グオワン・フォーラム：ラミネート製品のデラミネーションの原因と解決策—QQグループ討論の記録

企画：Packaging Frontier編集部 実施：沈晓云、范月婵、黄凯莉 6月22日午後、広東省包装協会情報委員会とPackaging Frontierが主催し、北京華騰（広東国望）が単独協賛する、テーマをラミネート製品のデラミネーション原因と解決策とするオンライン技術交流会が、Packaging FrontierのQQグループ2つとWeChatグループ3つで同時開催され、3,000名以上のグループメンバーがオンラインで参加した。

技術交流は北京華騰（広東国望）の鄭方明氏が行い、鄭氏はラミネート強度不足、内容物の浸透による損傷、保管中の劣化、メタライズ転写などの側面からラミネート剥離の各種原因を紹介し、剥離防止のための対応策を提示した。Ⅰ．ラミネート製品の剥離原因と対策 — 鄭方明氏発表

ラミネート外観や巻取り平坦性とは別に、軟包装用ラミネーターを悩ませる主な問題は、後工程での製品のデラミネーションです。表面の白点、気泡、巻取り平坦性と比較して、ラミネート製品のデラミネーションは作業者が直ちに発見しにくいものです。多くの場合、特定のデラミネーション状態が発見された時点で、すでに大量の完成品または半製品が生産されています。したがって、早期に検出し、予防措置を講じてデラミネーションを低減または回避することは特に重要です。

(I) デラミネーション防止に必要な準備 1. ラミネートする基材の分析 これには、プラスチックフィルム材料、金属蒸着フィルムまたはアルミ箔、ならびにフィルム表面のインキおよびコーティングが含まれる。異なる材料の特性、ならびにインキの種類および品質状態の違いに応じて、接着剤塗布量、ラミネート張力、機械速度、乾燥トンネルおよびラミネートロールの圧力などの対応するプロセスパラメータを設定する。その後のキュアリング条件もそれに応じて調整する必要がある。

1. 後工程における製品の加工要件 例：真空包装、100℃水煮、121℃レトルト、135℃レトルトなど。後工程の要件に応じて、適切な印刷インキを選定し、インキ硬化剤の添加要否を判断する。また、適切な接着剤と適切な配合比を選定し、耐熱性・耐加水分解性の要件を満たす十分な接着剤塗布量を確保する。 3. 包装内容物を明確に把握する

後で包装する製品が、酸性またはアルカリ性の媒体、もしくはアルコール、酢酸、メタノール、トルエン、乳剤農薬などの浸透性の強い溶剤、または風味増強剤エチルマルトールなどの特殊食品添加物を含む場合は、適切な接着剤を決定し、適切なプロセス運転条件を設定するために、これらの物質の種類と具体的な含有量を把握する必要があります。

これらの異なる種類の物質は包装袋に異なる影響を及ぼします。溶剤系物質は一般に内層フィルムを透過・移行し、アルミ箔やメタライズドフィルムなどの高バリア材料に達するとその表面に蓄積して他のプラスチックフィルムや接着剤を膨潤させ、二枚のフィルムを押し開くことで層間剥離を引き起こします。

もう一つのケースは、酸性またはアルカリ性物質が内側のヒートシールフィルムを透過して接着剤に接触し、接着剤と反応してこれを加水分解または劣化させることです。鎖切断後の接着剤は元の接着性能を失い、層間剥離を引き起こします。4. 包装用フィルムおよび袋の保管寿命

特殊な媒体を含む内容物を除き、食品包装製品は基本的に食品の保管・販売サイクルを十分に満たすことができます。ただし、建築・装飾用途のラミネート製品や屋外に長期間設置される製品については、特定条件下の要求に適合することを保証するため、対応する促進劣化試験を実施する必要があります。

高温、超低温、高湿度などの環境要因の影響に注意する必要があります。高温で長期保管する場合、接着剤には良好な耐熱性と耐熱クリープ性が必要です。同様に、超低温では接着剤が脆化し、デラミネーションも起こりやすくなります。高湿度環境は接着剤の加水分解を促進し、強度低下やデラミネーションの原因にもなります。

特に金属蒸着製品やアルミ箔製品では、アルミ層がフィルムや袋の端部から徐々に酸化・腐食しやすいです。何より、プラスチックフィルム、印刷インキ、接着剤などの高分子材料には、黄変、脆化、チョーキングを含む経時劣化や性能低下のプロセスがあります。これらはいずれも、製品の使用用途について一定の理解を持つことを求めています。5. インキの適切な選定 印刷前に、汎用インキと耐熱インキのどちらが必要かを判断する必要があります。

ポリウレタン系裏刷りラミネートインキが初めて登場した当初は、いずれもインキ専用硬化剤を適量併用する必要がありました。しかし、コスト面への配慮から、多くのインキメーカーはレトルト処理が必要なラミネート製品にも1液型裏刷りインキを使用しています。

このように、インキ樹脂には多量の活性水素含有物質が含まれており、後続のラミネーションへの影響は予測できません。同時に、インキの使用可能期間、後工程での残インキの保存・再利用、版上でのインキ乾燥防止などの要因も、カラー印刷会社によるインキ選択に影響します。6. 接着剤の選定 ラミネーション製造工程全体において、接着剤のコスト比率は最小であるべきです。しかし、その果たす役割は特に重要です。

特定の性能要件については、その要件を満たす接着剤を選定する必要があります。(II) デラミネーションの主な種類と解決策 1. 機械下り直後に発生するデラミネーション、または強度が低く初期接着力がない場合

例えば、無溶剤ラミネート、または比較的高分子量のアルミ箔専用接着剤の一部を用いたラミネートでは、溶剤乾燥後の表面状態が比較的ドライに見える。より厚い第2基材（例：RCPP）とラミネートすると、初期接着のないデラミネーション状態が発生することがある。この状況は気温が低い冬に比較的よく見られる。

この場合、サンプルを採取し、約50℃で養生／加熱できます。通常、10数分後に強度が大幅に向上します。そうでない場合は、接着剤の品質が正常か、フィルムの表面処理が正常かを確認してください。2. 養生後のデラミネーション これには、養生後にピール強度が極端に低い場合も含まれます。まず、接着剤がどちらのフィルムに付着しているかを判断します。肉眼で判断しにくい場合は、赤外分光分析装置で定性分析を行うことができます。

剥離したフィルムを特定した後、そのフィルムの特性に応じて、表面処理の問題なのか、接着剤の接着強度不足なのか、それともフィルム（例：PE）中のスリップ剤などの添加剤の析出によるものなのかを分析します。3. 常温保管後にラミネートフィルムまたは袋が剥離する場合 一般的に、ラミネート製品では、ラミネート完了時点から数えて7日後に接着剤はほぼ100％硬化し、ピール強度は安定する傾向があります。

ただし、ラミネートフィルム、インキ、接着剤は、温度・湿度・光の条件により程度の差こそあれ経時劣化や変質を起こし、長期保管によりピール強度の低下や層間剥離が生じる可能性があります。一般的な包装内容物では、短期保管後に層間剥離が発生した場合、内容物に特殊な浸透性媒体が含まれる可能性を除外した上で、保管環境の影響の有無および接着剤の経時安定性が要求を満たしているかを判断する必要があります。

1. 製袋時のデラミネーション、一般にヒートシールデラミネーションと呼ばれる現象は、主に接着剤が完全硬化していない場合に見られます。ヒートシール時には高温で接着剤が軟化し、応力によるずれがデラミネーションを引き起こしやすくなります。この場合、接着剤の配合比が適切か、印刷インキの品質が信頼できるか、溶剤の純度が基準を満たしているか、印刷およびラミネートの溶剤残留量が基準に適合しているかなど、いくつかの点を検討する必要があります。
2. ボイルまたはレトルト後のデラミネーション ここでは、通常内容物用のボイル・レトルト包装と、特殊媒体を含む内容物用のボイル・レトルト包装という2つのケースもあります。

まず、接着剤の選定が適切かどうか、および接着剤サプライヤーの推奨に従って使用されているかどうかを確認する必要があります。耐熱性が要求される製品、特にアルミ箔を含む製品では、製造工程の要件も一般製品より厳しく、例えば印刷・ラミネートの溶剤残留を管理し、十分な接着剤塗布量を確保し、硬化温度や十分な硬化時間を含む適切な硬化条件を設定する必要があります。

内容物に特殊添加剤や浸透性溶剤を含む製品については、事前試験も実施する必要があります。これらの媒体は多種多様で影響の度合いも異なるため、量産前により多くの試験が必要です。6. 特殊媒体を含む内容物の保管後における層間剥離。

特定の内容物を包装した後、または所定のボイル殺菌もしくはレトルト殺菌処理後、一定期間放置してから初めて層間剥離が発生する。このような場合は、包装袋が内容物の長期的な浸透作用に耐えられることを確認するため、経時保存試験を実施する必要がある。7. 金属蒸着ラミネートフィルムの層間剥離と対策

メタライズドラミネートフィルムのデラミネーションは、メタライズ剥離やメタライズ転移とも呼ばれることが多く、軟包装会社を長年悩ませてきた。その直接的な現れは、ラミネート直後の製品では初期接着強度が良好であるものの、キュアリング後にピール強度が大幅に低下し、剥がすとメタライズ層が完全にまたは大部分が他方の基材へ転移していることである。

この現象は主に、PEフィルムをヒートシール層としてVMPETにラミネートしたPET印刷フィルムで発生し、PET印刷フィルムまたはOPP印刷フィルムをVMCPPにラミネートした場合にも比較的高い確率で発生します。

メタライズドラミネートフィルムのデラミネーションは、メタライズドフィルム自体の品質と密接に関係しています。品質の悪いメタライズドフィルムは、この種の品質問題を引き起こす可能性が非常に高いです。また、接着剤の反応内部応力や結晶性が大きい場合も、メタライズドフィルムに損傷を与え、デラミネーションを招きやすいという見方もあります。

メタライズ転写の問題に対処する場合、一般的な方法は接着剤フィルムの柔軟性を高めることで、メタライズ界面に生じる塗膜を損傷させる応力を吸収・放出させ、それによってメタライズ剥離を遅らせる。最も一般的な実務は、硬化剤の量を減らして接着層の結晶性を低下させ、比較的柔らかくすることである。

ただし、この方法を採用する場合は、後工程でのピール強度を確保し、接着剤の乾燥不足によるシワやトンネリングの発生を避けるために、十分なテストを行うことを推奨します。また、硬化時間を短縮することは、接着剤の反応内部応力が徐々に解放されることにも寄与します。ただし、良好な硬化効果を確保するには、硬化時間を短縮すると同時に硬化温度を適切に上げることを推奨します。8. ラミネートフィルムのヒートシール剥離 これは製袋時の層間剥離現象です。一般的な原因は以下のとおりです：

①接着剤の耐熱性が低い。②接着剤の配合比の不均衡。これにはいくつかの状況が含まれる。まず、硬化剤が劣化して一定程度効力を失っているかどうか、生産作業における調合ミスがあるかどうか、溶剤の純度・アルコール含有量・水分含有量が基準を超えているかどうか、印刷の溶剤残留・印刷インキの品質・残留活性水素物質が基準を超えているかどうか、さらに湿度が高すぎるかどうかなどの環境要因である。

③硬化状態不良。適切な温度で硬化させる十分な時間があるか検討してください。④残留溶剤の影響。印刷工程でもラミネート工程でも、残留溶剤量が多すぎる場合、フィルム層間において、一方では接着剤とフィルムの両方に膨潤作用を及ぼし、他方では加熱時の体積膨張も一定程度層間剥離を引き起こします。9. インキ剥がれ（転写）および印刷フィルムの層間剥離 印刷フィルムは一般的にBOPP、PET、またはナイロンフィルムを使用します。

BOPPフィルムへのインキ転移は、一般にPP材料の極性が比較的低く、その表面における印刷インキの密着性が不足し、接着剤によって内層フィルムへ転移するためです。BOPPを印刷フィルムとして使用するラミネート製品では、この層の剥離強度要件は一般にそれほど高くなく、BOPPフィルムは引張時にも破断しやすいです。しかし、PET印刷フィルムでは、このフィルムは極性が強く、未処理でも表面張力が42dyn以上あり、ほとんどの裏刷りインキに対して基本的に良好な密着性を有します。

二液型ポリウレタン接着剤でコーティングし、他のフィルム、特にPEフィルムなどの軟質内層フィルムとラミネートした後、剥離試験時に印刷インキ層が内層フィルムに転写することがある。内層フィルムが厚いほど、この状況はより顕著になる。

なぜこのようなことが起こるのでしょうか。これは実はPETフィルムの特性と密接に関係しています。このフィルムはバリア性が良好で耐突刺し性も強く、同様に印刷溶剤に対する透過性も低いです。印刷工程での残留溶剤が多すぎると、ラミネート工程の溶剤がインキ層により浸透しやすくなり、溶剤が完全に揮発しにくくなります。

印刷フィルム層間に蓄積した各種溶剤がフィルム層間を移動・浸透してフィルム層を膨潤させ、後工程で印刷フィルム層のピール強度低下を引き起こし、さらにはデラミネーションに至ります。このようなインキ転写の問題を避けるため、印刷およびラミネート時に注意してください：

印刷時の溶剤残留をしっかり管理し、インキ層を十分に乾燥させて、インキ層の疑似乾燥を防ぎます。印刷機の稼働条件により乾燥効果が不十分な場合は、印刷済みフィルムをラミネーターで一度巻き直し、ラミネーターの乾燥トンネルを通して乾燥させることで、印刷済みフィルムから溶剤を完全に揮発させることができます。

(2) ラミネート加工も同様です。接着剤中の溶剤は乾燥トンネルを通過する際にできるだけ揮発させる必要があり、ラミネーターの乾燥トンネルの加熱・排気システムが良好な作動状態にあることを確保します。そもそもラミネート剥離にはさまざまな形態があり、カラー印刷会社ごとに対処方法は異なります。各社は実際の生産条件に応じて調査し、経験を継続的に総括すれば、ラミネート剥離問題を必ずうまく解決できるでしょう。

II. フリー交流セッション 1. 残留溶剤 中拓のシャオヤン：一般的に、残留溶剤量がどの程度になると問題が発生しやすくなりますか。広東国望の鄭方明：明確な数値は特にありません。材料やインキの厚みが異なれば結果も異なります。通常は、ラミネートのサンプリング要件を引き続き基準としています。

良好な印刷サンプルを標準サンプルとして使用し、試験後にその値を標準とすることを推奨します。当社が長年にわたりカラー印刷工場の溶剤残留検査をまとめたところ、一般的に印刷溶剤残留は2mg/㎡以下に管理できます。これは印刷機から出した直後にサンプリング・分析した値です。もちろん、多くの場合さらに低くすることも可能です。中拓のシャオヤンより：

はい、これには長期的なデータ収集が必要です。現在、多くの企業ではインキを大量に保有しており、特に古いインキは保管方法に不備があるためインキの経時劣化を招き、印刷・ラミネート後に強度が低下するケースがよくあります。PET/VMPET/PEおよびCPPについて、ヒートシール材に関し、メタル転写の影響を緩和するために注意・管理すべき点はありますか。広東国望の鄭方明：

主にメタライズドフィルムの品質に依存します。また、一般的に基材フィルムが厚い場合、メタル転写の現象がより頻繁に発生します。印刷フィルムをラミネートする際は接着剤の塗布量を最小限に抑え、基材フィルムの引張変形を低減してください。広東国望の鄭方明：接着剤の混合比の調整も比較的一般的事です。皆さん、塗工状態の改善にご注意ください。中拓の小陽：

メタライズ転写に関わる項目は実に多岐にわたり、インキから溶剤残留物、接着剤塗布量、接着剤の混合方法、乾燥トンネル温度、巻取り張力、硬化条件などに及び、これらはメタライズ強度とも切り離せません。

1. 明友包装の小張：弊社の新規注文はMOPP19//(VMPET-PET)12//PET12//CPP65です。そのうちMOPP19//(VMPET-PET)12は水性接着剤を使用予定、(VMPET-PET)12//PET12は溶剤型接着剤を使用予定、PET12//CPP65は無溶剤接着剤でラミネートする予定です。本注文はまだ生産していません。この構成は初めて製造するもので、表裏でデザインが異なる袋です。MOPP/(VMPET-PET)層について、水性接着剤を使用するとピール強度は悪くなりますか。

無溶剤ラミネーションは水性接着剤よりピール強度がやや向上しますか？水性接着剤は通常、デラミネーションを引き起こしません。また、内側のPETにはダブルコロナ処理を施すべきです。蒸着転写を防ぐため、溶剤系接着剤を使用する場合は、第一に接着剤の塗布量を少なくし、第二にできるだけ低い温度で硬化させ、第三にフィルムの引張変形を抑えてください。明友包装のシャオ・ジャン：

インキの色によってピール強度も異なりますが、弊社のピール強度基準は単一の値のみで各色のピール値を区別していないため、しばしば見直し工程を経る必要があります。BOPA15/PE52（ゼリースティック、冷凍品）のような構成では、一般的なピール基準はどのくらいですか？インキの色によってピール強度が異なるのは正常であり、問題はその差の大きさだけです。広東国望の鄭方明：

NYとPEのラミネートは一般的に比較的高い強度が得られます。低温保存耐性のほうをより気にされていますか。Mingyou PackagingのXiao Zhang：当社はBOPA/PEのゼリースティック製品を製造していますが、ロットによってピール強度が良かったり悪かったりして安定しません。以前、ゼリースティック袋の破袋クレームを受けたことがあるため、ピールの問題をより気にしています。3. 水性インキで印刷した後、一部の高バリアフィルムとノンソルベントラミネーションを行う場合、どのような点に注意が必要ですか。広東GuowangのZheng Fangming：

水性インキ印刷で最大の懸念は溶剤（水）の乾燥性です。エステル類やアルコール類と比べて、水は揮発しにくいです。無溶剤型接着剤には多数のNCO基が含まれ、水分子と反応してCO2ガスを発生します。ラミネート加工を行う際、すべてのメーカーの接着剤を把握している必要は必ずしもありませんが、市場で一般的な接着剤の種類と性能分類については比較的明確に理解しておくのが最適です。これにより、異なるラミネート製品に適した接着剤を選びやすくなります。

広東国望の鄭方明：はい、このようにすれば、使用性能とコストの両面から適切な接着剤を総合的に選定できます。4. Sanding Packaging：接着剤を溶剤と混合した後に白化する原因は何ですか？接着剤の白化は、エステル可溶性接着剤にアルコール系溶剤を誤って添加したため、樹脂と溶剤が相溶せず白くなった可能性があります。広東国望の鄭方明：

この状況は実際に起こり得て、深刻な場合には凝集することさえあります。一般に、接着剤を初めて開封・混合する時点では高粘度状態であり、酢酸エチルは粘度が低く分子量も比較的小さいため、この期間に相分離が起こり、白化した状態を示すことがあります。硬化剤を添加していなくてもこの状態は起こり得て、アルミ箔用接着剤や高温レトルト用接着剤ではより顕著です。ただし、均一に撹拌した後もなお白い場合は、他の要因を検討する必要があります。

希釈後も白いままであるべきです。広東国望の鄭方明：それなら、溶剤が不純か、誤った溶剤を使ったか、接着剤の品質に問題があるかを検討し、一つずつ確認してください。5. 方大包装の張氏：当社は溶剤系接着剤を使用しています。三層ラミネートのジッパー部をスポットヒートシールした箇所の層間剥離の原因は何でしょうか。構造はPA//VMPET//PEです。広東国望の鄭方明：

中間層がメタライズ処理されている場合は比較的厄介で、ヒートシール部は高温と比較的大きな延伸度にさらされます。方大包装の張氏：現在、劣化と層間剥離が見られます。重慶ジュートの呂明華氏：層間剥離はNY/MPET層ですよね。外層の場合は、インキ転写かメタライズ転写かを確認してください。広東国望の鄭方明氏：

まずデラミネーションの状態を確認してください。ジッパー部分にのみ発生している場合は、硬化状態が不十分であることが多いです。この袋は全面ベタ印刷されているため、インキ層の硬化効果にも注意してください。外層にベタつきがないか確認してください。可能であれば、バッキング層のあるインキには、そのインキ専用の硬化剤を添加してください。もちろん、接着剤への硬化剤の増量でも緩和できます。Fangda Packaging：外層はドライラミネーターでラミネートし、内層は無溶剤ラミネーションです。外層にベタつきが発生しています。

重慶黄麻の呂明華：一般に、NYを外層に使用する場合、メタライズドラミネート構造の安定性は比較的低く、メタライズ転写現象も比較的深刻です。これは一方でNYの極性が強いためであり、他方で表面層としてのNYは吸湿後の収縮が比較的大きいため、メタライズ転写や強度低下を引き起こしやすいからです。このタイプの構造には、強化メタライズドフィルムの使用をお勧めします。方大包装：わかりました、ありがとうございます。

水性ポリウレタン接着剤はメタライズ転写問題を効果的に解決でき、ヒートシール製袋およびジッパーシールに使用できます。嘉禾万盛のAlvin：アルミプラスチックラミネート接着剤も使用可能です。