高度な製品を生み出すために部材の製造技術が必須であるが、 その加工現場はまだまだ泥臭い経験に頼った世界が多いが、 高分子加工の考え方の基本をしっかり把握しておけば、 材料の性質、 物性の発現やいろいろな不良現象の理解と対策、 そして高分子材料の特性に合った加工条件を見出し、 優れた品質を有する製品を生み出すことができる。そういった意味で、 この分野のレオロジーの基礎知識、 成形加工、 高次構造、 物性を結びつける理論的な理解が必要である。
そこで、本書はフィルム成形分野を専門にしている方々にフィルムの基礎技術を修得できるように、押出機（単軸、二軸）、T ダイキャスト法、インフレーション法、二軸延伸法、さらに評価技術として伸長粘度、添加剤や延伸性評価技術を取り上げた。さらに、最近注目されている機能性フィルム・材料に関する内容について、ディスプレイ用フィルム、食品・医療包装、各種電池用フィルム、環境対応、加飾フィルム、5G通信用フレキシブル基板フィルムなど各部門の一線で、製品開発でご活躍されている方々に執筆をお願いした。フィルム成形の基本的な考え方と実際の製品を製造するための成形技術・材料の両方を理解し、高機能フィルム開発に役立てるよう本書を活用してもらえたら、幸いである（KT Polymer 金井 俊孝 「はじめに」より抜粋）
目次
第1章 機能性フィルムの最近の技術
はじめに
1．包装・容器の出荷動向およびフィルムの生産動向
2．機能性包装用・医療用・IT 用フィルム・シート
2-1 包装用延伸フィルム
2-2 バリアフィルム
2-3 易裂性・バリアフィルム
2-4 コート、蒸着 PVDCコート（K-コート）、PVAコート、防曇性（冷凍食品）
2-5 チャック袋 易開封性、再利用
2-6 医療用フィルム
2-7 Li イオン電池用フィルムとコンデンサーフィルム
2-8 IT・ディスプレイ用フィルム
2-8-1 液晶ディスプレイと有機ELディスプレイ
2-8-2 有機無機ハイブリッド超バリアフィルム
2-9 太陽電池用フィルム・シート
2-9-1 封止材
2-9-2 太陽電池用バックシート
2-9-3 有機薄膜太陽電池
2-10 ウェアラブルデバイス用フィルム
2-11 加飾フィルム
3．機能性包装用プラスチックボトル・容器・缶
3-1 ハイバリアPETボトル
3-2 炭酸飲料用PETボトルの軽量化
3-3 高透明PPシートおよび電子レンジ容器
3-4 鮮度保持の?油容器
3-5 PVDC系高バリア容器
3-6 金属缶代替プラスチック容器
4．フィルム成形技術および評価技術
4-1 Tダイキャスト成形
4-2 インフレーション成形
4-3 二軸延伸機
4-4 ラミネーション
4-5 延伸評価技術
4-6 CAE技術
4-7 バリア性の評価技術
4-8 フィルム用材料
5．今後の包装フィルム・容器
おわりに
第2章 フィルム加工における押出成形および延伸加工技術
第1節 高機能フィルム・シート用単軸押出機の最新技術
1．フィルム・シート成形で使用される押出機
2．単軸押出機の構造
3．各種単軸押出機の構造と機能
3-1 フルフライトスクリュでの樹脂の溶融形態
3-2 バリヤ型スクリュの溶融形態
3-3 バリヤ型スクリュ設計上の留意点
3-4 非円形シリンダ（HMシリンダ）を持つ押出機の溶融形態
4．単軸押出機に必要とされる副機能
4-1 スクリュへの樹脂巻き付き現象
4-2 混練・分散性向上
4-3 気泡発生の防止
4-4 樹脂劣化防止
4-5 摩耗防止、摩耗性向上
5．押出機下流の装置に関する注意事項
5-1 押出機下流装置での注意事項
第2節 高機能フィルム・シート用二軸スクリュ押出機
はじめに
1．押出成形に用いられる二軸スクリュ押出機の種類
2．二軸スクリュ押出機の性能向上
3．二軸スクリュ押出機におけるプラスチックの混練・分散機構
4．二軸スクリュ押出機の混練・分散に対する調整方法
5．二軸スクリュ押出機に対する押出特性の理論的な算出
6．フィルム・シート押出成形時のトラブルと押出機のスクリュ構造
7．ギアポンプの使用と押出特性との関連
8．ベント部の構造
9．二軸スクリュ押出機のスケールアップの概念
おわりに
第3節 高機能フィルム・シート製造装置の最新技術と二軸延伸成形技術、セパレータ成形技術
はじめに
1．Tダイ
2．冷却装置
3．二軸延伸装置
4．延伸用オーブン
5．巻取機
6．プロセス例 ～リチウムイオン電池用セパレータフィルム～
第4節 Tダイキャスト成形
はじめに
1．Ｔダイキャストの変形理論
2．成形性の評価法
3．冷却
4．フィルムの物性
5．スケールアップ
おわりに
第5節 インフレーションフィルム成形法
はじめに
1．インフレーション成形の理論
2．インフレーション成形の大型化
3．フィルム物性
4．インフレーション成形の成形性
おわりに
第3章 フィルム加工における評価技術および添加剤技術
第1節 伸長粘度評価技術
はじめに
1．測定方法
2．測定データの見方
3．伸長粘度挙動の改良と加工性への影響
4．伸長粘度挙動の改良と加工性への影響
第2節 延伸評価技術
はじめに
1．テーブルテンター試験機による延伸性評価
2．高次構造同時計測可能な二軸延伸試験機による延伸性評価
第3節 MOCON 社製ガスバリア試験装置水蒸気透過率及び酸素透過率測定
はじめに
1．水蒸気透過率測定装置 204
1-1 超高感度水蒸気バリア試験装置「AQUATRAN 3」
1-2 スタンダード水蒸気透過率測定装置「 PERMATRAN-W 3/34 G」
1-3 ハイスループット型水蒸気透過率測定装置「 PERMATRAN-W 3/61」
2．酸素透過率測定装置 209
2-1 超高感度クーロメトリック酸素透過率測定装置「OX-TRAN 2/22 10x」
2-2 酸素透過率測定装置の新スタンダード「OX-TRAN 2/22 L」、「OX-TRAN 2/22 H」
2-3 ハイスループット型酸素透過率測定装置「OX-TRAN 2/61」
3．NIST認証標準フィルム
4．アクセサリ
4-1 5.64 cm2セル
4-2 エッジ効果対策セル
4-3 高温高湿試験システム
4-4 各種パッケージアダプタ
5．先端アプリケーション
おわりに
第4節 フイルム加工における添加剤の作用機構とブリードアウト現象解析
はじめに
1．中和剤
1-1 金属セッケン
1-2 DHT?4A（ハイドロタルサイト類）
1-3 その他の中和剤
1-4 DHT?4Aによる厚み精度の向上
2．酸化防止剤
2-1 自動酸化反応
2-2 酸化防止剤の種類
2-2-1 ヒンダードフェノール系酸化防止剤
2-2-2 リン系酸化防止剤
2-2-3 イオウ系酸化防止剤
2-3 自動酸化反応と安定化
2-4 添加剤処方事例
2-4-1 LLDPE用処方
2-4-2 HDPE用処方
2-4-3 PP用処方
3．スリップ剤
3-1 スリップ剤の種類と働き
3-2 スリップ剤表面移行の考え方
3-2-1 2 段階移行モデル
3-2-2 添加剤のブリード実験
3-2-3 2 段階移行モデルを用いたスリップ剤のブリート解析
3-3 ブリードアウト現象の解析
3-3-1 ドライラミ後の滑り性低下原因と対策
3-3-2 ブロックPPフィルム用スリップ剤処方
3-3-3 LLDPEフイルムにおける帯電防止性能の密度依存性
4．アンチブロッキング剤
4-1 アンチブロッキング剤の働きと種類
4-2 アンチブロッキング性の支配因子
4-2-1 フィルム剛性とベトツキ成分の影響（ランダムPPフイルム）
4-2-2 成形方法の影響（LLDPEフィルム）
4-3 合成シリカの取り扱い注意
4-4 合成ゼオライトの屈折率と透明性の関係
おわりに
第4章 機能性フィルムの応用展開
第1節 超複屈折フィルムの提案と液晶ディスプレイへの応用
～超複屈折フィルムの提案と液晶ディスプレイの視認性改善～
はじめに
1．従来の液晶ディスプレイの視認性改善方法
2．超複屈折フィルムの提案と液晶ディスプレイの視認性改善
2-1 干渉色
2-2 干渉色の原理による液晶ディスプレイの視認性改善と超複屈折フィルムの提案
2-3 超複屈折フィルムによる液晶ディスプレイの視認性改善の実証
おわりに
第2節 超複屈折PET フィルムの開発と偏光子保護フィルムへの応用
はじめに
1．COSMOSHINE SRFRの特性
2．COSMOSHINE SRFRの構造
3．偏光子保護フィルムへの応用
おわりに
第3節 表面構造制御による防眩フィルムの低ギラツキ化とその展開
はじめに
1．防眩処理とギラツキ
2．AGフィルムの製法
2-1 フィラー分散による凹凸形成
2-2 相分離によるAG凹凸形成
2-2-1 斥力相互作用
2-2-2 配合組成と相分離温度
3．低ギラツキAGフィルムの特長
4．ギラツキ評価技術への取り組み
4-1 ギラツキ評価技術の重要性
4-2 原理
4-3 目視評価と定量評価の相関比較
5．共連続構造を有するAGフィルムの適用効果
おわりに
第4節 モスアイ型高機能フィルムの開発と特性、応用、今後の展開
はじめに
1．従来の反射防止フィルム
2．モスアイ構造と従来の製造技術
3．ポーラスアルミナを用いたモスアイ金型とナノインプリントによるモスアイ構造の作製技術
4．モスアイ型反射防止フィルムの光学特性
5．モスアイ型反射防止フィルムのその他の特性
おわりに
第5節 高耐熱・低線膨張ポリイミドフィルムの特性とフレキシブルデバイスへの応用
はじめに
1．ポリイミド
2．XENOMAXRの特性
2-1 CTE：線膨張係数
2-2 粘弾性特性
2-3 機械特性、熱収縮率、電気特性
2-4 耐薬品性
2-5 難燃性
3．XENOMAXRのフレキシブルデバイスへの応用
3-1 フレキシブル・ディスプレイ用基板への要求特性
3-2 バックパネル用フィルム基板の要求特性を満たすための技術課題
3-3 フレキシブル・ディスプレイ用バックパネルの製造における課題
3-4 コーティング-デボンディング法
3-5 ボンディング-デボンディング法
おわりに
第6節 LCP系高周波基板（液晶ポリマーフィルムの高周波特性向上と回路基板への応用）
はじめに
1．液晶ポリマーと＜ベクスター＞
2．熱特性と寸法安定性
3．力学特性と粘弾性
4．吸湿性と寸法安定性
5．電気特性と吸湿性
6．耐折性
7．環境適合性（ノンハロゲン、リサイクル性）
8．基板用途
8-1 銅張積層板
8-2 多層回路
8-3 伝送特性に与える影響
おわりに
第7節 PP 延伸フィルムの微細表面凹凸制御
はじめに
1．クレーターの生成機構
2．クレーターの制御（製膜条件）
3．クレーターの制御（樹脂性状）
おわりに
第8節 Li イオン電池用セパレータの開発とその動向
はじめに
1．LIB用セパレータの製法及び機能
1-1 セパレータに用いる微多孔膜の製法
1-2 セパレータへの機能要求
1-3 セパレータの基本物性
2．PEセパレータ製品“ セティーラ”
3．共押出技術を用いた高機能セパレータ
3-1 特殊ポリオレフィンを用いた共押出技術
3-2 メルトダウン温度を上げる
3-3 共押出多層セパレータによる高機能化
4．コーテイング技術を用いた高機能セパレータ
4-1 コーテイング技術
4-2 耐熱ポリマーコーテイング
おわりに
第9節 二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルム（商品名：ボブレット）の開発と応用展開
はじめに
1．OPBT（商品名：ボブレット）の製造方法とフィルム特性
1-1 OPBTの製造方法
1-2 OPBTのフィルム物性と特徴
2．食品を中心とした軟包装用途への展開
2-1 ボイル・レトルトパウチ
2-2 業務用重量袋、バックインボックス
2-3 冷凍用袋
2-4 アセプティック
2-5 その他用途
3．成型用途への展開
3-1 冷間成形用途
3-2 熱成形用途
4．その他期待される応用展開
4-1 放射線滅菌用包材
4-2 キャスト未延伸PBTフィルム代替
5．採用事例
6．今後の開発
6-1 酸素ガスバリアタイプ
6-2 他素材との複合による機能性付与
第10節 メタシール／タブフィルムの開発（LiB用タブリードフィルム）
はじめに 335
1．パウチ型電池（電気化学素子）について
1-1 パウチ型電池の初期
1-2 リチウム二次電池の登場
2．リチウム二次電池用タブリードについて
2-1 タブリードの初期
2-2 大型電池用タブリード
2-3 タブリード接着フィルム
2-4 タブリード接着フィルムの金属端子接着メカニズム考察
2-5 タブリード接着フィルムの製造方法
2-6 タブリードの製造方法
2-7 タブリードとアルミラミネートフィルムとの熱接合時の注意点
3．まとめ
4．接着フィルムの可能性について
おわりに
第11節 プラスチック加飾フィルムの開発
はじめに
1．グラビア印刷
2．プラスチック加飾工法
2-1 水圧転写工法
2-2 インモールド転写工法
2-3 サーモジェクト工法
2-4 インサート工法
3．フィルム工法で表現される意匠
3-1 金属調表現
3-1-1 グラビア印刷による金属調意匠表現
3-1-2 フィルム蒸着による金属調意匠表現
3-1-3 凹凸賦型金属意匠
3-2 木目調意匠
3-2-1 天然木照りの表現
3-2-2 天然木導管の表現
3-3 幾何学、カーボン調意匠と触感の付与
4．機能の付与
おわりに
第12節 医薬品PTP用シートの開発・吸着低溶出薬液ソフトバッグの開発
はじめに
1．機能性PTP
1-1 やわらかプスパTM
1-2 やわらかプスパTMの押出し性
2．薬液バッグ
2-1 溶出に関して
2-2 溶出物の原因
2-3 吸着に関して
おわりに
第13節 パッケージによる食品の消費期限延長とおいしさの長持ち実現
はじめに
1．消費期限の決め方
1-1 消費期限に影響する三因子
1-2 微生物的検証
1-3 理化学的検証
1-4 おいしさの検証
1-5 総合的な消費期限の決定
2．従来型パッケージの特徴
2-1 従来型パッケージの方式
2-2 従来型パッケージの鮮度維持機能
3．消費期限延長の手法
3-1 温度による消費期限延長
3-2 MAP（ガス置換包装）による消費期限延長
3-3 殺菌による消費期限延長
4．今後の方向性
4-1 ハードル理論による消費期限延長
4-2 予測微生物学による消費期限設定の平準化
4-3 パッケージのアクティブ化
第14節 食品のシェルフライフ延長・食品ロス削減に貢献するバリア材料
はじめに
1．バリア材料と包装設計
1-1 各種プラスチックとバリア性
1-2 最適包装設計
2．バリア性の理論
2-1 ガス透過理論
2-2 溶解度パラメータ（SP値）
2-3 ポリマー構造
2-4 温度の影響
2-5 湿度の影響
2-6 多層構造体のガス透過速度
3．バリア材料の貢献事例
3-1 包装による食品ロス削減、その他要望への貢献
3-2 缶・ビンのプラスチック化
3-3 穀物保存袋
4．バリア材EVOHの開発事例
4-1 「エバールR」SPシリーズ
4-2 「エバールR」APシリーズ
4-2-1 概要
4-2-2 特性
4-2-3 用途
おわりに
第15節 バリアフィルムの最新動向と市場展開
はじめに
1．バリアフィルムについて
1-1 バリアフィルムの役割
1-2 バリアフィルムの種類と特徴
1-3 透明蒸着フィルムについて
2．バリアフィルムを取り巻く市場動向について
2-1 環境問題対応
2-2 フードロス対応
2-3 電子レンジ対応
2-4 包装用途以外への展開
3．トッパンの取り組みについて
3-1 GL BARRIERについて
3-1-1 GL FILM
3-1-2 PRIME BARRIER
3-1-3 FRESHLIGHT
3-2 テーマ別取り組み状況について
3-2-1 環境問題対応
3-2-2 フードロス対応
3-2-3 電子レンジ対応
3-2-4 産業部材用途対応
おわりに
第16節 カット野菜向けミクロ穴加工を行った鮮度保持フィルムと鮮度保持評価
はじめに
1．青果物の鮮度
2．青果物用鮮度保持フィルムP?プラスについて
3．カット野菜の品質管理について
4．米国のカット野菜事情
おわりに
第17節 ポリエステル系イージーピールフィルムの開発
はじめに
1．MylarR 包装用途の歴史
2．MylarR イージーピール用途展開「手軽においしく健康的な食事」
2-1 TVディナー
2-2 レディーミール用途
2-3 省力化・省人・時短が可能な新しいフィルム包装
2-3-1 MylarR COOK/BAKE
2-3-2 スチームクッキングパウチ
2-3-3 Harvest Fresh Lidding Films 野菜・果物トレーフタ材
2-3-4 Harvest Fresh Lidding Films カンゴウ蓋代替
3．MylarRシーラントフィルムとその特徴
3-1 イージーピールグレード MylarR OL/RL/ CL
3-1-1 MylarR OL/RL/CLのメリット
3-1-2 MylarR OL/RL/CLの用途
3-2 MylarR 850 インラインヒートシール
4．マイクロプラスチック等 環境汚染対応
4-1 EU Strategy for Plastics in a Circular Economy（EUの取り組み）
5．循環型社会に変革する取り組み
5-1 PCR（Post Consumer recycling）
5-2 rPET（PCR使用PETフィルム）
5-3 rPETの包装用以外への展開
6．その他の環境に対する取り組み
6-1 プラスチックゴミの軽量化（カンゴウ蓋からトップシールへ）
6-2 物流効率の改善
6-3 OPRL（The On-pack Recycling Label）への参加
おわりに
第18節 セルロースからなる生分解性フィルムの特徴とその包装材料への応用
はじめに
1．セルロースフィルム「セロハン」の歴史
2．セルロースフィルムの製造方法
2-1 ビスコースの製造過程
2-2 フィルムの製膜工程
3．セルロースフィルムの特徴
4．新たなセルロースフィルムの設計
4-1 フィルムのバイオマス度
4-2 フィルムの生分解性
4-2-1 セルロースフィルム
4-2-2 NatureFlex
4-3 フィルムのバリア性
4-4 NatureFlex の循環サイクル
4-5 ネイチャーフレックの使用例
おわりに
第19節 機能性マルチフィルムの特徴とその効果
はじめに
1．農業用フィルムと機能性マルチフィルム
2．保温マルチフィルム
2-1 各種マルチフィルムの性能比較
2-2 生産性
3．地温抑制マルチフィルム（雑草防止機能有）
3-1 光線反射性能
3-2 地温上昇抑制効果
3-3 雑草防止効果
4．害虫忌避フィルム
4-1 飛来虫
4-2 徘徊虫
5．生分解マルチフィルム
5-1 生分解マルチフィルムの使用
5-2 分解性
おわりに
第20節 農業用フィルム（反射保湿フィルム）の開発と育成促進技術
はじめに
1．製品コンセプトと特徴
2．DNP反射フィルム・リフレモRの性能
2-1 フィルムの反射分光特性
2-2 防汚性
2-3 耐候性
2-4 その他
3．DNP反射フィルム・リフレモRの効果検証、実証例
3-1 DNP反射フィルム・リフレモRの効果検証例（トマト長期多段栽培）
3-2 DNP 反射フィルム・リフレモRの効果検証例（環境制御型ハウスイチゴ水耕栽培）
3-3 DNP 反射フィルム・リフレモRの効果検証例
（ビニールハウスでのイチゴ水耕栽培）
3-4 DNP 反射フィルム・リフレモRの効果検証例
（人工光植物工場カーテン利用）
まとめ
第5章 新規注目材料～フィルムへの展開を視野に入れた～
第1節 カーボンナノチューブ合成法とその応用
はじめに
1．CNTの種類と特徴
2．CNT合成技術
3．CNT複合材料
3-1 CNT分散技術
3-2 SGCNT／樹脂複合材料
4．SGCNT産業応用に向けた取り組み
第2節 セルロースナノファイバー（フィルムシート）と複合材料化
はじめに
1．日本の CNF研究開発の状況
2．木材中でのCNFの存在形態とセルロースとの比較
3．ナノセルロース（CNFやCNC）の製造
3-1 各種ナノセルロースの製造方法とその比較
3-2 スタート原料の影響および特徴
3-3 主な製紙メーカーでの製造方法の現状
4．CNFの各種特性と日本における応用開発状況
4-1 CNFの各種特性
4-2 日本におけるCNF特性別の応用開発状況
5．世界の動向（北欧、北米、その他）
6．課題
第3節 低誘電正接化を実現した次世代液晶ポリマーの開発
はじめに
1．高周波電波の利用における材料の低誘電正接化の重要性
2．液晶ポリマー
3．分子設計による液晶ポリマーの低誘電率化・低誘電正接化
4．低誘電正接LCPの詳細な誘電正接評価
4-1 10GHzにおける誘電正接評価
4-2 より高い周波数帯での誘電正接評価
4-3 36GHzにおける誘電正接の温度依存性評価
4-4 伝送特性評価
4-5 熱処理による更なる低誘電正接化
まとめ
第4節 フッ素化合物の特徴と太陽光発電、大型膜構造物および5G通信への応用
はじめに
1．フッ素化合物の基本特性
2．フッ素樹脂製品の特徴
2-1 エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体（ ETFE）
2-1-1 太陽光発電
2-1-2 大型膜構造物
2-2 高周波基板材料
おわりに
第5節 低立体規則性ポリプロブレンの特徴とそのフィルム分野での用途展開
はじめに
1．シリレン二架橋錯体を用いた低立体規則性ポリオレフィンの合成
2．低立体規則性ポリプロピレンの樹脂特性
2-1 立体規則性が融点に及ぼす影響
2-2 アイソタクチックポリプロピレン／低立体規則性ポリプロピレンブレンドの結晶化速度
3．二軸延伸フィルム用途
3-1 延伸原反の高次構造と透明性
3-2 低立体規則性ポリプロピレンによる降伏応力低下
3-3 結晶ラメラ構造に及ぼす低立体規則性ポリプロピレンの効果
3-4 低立体規則性ポリプロピレンを添加した二軸延伸フィルムの物性
4．弾性フィルム用途
4-1 応力-ひずみヒステリシス曲線
4-2 時分割小角・広角X線散乱法を用いた高次構造変形のその場観察
4-3 伸長-回復過程における構造変化についての考察
おわりに
第6節 バイオプラスチックの展開と各種応用展開
はじめに 517
1．プラスチックが支えた社会と課題
2．バイオマスプラスチック
2-1 プラスチック原料としてのバイオマス
2-2 既存プラスチックの置き換え用途
2-3 バイオマス化によって機能が賦与されたプラスチック
2-4 バイオマスプラスチックの課題とアプローチ
3．生分解性プラスチック
3-1 プラスチック廃棄物の問題と生分解性プラスチック
3-2 生分解性プラスチックの用途と種類
3-2-1 合成系生分解性プラスチック
3-2-2 生物が生産する高分子を活用した生分解性プラスチック
3-3 生分解性プラスチックの課題とアプローチ
おわりに
