酸素透過度（OTR）は、24時間で1平方メートルのフィルムを通過する酸素ガスの体積で、cc/m²·24hで表されます。水蒸気透過度（WVTR）は、同じ時間で同じ面積を通過する水蒸気の質量で、g/m²·24hで表されます。これらを合わせて、バリアフィルムが包装された製品を酸化や湿気による損傷からどの程度保護するかを定義します。
ロールで金属化またはコーティングされたバリアフィルムを購入するコンバーターにとって、技術データシート（TDS）に記載されているこれら2つの数値は、あらゆるマーケティング上の主張よりも重要です。OTRが不適切なフィルムでは、焙煎コーヒーが数ヶ月ではなく数週間で劣化します。WVTRが不適切なフィルムでは、クラッカーが賞味期限前に湿気てしまいます。このガイドでは、OTRとWVTRが実際に何を測定するのか、どのようにテストされるのか、TDSの数値をどのように読み取るのか、そしてどのExpansteelバリアフィルムグレードがどの包装用途に適しているのかを、一般的なマーケティング用語ではなく、当社自身のTDSシートに掲載されている実際の仕様範囲を使用して解説します。
OTRはフィルムを透過する酸素の量を数値化します。数値が低いほど、酸素バリア性が優れています。
酸素は、包装食品における脂質の酸化（脂肪や油の酸敗）、色あせ、ビタミン損失、微生物増殖の主要な要因です。OTRは、特定の温度と相対湿度でcc/m²·24h（cm³/m²/dayと表記されることもあります）で報告されます。これは、ポリマーフィルムを介した酸素透過性が両方の変数によって変化するためです。金属化または酸化アルミニウム（AlOx）コーティングされたフィルムは、未コーティングのPETやBOPPと比較してOTRを桁違いに低減します。これが、実際のバリア性能を決定するのは、基材フィルムの厚さだけでなく、コーティングの品質と密着性である理由です。
ExpansteelのTDSシートでは、OTRは常に「≤」上限値（例：OTR ≤1.5 cc/m²·24h）として表示されます。これは、テストされたすべてのロールがその数値以下であることを確認しており、単にその周辺の平均値ではないことを意味します。これは、食品安全上重要なラインを稼働させているコンバーターにとって重要です。なぜなら、仕様外のロールが1つあるだけで、生産バッチ全体が損なわれる可能性があるからです。
WVTRはフィルムを透過する湿気の量を数値化します。これは、パリパリ感、固結、保存安定性に不可欠です。
WVTRはOTRとは異なる故障モードを支配します。湿気の侵入（または排出）により、クラッカーやチップがパリパリ感を失ったり、粉末が固結したり、乾燥食品が腐敗したりします。これは、フィルムを横切る特定の温度と湿度勾配でg/m²·24hで報告されます。水蒸気と酸素はポリマー層とコーティング層を異なるメカニズムで移動するため、フィルムは優れたOTRと平凡なWVTRを持つこともあれば、その逆もあります。そのため、両方の数値は、製品の実際の故障リスクに対して個別に確認する必要があり、一緒に動くと仮定してはなりません。
Expansteelのバリアフィルムは、コンバーターが自社製品にとってどのメカニズムが支配的であるかを推測する必要がないように、すべてのTDSでOTRとともにWVTRを報告しています。真空パックされた焙煎コーヒーの場合、通常は酸素がより大きな脅威です。吸湿性の粉末やパリパリしたスナックの場合、湿気制御はOTRと同じくらい、あるいはそれ以上に重要になることがよくあります。
両方の値は標準化されたASTM機器法から得られます。その方法を知ることで、その数値をどの程度信頼できるかがわかります。
OTRは、ASTM D3985、「クーロメトリーセンサーを用いたプラスチックフィルムおよびシートの酸素ガス透過度に関する標準試験方法」に従って測定されます。フィルムは酸素が豊富なチャンバーと窒素パージされたチャンバーの間のバリアとして取り付けられます。透過した酸素はクーロメトリー検出器に運ばれ、酸素流量に比例する測定可能な電流を生成します。WVTRは、ASTM F1249、「変調赤外線センサーを用いたプラスチックフィルムおよびシートの水蒸気透過度に関する標準試験方法」に従って測定されます。ここでは、フィルムが湿潤チャンバーと乾燥チャンバーを分離し、赤外線センサーが透過する湿気を追跡します。
業界では一般的に、OTRは23°C / 0% RHで、WVTRは38°C / 90% RHで測定されますが、条件はラボや購入者の仕様によって異なります。そのため、2つのサプライヤーの数値を比較する前に、TDS（Expansteelのものを含む）に記載されている温度と湿度を常に確認する必要があります。38°C/90% RHでテストされたフィルムは、23°C/50% RHでテストされた同じフィルムよりも常に高いWVTRを示します。これはテスト条件によるものであり、実際の性能差ではありません。
| パラメータ | 単位 | 試験規格 | 一般的な試験条件 | 測定対象 |
|---|---|---|---|---|
| OTR | cc/m²·24h | ASTM D3985 (クーロメトリーセンサー) | 23°C, 0% RH | 1日あたり1m²のフィルムを通過する酸素ガス量 |
| WVTR | g/m²·24h | ASTM F1249 (変調赤外線センサー) | 38°C, 90% RH | 1日あたり1m²のフィルムを通過する水蒸気質量 |
TDSの数値を実用的なエンジニアリング決定に変えるには、3つのチェックが必要です。上限値と代表値、テスト条件、および測定されたフィルムの厚さです。
まず、OTR/WVTRの数値が最大上限値（「≤」）として記載されているか、代表値/平均値として記載されているかを確認します。上限仕様はQCのコミットメントです。代表値は、個々のロールが超える可能性のあるマーケティングの中間点です。次に、テスト温度と湿度を確認します。上記のように、同じフィルムでも23°C/50% RHでテストされたか38°C/90% RHでテストされたかによって、WVTRの数値が大きく異なる可能性があるため、一致する条件で測定された数値のみを比較してください。第三に、値が測定されたフィルムの厚さに注意してください。OTRとWVTRは面積ベースの速度であり、金属化またはAlOxコーティングが関与する場合、厚さに対して単純に線形ではありません。したがって、厚いフィルムが自動的に優れたバリアであるとは限りません。コーティングの完全性と密着強度が基材フィルムの厚さよりも重要です。
密着強度（N/15mmで報告）は、OTR/WVTRと同様に注意を払う必要があります。なぜなら、ラミネート、印刷、またはパウチ成形中に剥離するコーティングは、元のTDS数値が何を示していても、そのバリア性能を失うからです。このため、以下にリストされているすべてのExpansteelバリアグレードは、標準厚さ12μmで、アルミニウムまたはAlOxの密着強度をTDSに直接報告しています。
製品の酸化および湿気リスクをバリア範囲に合わせ、Expansteel独自のTDS上限値を使用して、それを満たすESグレードを選択してください。
公開されているバリアのベンチマークは、製品カテゴリやブランドがどの程度保守的であるかによって異なりますが、以下の範囲は包装工学の参考文献で一般的に引用されており、実用的な出発点となります。これらを使用してバリア層を絞り込み、その後、独自の賞味期限目標と加速劣化試験に対して確認してください。
| 用途 | 一般的なバリア目標 | 推奨Expansteelグレード | グレード OTR / WVTR (≤, cc or g /m²·24h) |
|---|---|---|---|
| スナック食品、チップス、中程度のバリア性を持つ乾燥食品 | OTR <3 / WVTR <2 | ES-GF | OTR ≤1.5 / WVTR ≤1.5 |
| 食品接触輸出包装 (FDA / EU 10-2011 準拠優先) | 同等のバリアクラス + 規制準拠の検証済み | ES-GF01 | OTR ≤0.8 / WVTR ≤0.8, Al密着性 ≥3.0 N/15mm |
| 焙煎/挽きコーヒー、酸化しやすい乾燥食品 | OTR ≤0.5 (スペシャルティコーヒーのベンチマーク) | ES-H01 | OTR ≤0.5 / WVTR ≤0.8 |
| エントリー層のコーヒーおよび酸化に敏感なスナック | OTR ≤1.0 | ES-H | OTR ≤1.0 / WVTR ≤1.0, OD ≥1.5 |
| 長期保存プレミアム商品、光に敏感な製品 | 超高バリア + 光遮断のための高不透明度 | ES-H03 (フラッグシップ) | OTR ≤0.1 / WVTR ≤0.3, OD ≥2.5, 密着性 ≥2.5 N/15mm |
| レトルトパウチ、121°C殺菌が必要なウェット食品 | バリアは熱処理後も無傷でなければならない | ES-C01 | OTR 1.0 / WVTR 1.0, 密着性 ≥4.0 N/15mm, 121°C/30分レトルト合格 |
| クリアウィンドウ包装、消費者製品の視認性 | 適度なバリアと高い透過率 | ES-T | OTR ≤2.0 / WVTR ≤2.0, 透過率 ≥88% |
| レトルト耐性が必要なクリアウィンドウパック | 121°C殺菌を透過する透明バリア | ES-T01 | OTR ≤0.5 / WVTR ≤1.0, 121°Cレトルト検証済み |
| クリアパック、超高バリアとコーティング密着性 | 最高レベルの透明バリア | ES-T03 | OTR ≤0.5 / WVTR ≤0.5, AlOx密着性 ≥5.0 N/15mm |
上記のすべてのグレードは、標準厚さ12μmで、完全なTDSドキュメントとともに提供されます。ES-GFシリーズは、規制市場に輸出するコンバーター向けに、FDA、EU 10/2011、REACH、およびRoHSの食品接触適合性を備えています。
OTRは酸素ガス透過を測定し、酸化、酸敗、色/風味の劣化を支配します。WVTRは水蒸気透過を測定し、パリパリ感の喪失や固結などの湿気による故障を支配します。フィルムは一方では良好なスコアを出し、もう一方では不良なスコアを出す可能性があるため、両方を単一の「バリア」数値として扱うのではなく、製品の特定の劣化メカニズムに対して確認する必要があります。
ポリマー層とコーティング層を介したガスと蒸気の透過は、物理的メカニズムによって温度と湿度に依存します。高温は分子の移動度を高め、高湿度は一部のポリマー層を膨潤させ、透過性を高める可能性があります。そのため、ASTM D3985とASTM F1249は制御された試験条件を規定しており、同じ条件で試験された場合にのみ2つの数値を直接比較できます。
必ずしもそうではありません。ES-H03（OTR ≤0.1）のような超低OTRフィルムは、酸化に敏感で長期保存可能な製品には適切な選択ですが、酸素よりも湿気に敏感な製品や、意図された保存期間が短い製品には過剰な仕様であり、通常は高コストです。シート上の最低値ではなく、実際の故障モードと目標保存期間に合わせてグレードを選択してください。
金属化またはAlOxコーティングされたバリアフィルムの場合、基材フィルムの厚さだけではなく、コーティング層がバリア機能の大部分を担うため、OTR/WVTRはゲージに単純に比例しません。上記の表のすべてのExpansteelバリアグレードは、標準厚さ12μmで報告されています。サプライヤーに異なるゲージを要求する場合は、薄いまたは厚いフィルムが自動的に数値を比例して変化させると仮定するのではなく、再テストされたOTR/WVTRを伴うべきです。
テスト標準とテスト条件が一致する場合のみです。両方のシートがASTM D3985（OTR）とASTM F1249（WVTR）を引用していることを確認し、数値を比較する前に記載されている温度/湿度を確認してください。38°C/90% RHで測定されたWVTRは、23°C/50% RHで測定された同じフィルムよりも高い値を示します。これは、実際のバリア品質ではなく、テスト条件のみによって同等の性能のフィルムが悪く見える可能性があります。
OD（光学濃度）はアルミニウムコーティングの不透明度を測定し、遮光性能と、一般的に酸素バリアの一貫性と相関します。ODが高いほど、通常、より密で連続的な金属層を示します。ExpansteelのTDSシートにはOTR/WVTRとともに記載されています（例：ES-H03はOD ≥2.5）。これは、光に敏感な製品の場合、不透明度がガスバリア数値とは独立した第2の保護メカニズムであるためです。
データソース：Expansteel TDS測定値、2026-07更新。
すべてのお問い合わせとサンプルリクエストは、当社の技術チームが確認します。リードタイムとサンプルの物流は、1営業日以内の最初の返信で確認されます。
サンプルを依頼する →