包装材にEVOH（エチレンビニルアルコール）フィルムを使用する理由とは？

エチレンビニルアルコール（EVOH）は、現在使用されている柔軟性のある熱可塑性酸素バリア材の中で最もよく知られているものの1つです。冷蔵食品に必要とされるだけでなく、酸素によって包装品質が低下し、賞味期限が短くなる常温保存食品にも適しています。硬質または半硬質の食品容器に使用される熱可塑性バリア材の大部分はEVOHです。

硬質トレイに使用される蓋フィルムでは、その吸湿性は限定的です。これらのトレイは、加熱処理された常温保存可能な低酸性食品の包装に使用されます。ポリ塩化ビニリデンやアルミホイルなどの他の酸素バリア技術の継続的な使用は、広く普及しています。食品加工技術の革新は、成長の機会を提供します。

食品産業の発展に伴い、包装も需要と期待に応えるべく進化を遂げてきました。食品はますます競争が激化し、高度な技術が求められるようになり、賞味期限の延長も必要となりました。EVOHラミネートは世界中で導入されました。これは、包装において最高の保護性能と美観を実現するために、これまで以上に重要な役割を果たすようになったからです。

この記事では、EVOHを包装材に使用する際に、なぜEVOHが有利になるのかを探ってみましょう。

EVOHフィルムとは何ですか？

EVOHは、柔軟性に優れた、完全に透明で光沢のある熱可塑性共重合体です。EVOHはエチレンビニルアルコール共重合体（エチレンビニルアルコール共重合体）の略です。この素材は優れた屈曲破壊抵抗性を持ち、炭化水素、油、天然溶剤に対する優れた耐性を備えています。EVOHは、酸素、窒素、二酸化炭素などのガスに対する優れたガス遮断性で知られています。そのため、食品や医薬品の包装に特に適しています。さらに、美容製品やその他の一時的な物品の包装にも使用できます。こうした理由から、EVOHフィルム市場は食品包装業界で注目を集めています。

EVOHは、他に類を見ない優れた気密性を持つと考えられています。他の標準的な包装材と比較すると、EVOHは際立っています。しかし、湿気にさらされると、EVOHはその優れた気密性を失ってしまいます。話はこれで終わりではなく、技術の進歩が保存性の向上に役立ちます。

包装市場におけるEVOHフィルムの世界的な需要は増加傾向にあります。これらの特性に基づき、世界中の様々な食品メーカーでEVOHフィルムが活用されています。

なぜEVOHを使用するのか？

極性ヒドロキシル基は、分子間および分子内において強い結合を形成します。これはビニルアルコール単位に存在し、EVOHの優れたバリア特性に寄与しています。これらのヒドロキシル基は、吸湿性にも関与しています。これは、ポリマーが親水性であるため、水が容易に吸収されるためです。

・高いバリア特性

EVOHは優れた酸素バリアとして機能し、貴重な食品原料を保護します。また、包装された食品がサプライチェーン全体を通して鮮度を保つことを保証します。長期保存時の品質維持にも貢献します。さらに、保存料の添加量を削減、あるいは不要にします。加えて、改質雰囲気下で包装された食品は、品質を損なうことなく賞味期限を延ばすことができます。

高品質で目を引くグラフィックを印刷できます。これは、グラフィック用途での購入を促すための追加的なインセンティブとして活用できます。

製造業者はEVOHを経済的かつ効率的に加工できる。これにより厚みを薄くすることが可能になり、より経済的な構造を実現し、環境への影響を軽減できる。

・優れた透明度と高い光沢

EVOHは優れた酸素バリア性と高い透明性を兼ね備えています。食品の風味と色を長期間維持します。Care Packは、深成形条件下でも均一で良好な層分布を実現します。熱成形包装用途に最適な製品となるよう設計されています。さらに、EVOHは高い光沢と低い曇り度により、抜群の透明度を実現します。パッケージの表面にEVOHを使用することで、優れた光沢が得られ、パッケージの外観が向上します。

・帯電防止特性

EVOHは強力な帯電防止性ポリマーです。表面層として使用することで、パッケージへの埃の付着を防ぎます。特に食品業界において、非常に有益な素材です。

・エチレン含有量

EVOHの優れたバリア特性を理解するには、その構造を理解する必要があります。EVOHは、エチレンとビニルアルコールのモノマー単位から構成されています。ヒドロキシル基が分子間および分子内結合を形成します。ビニルアルコール単位は、ガスバリア特性の違いに関与していますが、水溶性であるため合成が非常に困難です。一方、エチレン単位は優れた耐水性を有しています。これら2つのモノマー単位を添加することで、加工可能な熱可塑性共重合体が得られます。これにより、優れたガスバリア特性が得られますが、同時に水にも敏感です。

・結晶性

EVOHのバリア特性は、ポリマー本来の高い結晶度にも起因しています。結晶ドメインは通常、非晶質マトリックス中に分散しています。これは半結晶構造を反映しています。ポリマーのバリア特性は、結晶のサイズと分布にも影響されます。エチレン含有量が40モル%未満の場合、結晶は単斜晶系で、ポリビニルアルコール（PVOH）に見られるものと同様です。エチレン含有量が高い場合（80モル%以上）、結晶は斜方晶系構造を持ちます。これはPE（ポリエチレン）に似ています。中間組成では、両方の構造が混在し、結晶度が低くなります。

・厚さ

バリア性能に影響を与えるもう一つの要因は、EVOH層の厚さです。EVOHは通常、多層構造における薄いバリア層として使用されます。その厚さは用途によって異なります。食品包装のバリア層としては、数マイクロメートル（通常10µm未満）のEVOH層で十分です。

熱成形は材料の厚み分布に大きな影響を与えます。フィルム材料は熱によって軟化され、この工程で機械的な延伸と圧力によって成形されます。最終的な包装の厚み分布と表面積は、コーナーの絞り深さと角度によって決まります。しかし、この影響は部分的に軽減できます。フィルムの延伸によってポリマー鎖の配向が変化する可能性があるためです。ポリマー鎖がより接近して引き伸ばされることで、非晶質領域における鎖の可動性が制限されます。これにより酸素分子の通過が困難になり、酸素透過性が低下します。

EVOHアプリケーション

エチレンビニルアルコール共重合体は熱可塑性ポリマーの一種です。食品包装をはじめとする様々な産業で使用されています。包装用途におけるEVOHフィルムの主な利点は、優れたガスバリア性です。酸素、二酸化炭素などのガスや、食品の香りなどの有機蒸気を遮断します。酸素に敏感な製品を保護するため、EVOHは多層構造で使用されます。これらは、袋、トレイ、カップ、ボトル、チューブ、瓶などに使用されます。EVOHフィルムは、メイン料理、食用油、ジュースなどの硬質包装にも使用できます。また、化粧品、医薬品、暖房パイプ、自動車用プラスチック燃料タンクなどにも使用できます。

さらに、調味料の包装や歯磨き粉の包装にも利用できます。フレキシブルパッケージEVOHは、加工肉、赤身肉、穀物、農薬、農薬化学製品に適しています。EVOHの親水性は、包装設計において考慮する必要があります。これは、レトルト殺菌などの熱処理工程における吸水とポリマーの膨潤を抑制するためです。

EVOHの環境上の利点

環境への影響を最小限に抑える最善の方法は、製品と包装材の両方の廃棄物を削減することです。ケアパックは、その貴重な機能を提供することで、環境負荷の低減に貢献します。包装材の総量を減らすことなく、資源を節約し、生産性を向上させ、廃棄物を削減することで、コスト削減にもつながります。

・廃棄物の削減

ケアパックは、製品のライフサイクル全体を通して、資源の節約と廃棄物の削減に貢献します。環境への影響を最小限に抑える最善の方法は、廃棄物を削減することです。さらに、生鮮食品の生産と流通に投入されたあらゆる資源の無駄をなくすことにもつながります。

・包装を減らして、機能性を高める

EVOHを包装材に使用する場合、わずか数ミクロンの薄層構造により、資源の使用量を削減しながらも、十分なバリア機能を発揮します。最適な分量と軽量化により、保管、輸送、陳列の効率性が向上します。また、鮮度と品質を長期間維持できるため、廃棄物の削減と資源の節約に貢献します。

・有機溶剤や油に耐性がある

EVOHは油や有機溶剤に耐性があります。油性製品、食用油、鉱物油の包装に最適です。また、工業用化学薬品や有機溶剤にも使用されています。

・耐候性

EVOHは高い耐候性を備えています。日光にさらされても、ポリマーの色は変色せず、黄変や不透明化も起こりません。機械的特性の変化も最小限であり、全体的に耐候性に優れていることを示しています。

結論

フレキシブルパッケージ食品メーカーが定める複数の基準を満たす必要があります。メーカーは、商品をできるだけ長く新鮮な状態に保ちたいと考えています。包装は酸素と臭いを遮断し、香りや保護的な雰囲気も維持する必要があります。優れた透明性を含む魅力的な外観は、店頭での魅力を高めるために不可欠です。これは、潜在顧客にとってさらなる購買意欲を刺激する要素となります。包装は軽量でありながら、輸送や取り扱い中にその価値ある特性をすべて維持できる十分な強度を備えている必要があります。包装に関しては、お客様のご要望に合わせたカスタマイズ包装をご提供いたします。詳細については、お気軽にお問い合わせください。

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