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<エバール>は、クラレが1972年以来製造販売しているエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂の登録商標名です。<エバール>はポリビニルアルコールの特長である優れたガスバリアー性、耐有機溶剤性とポリエチレンの特長である熱溶融成形性、耐水性を合わせ持つ結晶性ポリマーで次の様な分子構造を持っています。
<エバール>は、共重合比率及び重合度を適切に選択することにより、ハイガスバリアー性と同時に、いくつもの高機能を合わせもっており、食品を中心とした、広い用途に用いられています。
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| ガスバリヤー性 その1(各種ガス、共重合比率)
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エバールは各種プラスチックの中で最高の酸素ガスバリヤー性を有しています。(表-4)
エバールの厚みと酸素透過量とは完全に反比例の関係にあります。
エバールは、その厚みに応じたバリヤー性を保持していますので、必要に応じて、厚みを選ぶことが可能です。(図-7)
エバールは酸素以外の例えば炭酸ガス、窒素ガス、ヘリウムガスに対しても優れたガスバリヤー性を有しています。(表-5)
エチレン・ビニールアルコール共重合体の酸素ガスバイリヤー性は、エチレンと、ビニルアルコールの共重合比率により変わります。エバールの銘柄は広い範囲の共重合比率をカバーしていますので目的に応じて、最適なバリヤー性の共重合比率の銘柄を選択することができます。(図-8)
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表-4 各種プラスチックの酸素透過量
(dry)
| フィルム名 |
酸素透過量(cc・20 m2・24hrs・atm)
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5
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20
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23
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35
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エバール-F-タイプ
エバール-E-タイプ |
0.03
0.2
|
0.15
0.8
|
0.2
1.3
|
0.4
3.2
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| 押出用高バリヤーPVDC |
0.74
|
2.6
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3.2
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8.1
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| ニトリルバリヤー |
3
|
-
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15.5
|
-
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| 二軸延伸ナイロン6 |
9.7
|
28
|
33
|
65
|
| 未延伸ナイロン6 |
-
|
-
|
100
|
-
|
| 二軸延伸ポリエステル |
13
|
40
|
46
|
100
|
| 硬質ポリ塩化ビニル |
-
|
240
|
260
|
370
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| 二軸延伸ポリプロピレン |
-
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2900
|
3200
|
-
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| 低密度ポリエチレン |
-
|
10000
|
10900
|
-
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PVDC2 コートポリプロピレン |
2.2
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10
|
13
|
32
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| 図-7 エバールの厚みと酸素透過量の関係 |
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図-8 エチレン・ビニルアルコールの酸素透過量と
共重合比率の関係 |
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表-5 窒素ガス、炭酸ガス、ヘリウムガスの透過量(25 ,dry)
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フィルム名
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ガス透過量(cc・20 m2・24hrs・atm)
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N2
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O2
|
CO2
|
He
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エバール-F-タイプ
エバール-E-タイプ
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0.017
0.13
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0.21
1.5
|
0.81
7.1
|
160
410
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二軸延伸ナイロン6
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12
|
38
|
205
|
2000
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二軸延伸ポリエステル
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8
|
54
|
110
|
3100
|
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二軸延伸ポリプロピレン
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730
|
3400
|
9100
|
-
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低密度ポリエチレン
|
3100
|
12000
|
42000
|
28000
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| ガスバリヤー性 その2(外気条件の影響 |
エバールの酸素ガス透過量は温度とともに増加します。
温度が20 から35 に増加した場合の酸素ガス透過量の増加率はおよそ3.3倍です。(図-9、図-10)
エバールの酸素透過量は相対湿度の増加とともに増加します。
エバールの酸素透過量はエバールの吸湿量と大きく関係しています。
吸湿量が多くなるほど酸素透過量は増大します。
高湿度下でエバールの酸素透過度が大きくなるのは、この吸湿量の増加が原因です。(図-12)
サンドイッチ構造のエバール複合フィルムを用いて、内部の相対湿度としてRH100%(高含水食品相当)とRH10%(乾燥食品相当)の2ケースを想定し、一方外部の相対湿度としてRH65%(通常の外気湿度)とRH85%(外気高湿度下)の2ケースを想定し、これらの全部の組合わせ(合計4ケース)について、中間のエバール層の相当%RHを算出し、その%RHに対応した酸素透過量を求めてみました。(表-6)
この結果から明らかなように、高含水食品を包装する場合は、ポリアミド(PA)のように水蒸気透過量の大きいフィルムを外側に用いるとエバールのバリヤー性を高く保てます。一方乾燥食品の場合には、ポリプロピレン(PP)のように水蒸気透過量の小さいフィルムを外側に用いる方がエバールのバリヤー性を高く保てます。
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図-9 エバールフィルムの酸素透過量と
温度の関係 |
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図-10 吸湿したエバールフィルムの
酸素透過量と温度の関係 |
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図-11
エバールフィルムの酸素透過量
と相対湿度の関係 |
図-12
エバールフィルムの
酸素透過量と吸湿量の関係 |
図-13
エバールフィルムにおける
酸素透過量の変化速度 |
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表-6 エバール複合フィルムの酸素透過量
酸素透過量(cc・20 m2・24hrs・atm)
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フィルム構成
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内部100%RH
|
内部10%RH
|
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外層
|
バリヤー層
|
内層
|
外部65%RH
|
外部80%RH
|
外部65%RH
|
外部80%RH
|
|
バリヤー層 %RH
|
酸素透過量
|
バリヤー層 %RH
|
酸素透過量
|
バリヤー層 %RH
|
酸素透過量
|
バリヤー層 %RH
|
酸素透過量
|
OPP20
|
EF-F15
|
LDPE50
|
84
|
1.7
|
91
|
3.8
|
34
|
0.2
|
40
|
0.3
|
OPP20
|
EF-F15
|
CPP50
|
80
|
1.2
|
89
|
3.0
|
41
|
0.3
|
49
|
0.3
|
PET12
|
EF-F15
|
LDPE50
|
70
|
0.7
|
83
|
1.6
|
57
|
0.4
|
69
|
0.7
|
ON15
|
EF-F15
|
LDPE50
|
66
|
0.6
|
81
|
1.3
|
63
|
0.5
|
77
|
1.0
|
CN20
|
EF-F20
|
LDPE50
|
65
|
1.5
|
80
|
2.5
|
64
|
1.5
|
78
|
2.3
|
|
-
|
EF-XL15
|
LDPE50
|
65
|
0.3
|
80
|
0.7
|
65
|
0.3
|
80
|
0.7
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