フィルム コンパウンド

フィルム

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/10/18 05:17 UTC 版)

コンパウンド

合成樹脂の原料そのものに特定の機能を持つ添加材料(マスター)を混ぜ込み、フィルムを製造することで機能を付加する手法。着色材料を混ぜ込みカラーフィルムを製造する際によく用いられる。着色剤の他にも、安定剤・紫外線吸収剤・導電材料などを配合する例があり、焼却時の発生熱量を抑える目的で炭酸カルシウムをフィルムに混入させる手法もコンパウンドによって行われている。

ただし、一般に合成樹脂はマスターをコンパウンドすることで脆くなる。また、添加物が時間経過とともにフィルム表面に凝集するブリードアウト現象などの問題もあり、コンパウンドを行うに当って使用するマスターの種類選定や配合処方の設計には充分な検討が求められる。

二次加工

切断加工(スリッティング)
フィルムを、その使用目的に応じた幅に切る加工。ロール状のフィルムを巻き出しナイフまたは櫛状の刃を通して切り出す手法と、ロール状のままのフィルムを油圧プレス機の刃で輪切りにする方法がある。
端部加工
袋状の包装フィルムの端部に切り欠きを設け、開封を容易にするための加工。切り欠きローラーにフィルムを通して加工する方法が一般的。近年、一辺のどこからでも開封できる袋があるが、これは「マジックカット」または「マジックオープン」と呼ばれ、フィルムの辺全体に微細な穴を無数に空けたものである。

素材別フィルム概要

アイオノマーフィルム(IOフィルム)
アメリカデュポン社が開発したアイオノマー樹脂を素材とする。透明かつピンホールに耐えうる強靭性を持つため角があるものの包装に対応でき、スライスハムなどの深絞り包装にはこのフィルムが使用される。また、ヒートシール性にも優れ、ラミネーション材料として多層フィルムの中間層に使用されることも多い。
ポリエチレンフィルム(PEフィルム)
ポリオレフィンの一種ポリエチレン樹脂は、フィルムの素材としては最も多く利用されている。構造や密度の違いにより、高密度(HDPE)、中密度(MDPE)、低密度(LDPE)、リニア低密度(L-LPDE)、メタロセン触媒系リニア低密度(mL-LDPE)の5種類の樹脂に区分され、それぞれフィルム製品化されている。比較的安価な材料であり、ヒートシール性に優れるなど加工も容易なためコンビニなどのポリ袋に使われる一方、HDPEフィルムは耐熱性を有するため包装したままの高温殺菌も可能となり、食品包装用途で広く使用される。しかしながら引き裂きには弱く、Tダイ法で成型したフィルムは押し出し方向に裂けやすい。この性質を逆利用し、おしぼり冷凍食品の袋など簡易に破くこと(イージーピール)ができる利点を生かした簡易包装用途にも使用されている。比較的近年に開発されたL-LDPEフィルムはLDPEとHDPEの中間的な物性を持ち、価格優位な点からも採用が増えつつある。
ポリ塩化ビニルフィルム(PVCフィルム)
ポリ塩化ビニル(PVC)フィルムは、可塑剤の添加量によって硬質・半硬質・軟質に区分され、また無延伸と延伸フィルムがある。耐水耐油性や透明性、難燃性、電気絶縁性など優れた物性を持ち、レインコートなどの衣料分野、軽包装、農業分野、遮水シートなどの土木建築分野で広く使用される。無可塑塩化ビニルが開発されてからは食品包装にも採用されてきた。しかし、環境問題などからソフトポリオレフォンフィルムへの切り替えが進行している。
ポリ塩化ビニリデンフィルム(PVDCフィルム)
アメリカのダウケミカル社が開発したポリ塩化ビニリデン(PVDC)樹脂(商標名「サラン」樹脂)は、防湿性とガスバリア性の両方に優れる他にない特性を持ち、フィルムのコーティング材料としても多用される。またフィルム同士の密着性が高いため、単層で家庭用やパレット梱包用ラップフィルムになど使用される。
ポリビニルアルコールフィルム(PVAフィルム)
ポリビニルアルコール(PVA)フィルムは透明かつ帯電防止性を持ちガスバリア性や耐油性にも優れるため繊維製品や機械部品の包装に使用される。水に可溶な性質を逆利用し、袋のまま投入できる洗剤の小分け包装などにも利用される。農業用途では2枚のフィルムの間に均一に分散させた種子を挟み、これを農地に敷くことで撒種作業の効率化を図るフィルムとしても使用されている。
近年は、その特性から光学フィルムの一分類ともなっている。
ポリプロピレンフィルム(PPフィルム)
オレフィンの一種ポリプロピレン(PP)を成型したフィルムは、比重の小ささや耐熱性・透明性などに優れ、さらには防湿性や燃焼による有毒ガス発生がない点などが評価されている。ただしガスバリア性には劣り、バリア層がコーティングまたはラミネートされている場合が多い。またヒートシール性にも劣るため、袋状に成型する際には接着部分にのみPEフィルムなどをコーティングする。
延伸していないフィルム(CPPまたはIPPフィルム)は、パンや果物類、雑貨などの軽包装分野で採用されている。
二軸延伸したフィルム(OPPフィルム)のうち熱固定を経ていないものは、熱により収縮する傾向が強いため、シュリンクフィルムとして使用される。一方で熱固定を行ったものは寸法安定性や耐水性・耐摩耗性などに優れ、1988年オーストラリア建国200周年記念として初めて発行され、以後各国でも採用されたプラスチック製紙幣にも使用されている。PVDC樹脂を片面または両面にコーティングし、ガスバリア性や防湿性などを向上させたKコート(KOP)フィルムは包装用にて多用されている。
ポリエステルフィルム
フィルム用ポリエステルは、ほとんどが熱可塑性ポリエステル樹脂(PETまたはPEN)を原料に製造され、一般に二軸延伸されている。剛性が高く、食品包装用以外にも磁気テープやフロッピーディスクの基盤などに使用されていたが、近年は包装用・光学フィルムの基盤などへの採用が急拡大している。PVDC樹脂を片面または両面にコーティングしたKコート(KPET)フィルムもある
グリコール変性コポリエステルフィルムはシュリンク特性を有し、延伸したものは紫外線や可視光の遮断性を持つため、高機能包装材料としての開発が行なわれている。
ポリカーボネートフィルム(PCフィルム)
ポリカーボネート(PC)フィルムは耐熱耐寒性が高く、電子レンジで加熱する冷凍食品の包装などに使用される。保香性や金属蒸着適性が高く光沢や透明性が高い点は、高級化粧品の包装などへの利用から、光学フィルムの基材としても採用されている。
ポリスチレンフィルム(PSフィルム)
単体では脆くフィルム化に適さないポリスチレン(PS)も、二軸延伸することで強靭さと透明性を帯びる。透湿性やガスの透過に優れており、野菜類などの鮮度を維持する包装に適している。また、透明性から封筒の窓など、印刷適性の良さからラベルなどにも使用される。
ポリアクリロニトリルフィルム(PANフィルム)
ポリアクリロニトリル(PAN)フィルムはガスバリア性や保香性・耐薬品性に優れ、ヒートシール性も良好。防湿性には劣るためラミネートを施す場合が多い。食品や食用油などの他、医薬品・化粧品・防臭剤などにも使用される。
エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム(EVAフィルム)Ethylene-vinyl acetate
柔軟で引き裂きやひび割れに強く、角があっても裂けにくい特性から土木建築分野の防水シートなどに使われるが、酢酸臭があるため食品に直接接触する包装には使用されない。接着性が良いためラミネート材料や、近年では太陽電池を構成する接着フィルムとしても利用される。
エチレン-ビニルアルコール共重合体フィルム(EVOHフィルム)
EVAのガスバリア性とPEの加工容易性を併せ持ち、透明かつ光沢を有するために包装材料として使用される。他のフィルムと共押出により多層化されることも多く、包装材料の多機能化に貢献している。
エチレン-メタクリル酸共重合体フィルム(EMAAフィルム)
ヒートシール性に優れ、アイオノマーフィルムに似た物性を持つ。金属との接着性にも優れ、特に高速自動包装に適応する。
ナイロンフィルム(NYフィルム、ポリアミド(PA)フィルム)
フィルム用として利用されるナイロン(PA)は、主に6ナイロンを原料に、無延伸(CNまたはCNy)フィルムは耐熱性が高く、二軸延伸(ONまたはONy)したフィルムは耐寒性に優れる。PVDC樹脂を片面または両面にコーティングしたKコート(KON)フィルムもある。
セロファン
透明さや印刷適性などからかつては広く包装用材料として使用されてきたが、順次他の材料に切り替わり、現在ではテープ基材やギフト用のラップなどに少々使われる程度になっている。しかし、近年3次元ディスプレイの有力材料として研究が行なわれる[3] など、異分野でふたたび脚光を浴びる可能性を秘めている。溶液流延法によって製造される。

包装用フィルム

文字通りいろいろなものを包むためのフィルムを包括して定義する。ごみ袋に代表されるようにあらかじめ袋状に成型されたものが多いが、食品用ラップフィルムや梱包用フィルムなどロール状のまま提供されるものも含まれる。冷凍食品やレトルトの多様化など、食品包装分野などを中心に使用されるフィルムには複数の機能が同時に求められるケースが普通となり、それらに対応するために多層化されたものがほとんどとなっている。以下、包装材料の用途と多層構造の対比例を表に纏める。

フィルムの多層構成 主な用途 性能
OPP/PE、OPP/EVA、OPP/L-LDPE 砂糖などの粉体、菓子、冷凍食品など ○防湿性・酸素透過性・低コスト
OPP/CPP ラーメンなど乾燥食品、繊維製品や雑貨など ○透明性・防湿性、×酸素バリア性、耐衝撃性
OPP/EVOH/PE、OPP/PVA/PE けずり節パック、粉末食品、お茶の葉など ○酸素バリア性
OPP/AL/PE 医薬品など ○ガスバリア性・防湿性・光遮断性
OPP/PE/VM/PET/PE/CPP ポテトチップスなど ○ガスバリア性・防湿性・光遮断性
OPP/VM/CPP ポテトチップス、アイスキャンディーなど ○防湿性、×ガスバリア性
KOP/PE、KOP/EVA、KOP/L-LDPE 真空ボイル包装、ガス充填包装など ○防湿性・ガスバリア性
KOP/CPP 乾燥食品、ガス充填包装など ○防湿性・ガスバリア性・透明性
PET/PE、PET/EVA、PET/L-LDPE レトルト食品、冷凍食品、薬品など ○耐熱耐寒性・保香性、×耐アルカリ性
PET/CPP 水物の蓋など ○耐熱性、×耐衝撃性
KPET/PE、KPET/EVA、KPET/L-LDPE、KPET/CPP ガス充填包装、漬物ふりかけなど ○耐熱耐寒性・保香性
ON/PE、ON/EVA、ON/L-LDPE 液体食品、透明レトルトなど ○耐熱耐寒性・耐ピンホール性・耐衝撃性
ON/CPP 透明レトルトパウチなど ○耐熱耐寒性・耐ピンホール性・耐衝撃性・透明性
KON/PE、KON/CPP 袋、ハムソーセージなど ○防湿性・ガスバリア性・耐衝撃性
PET/VM/PET/PE、PET/VM/PET/EVA コーヒー豆など ○耐熱性・ガスバリア性・防湿性・遮光性
PET/AL/PET/L-LDPE 米袋など重量物 ○耐熱性・ガスバリア性・防湿性・遮光性・強度
PET/AL/PE、PET/AL/CPP 海苔羊羹、お茶の葉、薬品など ○防湿性・ガスバリア性・遮光性
PET/AL/CPP カレーのレトルトなど ○防湿性・ガスバリア性・遮光性・耐熱性
PET/PAN 薬品、食用油、食品など ○耐薬品性・保香性

注)AL:アルミラミネート、VM:アルミ蒸着


  1. ^ 「粘土の合成」”. 材質・材料研究機構 物質研究所 山田裕久. 2008年5月22日閲覧。
  2. ^ 参考文献より
  3. ^ CNET Japan”. 液晶画面とセロファン. 2008年5月22日閲覧。
  4. ^ FUJIFILM | 業務用製品 | 放送・映画 | 映画用フィルム”. 2008年5月22日閲覧。
  5. ^ コダック 映画関連製品-製品情報”. 2008年5月22日閲覧。
  6. ^ 財団法人大田区産業振興協会”. モノづくり見聞録No.16. 2008年5月22日閲覧。
  7. ^ 透明フィルムが無線IP電話を救う?”. 日経BPnet. 2008年5月22日閲覧。





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