5.2 サイドガセット+平底のパウチ
5.3 サイドガセット・ピロー包装(縦型充填分野)
6 その他再封性
7 今後のパッケージ開発
第11章 医薬品包装と素材開発 (久保田清)
1 はじめに
2 医薬品分野に特有の要望
3 設計プロセス
3.1 品質保護性で留意する事例
3.2 医薬品包装における使用性の配慮
3.3 情報提供についての最近の話題
4 将来の展望
第12章 防腐剤フリー点眼用容器 (川口恵美)
1 はじめに
2 点眼剤の防腐剤としてのベンザルコニウム塩化物と眼表面への影響
3 NP容器 (None Preservative Multi-dose Container) の開発
4 NP容器の微生物汚染に対する評価
4.1 実使用を想定した条件での評価
4.2 菌液を吸引させた条件での評価
4.3 ウサギ涙液を吸引させた条件での評価
5 NP容器を使用した製品における微生物汚染の評価
5.1 評価方法
5.2 結果
5.3 結論
6 おわりに
【機能性包装フィルム編】
第13章 高強度・易裂性・バリアー性を有する二軸延伸ナイロンフィルムの開発 (高重真男)
1 はじめに
2 市場動向
2.1 環境問題に関して
2.2 健康問題に関して
2.3 製品安全法(PL法)に関して
2.4 高齢化社会に対して(便利性に対して)
2.5 CO2低減化(エコロジー)
3 フィルム基材の性能比較
4 二軸延伸ナイロンフィルムの開発経緯
5 二軸延伸ナイロンフィルムの製造方法とフィルム特徴について解析
5.1 引張特性
5.2 衝撃強度特性
5.3 熱水収縮特性の面内依存性
5.4 応力-歪曲線の面内性状評価(S-Sカーブ評価)
5.5 結晶配向評価
5.6 蛍光偏光強度パターン評価(非晶鎖部配向評価)
5.7 製膜方法と物性のまとめ
6 易裂性二軸延伸ナイロンフィルム
6.1 易裂性・直線カット性の発現機構(ユニアスロンTBの技術)
6.2 易裂性発現機構のまとめ
6.3 代表用途例の紹介
7 多層二軸延伸ナイロンフィルム
8 収縮性ナイロンフィルム
9 総括
10 今後の展開
第14章 EVOHを用いたバリア包装材料 (羽田泰彦)
1 はじめに
2 EVOHの基本性能
3 EVOH樹脂を用いた多層共押出フィルム
4 EVOHフィルムを用いた多層ラミネーションフィルム
5 EVOHを用いた多層包装材料
6 EVOH系バリア包装材料の市場・技術動向
6.1 EVOH系共延伸フィルム
6.2 EVOHアルミ出蒸着フィルム
6.3 最内層EVOHフィルム(バリアシーラント)
6.4 耐レトルトフィルム
7 おわりに
第15章 ラミネート用PVDC系延伸フィルム「サラン(R)-UB」 (高木直樹)
1 はじめに
2 サラン(R)-UB開発の経緯
3 サラン(R)-UBの特徴・用途展開
3.1 バランスド・ハイバリア性 (低酸素透過率と低水蒸気透過率の兼備)
3.2 高湿度下でのガスバリア性 (湿度によるガスバリア性への影響)
3.3 高温殺菌性(レトルト適性)
3.4 成形性
3.5 その他の特徴
3.6 サラン(R)-UBの用途例
4 おわりに
第16章 アイオノマー包装フィルム (鈴木薫)
1 はじめに
2 アイオノマーの構造と物性
3 アイオノマーの包装材料フィルムとしての特長
3.1 溶融物性
3.2 固体物性
4 アイオノマーの応用例と今後の展望
第17章 二元蒸着バリアフィルム (沼田幸裕)
1 はじめに
2 二元蒸着フィルム(エコシアール(R))の特徴
3 製造方法
4 ナイロンフィルムへの適用
5 バリア性の向上と機能性の付与
第18章 ハイバリア性透明蒸着フィルム (松井茂樹)
1 はじめに
2 透明蒸着フィルムとは
3 透明蒸着フィルムの製造方法
3.1 PVD(真空蒸着)法
3.2 プラズマCVD法
4 蒸着方式別の透明蒸着膜について
4.1 PVD(真空蒸着)法の蒸着膜
4.2 PE-CVD法の蒸着膜
5 透明蒸着フィルムのハイバリア化技術
6 おわりに
第19章 導電性ポリマーを用いた鮮度保持技術 (迫田幸生)
1 はじめに
2 鮮度保持の手法
2.1 何故冷凍すると長期保管できるのか
2.2 何故冷凍食品が不味く、急速凍結すると良くなるのか
2.3 何故FreshKeepで、高電圧と導電性容器包材を用いるのか
2.4 FreshKeep(導電性フィルムと高電圧印加冷凍)の効果
3 高電圧印加冷凍の歴史
4 FreshKeepの鮮度保持
4.1 FreshKeep設備の例
4.2 導電性包装
5 DuPont賞
第20章 水蒸気透過鮮度保持コーティング剤 (矢倉昇 / 林英樹)
1 はじめに
2 水性アクリル系エマルジョン
3 アクリル系エマルジョンの評価
3.1 透湿度(水蒸気透過性)
3.2 耐水性
3.3 耐油性
3.4 耐ブロッキング性
3.5 臭気
3.6 その他
4 エマルジョンの成膜
5 多層コート(多層塗工)
6 透湿度の制御としてのポリイソブチレンエマルジョンとの併用
7 容器包装の法規制
7.1 日本
7.2 米国
7.3 ヨーロッパ
7.4 中国
8 おわりに
第21章 ポーション容器用PP/EVOH (林七歩才)
1 はじめに
2 EVOH樹脂
3 PP/EVOHの熱成形
3.1 共押出
3.2 熱成形
3.3 回収技術
4 PP/EVOH容器の動向
4.1 市場概況
4.2 <エバールTM>技術開発
4.3 新規用途
5 おわりに
第22章 吸湿・アウトガス除去フィルム (小川達也)
1 はじめに
2 モイストキャッチ(R)
2.1 モイストキャッチ(R)の吸湿性
2.2 モイストキャッチ(R)の種類
2.3 モイストキャッチ(R)の吸湿性能
2.4 モイストキャッチ(R)のアウトガス吸着性能
2.5 モイストキャッチ(R)の溶剤中での吸着性能
2.6 モイストキャッチ(R)の清浄性
3 アウトガス吸着機能フィルム「オージーキャッチ®」
3.1 オージーキャッチ(R)の特徴
3.2 オージーキャッチ(R)の吸着性
4 複合化フィルム
5 包装形態例
6 機能性フィルムを医薬包材で利用するために
第23章 脱酸素フィルムの開発と応用 (新見健一)
1 はじめに
2 「エージレス・オーマック(R)」について
2.1 基本原理と特長
2.2 有効性の実証
2.3 適用(用途)例とその効果
2.4 エージレス・オーマック®の種類
2.5 使用上の注意点
2.6 エージレス・オーマック®の安全性
2.7 今後
3 新規脱酸素包装材料(酸素吸収性樹脂)及びそれを用いた包装容器
3.1 形態/期待する適用用途
3.2 構成
3.3 性能
3.4 安全性
3.5 まとめと今後
第24章 各種バリアー機能を有するポリオレフィン系シュリンクフィルム
(阪内邦夫 / 山下英之 / 寺元義純 / 上原英幹)
1 はじめに
2 チューブラー2軸延伸装置
3 ガスバリアシュリンクフィルムとは
3.1 物性
3.2 包装形態と包装方法
3.3 ガスバリアシュリンクフィルムの物性
4 遮光シュリンクフィルムとは
4.1 遮光機能
4.2 フィルムタイプと機能
5 おわりに
第25章 PET系シュリンクフィルム 〜縦方向に熱収縮する二軸延伸共重合ポリエステルフィルム〜 (春田雅幸)
1 はじめに
2 シュリンクフィルム
2.1 延伸方法とシュリンクフィルムの特徴
2.2 PETボトルへの装着工程
3 サンプル
3.1 フィルム製膜装置
3.2 サンプル作成条件
4 結果
4.1 収縮率と引張破壊強度
4.2 TS1熱処理温度変更によるフィルム構造の変化
5 おわりに
第26章 ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム包装用途への適用 (半田昌史)
1 はじめに
2 ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムとは
3 テオネックス(R) PENフィルムの包装用途
3.1 ガスバリア性
3.2 紫外線吸収性に優れている点
3.3 耐薬品性に優れている点
3.4 フレ-バ-のバリア性と非吸着性
3.5 耐熱性に優れている点
3.6 高機能素材としての実績
4 PENフィルムを使用した用途
5 まとめ
第27章 共押出多層フィルム (古根村陽之介 / 松原弘明)
1 緒言
2 共押出多層フィルムの歴史とメカニズム
2.1 共押出多層フィルムの歴史
2.2 共押出多層フィルムのプロセスの開発
3 共押出多層フィルムの製造方法と装置
3.1 製造方法
3.2 Tダイ
3.3 多層化方法
4 共押出多層フィルムの製品開発例
4.1 共押出多層フィルムと要求性能
4.2 易開封性フィルム
5 今後の製品開発動向
5.1 低吸着・保香性フィルム
5.2 高意匠フィルム
6 おわりに
