 |
 |
|
 |
 |
包装材料(酸素バリア材など) − プラスチックの最大用途 − |
|
 |
プラスチックの分野別用途では、包装用が最も多くの割合(30%以上)を占めています。包装の役割はいうまでもなく、先ず、第一に、中身の保護、即ち中身を外部環境の物理的、化学的な刺激から守ることです。次に、美観、取り扱い易さ、そして価格も非常に重要です。
そんな中で、特に食品包装において、中身の食品が外気中の酸素によって酸化され劣化することを防ぐことにより、保存期間や賞味期間をより長くし、商品価値の低下を防止することが強く望まれています。このような要望には、昔から缶詰やビン詰が利用されてきましたが、これらは、重く、中身が見えなかったり、割れやすかったりするなどの欠点があり、一般的には嵩高く、また硬いこことも欠点になることもあります。
一方、プラスチックは、軽く、多くは透明で中身が見え、柔らかく強度もあり、上記のような欠点を殆ど有していません。しかしながら、特に包装用に最も多く用いられているポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン(PO)類は同じように上記のような欠点は有していませんが、空中の酸素を通さない性能、即ち酸素バリア性に乏しく、前記のような食品類の酸化劣化防止には単独では使用されません。酸素バリア性のあるプラスチックとしては、一般的には、分子構造に極性基を有するものが挙げられますが、その理論的意味は未だ必ずしも明確ではなく、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリ塩化ビニル(PVC)などもPO類よりは幾分高い酸素バリア性を有しているとはいえ、特に酸素バリア材としては用いられていません。
酸素バリア材として包装用に用いられているものには、プラスチック類としては、ナイロン(Ny)類、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン/ビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)などが代表例です。
Nyでは、ナイロン6が最も多くこの用途に用いられ、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)の「ノバミッド」が良く知られていて、市場をリードしています。これは、酸素バリア性包装フィルム用として広く用いられており、これを原材料とした各種フィルムが製造販売されています。特殊なNyとして、メタキシレンジアミン/アジピン酸からなるいわゆるMXDナイロンも酸素バリア材として高い評価を得ていますが、これは三菱ガス化学(株)が提供していて、いくつかの会社でその単体フィルムや他材料との複合フィルムを商品化しています。それらはNy系のフィルムの中では酸素バリア性がより高いものとして好評を得ています。
PVAでは、日本合成化学工業(株)が「ゴーセノール」の商品名で提供しています。また、同社はこれを用いた二軸延伸フィルムを「ボブロン」の商品名で提供していますが、これはプラスチックの中では酸素バリア性能が最高レベルのもので、PO類との複合フィルムとして広く用いられています。
EVOHも日本合成化学工業(株)の「ソアノール」が有名です。これは、上記「ボブロン」の高い酸素バリア性を保持したまま、その耐湿性や押出成形加工性などを改良したもので、特にPEやPPとの複合フィルムに適しており、非常に幅広く用いられています。
酸素バリア性の要求される包装には、以上のように酸素バリア性プラスチックを酸素バリア材そのものとして用いるだけでなく、一般のプラスチックフィルムやボトルに酸素バリア性能のある物質をコーティングして用いることもあり、高い酸素バリア性を有するPVDCやPVAをコートした各種フィルムが上市されています。そして、そのPVAには上記の日本合成化学工業(株)の「ゴーセノール」が用いられます。その他、ポリアクリル酸類、ポリアクリロニトリルなどのコートされたフィルムも各社から上市されています。
更に、高度の酸素バリア性を発揮させるため、アルミ、シリカやアルミナなどをフィルムに蒸着する方法も取られています。三菱樹脂(株)の「テックバリア」は、NyやPET等種々の透明プラスチックフィルムの表面にシリカを蒸着したもので、そこに形成されたシリカの薄い層が酸素バリア材となっています。従って、これはアルミ箔に匹敵する極めて高い酸素バリア性能を有しています。同社は、このほど従来品の二倍の酸素バリア性能及び水蒸気バリア性能を有する新品種を開発しており、エレクトロニクス部品や医療・医薬品など極度に酸素や水蒸気を嫌う商品の包装や搬送用に採用されつつあります。(株)麗光では、PP、PET、Nyなどのフィルムにアルミやアルミナなどを蒸着したフィルムを夫々「サンミラー」、「ダイアラスター」、「ハイラスター」、「ファインバリア」の商品名で提供しています。
PETボトルに酸素バリア性を持たせるためには、EVOHである日本合成化学工業(株)の「ソアノール」や特殊NyのMXDナイロンを酸素バリア材として複合ボトルとする方法が取られています。また、フィルムと同様にシリカやアルミナなど各種酸素バリア材のコーティングされたものも実用化されています。
以上のような酸素バリア材を利用した包装材料のほかに、特殊な例として、酸素を吸収あるいは酸素と反応する特殊な有機物や無機化合物を包装用プラスチックにブレンドして一緒にフィルムやボトルにする方法も実用化されています。
その他、臭いバリア性、すなわち中身の臭いが外に漏れるのを防ぐバリア特性もありますが、ポリブチレンテレフタレート(PBT)は、この臭いバリア性能に優れ、耐熱性・強度が高く、印刷しやすいなどの特徴があります。三菱エンジニアリングプラスチックス(株)の「ノバデュラン」は、これらの特徴を生かし、スモークハムなどの食品の包装や産業用包装材料として他社に先駆けて使用されています。
このように包装材料に用いられる酸素バリア材など、あるいはその技術は、相当多様化高度化してきており、それは包装材料への酸素バリア性能などの要求が益々強くなりつつあるということと符合していると思われます。
なお、これらの酸素バリア材料は、食品のみならず、例えば、特に酸化劣化を嫌う精密電子部品、医薬品などの包装にも使用されています。
また、三菱化学グループでは、ここでご紹介した酸素バリア材を用いた各種包装フィルムなどを数多く取り揃えています。それらについては、三菱化学グループの「フィルム・シートサイト」をご覧ください。
|
 |
|
|
 |