CPPフィルムとは
CPPフィルムとは、素材であるポリプロピレンを加工せずに用いたフィルムの一種です。
無延伸ポリプロピレンとも呼ばれ、CP (英: Cast Polypropylene) と略される場合もあります。フィルム素材には二軸延伸ポリプロピレン (OPP) やOPPフィルムとCPPフィルムを組み合わせて加工したOPCPフィルムもあります。OPPフィルムは素材のポリプロピレンを二軸に引っ張って作られますが、CPPフィルムでは加工しないため引っ張ると伸び、感触が柔らかいです。
ポリエチレンよりもポリプロピレンは硬くて透明性が高く、ポリエチレンと同様に耐薬品性があります。耐熱性もおよそ140°Cと高いですが、低温ではポリエチレンの方が強度があります。炭酸ガス、窒素、酸素などのガスバリア性はOPPフィルムよりCPPフィルムの方が少し高いですが、低密度ポリエチレン (英: Low Density Polyethylene) と比較して非常に低く、高密度ポリエチレン (英: High Density Polyethylene) よりも少し高いです。
CPPフィルムの使用用途
CPPフィルムはヒートシール性や引張強度に優れ、ポリエチレンフィルムとともに汎用フィルムとして幅広い包材用途で利用可能です。そのため日常生活だけでなく産業用や業務用の素材に広く活用されており、例えば単体として食パン、菓子パン、アイスクリーム、海産物、海苔、水産練り製品などの包装材に多く使われます。品質保持剤や防湿乾燥剤の密閉袋のほか、紙製容器の内部フィルム材や使い捨てのプラスチック容器などにも用いられています。
またプラスチックフィルムを多層化した包装フィルムの1つの基材としてラミネーションに使用可能です。ラミネート用ではCPPのシール強度を制御し、ゼリーやプリンなどの容器の蓋を開封しやすくするイージーピール性が付与されます。
近年ではCPPの耐熱性とヒートシール強度を活かしたレトルトパウチ包装の需要が大きく伸びています。アルミ箔、ナイロンフィルム、PETフィルム、蒸着材と貼り合わせたヒートシール層として最内層にレトルトパウチを利用可能です。リチウム電池のセパレーターにも用いられています。セパレーターは電池内の負極と正極を隔離する部材です。
CPPフィルムの性質
CPPフィルムは伸びが良くてヒートシール性や耐摩耗性も高いです。OPPフィルムと比べて引き裂きや引っ張りに対する強度を持っており、OPPと同じくフィルム素材の中でも生産性が高いためコストを抑えられます。耐熱性は120〜130°Cと高く、紙素材の内部フィルムとして耐油性や耐水性のようなバリア性を付与する際に使用されています。
その一方で低温では耐久性が落ち、耐衝撃性が低く、粉末や液体の充填には向いていません。CPPフィルムは透明性に優れていますが、透明度はOPPフィルムには劣り、充填物の見映えを良く見せる際にはOPPフィルムが適しています。
CPPフィルムの構造
ポリプロピレンはプロピレン重合体の熱可塑性樹脂です。
ポリプロピレンの合成原料には純度が99.5重量パーセント以上のプロピレンが使用されます。プロピレンは3個の炭素を持ち二重結合を1つ有するアルケンで、酸素、一酸化炭素、水分、硫黄化合物などは製造で触媒毒となり、一定量以上含んでいない必要があります。一般的に15〜60barの圧力、60〜100°Cの温度で反応させ、発熱するため冷却ジャケット、熱交換器、モノマーフィードにより除熱されます。未反応のプロピレンは分離されて系内でリサイクル可能です。
分離されたポリプロピレン樹脂は触媒の失活工程や乾燥工程の後に安定剤が添加されて押出機で溶かされ、Tダイと呼ばれる装置に押し出し、幅を広げてキャスティング装置に送って固化します。最後に巻き取って一定の幅にスリット加工するとCPPフィルムが得られます。
ポリプロピレンは汎用樹脂の中でも耐熱性が非常に高いです。比重が小さくて水に浮かび、比較的強度が高く、酸やアルカリなどの耐薬品性に優れており、吸湿性も持っていません。しかし染色が困難で、耐光性が低いためファッション性の高い服地の繊維には向いていません。またポリプロピレンの立体規則性、結晶構造、平均分子量、分子量分布などによって物性は変化します。
CPPフィルムの選び方
CPPフィルムとOPPフィルムではメリットやデメリットが異なります。CPPフィルムは高い耐摩擦性を有し、ヒートシール性や防湿性に優れています。それに対してOPPフィルムは腰や光沢を持ち、防湿性や透明性が高いです。引き裂きに対する強度が弱いため、充填物の重量に耐えきれず部分的に裂けが生じて切断される可能性があります。
CPPフィルムとOPPフィルムの2種類の材料をラミネートした袋はOPCPラミネート袋と呼ばれており、CPPフィルムとOPPフィルムの両方の特性を活かした安価で透明性に優れた製品です。内側は滑らかで耐摩耗性が高いCPPフィルムで作られ、外側には防湿性や透明度が高いOPPフィルムを使っています。
主に菓子パン、おにぎり、即席ラーメン、和洋菓子、生鮮野菜、冷凍食品のような食品類の袋に使用されます。乾燥農産品や乾燥水産品の密閉袋、肌着やワイシャツのような繊維品の袋、文房具や雑貨品の袋、梱包用乾燥材やシール状品質保持剤の内装などにも利用可能です。