バリアフィルムと非バリアフィルムの違いは何ですか?

主要な違いの概要

バリアフィルムはガス、湿気、臭気の通過を遮断しますが、非バリアフィルムは遮断しません。 この 1 つの違いにより、保存期間、製品の保護、および包装の適合性に大きな違いが生じます。バリア フィルムは、酸素や水蒸気の透過を防ぐ、EVOH、PVDC、ナイロンなどの特殊な層またはコーティングを使用して設計されています。通常、標準的なポリエチレンまたはポリプロピレンで作られた非バリアフィルムは、基本的な機械的保護を提供しますが、時間の経過とともにガスや湿気が透過します。

食品包装、医療機器、工業用部品などの業界では、適切なフィルムの種類を選択することが重要です。バリアフィルムは肉の鮮度を長持ちさせることができます。 3 ～ 5 日から 21 日以上 冷蔵下では、非バリアフィルムではこのレベルの保存を達成できません。

バリアフィルムとは何ですか?

バリアフィルムは、フィルムを通過する酸素 (O₂)、水蒸気 (WVTR)、二酸化炭素、光、芳香の透過を防止または大幅に低減するように設計された多機能包装材料です。これらのフィルムは、次の 1 つ以上の戦略を通じてバリア特性を実現します。

• EVOH（エチレンビニルアルコール）やPVDC（ポリ塩化ビニリデン）などのハイバリア樹脂配合
• それぞれが特定の機能特性に寄与する複数のポリマー層の共押出
• フィルム表面のメタライゼーションまたは酸化物コーティング (例: アルミニウム、SiOx)
• 異種フィルムを積層してバリア性と機械的強度を組み合わせる

その代表的な例は、 共押出ハイバリア真空フィルム は、7 層共押出技術を使用して、優れた耐突き刺し性とシール強度とともに優れた酸素バリア性能を実現し、生肉、チーズ、加工食品の真空包装に最適です。

ノンバリアフィルムとは何ですか?

ノンバリアフィルムは、主に低密度ポリエチレン (LDPE)、高密度ポリエチレン (HDPE)、キャストポリプロピレン (CPP) などの汎用ポリマーから作られた単層または単純な多層の包装フィルムです。主に次の点で評価されます。

• 柔軟性と伸縮性
• 低コストで幅広い可用性
• ヒートシール性と透明性
• 賞味期限の短い製品または非感受性製品への適合性

非バリアフィルムは、乾物、繊維、流通サイクルが非常に短い品目など、酸素や湿気に弱い製品に適しています。ただし、 酸素透過率 (OTR) はバリアフィルムよりも 100 ～ 1,000 倍高い場合があります。 そのため、生鮮食品や酸素に敏感な商品には適していません。

主なパフォーマンスの違い: 並べて比較

以下の表は、バリア フィルムと非バリア フィルムの技術的および実際的な主な違いを示しています。

共押出技術がどのようにバリア性能を向上させるか

共押出は、単一のダイを通して異なるポリマーの複数の層を同時に押出して、統一されたフィルム構造を形成する製造プロセスです。この技術は、高性能バリアフィルムを製造するための基本です。主な利点は、各レイヤーを特定の機能に合わせて最適化できることです。

• 外側の層: 乱用耐性、印刷適性、光学的透明性を提供します。
• 中間バリア層 (EVOH など): コアの酸素バリアを提供し、多くの場合 0.5 cc/m²/日未満の OTR 値を達成します
• タイレイヤー: 相溶しないポリマーを結合して構造の完全性を維持
• 内側シール層: 真空または改質雰囲気パッケージの密閉性と信頼性の高いヒートシールを保証します

たとえば、7 層共押出バリア フィルムでは、PA (ナイロン)、EVOH、PE 層を組み合わせて次のことを実現できます。 15 N/mm を超える耐突刺性および 1 cc/m²/24h 未満の酸素透過率 — 非バリアフィルムではまったく達成できないパフォーマンス。

非バリアフィルムではなくバリアフィルムを選択する必要があるのはどのような場合ですか?

適切なフィルムの選択は、製品の感度、流通チェーンの長さ、および保存期間の要件によって異なります。を選択してください バリアフィルム いつ:

• この製品は傷みやすく、酸素に敏感です（新鮮な肉、魚、デリのスライス、チーズ）
• 真空または修正雰囲気包装 (MAP) が必要です
• 製品は、数週間または数か月にわたって外観、風味、香りを維持する必要があります。
• 湿気が侵入すると製品に損傷を与える可能性があります（電子機器、医薬品、乾燥食品）
• 包装は冷凍、冷蔵、または高湿度の環境に耐える必要があります

を選択してください ノンバリアフィルム いつ:

• 製品の賞味期限が短く、回転率が速い（例: 即日ベーカリー製品）
• コストの最小化が重要だが、製品の感度が低い
• パッケージは主に保管と展示を目的としたものであり、保存を目的としたものではありません

真空包装におけるバリアフィルムの実践例

真空包装では、密封する前にパッケージ内部から酸素を除去し、好気性細菌の増殖や酸化を抑制する嫌気性環境を作り出します。このプロセスを効果的に行うには、 フィルムは、真空引きやヒートシールの機械的ストレス下でもバリアの完全性を維持する必要があります。 .

実際には、新鮮な赤身肉に使用される高バリア真空フィルムは次の条件を満たす必要があります。

1. 変色や腐敗を防ぐために、OTR を 10 cc/m²/日未満に維持してください。
2. 骨片による穿刺に耐える - 最小穿刺強度 10 ～ 20 N が必要
3. バリア層に亀裂を生じさせることなく、熱成形用途に深絞り機能を提供します
4. 130°C ～ 160°C の温度で一貫した気密ヒートシールを実現します。

非バリアフィルムではこれらの要件を満たすことができません。 OTR が高いため、24 ～ 48 時間以内に酸素が侵入し、ミオグロビンの酸化を引き起こし、肉が茶色に変色し、微生物学的に安全であってもその製品は販売できなくなります。

環境への配慮

バリアフィルムは、多層、複数の材料で構成されているため、歴史的にリサイクルがより困難でした。しかし、包装業界は次のように大幅な進歩を遂げました。

• モノマテリアルバリアフィルム バリアコーティングを施した全ポリエチレンまたは全ポリプロピレン構造を使用した製品は、標準的な流通で利用可能でリサイクル可能になりつつあります。
• ゲージの薄いバリア フィルムにより、全体的な材料使用量が削減されます。最新の共押出フィルムは、次の条件で同等のバリア性能を達成します。 総厚が 30 ～ 40% 減少 古いラミネート構造よりも
• バリアフィルムは、賞味期限を延長し食品廃棄物を削減するため、製品の腐敗率が高くなる非バリアフィルムよりも環境への正味の影響が少ないことがよくあります。

よくある質問

Q1: ノンバリアフィルムでも真空包装できますか?

技術的にはそうですが、効果的ではありません。バリア性のないフィルムでは、酸素がすぐにフィルムの壁を通って逆浸透してしまい、真空包装の利点が損なわれてしまいます。信頼性の高い真空包装には、共押出された高バリア真空フィルムが必要です。

Q2: EVOH がこれほど効果的なバリア材料となるのはなぜですか?

EVOH は、ガス分子を物理的にブロックする非常に規則的な結晶構造を持っています。 0.01 ～ 0.1 cc/m²/日という低い OTR 値を達成できるため、食品包装に使用できる最も効果的な酸素バリアポリマーの 1 つとなります。

Q3: 一般的なハイバリアフィルムは何層ありますか?

ハイバリアフィルムは通常、5、7、または 9 層を使用します。 7 層構造は、バリア性能、機械的強度、コスト効率の最適なバランスを提供するため、真空および MAP パッケージングで広く使用されています。

Q4: バリアフィルムは非バリアフィルムよりも高価ですか?

はい、バリアフィルムは特殊な樹脂と複雑な製造によりコストが高くなります。ただし、このコストは通常​​、製品ロスの減少、賞味期限の延長、サプライチェーン全体での食品廃棄物の削減によって相殺されます。

Q5: バリアフィルムに印刷できますか?

はい。ほとんどの共押出バリア フィルムは、フレキソ印刷または輪転グラビア印刷に適した外層を備えて設計されており、内部バリア層を損なうことなく高品質のグラフィックスを実現します。

Q6: ハイバリアフィルムとミディアムバリアフィルムの違いは何ですか?

ハイバリアフィルムは OTR が 1 cc/m²/日未満で、生肉や医薬品などの酸素に非常に敏感な製品に使用されます。通常、中程度のバリアフィルムの OTR は 1 ～ 10 cc/m²/日であり、加工肉や特定のチーズなど、中程度の感度を持つ製品に適しています。