JP2002347770A

JP2002347770A - リターナブルガラスびん

Info

Publication number: JP2002347770A
Application number: JP2001384080A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yamamoto; 哲山本; Susumu Omae; 進大前
Original assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Current assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2002-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】１層の無色透明な膜でコート後に中味の外観
を変化させることがなく、耐アルカリ洗浄性と耐傷性に
優れ、繰り返し使用することができるとともに、コーテ
ィング膜が最小限の厚みで、かつ必要な部分のみに形成
されていてガラスカレットとして再利用した場合にも着
色のおそれがなく、また細かく粉砕することも可能で有
効に再利用することができるリターナブルガラスびんを
提供する。【解決手段】ガラスびん本体１の外表面のコンタクト
ポイントにプライマ処理したうえ、耐アルカリ性を有す
るウレタン樹脂にスチレンブタジエンゴムを混合した樹
脂コーティング膜２を帯状に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外表面に樹脂コー
ティング膜が形成されて耐傷性、耐アルカリ性に優れ繰
り返し使用することができるとともに、ガラスカレット
としても有効に再使用することができるリターナブルガ
ラスびんに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ガラスびんに着色を目的と
し、あるいは破壊防止や傷付き防止を目的としてセラミ
ックスや樹脂をコーティングすることが広く行われてい
る。例えば、牛乳びんやビールびん等はリターナブルび
んと称され繰り返して何度も使用に供されるが、使用を
繰り返す間に隣合うびんどうしが接触するコンタクトポ
イントの位置に円周方向の傷（スカッフと称される）が
発生して、強度が低下したり外観品質が劣るなどの不具
合を生じることがある。このため、ガラスびんの外表面
全体にセラミックスや樹脂のコーティング膜を形成し、
上記問題点の解決を図ることが行われていた。

【０００３】具体的には、化学蒸着法（ＣＶＤ法）によ
るＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂やＺｒＯ₂等のセラミックス膜を応
用した耐傷性表面保護コートしたものや、これらＳｎＯ
₂、ＴｉＯ₂やＺｒＯ₂等のセラミックス膜の上にさらに
ポリエチレン等の滑性層をコートしたいわゆるデュアル
コートがある。さらに、ポリウレタン系樹脂、ポリエチ
レン系樹脂、アクリル系樹脂やポリプロピレン系樹脂等
の樹脂コートも行われており、牛乳びんなどのリターナ
ブルびんにはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）をアン
ダーコートした上にポリウレタン系樹脂をオーバーコー
トした２層コーティングしたものも知られている。

【０００４】しかしながら、化学蒸着法（ＣＶＤ法）に
よるＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂やＺｒＯ₂等のセラミックス膜は
屈折率が高く表面の反射率が大きいため、膜厚が厚くな
る（４０〜１００ｎｍ）と虹彩色が現れたり、無色透明
なびんに応用した場合ガラスの透過率が低下するためび
んの透明感を損なう現象があり、特に牛乳などを入れた
場合には中味が黒ずんで見え、商品イメージが悪化する
等の問題点がある。また、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂やＺｒＯ₂
等のセラミックス膜の上にさらにポリエチレン等の滑性
層をコートしたデュアルコートの場合には、セラミック
ス層が２０ｎｍ以下と薄いため外観上への影響は小さい
が、リターナブルびんで使用されるアルカリ洗浄（例え
ば、８０℃の４％ＮａＯＨ溶液中で５時間浸漬条件の耐
久性が求められる）での耐久性が小さく、耐傷効果が長
続きしないという問題点があった。また、ポリウレタン
系樹脂等の樹脂コーティング膜の場合、十分な接着性が
なく、アルカリ洗浄でコーティング膜の端面で界面剥離
や膜の白化がおき、また耐傷性にも問題があった。

【０００５】一方、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）
とポリウレタン系樹脂の２層コーティング膜では、耐ア
ルカリ性の高い透明樹脂を使用するため外観上の問題は
ないものの、２層コートであるため樹脂コーティング工
程が複雑（ＳＢＲコート→乾燥→ウレタンコート→乾燥
→硬化）になるとともに、コート膜が２層構造のため端
部のＳＢＲとウレタンの位置を一致させないと、端部か
らの剥離が生じるという問題点があった。更には、２層
コートであるために膜厚が７０〜１５０μｍと厚くな
り、このためガラスカレットとして再利用する場合に細
かく粉砕することが困難であり、またガラスへの着色性
のため使用に制限がある等の問題点もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来の問題点を解決して、ガラスびん外表面に形成し
た樹脂コーティング膜が単層の無色透明なコーティング
膜からなり、コート後に中味の外観を変化させることが
なく、また耐アルカリ洗浄性と耐傷性にも優れていて繰
り返し使用することができるとともに、コーティング膜
が最小限の厚みで、かつ必要な部分のみに形成されてい
てガラスカレットとして再利用した場合にも着色のおそ
れがなく、また細かく粉砕することも可能で有効に再利
用することができるリターナブルガラスびんを提供する
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明のリターナブルガラスびんは、ガラ
スびん本体の外表面のコンタクトポイントに、耐アルカ
リ性を有するウレタン樹脂にスチレンブタジエンゴムを
混合した樹脂コーティング膜を帯状に形成したことを特
徴とするものである。

【０００８】また、帯状に形成した樹脂コーティング膜
が、ウレタン樹脂液中にスチレンブタジエンゴムを重量
比で０．５％〜５０％混合した樹脂コーティング液を塗
布後、加熱硬化させたものを請求項２にかかる発明と
し、前記樹脂コーティング液の粘度が５〜８０ｍＰａ・
Ｓであるものを請求項３にかかる発明とし、樹脂コーテ
ィング膜の膜厚が５〜１００μｍであるものを請求項４
にかかる発明とし、帯状に形成された樹脂コーティング
膜の幅が３〜２５ｍｍであるものを請求項５にかかる発
明とする。更に、ガラスびん本体の外表面にプライマ処
理層が形成され、該プライマ処理層の上に樹脂コーティ
ング膜が形成されているものを請求項６にかかる発明と
する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施の形
態を説明する。本発明で提案するガラスびんへのコーテ
ィング液は、従来からある前記の２層コート用に用いて
いるスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）と耐アルカリ性
を有するポリウレタン系樹脂を混合して１液にしたもの
であり、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とポリウレ
タン系樹脂は水に分散させたものが取扱い上好ましい
が、有機溶媒に溶かし込んだものでもよい。スチレンブ
タジエンゴム（ＳＢＲ）は耐アルカリ性や耐傷性に劣る
が被膜への適度の弾力性とガラスへの接着性を付与する
効果があり、またポリウレタン系樹脂はガラスへの接着
性が弱いが、耐アルカリ性と耐傷性を付与する効果があ
り、両者をミックスすることで相互の欠点を補うことが
できるのである。

【００１０】ポリウレタン系樹脂に対するスチレンブタ
ジエンゴム（ＳＢＲ）の添加量は、重量比で０．５〜５
０％が好ましく、０．５％以下ではアルカリ洗浄時の界
面剥離を抑制することができなく、５０％以上ではアル
カリに弱いＳＢＲにより耐アルカリ性が低下し、端部か
らの剥離が発生する。より好ましくは１．５〜１０％、
最も好ましいのは３〜１０％である。

【００１１】このコーティング液の粘度は、５〜８０ｍ
Ｐａ・Ｓに調整して用いるのがよい。５ｍＰａ・Ｓ以下
ではコーティング後の一定の膜厚が確保できず、コーテ
ィング膜による十分な傷抑制効果がでない。一方、８０
ｍＰａ・Ｓ以上では膜厚を制御することが難しく必要以
上に厚くなってしまうからである。また、より好ましく
は、１０〜３５ｍＰａ・Ｓの範囲である。

【００１２】本発明の樹脂コーティング膜は、硬化後の
膜厚が５〜１００μｍであることが好ましい。５μｍ以
下では耐傷性が小さく、十分な傷抑制効果がでない。ま
た、１００μｍ以上では樹脂材料を多量に使用するた
め、材料コストが高くなり、樹脂コーティングの工程上
乾燥時間も長くなる欠点があるからである。より好まし
くは１０〜５０μｍの範囲である。

【００１３】なお、樹脂のコーティング後の硬化温度と
しては、１５０〜２５０℃の範囲が好ましい。１５０℃
以下では樹脂の硬化が不十分なため、耐アルカリ性や耐
傷性が十分に発揮できない。また、２５０℃以上では樹
脂に部分的熱変性が発生し、黄色変色する問題点があ
り、エネルギーコストもアップする要因となるからであ
る。

【００１４】そして、本発明の樹脂コーティングの方法
としては、公知のスプレー法、静電塗装法、刷け塗り
法、筆塗り法等を用いることができるが、本発明ではガ
ラスびん本体の外表面のコンタクトポイントのみに帯状
コーティングを施すため、刷け塗り法や筆塗り法が適し
ている。

【００１５】なお、前記の樹脂コーティング膜を成形す
る前に、ガラスびん本体の外表面にプライマ処理層を形
成しておき、該プライマ処理層の上に樹脂コーティング
膜が形成することもできる。この場合には、プライマ処
理層を介して樹脂コーティング膜がより強固にガラスび
んの外表面に密着形成されることとなり好ましい。ま
た、プライマ処理層はガラスびん本体の外表面のコンタ
クトポイントのみに帯状に形成することが好ましいが、
全面に形成してもよいことは勿論である。プライマ処理
液の種類は特に限定されるものではなく、例えばアルコ
ールと水とシランカップリング剤とを混合したものを用
いることができる。前記プライマ処理層の形成は、樹脂
コーティング膜の種類等によっては不要の場合もある。

【００１６】次に、本発明の好ましい実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、本発明を牛乳びんに適用し
た場合を示すものであって、図中１はガラスびん本体、
２はコンタクトポイントに形成された帯状の樹脂コーテ
ィング膜である。ここでいうコンタクトポイントとは、
複数本のびんを同時に搬送したりハンドリングした場合
に、相隣合うびんどうしが互いに接触する部分を意味
し、びん形状にもよるが通常は肩部および胴下方部にお
ける最大径部である。そして本発明では、このコンタク
トポイントのみに幅３〜２５ｍｍ程度（好ましくは５〜
７ｍｍ）の帯状の樹脂コーティング膜１が形成され、図
示のものでは肩部と胴下方部の２ヶ所に形成されたもの
となっている。

【００１７】このようにウレタン樹脂液にスチレンブタ
ジエンゴム（ＳＢＲ）を混合した１液性の樹脂コーティ
ング液は乾燥硬化後無色透明な樹脂被膜となるため、無
色透明なびんに用いても中味の外観を損なわないコーテ
ィングが可能である。なお、この樹脂コーティング液中
に着色剤として染料や顔料を添加して着色コーティング
することや微粉砕したセラミックス、シリカを加えるこ
とで外観をフロスト調にすることも当然ながら可能であ
る。そして、本発明の樹脂コーティングを行うことによ
り、中味を充填する工場の充填ライン等でびんどうしが
互いに擦れ合う場合に発生する傷を有効に抑制できる。
更には、ガラスびん本体のコンタクトポイントに、帯状
にコーティング範囲を限定することにより、樹脂材料コ
ストを小さくすることができ、ガラスカレットとして再
利用する場合にも細かく粉砕することも容易であり、樹
脂コーティング膜によるガラス素地への着色のおそれも
なく、ガラスびんのリサイクルに適したものである。

【００１８】

【実施例】（実施例１）ウレタン樹脂液１００ｇに、レ
ベリング剤としてフッ素系界面活性剤０．１２ｇ、シラ
ンカップリング剤０．５ｇ、エポキシ系・メラミン系硬
化剤２０ｇを添加した溶液を用意し、これにウレタンに
対し重量比でＳＢＲが０、０．５、１、１．５、２．
５、５、１０、３０、５０、１００％となるようにＳＢ
Ｒラテックス液を混合する。なお、このように作成した
液の液粘性が大きい場合、水を加える事により適宜粘性
調整を行った。一方、変性アルコール８８部に水１０部
とシランカップリング剤２部とを混合した液で外表面の
コンタクトポイントを帯状にプライマ処理したびん（規
格Ｉ−３００：石塚硝子社製）を準備し、該プライマ処
理層の上に帯状の樹脂コーティング膜を形成し、１００
℃の温風で4分間乾燥させた後、１７０℃で２０分間硬
化処理を行った。このようにして作成したコーティング
膜を、１．２％エクリン１１０号M（アルカリ洗浄剤：
理工協産株式会社製）７５℃液に１０分間浸漬洗浄し、
AGR社製ラインシミュレーターによる加傷試験を1分間行
うテストを１トリップとして、繰り返し３０トリップ行
うテストを実施した。３０トリップ後コート膜の外観を
目視観察し、また顕微鏡により樹脂とガラスびん界面の
観察を行い剥離の有無を確認した結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１からも明らかなように、特定の樹脂コ
ーティング膜を形成した実施例に係るものは、リターナ
ブルびんで使用されるような繰り返し洗浄を行っても傷
の発生を抑えられることが確認できた。また、ＳＢＲを
ウレタン樹脂に微量添加することで界面の剥離状態に改
善がみられることが確認でき、十分に実用に供せられる
ことが判明した。

【００２１】（実施例2）実施例１と同様に調製したウ
レタン液に、ＳＢＲ５％添加した溶液を作成した。この
溶液に適宜水を添加し粘度調節を行い、実施例１と同様
にプライマ処理したびん外表面のコンタクトポイントに
それぞれ膜厚の異なる帯状の樹脂コーティング膜を形成
したサンプルを作成した。このびんを実施例１と同様の
加傷試験にかけ評価を実施した結果を表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の樹脂コートしたガラスびんは耐傷性に優れ繰り返し
使用することができるとともに、帯状のコーティング膜
として最小限の厚みで、かつ必要な部分のみに形成され
ているので、ガラスカレットとして再利用した場合にも
コーティング膜による着色のおそれがなく、また細かく
粉砕することも可能で有効に再利用することができるも
のである。更には、コーティング液の使用量を従来の全
面コートに比べて１／１０以下に節減することができる
とともに生産性を大幅に向上させることができるという
利点もある。よって本発明は、従来の問題点を一掃した
リターナブルガラスびんとして、産業の発展に寄与する
ところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。

【符号の説明】

１ガラスびん本体２帯状の樹脂コーティング膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3E062 AA09 AB02 AC06 JA04 JA08 JB23 JC02 JD08 4G059 AA04 AB01 AB05 AB11 AC16 FA16 FA17 FA30 FB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラスびん本体の外表面のコンタクトポ
イントに、耐アルカリ性を有するウレタン樹脂にスチレ
ンブタジエンゴムを混合した樹脂コーティング膜を帯状
に形成したことを特徴とするリターナブルガラスびん。
【請求項２】帯状に形成した樹脂コーティング膜が、
ウレタン樹脂液中にスチレンブタジエンゴムを重量比で
０．５％〜５０％混合した樹脂コーティング液を塗布
後、加熱硬化させたものである請求項１に記載のリター
ナブルガラスびん。
【請求項３】帯状に形成した樹脂コーティング液の粘
度が５〜８０ｍＰａ・Ｓである請求項２に記載のリター
ナブルガラスびん。
【請求項４】帯状に形成した樹脂コーティング膜の膜
厚が５〜１００μｍである請求項１〜３のいずれかに記
載のリターナブルガラスびん。
【請求項５】帯状に形成した樹脂コーティング膜の幅
が３〜２５ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載の
リターナブルガラスびん。
【請求項６】ガラスびん本体の外表面にプライマ処理
層が形成され、該プライマ処理層の上に樹脂コーティン
グ膜が形成されている請求項１〜５のいずれかに記載の
リターナブルガラスびん。