2025年までに世界の軟質プラスチック包装市場におけるCAGRは 4.5% と予測されており、食品、飲料、化粧品、医薬品などの最終市場では、消費者および小売業の動向により需要が増加すると予想されています。以下では、フレキシブル包装を設計する際の主な考慮事項と、多層構造と持続可能性を検討する際に考慮すべき点について説明します。
多層構造によるフレキシブル・パッケージの定義
フレキシブル・パッケージは、まさにその名の通り、エンドユーザーにとって柔軟で、パッケージを損なったり壊したりすることなく曲げたり、折りたたんだり、形を整えたりできるパッケージです。
多層構造は、望ましい特性を実現するために複数の材料または基板を必要とし、次の2つの方法で開発されます。
- 単材料多層構造には、次の2つの方法で開発されます。 単材料多層構造には、同じファミリーマトリックスの2層または3層。接着に接着剤は必要なく、同じプラスチックから作られているためリサイクルできます。
- マルチマテリアル。 マルチマテリアル多層構造には、極性が異なるか、異なる基材が混在した3つ以上の層（3、5、7、9、11）があります。接着には加工方法によって決まる接着剤が必要ですが、結束層、ラミネート接着剤、ヒートシールコーティングなどがあります。多くのポリマーが同じ構造で結合されているため、マルチマテリアル構造のリサイクルは少し難しいです。
多層構造の設計
フレキシブルパッケージング用の多層構造を設計する場合、パッケージ特性と適切な処理および試験方法の適切なバランスを確保するために、最初からプロセス全体を考慮する必要があります。各ステップを順を追って、フレキシブルパッケージングと多層構造の各段階における重要な要素を明らかにしましょう。
機械と処理方法
フレキシブルパッケージの処理方法は、製品の製造に使用できる機械によって決まります。機械を念頭に置いて、次のステップは加工方法を検討することです。そのためには、最終製品を見て、手元の包装特性と、その加工が製造時に製品にどのような影響を与えるかを考えることが重要です。
フレキシブル包装には、押出、共押出、ラミネート、押出コーティング、押出ラミネートの5つの主要なプロセスが用いられます。多くの場合、これらの方法はプロジェクト固有のニーズを満たすためにさまざまなステップで組み合わされます。 こちら をクリックして表を調べて、各処理方法、初期形態、必要な構造、接着剤を理解してください。
必要なパッケージ特性
多層構造では、各層に独自の機能があります。また、フレキシブル包装に必要な包装特性を決定する際には、外層、機能層、シール層など、すべての層でそれぞれの技術要件を考慮する必要があります。
各層について考慮すべき重要な質問について説明します。
外側の層
外側の層は構造に印刷性と機械的安定性をもたらします。外層を定義するときは、次の質問に答えることが重要です。
(1) 特定の温度に耐える必要がありますか？
フレキシブル・パッケージでは、変形や形状の損失を防ぐために、多層構造がどの程度の温度に耐えられるかを検討することが重要です。たとえば、オーブンに入れる場合は、使用する材料がポリマーをブレンドしたり溶けたりしないようにする必要があります。高温を考慮する必要がある場合、外部条件に耐える外層には高いTg（ガラス転移温度）が必要です。
(2) 印刷される予定はありますか?
消費者が店頭で見るような表示になるように構造物を印刷する場合は、プライマーを使用するか、インクを保護するために外層を追加することを検討してください。
機能層
機能層は構造の中央に配置される層です。酸素、湿気、光など、さまざまなものにバリア性を与えることができます。また、必要に応じて機械的特性を強化することもできます。機能層を計画する際は、次の点を考慮してください。
(1) 酸素バリアは必要か？
酸素バリアは、特に食品産業において、多層構造の内層によく使用される特性です。このバリア層は、酸素が食品に侵入して酸化するのを防ぎ、棚の上や家庭で長持ちさせます。
(2) どのような機械的特性が必要ですか?
傷がつきにくい、伸びにくい、穴が開きにくいなどのためには、どのような機械的特性が必要かを考えることが重要です。
シーリング層
シールフィルムは通常、他の部分を覆い、保護し、密封するフィルムです。パッケージに再封可能または再封可能な特性を付与するのは責任です。シーリング層を計画する際は、次の点を考慮してください。
(1) シーリングパラメータは必要か?
高いTg (ガラス転移温度) が理想的な温度抵抗とは異なり、シーリングの場合はTgが低ければ低いほど、シールに必要なエネルギーが少なくなり、コスト削減につながります。これもまた、機械効率を高めるために適切なTgを見つけるというバランスを取る作業に戻りますが、それでも必要な温度に耐えられるTgを見つけることです。
すべての層にわたって
多層構造の各層にわたって、次のことを考慮する必要があります。
(1) 透明になるか？
自然に互換性がないマルチマテリアルを追加すると、透明度が影響を受ける可能性があります。たとえば、この構造が熱成形段階を経る必要がある場合など、各層はその透明性を維持する必要があります。
(2) 最終的に結合するポリマーはどれですか?
各層に必要なポリマーを定義したら、次のステップは適切な接着剤を見つけることです。接着剤の選択は、良好な性能を実現し、構造物の層間剥離問題を回避するための鍵です。
基材やポリマーの性質、加工方法、投与装置などの要素を考慮して適切な選択を行ってください。
試験、規制、消費者行動、フレキシブルパッケージ、多層構造、持続可能性について詳しくは、以下をお読みください。
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