真空成形トレーは、 私たちが普段よく目にするパッケージに多く使われる包材のひとつです。梱包された製品を固定し、破損することのないよう保護するために欠かせない包材ですが、再利用されることなく開封後すぐに廃棄されてしまうことが多いため、真空成形トレーは、 プラスチックごみを減らそうとする世の中の流れにおいて課題の一つとなっています。

この記事では、真空成形トレーの脱プラを実現するさまざまな技術を、既に実用化が進んでいる技術と新しい技術の2つに分けてご紹介します。

真空成形トレーの脱プラは難しい？

真空成形とは、プラスチックのシートを加熱し軟化させた後、吸引型で成形する技術のことです。真空成形で作られたトレーの材料には、おもにポリプロピレン（PP）、ポリスチレン（PS）、PET、ABSのような石油由来のプラスチック材料が使われます。

石油由来のプラスチック材料が使われる理由としては、成形性の良さや緩衝性の高さといった機能面と、開封時に廃棄されてしまう用途にも適うコスト感が理由で選ばれています。

真空成形トレーの脱プラに求められるもの

脱プラを実現するためには、 以下のような現行品と同等の機能性が求められます。

製品保護

製品の破損を防止する緩衝性や柔軟性を有していること。

成形性

さまざまな形状を再現できる追従性に優れた材料であること。

耐久性

輸送中の環境変化にも対応し、積載時の重みにも耐えられること。

異物対策

塵や埃の混入を防ぐことができること。また、静電気により粉塵を寄せ付けないための帯電防止機能が求められることがある

低アウトガス性

梱包後、中身の製品を劣化させる可能性があるガスが発生しないこと。

真空成形トレーだって脱プラはできる

前章で述べたような機能が真空成形トレーの代替品には求められるわけですが、残念ながらすべての特長を満たす環境にやさしい材料はありません。そのため、それほど脱プラが進んでいないのが現状です。

環境対応のために使われる材料でよく目にする「リサイクルプラスチック」は同じポリプロピレン（PP）、ポリスチレン（PS）などのプラスチック材料であれば、基本的にバージン材と同等の加工ができ、機能面においても従来品とほぼ同等です。ただし、繰返し使用し続けることで機能は低下していくと言われています。
枯渇資源の消費を減らすという点においては大きなメリットがあるものの、長期的に見れば新たな原材料を使用することは避けられません。

次の章からは、真空成形トレーの脱プラを実現するすでに実用化されている技術と新しい技術について、それぞれのメリット・デメリットを紹介していきます。

すでに実用化されている真空成形トレーの脱プラ技術

紙（段ボール）を組み立てる技術

運送用の外箱として使用されることが多い段ボールですが、トレーとして使用されている場面を目にしたことはありませんか。
切り込みや折り目をうまく使うことで、箱型だけでないさまざまな形状を作り出すことができます。以前は段ボールを用いて複雑な構造を再現することは難しいとされていましたが、3D-CADを使用することで、複雑な設計ができるようになり、段ボールのような紙材で作られたトレーが普及してきました。

紙材でできたトレーのメリットは、比較的安いコストで製造できることと、リサイクルが容易であることです。
一方で、段ボールを折り曲げ、組み立てる工程に人手や時間を要する ことはデメリットと言えます。また、曲面や複雑な構造を再現することは難しく、形状の再現性はやはり真空成形トレーには 及びません。

パルプモールド

パルプモールドは、 紙の原料であるパルプを金型の上に堆積させ、乾燥固化することで形を作る技術です。材料は紙と同じくパルプなので石油由来のプラスチックを使用しません。
パルプモールドにはいくつか種類があり、詳しくはパルプモールドの種類と特長、さらにその派生技術も紹介という記事で解説しています。

パルプモールドのメリットは、金型を使って成形することで、紙や段ボールを折り曲げて作るよりもはるかに形状の自由度が広がり、デザイン性が高まることです。

その一方で、段ボールなどと同様、断裁面や表面が擦れることでパルプの繊維片がこぼれやすいという特性があることから、美粧性や繊細な取扱いが求められる製品には向かない場合もあります。

NISSHAが提案する脱プラを実現する新しい技術

Pulp-Injection

Pulp-Injectionは、パルプとでんぷんが主原料のペレットを射出成形で成形する技術です。プラスチックの成形品と同等の強度や肉厚の薄さを実現しながら、紙のような質感をもったトレーを形成することができます。

形状の自由度が高いため、紙やパルプモールドではできない立体形状の再現が可能です。そのため、リブ構造などを設けることでさらに保護性の高いトレーを作ることができます。
また、紙に起因する塵が発生しにくい点も特長です。そのため、パルプモールドでは製品を個装のプラスチック袋に入れる必要がある製品でも直接Pulp-Injectionのトレーに納めることができます。

PaperFoam®

PaperFoam®は、主原料（でんぷんとパルプ）と水を混ぜて専用の金型に流し込み、材料を発泡させて成形する技術です。そのため、発泡スチロールのように断面に空洞があります。

PaperFoam®は衝撃から製品を保護できる高いクッション性が特長です。また、形状自由度が高く、製品にフィットする形状が再現できるため、製品を固定することで輸送中の揺れ動きを抑制することも可能です。
PaperFoam®は紙粉（塵）と静電気が発生しにくい技術です。そのため、イヤーピース（イヤホンの耳部分）のようにゴム製の埃がつきやすい製品でもプラスチックの個装袋を使わずに直接製品を収めることができます。

これらの特長を活かし、PaperFoam®は精密機器、化粧品、医薬品など、幅広い製品のトレーとして採用されています。詳しくはこちらで説明しています。

Paper-Pressing

Paper-Pressingは、1枚の板紙を熱プレスし成形する技術です。板紙を基材としていることで、印刷による意匠表現ができる他、ヒンジやスナップフィットを設けた折り畳み式の蓋つきトレーも成形可能です。

Paper-Pressingは1枚の板紙から作られているのにも関わらず、一般的に良く目にされる紙のお皿などと違い、紙のしわが目立たず高級感がある点が特長です。また、耐油・撥水コーティングも可能です。詳しくはこちらをご覧ください。

脱プラの実現を目指すNISSHAの取り組み「ecosense molding」

プラスチック製の真空成形トレーと同等の性能やコストの実現を求めると、脱プラはまだまだハードルが高いように感じられるかもしれません。しかし、それを実現するための取り組みはさまざまな手法で進められていることをご理解いただけたのではないでしょうか。

NISSHAでは、“ecosense molding”というブランドのもと、持続可能な社会の実現に貢献する環境にやさしい素材を用いた成形技術の発展に取り組んでいます。真空成形トレーを代替するもの以外にもさまざまな成形品を取り扱っていますので、詳細は製品ラインアップをご覧ください。