(57)【要約】【課題】意匠性に優れ、かつ、ワンウェイびんとしてリサイクル可能なガラスびんを提供するとともに、少量生産品である着色びんの代替品を提供する。【解決手段】ガラスびんの口部にガラス粉末および顔料からなる塗膜を有し、胴部に着色剤および熱硬化性樹脂からなる塗膜を有するガラス製化粧びんに関する。前記ガラスびんが無色透明びんであることが好ましい。さらに、前記ガラス粉末および顔料からなる塗膜の面積が、ガラスびん表面積の１〜１５％であることが好ましい。また、前記ガラス製化粧びんと、金属製、ガラス製またはコルク製のフタとからなるガラス製容器に関する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ガラスびんの口部にガラス粉末および顔料からなる塗膜を有し、胴部に着色剤および熱硬化性樹脂からなる塗膜を有するガラス製化粧びん。
【請求項２】
ガラスびんが無色透明びんである請求項１記載のガラス製化粧びん。
【請求項３】
前記ガラス粉末および顔料からなる塗膜の面積が、ガラスびん表面積の１〜１５％である請求項１記載のガラス製化粧びん。
【請求項４】
口部の塗膜と胴部の塗膜とが同色である請求項１、２または３記載のガラス製化粧びん。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載のガラス製化粧びんと、金属製のフタとからなるガラス製容器。
【請求項６】
請求項１、２、３または４記載のガラス製化粧びんと、ガラス製のフタとからなるガラス製容器。
【請求項７】
請求項１、２、３または４記載のガラス製化粧びんと、コルク製のフタとからなるガラス製容器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、塗膜を有するガラス製化粧びんおよびガラス製容器に関する。詳細には、意匠性に優れ、かつ、ワンウェイびんとしてリサイクル可能なガラス製化粧びんおよびガラス製容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、びんの形状および色彩が多様化するに伴い、ビールびん、一升びんなどのようなリターナブルびんが減少し、いわゆるワンウェイびんが広く普及しており、環境への配慮からその再利用が課題となっている。
【０００３】
ガラスびんの再利用は、色別に回収したあきびんを砕いてカレットにし、それを溶融して再びびんに加工するというものである。その際、あきびんは、主に３つの色、無色透明、茶色およびその他の色、に分けられて回収されている。その他の色に分類されるびん（以下、着色びんと称す）は、着色のために様々な添加物が混合されており、また色調も多様であるため、再びガラスびんとして加工することが難しいという問題がある。
【０００４】
さらに、着色びんは生産量が少なく、必要な時に必要な量を需要者へ納入することは困難であり、びん自体の価格も高いものとなっている。
【０００５】
そこで、望む色を表現でき、かつ再利用可能なびんを安価に得る方法として、ガラス表面を樹脂コーティングする方法がある。この方法は着色が簡単である点、および、樹脂コーティング層が薄膜であるため、得られるびん（以下、化粧びんと称す）が無色透明びんとしてリサイクル可能な点で、非常に有用である。コーティング法としては、スプレー塗装、静電スプレー塗装およびディッピング塗装などがあげられるが、いずれの場合も、開栓時の剥離防止とトルクへの影響を考慮し、びんの口部にマスキングして樹脂が付着しないようにして塗装される。
【０００６】
これにより、びんの胴部は着色され、口部のみが無色となる。そのため、とくに胴部が濃色に着色されている場合、一体感に欠け、化粧びんは着色びんに比べて意匠性に劣るものである。
【０００７】
特許文献１には、耐加傷性、接着強度および耐アルカリ強度を得るためにセラミックカラーインキを使用し、スプレーコーティングによりグラデーションに着色した意匠性のあるリターナブル用途のガラスびんが開示されている。これは、びん胴部に意匠性を付与するものであり、口部を含むびん全体を着色するものではない。また、胴部の広範囲にわたってセラミックカラーインキを付与しているため、ワンウェイびんとしてリサイクルすることができない。
【０００８】
したがって、口部を含むびん全体に意匠性を付与し、かつ、ワンウェイびんとしてリサイクル可能な化粧びんおよびガラス製容器は、未だ得られていない。
【０００９】
【特許文献１】実用新案登録第３０６９１７８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
本考案の目的は、意匠性に優れ、かつ、ワンウェイびんとしてリサイクル可能なガラス製化粧びんおよびガラス製容器を提供するとともに、少量生産品である着色びんの代替品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本考案は、ガラスびんの口部にガラス粉末および顔料からなる塗膜を有し、胴部に着色剤および熱硬化性樹脂からなる塗膜を有するガラス製化粧びんに関する。
【００１２】
ガラスびんが無色透明びんであることが好ましい。
【００１３】
前記ガラス粉末および顔料からなる塗膜の面積が、ガラスびん表面積の１〜１５％であることが好ましい。
【００１４】
口部の塗膜と胴部の塗膜とが同色であることが好ましい。
【００１５】
また、前記ガラス製化粧びんと、金属製、ガラス製またはコルク製のフタとからなるガラス製容器に関する。
【考案の効果】
【００１６】
本考案によれば、びん外側表面全体が塗装されているため、一体感のある意匠性に優れたガラス製化粧びんが得られる。また、塗膜の大部分はガラス粉末を含まない熱硬化性樹脂からなるため、ワンウェイびんとしてリサイクル可能となるだけでなく、着色びんの代替品として透明びんを利用することが可能となるため、製造コスト低減につながる。また、本考案のガラス製容器は、口部にガラス粉末を含む塗膜を有しているため、開栓時に塗膜の剥離がなく安全に使用できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１７】
本考案で使用されるガラスびんの素材は、とくに限定されるものではなく、一般的なソーダ石灰ガラスに少量のアルミナまたは酸化マグネシウムを加えた組成のものなどがあげられる。その形状は、広口びん、細口びん、丸びん、角びん、その他変形状のものなどとくに限定されず、医薬品、化粧品、調味料、食品および飲料品などに使用される。また、レヤ（加熱）処理、イトロ処理などの処理を施したものでもよく、無処理のものでもよい。なお、ワンウェイびんとしてリサイクルすることを考慮すると、ガラスびんは、無色透明であることが好ましい。
【００１８】
図１および図３に示すように、本考案のガラス製化粧びん１の口部は、ガラス粉末および顔料からなる塗膜２（以下、セラミックス塗膜と称す）を有している。ここで、口部とは、びんにフタをして使用する場合には、フタと接触する部分全体を含む。なお、図２および図４は、図１および図３で示したガラス製化粧びん１にフタ５をしたガラス製容器４がそれぞれ示されており、セラミックス塗膜２は、フタ５と接触する部分よりもやや広い範囲に形成されている。
【００１９】
従来、一般的に使用されている塗料は、開栓時に剥離するおそれがあるため、口部には使用されていなかったが、前記ガラス粉末および顔料からなる塗膜は、塗装された後、焼成することにより、耐剥離性および耐疵つき性に優れた膜となる。したがって、開栓時に剥離することがないため、びんの口部にも塗膜を形成することが可能となり、塗装された胴部と一体感のある、意匠性に富んだガラス製化粧びんを得ることができる。
【００２０】
前記ガラス粉末としては、低軟化点をもつガラスからなるものであればよく、ＰｂＯ、Ｓｉ2ＯおよびＢ2Ｏ3を主成分とするホウケイ酸鉛ガラス、Ｂｉ2Ｏ3、Ｓｉ2ＯおよびＢ2Ｏ3を主成分とするホウケイ酸ビスマスガラス、ＺｎＯ、Ｓｉ2ＯおよびＢ2Ｏ3を主成分とするホウケイ酸亜鉛ガラス、ＳｉＯ2・Ｂ2Ｏ3・Ｒ2Ｏ（Ｒは、アルカリ金属Ｌｉ、ＮａまたはＫを示す）などを挙げることができる。なかでも、食品衛生や汎用性の点で、ＳｉＯ2・Ｂ2Ｏ3・Ｒ2Ｏ、または、Ｂｉ2Ｏ3、Ｓｉ2ＯおよびＢ2Ｏ3を主成分とする無鉛粉末ガラスが好ましい。
【００２１】
ガラス粉末の軟化点は、３５０〜７００℃が好ましい。３５０℃より低いと、ガラスが焼結せず、塗膜の密着性および平滑性に劣る傾向にあり、７００℃をこえると、更に大きな製造設備を必要とするため経済性に劣る傾向にある。
【００２２】
また、その粒径は、０．１〜２０μｍが好ましい。より好ましくは、０．５〜１０μｍである。０．１μｍより小さいと、セラミックス塗料の融着温度を上昇させる傾向にあり、２０μｍをこえると、セラミックス塗料の貯蔵安定性や外観に劣る傾向にある。
【００２３】
前記顔料としては、焼成顔料または無機顔料のいずれでもよいが、経済性の面で、無機顔料が好ましい。
【００２４】
これらからなるセラミックス塗膜の厚さは、乾燥塗膜で３〜３０μｍが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。厚さが３μｍより薄いと、着色力や隠蔽性に劣る傾向にあり、３０μｍをこえると、塗膜が垂れたり、発泡したりするため塗膜外観に劣る傾向にある。
【００２５】
前記セラミックス塗膜の面積は、ガラスびんの表面積の１〜１５％であることが好ましい。１％より小さいと、フタや栓などと接触する部分をカバーすることができないおそれがあり、１５％をこえると、無色透明びんとしてリサイクルすることが困難となる傾向にある。ここで、ガラスびんの表面積とは、びん外側全体、具体的には、図１のセラミックス塗膜２および有機塗膜３が形成されている部分の面積をいう。
【００２６】
セラミックス塗膜を形成する方法としては、とくに限定されず、ガラス粉末および顔料と展色剤とを混合した塗料を、たとえばロールコーティング法、ディッピング法またはスプレー塗装法により塗装し、形成することができる。
【００２７】
前記展色剤としては、特に限定されないが、易燃焼性の樹脂３〜５０重量％および溶剤５０〜９７重量％からなるものを使用することができる。易燃焼性の樹脂としては、セルロース樹脂、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、ブチラール樹脂およびビニールピロリドン樹脂などがあげられる。なかでも、易燃焼性および易分解性の点で、アクリル樹脂またはセルロース樹脂が好ましい。溶剤としては、展色剤を溶解させることができるものであればとくに限定されず、塗膜の外観や垂れに応じて調整することができる。
【００２８】
前記展色剤は、ガラス粉末および顔料の合計１００重量部に対して、３０〜１００重量部配合されることが好ましい。展色剤が３０重量部より少ないと、塗装作業性に劣る傾向にあり、１００重量部をこえると、着色力や隠蔽性に劣る傾向にある。
【００２９】
また、ガラス粉末および顔料は、ガラス粉末：顔料＝３０：７０〜９０：１０で配合することが好ましい。ガラス粉末が少ないと造膜性に劣り、光沢や密着性の低下、セラミックス塗膜にクラックが生じる傾向にあり、多すぎると着色力および隠蔽性に劣る傾向にある。
【００３０】
さらに、ガラス製化粧びん１の他の部分（胴部）は、着色剤および熱硬化性樹脂からなる塗膜３（以下、有機塗膜）を有している。
【００３１】
前記着色剤としては、顔料、染料、アルミニウムおよび樹脂ビーズなどがあげられるが、特に限定されない。なかでも、リサイクル性および意匠性の面で、顔料または染料が好ましい。また、口部の塗膜と同色となるように着色剤を選択すると、より一体感が得られるため好ましい。
【００３２】
前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂塗料、メラミン樹脂塗料（アクリル、ポリエステル）、ウレタン樹脂塗料、アルキド樹脂塗料およびアクリルシリコン樹脂塗料などがあげられる。これらは、単独または２種以上組み合わせて使用される。なかでも、耐疵つき性および経済性の点で、メラミン樹脂塗料が好ましい。
【００３３】
有機塗膜の厚さは、乾燥塗膜で３〜３０μｍが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。厚さが３μｍより薄いと、造膜性に劣り、密着性、隠蔽性および着色性に劣る傾向にあり、３０μｍをこえると、塗膜が垂れたり、発泡したりするため塗膜外観に劣る傾向にある。
【００３４】
有機塗膜を形成する方法としては、ロールコーティング法、デイッピング法、スプレー塗装法および静電塗装法などにより形成することができる。なかでも、薄膜のカラーコーティングが可能となる点、および、高品質、省力化、省資源および低公害を達成できる点で静電塗装法が望ましい。
【００３５】
図１または３において、ガラスびんの口部にセラミックス塗料を塗装し、焼成してセラミックス塗膜２を形成した後、有機塗料を塗装し、焼き付けて有機塗膜３を形成することにより、本考案のガラス製化粧びん１が製造される。
【００３６】
セラミックス塗膜の焼成温度は、３５０〜７００℃が好ましい。３５０℃より低いと、ガラスが焼結せず、塗膜の密着性および平滑性に劣る傾向にあり、７００℃より高いと、更に大きな製造設備を必要とするため経済性に劣る傾向にある。焼成時間は、温度にもよるが、１０〜６０分であることが好ましい。
【００３７】
有機塗膜の焼き付け温度は、８０〜３００℃が好ましい。８０℃より低いと、有機塗膜の硬化が不十分となり、耐疵つき性および耐溶剤性に劣る傾向にあり、３００℃より高いと、塗膜黄変が生じ、塗膜密着強度が劣る傾向にある。焼き付け時間は、温度にもよるが０．５〜６０分であることが好ましい。焼き付け時間が短いと、耐溶剤性および塗膜硬度が不足する傾向にあり、長いと塗膜黄変が生じ、塗膜密着強度が劣る傾向にある。
【００３８】
さらに、前記塗料に、密着性を向上させるためのカップリング剤、レベリング剤、消泡剤、スベリ剤などの塗膜形成助剤を添加し使用することができる。
【００３９】
また、図２および４に示すように、本考案のガラス製容器４は、前記ガラス製化粧びん１と、金属製、ガラス製またはコルク製のフタ５とからなっている。前記金属としては、アルミニウムおよび鉄などがあげられる。フタの形状はとくに限定されず、スクリュー式または非スクリュー式のキャップ、王冠および栓などがあげられる。
【００４０】
本考案のガラス製容器４は、使用されるガラス製化粧びん１の口部がセラミックス塗膜２を有しているため、たとえ金属製またはガラス製のフタであっても、開栓時に塗膜２が剥離することがなく安全である。
【実施例】
【００４１】
以下に、本考案の実施例および比較例について説明する。
【００４２】
なお、実施例中、単に部とあるものは重量部を示し、％とあるのは重量％を示す。
【００４３】
（有機塗料の作製）
温度計、還流冷却器、攪拌器、滴下漏斗、窒素ガス導入管を備えた４つ口フラスコにトルエン２５部、酢酸ブチル２５部を仕込んだ。また、メチルメタクリレート１８部、ブチルアクリレート１８部、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート１３部、過酸化ジベンゾイル１部からなるモノマー混合物を均一になるように攪拌し、滴下漏斗に入れた。４つ口フラスコを１００℃に加熱し、モノマー混合物を３時間かけて滴下した。不揮発成分が５０％となったのを確認したのち、１時間保持後、冷却し、トルエン／酢酸ブチルの重量比が１／１で不揮発成分４０％のアクリル樹脂を得た。
【００４４】
上記アクリル樹脂を固形分で６０％、メラミン樹脂（サイメル３２５（サイテック（株）製））３０％、エポキシ樹脂（エピクロン１０５０（大日本インキ（株）製））１０％の割合で混合したものに、着色剤（酸化チタンＣＲ−９０、石原産業株式会社製）をＰＷＣ（Part Weight Content）５０％となるようにサンドミルで２０分間分散し、固形分５０％の有機塗料を得た。
【００４５】
ここで得られた有機塗料１００部に対して、シランカップリング剤（ＫＢＥ−９０３（信越化学工業（株）製））３部、希釈シンナー５０部を添加し、粘度１２秒／１７℃（フォードカップ測定による）に調整した。
【００４６】
（セラミックス塗料の調製）
ガラス粉末（組成ＳｉＯ2・Ｂ2Ｏ3・Ｒ2Ｏ（Ｒは、アルカリ金属Ｌｉ、ＮａまたはＫを示す）、ＡＳＦ−１８９５、旭硝子株式会社製、中心粒径（Ｄ50）１．５μｍ、軟化点５７０℃）６５部、顔料（酸化チタン、ＣＲ−９０、石原産業株式会社製）１０部、展色剤（アクリル樹脂５重量％、トルエン９５重量％、バインドセラムＳＡ−５４０、三井化学株式会社製）２５部を、予め自動乳鉢で混合した後、３本ロールにて分散して調製した。
【００４７】
実施例１
無色透明ガラスびん（日本山村硝子株式会社製、ＳＴＡＧＥ−７２０ｍｌ）に、スプレー塗装機を用いて、前記セラミックス塗料をびん口部に塗装し、焼成温度６００℃にて２０分間焼成したのち冷却して、セラミックス塗膜を形成した。次いで、静電塗装機（ランズバーグ社製）を用いて、前記有機塗料によりびん胴部を塗装し、温度１６０℃で２０分間焼き付けて乾燥させ、有機塗膜を形成した。前記びん口部のセラミックス塗膜の面積は、びん表面積に対して５％であった。びん口部とびん胴部の色は同じであった。また、セラミックス塗膜の乾燥膜厚は１５μｍ、有機塗膜の乾燥膜厚は１５μｍであった。
【００４８】
得られた本考案のガラス製化粧びんに対し、口部のキャップによる耐疵つき性、耐薬品性、耐密着性試験および耐沸騰水試験を実施した。結果を表１に示す。
【００４９】
（１）口部のキャップによる耐疵つき性
塗装びんの口元に金属製キャップを着け、回旋後の塗膜の疵付き性を観察した。疵がないものを合格とした。
（２）耐薬品性
５％硫酸と５％ＮａＯＨ溶液に２０℃で２４時間浸漬したのちの塗膜状態を観察し、次のように評価した。
５：跡が全くない。
４：跡がわずかに認められる。
３：跡がやや目立つ。
２：跡が濃く残る。
１：剥離する。
（３）耐密着性試験
口部と胴部が重なる部分に対して、１００のマス目ができるよう碁盤目状に切り目をいれ、セロハンテープによる剥離を行ない、塗膜の残存数を記録した。
（４）耐沸騰水試験：沸騰水に１時間つけたのち、（３）と同様の試験を行なった。
【００５０】
比較例１
無色透明ガラスびん（日本山村硝子株式会社製、ＳＴＡＧＥ−７２０ｍｌ）に、静電塗装機（ランズバーグ社製）を用いて、前記有機塗料をびん口部および胴部に塗装した。
【００５１】
塗装後のガラスびんに対して１６０℃で２０分間焼き付けを行ない、実施例１同様に、耐疵つき性、耐薬品性、耐密着性試験および耐沸騰水試験を実施した。結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本考案のガラス製化粧びんの一例を示す図である。
【図２】本考案のガラス製容器の一例を示す図である。
【図３】本考案のガラス製化粧びんの一例を示す図である。
【図４】本考案のガラス製容器の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  ガラス製化粧びん
２  セラミックス塗膜
３  有機塗膜
４  ガラス製容器
５  フタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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