リサイクル可能なモノマテリアル構成に向けたメタライズド PE

1. PET/Al/PE のラミネートがリサイクルされない理由

標準的な高バリアパウチは、三つの材料を重ねたサンドイッチです。外側の PET が印刷を担い、中央のアルミ箔がバリアを担い、内側の PE がシールを担います。問題は、材料が三つ重なっていることです。リサイクルはポリマーで選別します。PET と PE は溶融温度が異なり、別のラインで再加工されます。アルミ箔はそのどちらでもありません。接着剤は剥がすためではなく保持するために設計されており、包装の規模では層を再び分離しません。回収スキームが受け入れるアルミ箔ラミネートも通常はエネルギー回収に回り、厳格なスキームでは残渣として扱われます。バリアが問題だったのではなく、構成の中の材料の数が問題だったのです。

2. 包装体を PE に留めると何が変わるか

モノマテリアルの PE 構成は、一つのポリマー系列を保ち、その中にバリアを置きます。印刷ウェブは PE の裏刷り、シーラントも PE、バリアは PE ウェブの片面に真空蒸着した数十ナノメートルのアルミニウムです。

この層は表面処理であり、二枚目のフィルムではありません。アルミニウムは、包装体がもともと使っているポリマーの上に、マイクロンにも満たない厚さで載るだけです。そのため包装体はポリマーで選別され、洗浄され、PE として再ペレット化されます。ただし、インキと接着剤が再びフローから外さない場合に限ります。

当社がフィルム単体を「リサイクル可能」と呼べないのはそのためです。モノマテリアルの主張は完成した構成についての主張であり、残りは加工業者が決めます。

3. 二つのグレード、二つの役割

メタライズド PE には二つのグレードがあります。どちらもメタライズド面を持つ PE で、違いはどちらの面が次に働くかです。

VMCPE — シーラントグレード

片面が金属、もう片面が高いシール強度です。一つのウェブがバリアを担い、包装体を閉じるため、構成は三層から二層になります。裏刷り PE / 接着剤 / VMCPE です。従来の裏刷り / 接着剤 / バリア / 接着剤 / シーラントという積層を置き換え、VFFS や HFFS のライン、スタンディングパウチや吊り下げパウチに向くグレードです。

VMNCPE — 高バリアコアグレード

VMNCPE はシールしません。三層の PE 構成の中央に入ります。印刷 PE / 接着剤 / VMNCPE / 接着剤 / PE シーラントです。ドライラミネートや無溶剤ラミネート向けに作られており、ラミネート後は酸素バリアが元の単層フィルムを上回ります。

選び方は構成に従います。まだシールするウェブがなければ、VMCPE を内側のウェブにしてラミネートを一つ減らせます。PE シーラントがすでにあるなら、VMNCPE を中央に入れます。

4. グレード別の数値

供給時点のバリアと厚さであり、完成したラミネートの値ではありません。

5. メタライズド PE にできないこと

不透明です。金属層が光を反射するため、包装体はシルバーに見えます。中身を見せる必要がある場合、バリアは透明でなければなりません。BOPP や PET の AlOx フィルムであり、このフィルムではありません。

アルミ箔ではありません。メタライズド層はナノメートル規模で、粒界やピンホールを持ちます。アルミ箔は固体の金属ウェブです。絶対的なバリアに保存期間が依存する場合、メタライズド PE はその代替にはなりません。

バリアは表面の数ナノメートルです。折り目、擦り傷、傷ついた面はバリアを失わせます。メタライズド面を中身側に保ち、アイドラーとの接触を減らし、完成した包装体のバリアを測定してください。扱いが粗い工程であれば、層を埋め込みます。ラミネート中央の VMNCPE は、両側のウェブで保護されます。

内容物が決め手です。酸性、アルカリ性、香辛料、高脂肪、アルコール、防腐剤の多い内容物は、量産前に完成構成での試験が必要です。

6. 構成を確定する前に

1. ポリマーの数を数える。PET や BOPP のウェブが構成に残っていれば、バリアがどうであれモノマテリアルではありません。
2. シールするウェブが必要かを決める。二層なら VMCPE を内側のウェブに、三層なら VMNCPE を中央に。
3. バリアのクラスを決める。メタライズド PE は素の PE からの強化であり、アルミ箔の代替ではありません。保存期間が絶対バリアを必要とするなら、ここで止めてください。
4. 面の設計を決める。印刷ウェブは裏刷りにし、シール強度の高い面でシールし、シール条件幅は自社の機械で確認します。
5. 内容物で試験する。酸、アルカリ、香辛料、脂肪、アルコール、活性のある防腐剤が、試験を必要とする代表例です。
6. 材料を発注する。VMCPE は標準 40 µm、50–80 µm は受注生産。VMNCPE は 40–100 µm で、受注ごとに見積もります。最小ロットは 1 パレット、納期は 10–15 日、FDA 適合と EU 10/2011 の溶出試験報告書はご要望に応じて対応します。

要点

• PET/Al/PE のパウチは一つのウェブに三つの材料。メタライズド層を持つ PE/PE 構成は一つのポリマー系列です。
• メタライズド層は PE 上のナノメートル規模のアルミニウム蒸着であり、二枚目のフィルムではありません。
• VMCPE は二層構成向けのシーラントグレード。WVTR 2.1 g/(m²·24h)、OTR ≤ 80 cm³/(m²·0.1MPa·24h)。
• VMNCPE は三層構成向けのコアグレード。WVTR ≤ 1、OTR ≤ 1。ラミネート後は酸素バリアが元の単層フィルムを上回ります。
• モノマテリアルは完成した構成の性質であり、フィルム単体の性質ではありません。