[世界初] プラスチック廃棄物を
極限まで削減するエコスクラップ®
PTP包装技術の開発と実用化 ［World’s First］ Development and Implementation of Eco-Scrap
PTP Packaging Technology to Minimize Plastic Waste

　近年、Reduce（産業廃棄物の削減）を柱とした国の環境政策が加速し、包装分野においても持続可能性の実現が強く求められている。PTP包装工程では、容器フィルムの蛇行や熱伸縮による位置ずれを吸収する必要があることから、スクラップの排出が製造上避けられないものとして長年容認されてきた。しかし、社会的背景からカーボンニュートラルの実現が求められ、スクラップの削減は重要な課題となっている。そこで本技術では、容器フィルムの高精度な蛇行自動修正技術と三角形状のスクラップ回収技術を組み合わせた世界初の「エコスクラップ®技術」を開発し、スクラップ排出量を従来比70%以上、容器および蓋フィルム使用量を7%以上削減可能とした。本技術で製造されるPTPシートは「ClearE-Sheet®」と呼称し、使う人がSDGsへの貢献を実感できる新デザインとなっている。本稿では導入事例を通し、エコスクラップ®技術がReduceを実践する有効な手段であることを紹介する。

In recent years, national environmental policies centered on waste reduction (Reduce) have accelerated, and the realization of sustainability has been strongly demanded even in the packaging field. In the PTP packaging process, the generation of scrap has long been tolerated as unavoidable in manufacturing, since it is necessary to absorb misalignment caused by meandering during conveyance or thermal expansion and contraction. However, with the growing societal demand for carbon neutrality, reducing scrap has become an important challenge. To address this, we developed the world’s first “Eco-Scrap Technology,” which combines high-precision automatic correction of web film meandering with triangular scrap collection technology. This enables a reduction of more than 70% in scrap discharge compared to conventional methods, and a reduction of more than 7% in the amount of web film and lid foil used. PTP sheets manufactured with this technology are called “ClearE-Sheet®” and feature a new design that allows users to feel their contribution to the SDGs. Through case studies, it has been introduced that Eco-Scrap Technology is an effective means of putting Reduce into practice.

1. はじめに

1－1 社会的背景

　近年、地球温暖化をはじめとする環境問題は深刻さを増している。このような状況を受け、2015年採択のパリ協定は「平均気温上昇を2℃より十分下回り、1.5℃に抑制する」ことを長期目標とし、各国に温室効果ガス排出削減目標（NDC［Nationally Determined Contribution］）の策定および5年毎の強化を義務づけた。1）
　日本では、2020年10月に2050年カーボンニュートラル（温室効果ガスの排出量と吸収量を均衡させる考え方）を宣言し、経済と環境の好循環を成長戦略の柱とする方針を示している。2） 2022年4月にはプラスチック資源循環促進法を施行し、製品設計から廃棄処理に至るまで、「3R（Reduce, Reuse, Recycle）+Renewable」（廃棄物の削減・再利用・再資源化を意味する環境対策の基本方針）を社会全体で推進する枠組みを整えた。事業者に対しては、Reduce（ごみの発生抑制）を最優先に取り組むことが求められている。3）
本稿では、3Rの中でも最優先とされる「Reduce」を実践する具体策として開発したエコスクラップ®技術について論ずる。

1－2 PTP製造工程と環境課題

　PTPとは、Press Through Packageの略で、プラスチックとアルミで錠剤やカプセルなどの薬剤を包み、1つずつ押し出して取り出せる包装形態である。包装されたシートを「PTPシート」と呼び、当社ではこのPTPシートを製造するブリスター包装機FBP-600Eシリーズを製作している。PTPの製造工程は、プラスチックフィルム（以下、容器フィルム）を加熱して柔らかくし、薬剤の形状に応じたポケットを成形する。成形された各ポケットに錠剤またはカプセルを充填し、その上からアルミ箔の蓋材（以下、蓋フィルム）を重ね、熱と圧力により容器フィルムと蓋フィルムを貼り合わせる（シールする）。最後に、フィルムを所定のサイズに打ち抜くことでPTPシートが完成する（Fig.1）。

　容器フィルムはFig. 1のように各工程へと搬送されていくが、巻きぐせやうねりにより奥側・手前側に蛇行するもの、加熱や冷却により伸縮し、サイズが変わってしまうものがある。そのためPTP製造工程では、フィルムがずれてもPTPシートを所定のサイズに打ち抜けるように、蛇行のずれを吸収する余裕幅をフィルムに設けている。これにより、常に同一の形状・品質を維持することができる。この余裕幅がPTPシートを打ち抜いた後の、製造工程上プラスチック廃棄物（以下、スクラップ）となり、必ず発生する（Fig. 2）。

　当社が入手した外部資料に基づく推計では、国内におけるPTP包装で年間約14,500tの容器フィルムが使用されている。この全量を当社製ブリスター包装機FBP-600Eシリーズで、シートサイズ39mm×91mm（両端のスクラップ幅：7.5mm、センタースクラップ幅：3mm）を生産した場合、約1,300t以上がスクラップになると試算される。もし、容器フィルムがPVC（ポリ塩化ビニル）系プラスチックで構成されている場合、スクラップの焼却には1kgあたり約3.1kgのCO₂が排出され、4）この数値を基にCO₂排出量を試算すると、年間約4,000tに達すると想定される。
　スクラップの発生は製造工程上不可欠なものとして長年受け入れられてきたが、社会的背景からカーボンニュートラルの実現が求められ、スクラップの削減は解決すべき重要な課題である。

2. 新たな取り組み

2－1 エコスクラップ®

　エコスクラップ®技術とは、PTP包装工程においてスクラップを極限まで削減する世界初の技術である（2025年8月時点の当社特許・論文調査による）。具体的な環境負荷低減効果は、スクラップ排出量を従来比70%以上削減し（Fig. 3）、容器フィルムおよび蓋フィルムの使用量も7%以上削減する。
　本技術は、当社製ブリスター包装機FBP-600Eシリーズへの新規搭載はもちろん、既存の生産機にも改造で設備導入をしやすくしている。また、従来と同等の生産能力と、内容物を保護するために必要な包装性能を確保している。

2－2 ClearE-Sheet®

　エコスクラップ®技術を用いて製造したPTPシートをClearE-Sheet®（読み方：クリア・イー・シート）と呼称する。ClearE-Sheet®は、Fig. 4に示す端面が透明（Clear）なPTPシートであり、余分なスクラップを出すことなく（Clear）、環境に優しい（Eco friendly）PTPシートを意味する。また、従来のPTPシートとは見た目が異なるクリア端面により、環境対応製品であることを使用者が視覚的に認識できる新デザインとなっている。

　エコスクラップ®技術では、両端のスクラップを削減して容器フィルム端面までをPTPシートの製品範囲とするため、容器フィルムと蓋フィルムの位置関係がPTPシートの外観品質に直結する。両フィルムは独立搬送され、シールポジションで貼り合わされるが、フィルム幅を同一にするとフィルムがずれた際に蓋フィルムが容器フィルムからはみ出し、貼り合わせ不良を招くおそれがある。ClearE-Sheet®は、この問題を回避するため、容器フィルムより蓋フィルム幅をわずかに狭める設計とし、蓋フィルムのはみ出し防止を図っている。貼り合わせ不良を生じさせることなくシールが可能となり、製造されたPTPシート端面は容器フィルムのみとなる。ClearE-Sheet®は、クリア端面部（容器フィルムのみが露出）、シールなし部、および通常シール部の3つの要素から構成され、その概要をFig. 5に示す。

3. 技術概要

3－1 エコスクラップ®技術の課題

　PTP製造工程では、仕様通りのPTPシート形状とシール品質を確保することが必要である。1-2章で述べたように、これまでは外観およびシール品質を維持するためにスクラップが存在していた。
　しかし、エコスクラップ®技術では両端のスクラップが存在せず、容器フィルム端面までがPTPシートの製品範囲となるため、従来の製造工程では品質を維持するのが難しくなる。先に述べた課題を解決するために、容器フィルムの蛇行を抑制する高精度な自動修正技術や、熱伸縮を最小限に抑える加熱方式の導入が必要である。
　また、PTPシートの角部はR形状であり、スクラップのない状態で打ち抜くと、このR部の外周で微小な三角片（以下、三角スクラップ）が切り出される。三角スクラップがPTPシートに付着したまま流出すると異物混入につながるため、それを確実に回収する仕組みも必要となる。

　以上より、エコスクラップ®技術の導入にあたっては、次の3つの課題がある。
・容器フィルムの蛇行を高精度に自動修正する技術 ・フィルムの熱伸縮を最小化する加熱方式 ・三角スクラップの回収技術
本章では、これらの課題に対する技術的解決策を、順に述べる。

3－2 容器蛇行自動修正

　エコスクラップ®を導入した場合、容器フィルムが蛇行するとFig. 6に示すように、容器フィルムと蓋フィルムの位置関係が崩れ、外観品質不良となる。Fig. 6を参考に数値で示すと、容器フィルムに±1.5mm以上の蛇行が発生した場合、蓋フィルムは容器フィルムから0.5mm以上はみ出し、さらにクリア部が大きくなる。このように、微小な容器フィルムの蛇行でも貼り合わせ不良を引き起こす原因

　PTP包装機における主要な搬送は、成形されたポケット部を搬送ローラーに引っ掛けて搬送する方式が採用されており、高い位置決め精度と安定した搬送を実現している。一方、加熱～成形までの成形ポケットが無い部分では、容器フィルム端をチャックして引っ張る搬送方式が採用されている。この区間では、装置構造上フィルム全体を安定的にガイドすることが難しく、蛇行の原因となる。容器フィルムの素材や巻きぐせ、うねりなどの特性によって蛇行が発生し、これが最終的なPTPシート形状に大きな影響を及ぼす。
　この課題を解決するため、容器の蛇行を自動的に修正する装置を開発した。本装置では、成形直後の容器フィルム位置を検出するエッジセンサを、フィルムの奥側および手前側に配置し、検出されたずれ量から補正量を演算する方式を採用した。加熱前工程には可動ガイドローラーユニットを設置し、演算された補正量に基づいてガイドローラーユニットを所定の目標位置へ移動させることで蛇行を修正する。検出点と修正点の間には数ショット分の搬送距離が存在するため、不感期間を設定することで過補正を防止し、修正精度を大幅に向上させた。その結果、容器の蛇行を±0.5mm以内に抑制することに成功した。この修正精度は、実際の製造ラインの実測値に基づいており、量産稼働においても再現性のある安定した修正効果が確認されている。この容器蛇行自動修正装置の全体構成と補正動作の概要をFig. 7に示す。

3－3 ピンポイント加熱方式

　成形前の加熱工程では、容器フィルムを熱軟化させてポケット成形を可能にするが、その過程で発生する加熱・冷却による熱伸縮が問題となる。伸縮量が過大になると、フィルムを所定寸法で正確に打ち抜けなくなるリスクが高まる。
　従来は、使用する容器フィルム材料に応じて、フラット加熱方式（Fig. 8）とピンポイント加熱方式（Fig. 9）を使い分けていた。フラット加熱方式はフィルム全体を加熱するため、専用設計を必要とせず汎用性が高いという利点がある一方で、加熱範囲が広くなることで熱伸縮も大きくなりやすいという欠点がある。ピンポイント加熱方式は成形に必要な最小範囲だけを加熱し、非加熱部が補強材となってフィルム伸縮を抑制できる。
　エコスクラップ®技術では、容器フィルムの端面までが製品となるため、端部における熱によるうねりや熱伸縮をできる限り小さく抑える必要がある。そこで、容器フィルム材料を問わずピンポイント加熱方式を採用している。これにより、フィルムのうねりや熱伸縮を最小限に抑え、打ち抜き寸法のばらつきによるPTPシート品質の低下を防止し、エコスクラップ®技術の実用化における主要課題を解決した。

3－4 三角スクラップの回収

　PTPシートの角部はR形状になっていることで、鋭利な角によるけがを防止するとともに、落下時の角部破損や機械搬送時の引っ掛かりを防ぐなど、ユーザーの安全性と工程の安定性の両面で重要な役割を果たしている。エコスクラップ®技術ではスクラップが存在しない構造のため、R部を打ち抜く際Fig. 10に示すように三角スクラップが必ず切り出される。この三角スクラップが製品に付着して流出すると、異物混入と見なされるため、その場で確実に回収する仕組みが必要である（Fig. 11）。

　三角スクラップの確実な回収を目的に、サクションブロック（吸引機構）を一体化したパンチ構造を開発した（Fig. 12）。三角スクラップがパンチにより切り離される瞬間に吸引することで、三角スクラップの飛散を防止している。初期試作では、エアブローで三角スクラップの挙動をアシストしつつ、装置外側から吸引する方法を検証したが、三角スクラップが飛散し、完全回収には至らなかった。そこで、パンチ部にサクションブロックを隙間なく密着させ、三角スクラップが切り離される瞬間に吸引する構造へと改良した。この構造により、三角スクラップが空中へ飛散する前に確実に回収できるだけでなく、吸引経路を最短化することで負圧の減衰を抑制し、最終的に当社製ブリスター包装機 FBP-600Eシリーズにおいても三角スクラップの回収漏れゼロを達成している。サクションブロック付きパンチ構造は実際の製造ラインに導入されており、量産条件下においても三角スクラップの安定した回収が確認できた。

4. 導入効果

4－1 環境に対する効果

　1-2章で述べた約1,300tのスクラップは、エコスクラップ®技術により70%以上削減される。年間約1,000t超のスクラップ削減となり、大幅な環境負荷の低減が見込まれる。
　この削減効果は、スクラップの廃棄焼却に換算すると年間約3,100tのCO₂排出量の削減につながる。これは、東京ドームグラウンド面積約4.7ha、スギの36～40年生の人工林が1年間に吸収するCO₂量8.8トン/ha 5)を基に試算すると、東京ドーム約75個分の森林が1年間に吸収するCO₂量に相当する。包装業界がカーボンニュートラルを達成するうえで、極めて実効性の高い環境対策といえる。すなわち、本技術はプラスチック資源循環促進法で掲げている3Rのうち最優先とされる「Reduce」の実現を推進し得る技術である。

4－2 経済的な効果

　エコスクラップ®技術の導入は、スクラップ回収・廃棄の作業工程の負荷も軽減される。例えば、現状を1日8時間生産と仮定すると、スクラップ回収用ポリ袋は約8回／日交換になるが、エコスクラップ®技術でスクラップ量を70%以上削減すれば約3回／日で済む。交換1回を5分とすると、1日当たり25分の作業時間が削減でき、年間240日生産とすれば、約100時間の作業負荷を軽減できる計算となり、現場の省人化にも効果がある。
　さらに、容器フィルム及び蓋フィルムの使用量を7%以上削減できるため、包材購入費を継続的に低減できる。スクラップ廃棄量が減少することで産業廃棄物処理費も削減される。導入効果の価値は設備規模や運用条件により異なるが、材料購入費・廃棄費用・作業負荷のいずれの側面でも改善され、エコスクラップ®技術の経済的導入価値は高いといえる。

5. 導入事例

　エコスクラップ®技術は当社とベーリンガーインゲルハイム製薬株式会社（以下、BIS様）と共創することで実用化に至り、BIS様の“More Green（地球環境のために）”方針のもと医薬品包装分野として世界初となる量産ラインへ導入された。6） 現在は「トラゼンタ®錠5mg」7）と「トラディアンス®配合錠AP・BP」8）の2品種に採用されている。
　導入範囲や生産量に応じて、年間約15tのプラスチック削減が期待される。この効果はフィルムの製造から廃棄焼却までを含めると、約67.5tのCO₂排出量の削減につながる。（PVCもしくはPP（ポリプロピレン）の樹脂製造は1tあたり1.4kg、9）プラスチック焼却時は1kgあたり3.1kgのCO₂発生を基に試算）。これは、東京ドーム約1.6個分の森林が1年間に吸収するCO₂量に相当する。
　これらの実績は、包装業界において「Reduce」を実践する具体的な成功事例となり、エコスクラップ®技術が環境負荷低減に貢献する実効性の高い手段であることを示している。

6. おわりに

　本稿では、スクラップ排出量を従来比70%以上削減し、容器フィルムおよび蓋フィルムの使用量を7%以上削減するエコスクラップ®技術と、それによって実現された新デザインのPTPシート「ClearE-Sheet®」を紹介した。
　より多くの現場でこの技術を活用いただき、地球環境を守る取り組みを共に進めるパートナーシップを広げていきたいと考えている。
　ClearE-Sheet®の最大の特徴であるクリアな端面には「余分なスクラップを出さない」という環境配慮の姿勢が視覚的に込められており、使う人がその価値を直感的に感じられるデザインとなっている。私たち一人一人が日常の服薬を通じてSDGsへの貢献を実感できる、PTPシートにした。
　私たちは、エコスクラップ®技術の開発を通じて培った環境への取り組みを基盤とし、今後も環境負荷の低減と品質の両立に挑み続け、持続可能な医薬品包装の未来に貢献していく。
　ClearE-Sheet®が広く使われ、「こりゃいいシート！」と笑顔で言っていただける未来を、私たちは目指している。

2026 CKD Corporation 無断転載禁止

製品紹介 Clear E-Sheet®はこちら
薬品包装機（FBP-600E）はこちら

記事一覧へ戻る