真空成形品 真空成形トレー
三光ライト工業は2色成形やLIM成形、インサート成形のリーディングカンパニーとして高性能の工業製品や部品を製造していますが、真空成形トレーもご提供しています。ここでは真空成形トレーとはどのようなトレーであるのかを解説するとともに求められる機能や用途、製造に使用される樹脂や金型などをご紹介します。
真空成形トレーとは
真空成形トレーとはその名のとおり、真空成形工法によって製造されたトレーです。加熱して軟化させたプラスチックシートを金型に密着させて真空状態にし、冷却硬化して製造します。真空成形トレーは、射出成形トレーと比べ金型費が抑えられるほか、金型生産までのスピードが早いといったメリットがあります。また、少量生産はもとより大量生産にも対応しやすいうえに試作費用が安いのも利点です。一方、射出成形に比べ細かい精度が出しにくいといった難点はありますが、真空成形トレーはコストパフォーマンスの良さなどから私たちの日常生活に無くてはならないものとして広く流通しています。
真空成形トレーに収納する商品・製品の一例
真空成形トレーに収納する商品や製品は多種多様ですが、電子部品や食品、化粧品、医療用品、農業資材などの収納や運搬には真空成形トレーがひんぱんに使用されます。また、内容物によって真空成形トレーに求められる機能や形状は変化します。ここでは電子部品や食品、化粧品、医療用品、農業資材を例に収納される具体的な製品をご紹介します。
電子部品
電子部品はその製品的特性から輸送、運搬、納品などの用途で真空成形トレーがひんぱんに使用されます。カメラレンズや液晶ディスプレイなどの光学製品をはじめ、FPC（フレキシブル基板）、センサ、コンデンサ、トランス、基板、トランジスタ、ダイオードなどの精密機器は真空成形トレーを使用する機会が非常に多いといえます。ほかにもコネクタ、レゾルバ、スイッチ、リレー、コイル、モーター、ヒューズ、ギア、ペアリング、バルブ、ワイヤーハーネス、バッテリー、バックルなども真空成形トレーが度々使用されています。
食品
食品類の輸送や運搬、納品の際も真空成形トレーは日常的に使用されます。代表的な食品は卵で、卵のパックの多くは真空成形で製作されています。ほかにもお皿やコップ、惣菜パック、菓子類パック、冷凍食品用パック、果物ケースなども真空成形トレーがたびたび使用されています。コンビニ弁当のパックの多くも真空成形によって製造されており、食品や流通業界において真空成形トレーは不可欠となっています。
化粧品
化粧品ではセット品梱包、ファンデーション用パレットなどを収納するために真空成形トレーが使用されています。化粧品の場合、商品の見栄えが重視されるため、真空成形トレーにも一定の高級感が求められる傾向があります。また、ボトルやビンの製品は衝撃による破損リスクを軽減するような設計が必要となります。
医療用品
医療用品では、手術用具やカテーテルの キット、膿盆、ガーゼカウンター、滅菌トレーの運搬、保管などに真空成形トレイが多用されます。医療品用真空成形トレイには、内容物が取り出しやすいよう、指が入るくぼみである「指貫」が設計されていたり、トレイを逆さに向けても内容物が落ちないような嵌合力が求められます。トレイ天面の外周に突起を出すことにより、外箱と内容物の緩衝を防ぐ真空成形トレイもあります。また、診察や手術の現場に異物が混入することがないよう、異物を発見しやすい白色の材料が真空成形トレイに使用される傾向があります。
農業資材
農業資材でも真空成形トレーはひんぱんに使用されています。一例を挙げると、育苗やポリポット、水耕栽培用の水受けなどにも真空成形トレーが用いられています。また、スイカやメロンなどの地這栽培果実の土との接地面腐敗防止や色むら防止のための成育用台座の多くも真空成形トレーです。台座に真空成形トレーを採用することで回収作業がしやすくなるうえ、透明度が高く、果実の底面まで光が届くので反転作業が不要となるなど、作業軽減につながります。トレイによってはリサイクルPETが使用され、環境保全に配慮されています。また、不織布トレーも店頭で多く見られ、不織布ならではの柔らかい質感とあわせて高級感も演出しています。
真空成形トレー（ブリスターパック）に求められる機能
真空成形トレー（ブリスターパックとも）は収納する内容物によって様々な機能が求められます。電子部品を収納する真空成形トレーであれば帯電防止性や静電気対策が必要となります。また、精密部品を収納する真空成形トレーであれば緩衝性や耐衝撃性が求められます。ここでは真空成形トレーに要求される主な機能である帯電防止性（静電気対策）や緩衝性・耐衝撃性、耐油性、透明性、耐熱性について解説します。
導電・帯電防止性（静電気対策）
電子部品や光学機器は製品の性質上、導電・帯電防止性能や静電気対策が必要となります。そのため真空成形トレーメーカーは、導電・帯電静電気対策として界面活性剤が塗布された材料シートを使用するなどして対応しています。その際、重視される指標が表面抵抗値であり、表面抵抗値が低いトレイほど、電気が流れやすく帯電しにくくなり、あわせてゴミの付着や静電破壊を防いでくれます。また、クリーンルームへホコリやゴミなどの異物が混入しないよう配慮されています。メーカーによって表面抵抗値を10の12乗以下に抑えており、徹底した導電・帯電防止、静電気対策で万全を期しています。
緩衝性・耐衝撃性
真空成形トレーに求められるもっとも一般的な機能は緩衝性や耐衝撃性です。商品を車両で輸送、搬送する際は様々な衝撃、いわゆるガタが内容物に影響します。度重なるガタは商品の機能不全や最悪の場合、破損に至ります。ガタは車両ドライバーの意識だけで防げるものではありませんので、内容物を直接保護する真空成形トレーの機能、具体的には緩衝性、耐衝撃性をいかに高められるかがメーカーにとっての半永久的なテーマとなっています。メーカーによっては発泡シートを使用した緩衝性の高いトレーなども製造しています。弊社の真空成形トレーは優れた緩衝性と耐衝撃性を有していますので、安心してご利用ください。
耐油性
耐油性とは、油状物質一般による影響の受けにくさを指すものです。油だけでなく、水以外の各種有機溶剤、さらには工業製品なども含まれます。五大汎用樹脂の1つであるポリ塩化ビニル（PVC）は耐油性に優れるほか、安価で汎用性が豊富で、耐酸性、耐アルカリ性も兼ね備えています。耐油性以外にも真空成形トレーは内容物によって耐水性、耐薬品性などが求められます。
透明性
真空成形トレーは内容物によって、透明性が求められます。トレーが透明であれば内容物が把握しやすいうえ、在庫管理や数量管理が効率化されます。またトレーが透明であれば視認性が高まり、何が収納されているかが把握しやすくなります。真空成形トレーの透明性は使用する材料、樹脂によって影響され、ペットボトルの材料として知られるPET（ポリエチレンテレフタラート、A-PET）などは透明性の高い樹脂のひとつです。
耐熱性
真空成形トレイは食品にも多く採用されており、そのひとつが冷凍食品です。冷凍食品はトレイのまま電子レンジで加熱するため、そのトレイには耐熱性が何より求められます。ちなみにポリプロピレン（PP）の耐熱温度は100〜140℃で冷凍庫や電子レンジでの使用が可能です。また、夏場には直射日光や輻射熱にさらされてトレイが変形してしまい、内容物が取り出せなくなるといった不具合もあります。大切な商品を守るためにも、耐熱性も考慮したトレイが必要です。
真空成形トレーの主な用途
真空成形トレーには様々な用途があります。主な用途としては梱包があります。製造した商品を梱包するといった基本的な用途です。そのほかにも、真空成形トレーには輸送・搬送、納品、保管などの用途があります。ここでは梱包、輸送・搬送、納品、保管それぞれの用途におけるポイントを解説します。
梱包
梱包は真空成形トレーが持つ幅広い用途の中でもっとも基本的な用途です。製造した商品を適切に保護するためには真空成形トレーによって梱包する必要があります。ひとくちに梱包といっても様々な梱包の仕方があります。そのため、真空成形トレーは、内容物の形状や取り扱い上の注意点を考慮しながらの設計、製造が求められます。
輸送・搬送
大切な商品や製品を目的地に運ぶためには、内容物を適切に収納できる真空成形トレーが不可欠です。商品や製品の破損リスクが高まるのは輸送・搬送のときであり、輸送・搬送に適した真空成形トレーが求められます。輸送や搬送、積み込み、荷下ろしの際には製品に一定の衝撃が加わります。その衝撃を和らげ、吸収してくれるのが真空成形トレーであり、トレーメーカーは耐衝撃性の追及に余念がありません。大量のトレーを輸送・搬送する際はコストを下げるためコンテナが使用されますが、その際はコンテナに合ったトレーサイズが重要です。また、コンテナを重ね積みする場合は衝撃耐性のある素材を選ぶ必要があります。
納品
製造した商品を取引先に納品する際、適切なトレーを用いて納品している企業とそうではない企業とでは、取引先の評価が大きく異なります。その意味でもトレーは製品の品質を保護するだけでなく企業の品格や姿勢を評価するひとつの判断材料となっています。相手方が受け取りやすく、印象の良い納品を行うには、適切な真空成形トレーが不可欠です。
保管
仕切りや中仕切りが設計された真空成形トレーで計画的に保管することにより、数量の管理はもとより適正な在庫管理が実現します。また、人為的な数量管理ミスも抑止します。ほかにも真空成形トレーを使用して適切に保管することは、省スペース効果にもつながります。真空成形トレーは保管用途にとどまることなく企業や事業所にさまざまな効果をもたらします。
真空成形トレー製造に使用される樹脂・材料
真空成形トレー製造に使用される樹脂や材料は多岐に渡ります。前述したとおり、真空成形トレーは用途によって透明性や耐衝撃性が求められ、用途や予算に応じて使用する樹脂や材料が多少異なります。ここでは真空成形トレー製造に主に使用されるポリ塩化ビニル（PVC）、ポリスチレン（PS）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリプロピレン（PP）それぞれの素材的特性などを解説します。
ポリスチレン（PS）
ポリスチレン（PS）は他素材と比べると固めの材質です。また、成形温度の幅が広いため加工もしやすい素材であり、なんといっても安価であることから真空成形トレーにも多用されています。一方、固いがゆえに割れやすく、油や摩擦に弱いといった難点もありますので、用途に応じて使用を判断する必要があります。耐衝撃性は高いとはいえませんが、メーカーによっては耐衝撃性グレードを取り揃え、欠点をカバーしています。
ポリエチレンテレフタレート（PET）
ポリエチレンテレフタレート（PET）は耐熱性（熱変形温度240℃、連続耐熱温度150℃）、耐寒性（－60℃）を長所としています。また、ペットボトルに採用されているとおりの透明性をはじめ耐薬品性、耐摩耗性 が良く、耐溶剤性も兼ね備えており、真空成形トレイにも採用されています。用途は幅広く一般的な製品トレイはもとより、物流トレイとしても流通しています。
ポリプロピレン（PP）
ポリプロピレン（PP）は汎用樹脂の中で最高の耐熱性を誇ります。比重が最も小さくて水に浮かぶのもポリプロピレンの特徴です。また、強度が高く、耐薬品（酸、アルカリを含む）性に優れ、吸湿性はありません。ポリプロピレンは熱可塑性が高く、成型も容易なため真空成形トレーにも採用されています。
ポリ塩化ビニル（PVC）
ポリ塩化ビニル（PVC）、通称塩ビは耐火性に優れることなどから水道管・雨樋・床材・壁紙といった建設資材のほか、ホースなどの材料として広く知られています。透明性や成形性に高いことから真空成形トレーの材料としても使われています。耐衝撃性、耐薬品性、難燃性も兼ね備えており、真空成形トレーに適した素材の一つですが、弊社では対応することができません。
真空成形トレー製造に使用される金型
真空成型トレーを製造する際に用いる金型は、凹型、凸型があり、製品仕様、トレー形状に合わせていずれかを選びます。凹型のメリットは、凸型に比べ製品納入数が増えることや、トレーの全体強度が向上します。一方で凸型のメリットは、寸法精度を出しやすい点が挙げられます。真空成型用金型はアルミ、樹脂で製造されます。弊社は木型は製造していませんが、寸法精度、形状難易度、耐久性、表面精度の高さは アルミ＞樹脂＞木材の順となり、その順番で価格も高価になります。
トレー製造のための真空成形以外の工法
真空成形はトレーを製造する上でもっとも一般的な工法ですが、真空成形以外にもトレーを製造する工法はいくつかあります。ここではトレーを製造する真空成形以外の工法である亜空成形と射出成形について、それぞれの技術的特徴や真空成形との違いを解説します。
圧空成形
圧空成形と真空成形は、いずれも空気の圧力を利用する成形方法という点で同じですが、真空成形が真空吸引力に相当する「マイナスの空気圧」を使うのに対し、圧空成形は、圧縮空気である「プラスの空気圧」を樹脂に加えて成形するという点で両者は異なります。真空成形トレーと圧空成形トレーは外観の違いはほとんどありませんが、技術的には前述のとおり、厳密にいえば違いが生じます。
射出成形
真空成形トレーと真空成形トレーを比較した場合、大きく異なるのはコストです。製品によっては真空成形トレーは射出成形トレーに比べ3分の1で済むケースもあります。その分、精度やクオリティーは射出成型トレーのほうが高いといえます。その点を考慮しながら、トレーを安価で大量生産したい場合は真空成形、一定以上の精度を確保し、肉厚を均等に仕上げたい場合は射出成型を選ぶのが妥当となります。
真空成形トレーは三光ライト工業にお任せください
三光ライト工業は高品質の真空成形トレーを低価格でご提供します。弊社は金型から成形品に至るまで国内自社工場で一貫生産するため低コストだけでなく短納期かつお客様のご要望に柔軟に対応いたします。大量生産はもちろん多品種小ロットのご要望にも最大限お応えします。弊社は真空成形トレー以外にも高度な射出成形技術も有しています。また、2色成形やLIM成形、インサート成形にも強みを発揮します。プラスチック成形のことは三光ライト工業にお任せください。
