無延伸フィルムと延伸フィルムの違いは？
フィルムの加工方法の違いとして挙げられる「無延伸フィルム」と「二軸延伸フィルム」ですが、これらは見た目が似ていても強度や透明性、耐熱性などが異なり、用途に応じて適切に使い分けることが重要です。この記事では、無延伸フィルムと二軸延伸フィルムの違いや特徴などを解説しています。
フィルムの製造と「延伸」の基本
プラスチックフィルムは、溶かした樹脂を平らな状態に押し出し、冷やし固めることで成形されます。この押し出された直後のフィルムは分子の鎖が複雑に絡み合った、例えるなら毛糸をほどいて丸めたような状態です。この状態のフィルムが「無延伸フィルム」の基本といえます。
そして「延伸」とは、このフィルムを機械的に引き伸ばす加工のことです。フィルムを特定の方向に引っ張ることで、絡み合っていた分子の鎖がまっすぐに整列します。この分子の配列により、フィルムの特性に大きな変化が生じるのです。
無延伸フィルムと延伸フィルムの違い
無延伸フィルムとは
無延伸フィルムは、その名の通り、溶かした樹脂を押し出した後、意図的に引き伸ばす工程（延伸）を行わずに製造されるフィルムです。代表的なものに無延伸ポリプロピレン（CPP）があり、キャスト（流し込む）製法で作られることからキャストフィルムと呼ばれることもあります。分子が特定の方向に配列していないため、柔軟性があり熱で溶着しやすいのが特徴です。
一軸延伸フィルムとは
一軸延伸フィルムは、フィルムの製造工程で縦方向など一方向にのみ機械的に引き伸ばして作られるフィルムのこと。分子が引っ張った方向にまっすぐ整列するため、その方向への引張強度が高くなります。一方で、その方向とは垂直の方向には簡単に裂けるというユニークな特性も併せ持ちます。この性質を利用したのが、お菓子の袋などをまっすぐ綺麗に開封できるカット性フィルムです。
二軸延伸フィルムとは
二軸延伸フィルムは、フィルムを縦方向と横方向の二方向に引き伸ばして製造されます。縦横に分子がバランス良く整列するため、さまざまな方向からの引っ張りに対して高い強度を持つようになります。代表的な二軸延伸ポリプロピレン（OPP）フィルムなどは、この特性を活かして包装分野で広く使われています。また、延伸したフィルムは元に戻ろうと収縮する性質がありますが、引っ張った状態で熱をかける「熱固定」を行うことで、寸法安定性が高まる点も特徴。逆にこの収縮性を利用したのが、商品をぴったりと包むシュリンクフィルムです。
延伸によるフィルムの特性変化
強度や柔軟性の変化
延伸により分子が密に整列することで、引張強度や弾性率が向上し、フィルムに「コシ」が生まれます。これにより、印刷やラミネート加工、包装機械での取り扱いやすくなります。また、衝撃に対する強さが増し、破れにくくなる一方で、フィルム自体の伸びは小さくなるのです。この高い強度と耐摩耗性は、荷物を結束するPPバンドなどにも応用されています。
熱に対する強さの変化
延伸はフィルムの耐熱性と耐寒性を向上させます。例えば、無延伸ポリプロピレン（CPP）の使用可能温度が0℃～120℃であるのに対し、二軸延伸ポリプロピレン（OPP）は-50℃～120℃まで対応。低温環境下での使用が可能となるのです。ただし、分子が緻密になるため、ヒートシール性は低下する傾向にあります。
見た目の変化
分子が規則正しく並ぶことで光の乱反射が減り、フィルムの透明性と光沢が格段に向上します。商品を美しく見せたい食品包装や、高い透明度が求められる光学材料などにおいて、この特性は重要となるでしょう。
バリア性能の変化
延伸によって分子の隙間が小さくなるため、酸素や二酸化炭素といったガスの透過を防ぐ「ガスバリア性」が向上。また、水蒸気の透過も抑えられるため「防湿性」も高まります。これにより、食品の鮮度や香りを長持ちさせる効果が期待できます。
CPPとOPPの違い
無延伸ポリプロピレン（CPP）の特徴
CPPは、延伸されていないため柔らかく、しなやかでヒートシール性に優れています。この特性を活かし、単体では食パンやお菓子の袋、海苔の包装などに使われます。また、他のフィルムと貼り合わせるラミネート用途では、最内層としてシール性を担う重要な役割を果たします。特にレトルトパウチでは、CPPの耐熱性とシール強度が不可欠といえます。他にもプリンやゼリーの蓋に使われるイージーピールフィルムも、CPPのシール強度を調整することで作られています。
二軸延伸ポリプロピレン（OPP）の特徴
OPPは、二軸延伸によって得られた高い透明性・光沢・優れた強度とコシが特徴です。パリッとした質感があり、商品を美しく見せるための包装材として食品全般・医薬品・雑貨など幅広い分野で利用されています。ただし、単体ではヒートシールができないため、袋として使用する場合はCPPなどを内側にラミネートすることが一般的です。
その他延伸フィルムの素材
延伸技術はポリプロピレン以外の素材にも応用されています。ポリエチレン（PE）を延伸したフィルムであれば、PE本来のヒートシール性や衝撃強度に加え、PPのような透明性や剛性を併せ持ちます。これにより、フィルムの厚みを減らしてコストを削減しつつ、袋の強度を保つことが可能です。
またナイロン（NY）を延伸したONYフィルムは、特に突き刺し強度に優れています。そのため、単体ではなくポリエチレンなどと貼り合わせ、骨付き肉や鱗のある魚、ナッツ類といった鋭利なものへの使用ができるのです。
