山形大学 工学部 宮田研究室


パッケージング技術研究室

プラスチック包装技術RESEARCH

◆ プラスチック包装っていつからあるの? 実は新しい技術です!

現在の日常生活にて、プラスチック包装はあたりまえのように溢れかえっています。しかし、10年前、20年前、そして50年前はいかがだったでしょうか?現在40代以上の皆様にとって子供の頃と現在では大きくその様子は異なっているはずです。プラスチックパッケージの歴史はスーパーマーケットの発展とほぼ同様だと言われます。最近ではコンビニエンスストアの展開により著しい発展があります。ここ30年で多くの金属、ガラス、紙の包装がプラスチックに置き換わってきたのを感じているか方も数多くいらっしゃることと思います。

 



◆ プラスチック包装の経済学 包装はビッグビジネス!

(公社)日本包装技術協会によると2019年の日本国内における包装資材の出荷金額は5兆6,952億円です。日本の人口は1億2千万人ですので、単純計算で日本で1人あたりの包材使用金額は年間で約4万7千円にもなります。包装はビックビジネスであるということができるのです。

現在、包装資材として使用されている材料の中心はプラスチックです。プラスチックは容器・包装用途のほか、機械器具の部品、日用品・雑貨、建材など様々な用途に使われています。日本国内においてプラスチック資材はどれくらい使われているのでしょうか。経済産業省生産動態統計調査によると2020年の出荷量は571万7,757トン、出荷金額は4兆940億1775万円です。このうち出荷量の約34%にあたる197万トン、出荷金額の21%にあたる8,660億円が容器・包装用途です。プラスチックの用途において容器・包装は主要な用途なのです。


◆ プラスチック包装に求められる無理難題!複数の機能を実現するためには

身の回りにある様々な製品を一つ一つ見てみましょう。プラスチック包装が使われているものが大多数でしょう。それでは、プラスチック包装はどのようなことを考えて設計されているかわかりますか?どのような機能が求められているのでしょうか?物理、化学、機械、電気、様々な要求項目があるのです。例えば以下のようなものです。

  • 機械的性質:強度
  • 化学的性質:反応性、濡れ性
  • 光学的性質:透明性、遮蔽性
  • 熱的性質:耐寒性、耐レトルト性、耐熱性
  • 環境的性質:耐加水分解性
  • 電気的性質:静電防止

強度や透明性など様々な性質が要求されます。難しいところは、これらの機能1つを実現すればよいのではなく、複数の機能を同時に求められ、同時に実現する必要があるということです。それでは、複数の機能を同時に実現するためにはどのようにすればよいのでしょうか?


◆ 実は最先端技術が凝集!身近なプラスチックパッケージ

ここではポテトチップのパッケージを例に説明したいと思います。ポテトチップは皆さん食べたことがあるのではないでしょうか。そのパッケージもよくご存知でしょう。ではそのパッケージに求められる機能はどのような項目があるのでしょうか。ポテトチップが吸水し、湿気てしまうのを防ぐ「湿気遮断」の機能があります。外気をしっかり遮断しなければなりません。また、ポテトチップは油で揚げられてつくられます。その「油脂の酸化防止」の機能があります。油脂は紫外線により酸化して劣化します。スーパーマーケット、コンビニエンスストアでは蛍光灯やLEDの光にさらされます。これらの光を遮断しなければならないのです。他にも輸送中や店舗での陳列時など食べるまでしっかりと「封止」されている機能、逆に私たちが食べるとき簡単に開封できる「易開封」の機能なども求められます。これらは同時にすべて満たされていなければならないのです。

◆ 山形大学パッケージング技術研究室

私たちの研究グループは「山形大学パッケージング技術研究室」として誰もが知っているプラスチックパッケージという視点から高分子材料、その成形加工技術を研究しています。以下に当研究室の研究トピックを紹介しています。(準備中)

ヒートシールのしくみと特徴

超音波シールのしくみと特徴

高分子と異種材料の接合技術の開発

高分子フィルムの低分子物質の拡散・透過のメカニズム

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