| はじめに 最近特に注目されている包装材は透明蒸着フイルムである。透明性、防湿性、ガス遮断性、香気保存性、耐レトルト性などに優れ、環境にも優しい理想的なフイルムとして脚光を浴びている。ダイオキシンや環境ホルモンの問題で敬遠されつつあるKコートフイルムの代替として、透明蒸着フイルムの使用実績は着実に増加している。そこで、透明蒸着フイルムとはどんなものか、果たして欠点はないのか、その全般的な知識について解説する。 透明蒸着フイルムとはどんなものか 一般に包装用蒸着フイルムといえばアルミニウム蒸着を意味する。アルミニウム蒸着フイルムとは、アルミニウムを高真空状態で電子ビームや高周波誘導などによって加熱蒸発させ、その蒸気をフイルム表面に付着させたもので、美しい金属光沢を持ち、酸素遮断性、防湿性などのバリヤー性能に優れ、アルミホイルに次ぐバリヤー性フイルムとして、多くの実績がある。 これに対して透明蒸着フイルムは、アルミニウムを蒸着する代わりにSiOx(酸化珪素−−−ガラスの成分と同じ.x=1〜2)あるいはAl2O3(酸化アルミ−−−アルミナ)を、アルミニウムの場合と同じように、真空で気化させ、フイルムの表面に付着させたものである。この場合、アルミ蒸着の金属光沢とは違って、透明な蒸着フイルムが得られる。SiOx蒸着(セラミック蒸着、シリカ蒸着などともいう)はわずかに褐色であるが、最近ではほとんど無色のものも登場している。Al2O3蒸着品は全くの透明で、蒸着しているかどうか外観上は全く判別できない。現在本格的に使用されているフイルムはPET蒸着品だけである。今後はON、OPP、その他のフイルムへの応用が進むと考えられる。 表1 アルミ蒸着と透明蒸着の外観、性能比較
透明蒸着フイルムの製造方法 図1にアルミ蒸着も含めた基本的な蒸着装置の模式図を示した。 多くの蒸着フイルムはPVD法(Physical Vapor Deposition 、物理蒸着法)で製造されている。前述したように、金属アルミ、セラミック、アルミナなどを真空中で加熱し、発生した蒸気をフイルムに付着させる方法である。 PVD法以外の蒸着技術に、CVD法(Chemical Vapor Deposition、化学蒸着法)があり、一部のメーカーでPE−CVD(Plasma enhanced CVD)が採用されている。いずれの方法でも、透明性、バリヤー性など実用的な特徴は大きくは変わらない。
図1 蒸着装置の模式図(2室式)
透明蒸着フイルムの特徴 透明蒸着フイルムの特徴としては、 @ガスバリヤー性、防湿性に優れている。透明フイルムでは最もバランスのとれた、最も優れたバリヤー性能である A保香性に優れる B電子レンジが使用できる Cボイル、レトルトが可能である(しかしPETフイルムに限られ、汎用からハイバリヤーがあり、グレードによってボイル、レトルト適性は異なる) D包装後でも金属探知器が使用できる E焼却しても有害ガスが発生しないし、残渣も少ないので環境保護的観点からも優れている 等である。 一方、欠点としては、 @包装作業中や取扱中に、折り目、しわが発生すると蒸着膜にクラック(亀裂)が入り、バリヤー性が低下しやすい A印刷、ラミネート、製袋などの工程が増えるに従って、クラックがひどくなり、バリヤー性が低下する B蒸着膜の接着性が良くないので、使用する印刷インキや印刷面、接着剤などの選択が必要である 等が挙げられる。
透明蒸着フイルムの用途 すでに使用されているものから、今後採用が考えられるものまで、用途例を列挙した。 (菓子) スナック菓子、半生菓子、高級菓子、商品寿命の長いガス充填包装菓子、脱酸素剤包装など (嗜好品) コーヒー豆、インスタントコーヒー、紅茶、緑茶など (水物) ボイル・レトルト食品、漬け物、佃煮、ハム、液タレ、カップフタ材、電子レンジ食品など (乾燥食品) 凍結乾燥食品、ふりかけ、 、香辛料など (食品以外) トイレタリー商品、医薬品、入浴剤、シャンプー、化学薬品、除湿剤、 使い捨てカメラ外装、各種紙容器バリヤー材、その他
図2 バリヤー性分布早わかり図 透明蒸着フイルムの今後の課題 透明蒸着フイルムの最大の欠点は、蒸着膜がひび割れる(クラック)ことによるバリヤー性の低下である。これを防止するために、蒸着面に樹脂コートしたものが開発されており、今後普及することが予想される。また、酸化アルミとセラミックの両方を蒸着することも行われている。 現在実用化されているのは、ほとんどがPET蒸着品である。一部ON蒸着品も実用されているが、PETに比べて、吸湿によるクラック発生の問題が生じやすい。今後はOPPの透明蒸着品も実用化されてくるものと考えられるが、いずれの場合も、バリヤー性および加工適性の安定が課題である。 透明蒸着フイルムの二次加工 透明蒸着フイルムを包装材として使用するためには、印刷、ラミネート、スリット、製袋などの工程を経るが、印刷では、過度のテンション(3%以下の伸びに抑えること)をかけたり、白インキの使用で、バリヤー性が低下することがある。ラミネートの接着剤にも相性があるので、最適なものを選択する必要がある。一般には、300℃付近の熱がかかる押出しラミネート(EL)よりも、ドライラミネート(DL)のほうが安定する。 シリカ蒸着、酸化アルミ蒸着ともに、赤外分光々度計では検出できないので、フイルム構成分析のとき、蒸着していないフイルムとして判別される危険性があり、注意が必要である。 |