プラスチック食品包装の種類ガイド

プラスチック食品包装には以下が含まれる フレキシブルフィルムおよびパウチ、セミリジッドトレイおよび容器、ならびにリジッドボトル、ジャー、およびクロージャー。適切な選択は単に「“PET 対PP」や「パウチ対トレイ」ではない。購入者はパッケージの形式と完全な材料構成の両方を特定し、その組み合わせを食品、充填工程、流通経路、賞味期限目標、消費者使用、および販売先市場に対して適合させる必要がある。本ガイドはその分類フレームワークを提供し、どのようなエビデンスと試験が商業的判断を裏付けるべきかを示す。.

プラスチック食品包装には2つの分類層がある

規制の観点からは、米国FDAの これらは包装機能であり、保証された結果ではない。有用な組み合わせは、選択されたグレードとパッケージ全体に依存する： 「ポリオレフィン」という言葉は、酸素透過率、水蒸気透過率、穿孔流量、防曇性能、耐パンク性、シール強度、収縮力、または安全なトンネル設定を確立するものではない。また、直接食品接触への適合性、保存期間の延長、微生物学的安全性、または地域のリサイクルプログラムでの受け入れを証明するものでもない。.

「POF」は商業上のファミリー記述であり、完全な材料仕様ではない。これは一般に、ポリオレフィン樹脂ファミリーをベースとした熱収縮フィルムを指すが、正確なポリマー、層構成、添加剤、配向、処理、厚さ、および製造方法は、サプライヤーおよびグレードに固有である。これらの詳細が、フィルムのシール方法、収縮方法、ガスおよび水蒸気の透過性、ならびに包装ライン上での挙動を決定する。 米国FDAが意図する食品接触用途を承認する前の食品包装に関するガイダンス。.

包装に関する議論では、物理的な形式と ポリマー名が混同されることが多い。パウチは形式であり、; ポリエチレン は材料ファミリーである。トレイは単一ポリマー、多層シート、またはコーティング構造から作られる場合がある。これら2つの分類層を分離することで、RFQ（見積依頼書）が明確になり、一般的な誤り、すなわち馴染みのある樹脂名が完成パッケージの性能を予測すると仮定することを防ぐことができる。.

パッケージ形式から始める

第1層は、パッケージがどのように形状を保持し、加工、充填、密封、流通、および使用を通じてどのように移動するかを説明する。.

• フレキシブルパッケージには、ロールストックフィルム、ラップ、蓋材ウェブ、バッグ、サシェ、およびパウチが含まれる。これらは充填時や取り扱い時に容易に形状が変化する。.
• セミリジッドパッケージには、多くの成形トレイ、容器、およびカップが含まれる。これらは定義された形状を保持するが、荷重下でたわむ可能性がある。.
• リジッドパッケージには、多くのボトル、ジャー、クロージャー、および厚肉容器が含まれる。これらは通常の取り扱いを通じて形状を維持するが、剛性の程度は依然として設計と材料に依存する。.

これらのカテゴリは実用的であり、絶対的なものではない。薄い成形トレイと厚いパウチは剛性が重なる可能性があるため、購入者はラベルのみに依存するのではなく、実際の形状、壁またはウェブの厚さ、充填重量、積載荷重、および取り扱い条件を説明すべきである。.

次に材料と構造を定義する

第2層は、パッケージが何から作られ、その構成要素がどのように組み立てられるかを説明する。フレキシブルウェブの場合、これにはポリマーファミリー、グレード、配向、個々の層の厚さ、シーラント層、, 表面處理、, 、インク、接着剤、コーティング、および層順序が含まれる。リジッド容器の場合、これには成形または成型方法、着色剤、クロージャー、ライナー、改ざん防止機能、および任意の蓋材または誘導シール部品も含まれる。.

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| パッケージ形式は何か？ | パウチ、蓋付きトレイ、容器、クラムシェル、ボトル | ポリマーグレード、バリア、, seal window, 、またはコンプライアンス |

| 材料ファミリーは何か？ | PE、PP、PET、PA、EVOH、PS、, PVC, 、PLA | 完全な層構造または最終パッケージ性能 |

| どのように 構築 されているか？ | 単層、共押出、ラミネート、コーティング、印刷 | 特定の食品、温度、または接触時間に対する適合性 |

| どのように密封されるか？ | ヒートシール、スナップ蓋、スクリュークロージャー、ライナー、誘導シール | 試験なしでの耐漏洩性またはパッケージ完全性 |

カテゴリ名ではなく、完成品こそが機能しなければならない単位である。接着剤、インク、コーティング、またはクロージャーライナーなど、主要構造を提供しない構成要素でさえ、加工、移行評価、外観、パッケージ完全性、および回収オプションに影響を与える可能性がある。.

フレキシブルプラスチック食品包装

フレキシブル包装 は、収容する体積に対して少ない材料を使用でき、高速包装速度で稼働できるが、これらの利点はウェブ、シール、装置、および製品が一つのシステムとして動作することに依存する。したがって、「フィルム」は出発点となるカテゴリであり、購入仕様ではない。.

フィルム、ラップ、および蓋材

ロールストックフィルムは、納品前に加工されるか、食品生産者のラインで成形および密封される。一般的な方法には、水平または垂直フォームフィルシール、オーバーラッピング、フローラッピング、およびトレイ蓋付けが含まれる。各方法は、ウェブの追従性、剛性、摩擦、熱応答、シール面、印刷見当、および機械張力に異なる要求を課す。.

購入者はウェブの役割を区別すべきである：

• 一次包装は食品を直接収容し、その接触および流通条件に適したクロージャーまたはシールを必要とする。.
• オーバーラップは結束、表面保護、陳列、または改ざん防止を提供する場合があるが、自動的に密封包装を作成するわけではない。.
• 蓋材ウェブは、トレイフランジ、シーラント化学、シール装置、汚染条件、開封力、および意図された剥離挙動に適合しなければならない。.
• シュリンク用途では、 シュリンク温度, 、シュリンク力、最終外観、ならびに食品および下層パッケージの耐熱性の正しい区別も必要である。.

同じ外観の形式でも、非常に異なる構造を使用できる。冷蔵青果用の透明蓋、レトルト対応蓋材ウェブ、および易剥離性乳製品蓋はすべて「フィルム」のように見えるが、それらの構造、シール条件、試験、およびコンプライアンス文書は互換性がない。.

バッグおよびパウチ

バッグおよびパウチは、予め製造された状態で供給されるか、ロールストックから成形される。一般的な例には、ピローパック、フラットバッグ、マチ付きバッグ、サシェ、真空バッグ、およびスタンドアップパウチが含まれる。ジッパー、注ぎ口、バルブ、切り欠き、およびレーザースコアリングなどの機能は、パッケージシステムの一部となり、追加のシールおよび完全性インターフェースをもたらす可能性がある。.

形式の選択は、充填および使用の順序に従うべきである：

• 乾燥スナックは、機械適性、印刷表現、, seal integrity 製品粒子周辺の保護、および賞味期限評価に基づく水分または酸素からの保護を優先する場合がある。.
• 冷凍食品は、予想される最低流通温度での柔軟性と 耐衝撃性 、ならびに製品および氷の汚染に耐えるシールを必要とする場合がある。.
• ソースおよび液体は、シールチャネルの制御、フレックスクラッキング、クロージャートルクまたは適合性、落下性能、および消費者による吐出を必要とする。.
• 真空またはガス置換形式では、パッケージ全体が意図された内部状態を維持する必要がある。材料バリアはその結果の一部に過ぎない。.

サプライヤーは構造を提案できるが、購入者は依然として実際の充填機、シールジョー、速度、製品、および流通経路での試験を必要とする。清潔な実験室試験で良好にシールするフィルムでも、シール領域に油、粉末、水分、しわ、または製品片が含まれる場合、異なる挙動を示す可能性がある。.

セミリジッドおよびリジッドプラスチック食品包装

形状保持パッケージは、製品の陳列、積載形状、ポーションコントロール、および圧壊耐性を提供できる。それらの性能は、公称ポリマーと同様に形状およびクロージャー設計に依存する。.

トレイ、容器、カップ、およびクラムシェル

トレイは、シートから熱成形されるか、別の成形プロセスで製造され、その後蓋材フィルム、スナップ蓋、オーバーラップ、またはスキンフィルムと組み合わせられる場合がある。容器およびカップは、多くの場合、スナップフィット、ホイル、フィルム、または成形クロージャーを使用する。クラムシェルは、成形されたベースとヒンジ付きカバーを組み合わせ、場合によっては追加のラベルまたは改ざん防止機能を備える。.

購入者は以下を定義すべきである：

• ヒートシール蓋が使用される場合のフランジ幅、平坦度、および表面状態。.
• トップ荷重、側壁強度、入れ子、入れ子解除、および積載挙動。.
• 充填時の製品温度、ならびに予想される最低および最高の保管または再加熱温度。.
• 透明性、色、防曇、光保護、および陳列要件。.
• シールの種類、開封力、漏れ目標、およびパッケージの検査方法。.

「オーブン対応」「電子レンジ対応」「冷凍庫対応」または「“イージーピール”」といった用語は、特定の構造、使用条件、および検証方法を必要とする。これらは、広範な樹脂ファミリーや外観から安全に割り当てることはできない。.

ボトル、ジャー、およびクロージャー

ボトルまたはジャーは、そのネック仕上げ、クロージャー、ライナー、改ざん防止システム、および充填プロセスとともに評価されるべきである。容器壁の分布、パネル設計、ヘッドスペース、内圧または真空、キャップ適用、高温または低温充填、および冷却は、すべて 寸法安定性 およびシール完全性に影響を与える可能性がある。.

パッケージ概要は、完全な閉鎖シーケンスに対応すべきである：

• 容器が到着し、ライン上で一貫して供給される。.
• 充填が容器を歪めたり、シール面を汚染したりしない。.
• クロージャーは、管理されたトルク、力、または着座条件下で適用される。.
• ライナーまたは誘導シールは、仕上げおよび製品と適合性がある。.
• 閉鎖されたパッケージは、取り扱い、輸送、保管、および消費者による開封に耐える。.

したがって、樹脂の識別は単なる一つの入力情報に過ぎない。意図された内容物に適したボトル本体であっても、クロージャーの適合性、ライナー、シールプロセス、または流通負荷が不適切であれば、故障する可能性がある。.

一般的なプラスチックとその貢献

ポリマーファミリーは、シール性、剛性、靭性、透明性、熱応答性、およびバリア性の異なる組み合わせを提供する。これらの役割は条件付きである。グレード、分子設計、配向、結晶化度、厚さ、添加剤、加工履歴、および他の層が結果を大幅に変える可能性がある。.

PE、PP、およびPET

PE、PP、およびPETは、軟包装および硬質食品包装の両方に使用されるが、固定された一つの役割を果たすわけではない。.

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| ポリエチレン（PE）（LDPE、, LLDPE, およびHDPEファミリーを含む） | 軟質シール層、袋、ライナー、スクイズボトル、クロージャー、および一部の硬質容器 | どのグレードと密度か？必要なシール性、剛性、摩擦、耐衝撃性、および温度挙動は何か？ |

| ポリプロピレン （PP）（キャストおよび配向形態を含む） | 容器、カップ、クロージャー、熱成形品、シール層、および印刷配向ウェブ | PPはキャスト、配向、射出成形、または熱成形のいずれか？適用される熱、ヒンジ、耐衝撃性、シール性、および透明性の条件は何か？ |

| ポリエチレンテレフタレート （PET）（非晶質、配向、および結晶化形態を含む） | 飲料および食品容器、トレイ、外側ウェブ、および蓋材コンポーネント | どのPET形態とプロセスか？適用される成形、寸法、熱、バリア性、およびリサイクルシステムの条件は何か？ |

PEは、柔軟性とヒートシール性が有用な場合にしばしば選択されるが、PEファミリー名はシール開始温度、ホットタック、剛性、, puncture resistance, または摩擦を定義しない。PPは異なる熱と剛性のバランスを提供できるが、すべてのPP容器が電子レンジや高温充填用途に適しているわけではない。PETは多くの構造で透明性と寸法安定性を提供できるが、非晶質PET、配向PETフィルム、および結晶化PETトレイは、異なる加工および使用限界を持つ異なる形態である。.

重要： 樹脂識別コードは、食品接触認可、性能仕様、または最終パッケージが特定の場所で回収およびリサイクルされる保証ではない。.

PA、EVOH、PS、PVC、およびバイオベースのオプション

他のポリマーは特定の機能や形式に対応できるが、それら独自の適格性評価の質問を導入する。.

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| ポリアミド（PAまたはナイロン） | 靭性、耐パンク性、熱成形挙動、または一部の軟包装における構造層 | グレード、水分調整、配向、層位置、シール界面、および機械的試験条件 |

| エチレンビニルアルコール（EVOH） | 一部の多層構造における酸素バリア層 | グレード、厚さ、湿度暴露、保護層、成形、および最終構造のOTR試験条件 |

| ポリスチレン（PS）（発泡および非発泡形態を含む） | 意図された使用が許可されている市場におけるカップ、蓋、トレイ、およびその他の成形品 | 耐衝撃性、温度、化学的適合性、地域規制、および回収経路 |

| ポリ塩化ビニル （PVC） | 構造が許可されている市場および用途における特定のラップフィルム、成形パッケージ、シール、またはクロージャー | 配合、添加剤、移行エビデンス、温度、市場規制、および廃棄経路 |

| バイオベースまたは堆肥化可能プラスチック（一部のPLA構造など） | 加工および廃棄条件が定義された選択された硬質または軟質形式 | 熱および耐衝撃性、バリア性およびシール性のニーズ、認証範囲、産業用対家庭用堆肥化、収集システム、および食品接触文書 |

EVOHは、材料名が完成パッケージの主張にならない理由を示す有用な例である。その酸素バリア貢献は、湿度、厚さ、グレード、および隣接層による保護に強く依存する可能性がある。OTR値は、報告書が完全な構造、厚さ、温度、相対湿度、試験面、ガス、方法、および単位を特定する場合にのみ意味を持つ。.

同様に、「バイオベース」「生分解性」「堆肥化可能」は異なる属性を説明する。バイオベースポリマーは自動的に生分解性であるわけではなく、認証された堆肥化可能パッケージは、購入者の市場では利用できない定義された工業プロセスを必要とする場合がある。インク、接着剤、コーティング、ラベル、ジッパー、またはクロージャーを含む完全なパッケージを考慮しなければならない。.

単層、多層、およびコーティング構造

単層パッケージは一つの連続した材料層を使用するが、その層には添加剤、着色剤、または表面処理が含まれる場合がある。多層パッケージは、共押出、ラミネート、コーティング、または別個のパッケージコンポーネントを通じて機能を組み合わせる。より多くの層が本質的に優れているわけではなく、設計は、許容可能な加工、安全性、品質、および回収のトレードオフで概要を満たす場合にのみ正当化される。.

一つのポリマーでは不十分な理由

パッケージは、印刷可能な表面、機械処理のための剛性、流通中の靭性、制御されたシール応答、および酸素、水分、香り、油脂、または光に対する保護など、複数の機能を同時に必要とする場合がある。一つのポリマーと一つの厚さでは、必要なバランスを提供できない可能性がある。.

多層軟質構造では、外層が印刷と機械処理を支え、中間層が靭性またはバリア性に貢献し、内層が 食品接触、 およびヒートシール性を提供する場合がある。トレイと蓋のシステムでは、トレイが形状を提供し、蓋材ウェブが閉鎖と開封挙動を提供する。これらは機能的な例であり、固定されたレシピではない。実際の層順序と厚さは、承認された仕様に基づく必要がある。.

適格性評価の連鎖は、故障リスクに従うべきである：

• 保存期間が酸素制御に依存する場合、定義されたOTR条件下で最終構造を試験し、製品の保存期間試験で確認する。.
• 漏れが主要なリスクである場合、シールウィンドウを特性評価し、現実的な汚染および流通条件下でパッケージ完全性を試験する。.
• パンクまたはフレックス亀裂の可能性がある場合、平坦なフィルムサンプルだけでなく、加工済みパッケージおよび充填済み流通ユニットを試験する。.
• 消費者による開封が重要な場合、許容可能な剥離または開封範囲を定義し、経時変化および流通後に検証する。.

接着剤、インク、コーティング、およびタイ層によって追加されるトレードオフ

追加されるすべての界面が解決策を提供できる。.

米国FDAは、食品接触物質には接着剤や着色料などの包装構成要素が含まれ、その認可は意図された用途及び移行評価に関連付けられると説明している。EUでは、規則(EU)第10/2011号がプラスチック製食品接触材料を対象とし、積層、印刷、コーティング、接着剤を含む構造に関連する規定を含んでいる。いずれの枠組みにおいても、一般的なポリマー名称がすべての用途に対する十分な根拠となるわけではない。.

Important 名目上のモノマテリアル設計。.

プラスチック製食品パッケージの選び方

選定は、要件から証拠へと進むべきであり、サプライヤーのカタログから広範な約束へと進むべきではない。以下の順序は、形式、構造、コンプライアンス、および商業的試験を結びつける。.

食品および流通条件をマッピングする。

1. 食品の説明を行う。. 乾燥、水性、酸性、脂肪性、油性、アルコール性、芳香性、鋭利なエッジ、炭酸、またはその他の要求特性の有無を記録する。粒子サイズに注意し、製品がシール部に侵入する可能性があるかどうかを記録する。.
2. プロセスを定義する。. 充填温度、殺菌または低温殺菌条件、冷却、冷凍、ガスフラッシング、真空を明記する。 line speed. 成形、充填、および密封装置を特定する。.
3. ライフサイクルを設定する。. 目標保存期間、保管温度と湿度、光曝露、輸送手段、高度または圧力変化、積み重ね、落下、振動、および二次包装を定義する。.
4. 消費者による使用を説明する。. 開封、再封、取り出し、再加熱、冷凍、およびオーブンや電子レンジとの直接接触を含む。意図された使用と、包装が合理的に耐えなければならない誤用シナリオを区別する。.
5. 市場を指定する。. 食品接触に関する文書、表示、規制物質、リサイクル含有率に関する規則、および回収に関する主張は市場固有である。ある管轄区域または使用条件に対する宣言を、別のものに一般化してはならない。.

この入力セットはRFQの一部となるべきである。これがないと、サプライヤーは類似しているように見えても、異なる温度、接触時間、食品、または装置向けに設計された構造を見積もる可能性がある。.

シール性、バリア性、ライン性能、およびコンプライアンスを検証する。

候補となるフォーマットと構造をスクリーニングした後、段階的な認定計画を使用する。.

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| シールおよび包装の完全性 | シーラントと被着面、温度、圧力、滞留時間、汚染、剥離方法、経時変化 | 試験された構造と条件に対するシールウィンドウと完全性応答 | あらゆるライン速度、食品、または製造ロットでの性能 |

| 酸素および 水分バリア | 完全な構造、総厚および層厚、温度、相対湿度、試験面、ガス、方法、および単位 | 報告された条件下でのOTRまたはWVTR | 製品試験を伴わない商業的な保存期間 |

| 機械的性能 | サンプル方向、厚さ、コンディショニング、方法、速度、および包装形状 | 規定条件下での比較引張、引き裂き、突き刺し、衝撃、または圧縮挙動 | 単独での完成品流通性能 |

| 加工性 | ウェブ張力、摩擦、追従性、成形、切断、見当合わせ、シール、充填、および不良率 | 試験された装置と設定での適合性 | レビューなしでの別の機械への移行 |

| 食品接触コンプライアンス | 完全な配合または構造、対象食品、接触時間と温度、対象市場、およびそれを裏付ける宣言/試験記録 | 記載された使用と文書範囲に対する規制レビュー | 普遍的な「食品グレード」ステータス |

| 流通と保存期間 | 充填済み包装、二次包装、輸送プロファイル、保管、サンプリング計画、および acceptance criteria | 試験された包装/製品システムの性能 | 異なる食品、経路、または保存期間目標に対する結果 |

有用な試験方法は包装と市場に依存する。例としては、ASTM F88/F88M（シール強度）、ASTM F1921/F1921M（ホットタック）、ASTM D3985（酸素透過度）などが挙げられる。 シール強度 （上記に含む）.

ライン試験では、代表的な生産材料を使用し、設定、速度、温度、力、ダウンタイム、スクラップ、欠陥、および検査結果を記録する必要がある。最終承認では、充填済み包装の経時変化、流通、および変更管理にも対処する必要がある。樹脂、添加剤、層厚、接着剤、インク、成形条件、またはサプライヤーサイトが変更された場合、バイヤーはどのエビデンスと試験を繰り返す必要があるかを決定すべきである。.

バイヤーがサプライヤーに問うべき質問

最も有用なサプライヤーへの質問は、定義されたエビデンスパッケージを要求し、それをバイヤー自身の承認作業に結び付けるものである。ある材料が「最良」であるという根拠のない約束を求めるものではない。“

サプライヤーはどのようなエビデンスを返すべきか？

提供されている正確な品目と、すべての記述の範囲を特定するエビデンスを求めること：

• 製品またはグレードの識別、材料ファミリー、層構成、総厚および層厚、寸法、公差、処理、印刷、コーティング、接着剤、および該当する場合はクロージャーの詳細。.
• 代表値と保証限界値を区別し、関連する方法と条件を明記した仕様書またはデータシート。.
• 対象市場、食品種類、接触時間、温度、および最終構造に関する食品接触文書。宣言または移行試験の範囲と日付を含む。.
• サンプル、ロット、方法エディション、コンディショニング、方向、環境、単位、結果、および制限事項を特定した試験報告書。.
• 完全な包装と対象市場に結び付けられた回収または環境エビデンス。バイオベース含有率、, リサイクル含有量, リサイクル可能性、および堆肥化可能性は別個の主張として扱う。.
• 材料、配合、プロセス、サイト、または仕様のどの変更が通知および再認定を引き起こすかを説明する変更管理条件。.

一般的なパンフレット、樹脂コード、認証ロゴ、または意図された使用を省略した宣言は、このエビデンスパッケージの代わりにはならない。マネジメントシステム認証は、指定された組織と範囲を裏付けることができるが、バリア性、シール性、移行性、保存期間、または完全な包装性能を証明するものではない。.

包装トライアルで何を確認すべきか？

パッケージ試験では、代表的な材料が意図された設備で実際の製品の周囲に一貫して密封され、定義されたライフサイクルに耐えられることを確認すべきである。受入基準は試験前に文書化され、かつ、文書化されていなければならない。.

トライアル計画ではさらに、.

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