加工・成形・印刷 詳解

基礎知識の「加工」をさらに掘り下げ、成形法・ラミネート・印刷・表面加工・充填/シールを公開出典ベースで解説します。

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A. 成形法(プラスチック)

成形法概要主な製品
射出成形加熱溶融した熱可塑性樹脂を金型内に高圧で射出し、冷却固化。複雑形状・高い寸法精度・量産性に優れるキャップ、プリフォーム、トレイ、化粧品容器
押出成形(インフレーション)リング状ダイからチューブ状に押出し、内部から空気を吹き込み膨らませ冷却。腰のある袋・ラミ基材向きポリ袋、ラミネート基材
押出成形(Tダイ/キャスト)直線スリットのTダイから平面状に押出し、冷却ロールで急冷。表面平滑・高透明・高速CPP、キャストフィルム、シート
押出ブロー成形押出したチューブ状パリソンを金型で挟み、空気で膨張させ中空成形PE/PPボトル、タンク、ポリ容器
射出延伸ブロー成形(PETボトル)プリフォームを約90〜110℃に加熱し、延伸ロッドで縦延伸+高圧空気で横延伸(二軸延伸)。分子が二軸配向し薄肉でも高強度・高ガスバリアPETボトル
真空成形/圧空成形加熱軟化シートを型に密着。真空成形=真空吸引、圧空成形=圧縮空気も併用しシャープに賦形ブリスターパック、食品トレイ、カップ
フィルムの延伸(MDO/二軸)加熱下で引き伸ばし分子を配向。一軸(MDO=流れ方向)/二軸(縦横)。無延伸(CPP)比で剛性・透明性・防湿性・ガスバリア性・印刷適性が向上OPP/BOPP、延伸PET、MDO-PE
圧縮成形/回転成形(参考)圧縮成形=加熱金型に材料を入れ加圧硬化(主に熱硬化性)。回転成形=金型に樹脂粉末を入れ加熱回転し中空大型品を成形食器・絶縁部品/大型タンク・容器回転成形の一次源は要確認

出典:キーエンス(射出)インフレTダイブロー真空・圧空宇部フィルム(押出・延伸)日本包装学会(ブロー容器史)三洋化成(成形入門)

B. ラミネート(積層)加工

複数フィルム/箔/紙を貼り合わせ、単層では出せない機能(バリア・強度・シール・印刷)を持たせる工程。

手法概要特徴
ドライラミネート接着剤を溶剤で塗布→乾燥炉で溶剤揮発→他フィルムを圧着接着強度が高く適用基材が広い汎用手法。溶剤・乾燥設備が必要
無溶剤ラミネート溶剤を含まない接着剤で貼り合わせ乾燥炉不要で省スペース・省エネ・VOC低減。基材の組合せに制約専門一次源は要確認
押出ラミネート溶融PE等をTダイから薄膜押出し、2基材の間に流し込み接着(サンドラミ)低コスト・高速・無溶剤。密着向上にアンカーコートを併用
共押出複数押出機から異樹脂を1ダイに合流させ多層を一度に成形層でバリア/シール/強度を機能分担。工程が短く溶剤不要。層間は接着性樹脂で結合

出典:堀富商工(ドライラミ)押出ラミウインテックス(ラミ比較)呉羽(共押出とラミの違い)

C. 印刷方式

方式版式・概要特徴・用途
グラビア印刷凹版。シリンダーのセルにインキを入れ、余剰を掻き取り転写濃淡・階調に優れ高精細。大ロット・高速向き。製版コスト大。軟包装フィルムで主流
フレキソ印刷凸版。柔軟な樹脂/ゴム版に低粘度インキ(水性等)で転写製版が速く低コスト・環境対応。段ボール・紙器・一部フィルム
オフセット印刷平版。水と油の反発を利用しブランケット経由で転写高精細・中〜大ロット。紙器・板紙で主流
デジタル印刷版なし。データから直接(インクジェット/トナー)小ロット・短納期・多品種・可変印刷(QR・地域限定)
スクリーン印刷孔版。メッシュ版の透過部からスキージで押し出すインキ膜厚を厚くでき、曲面・ガラス・ボトル・金属に直接団体一次源は要確認

出典:アルテック(グラビアvsフレキソ)日本トーカンパッケージ(印刷方式)富士フイルム(オフセット基礎)

D. 表面加工・バリア付与

加工概要ポイント
コーティング表面に機能層を塗布。アンカーコート(密着)、バリアコート(PVDC/PVOH/EVOH/アクリル)、ヒートシールコート等酸素・水蒸気バリアや密着・シール性を付与
蒸着(アルミ)真空中でアルミ薄膜を形成高バリア・遮光。不透明
透明蒸着(SiOx/AlOx)酸化ケイ素/酸化アルミの無機薄膜を形成無色透明・電子レンジ/金属探知適合。屈曲クラックで性能低下→前処理・平滑化が重要
加飾(エンボス/マット/箔押し/ニス)凹凸・つや消し・金属箔転写・光沢保護意匠・触感・高級感の付与

出典:三菱ケミカル(バリアコート)東レフィルム加工(透明蒸着AlOx)ツジカワ(エンボス)。バリア数値は設計者ガイド参照。

E. 充填・シール

技術概要用途・ポイント
ヒートシールシーラント層を加熱溶融し圧着・冷却固化して封止。バーシール(常時加熱)、インパルス(瞬間加熱→冷却)、高周波・超音波・コールドシール等インパルスは通電がシール中のみで冷却後は熱くならない。コールドシールは感圧接着で熱に弱い内容物向け
無菌充填(アセプティック)UHT等で無菌化した食品を、無菌化容器に無菌環境で充填・密封加熱時間短く風味・栄養劣化少。保存料・冷蔵なしで常温長期流通(牛乳・飲料・液状食品)
ガス置換包装(MAP)包装内の空気を窒素・CO₂等に置換して密封酸化・好気性菌・変色を抑え保存性向上(真空は「抜く」/MAPは「置き換える」)
真空包装通気性のない包材で空気を除去し密封酸化・好気性菌を抑制、かさ低減・保形

出典:ウインテックス(ヒートシール)富士インパルス(シーラー種類)日本包装学会(アセプティック)テトラパック(無菌充填)三菱ガス化学(MAP)