ビールびんの軽量化の道

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ビールびんの軽量化の道

1971 年アメリカの CoCa-Cola で炭酸飲料の破びん事故が顕在化した。メディアを通じて日本に飛び火して、日本でも 1974 年に消費生１．はじめに活用製品安全法が制定された。ビールびんは1971 年に米国で炭酸飲料びんの破びん事炭酸ガス圧が低いので、法の適用から免れた故を契機に日本でも顕在化した。ビール大びが、炭酸飲料びんは適用を受けた。しかしなんの強度を向上するために 30gr の重量アッがら、ビールびんでも市場からの破びんのクプ（従来びんという）とびんの表面デザインレームが多発し、支店の営業マンはその対応で対応して、破びん問題を解決した。に追われた。
営業マンは、お客様の所へ行き、1980 年代になると、地球環境問題に対するお詫びをして、原因究明のためにびんの大小関心の高まりから、リターナブルびんが見直のカケラを集めて持ち帰った。工場では、そされ、省資源、省エネルギーの観点で環境にのびんのカケラを組立てて、1 本のびんに復優しい包装容器の開発が求められていた。又、元した。びんの割れの状況から、自然破損（大高齢化や住宅の高層化が進む社会の中で、消きなカケラが多い）か外部衝撃による破損（小費者や流通段階で軽量化のニーズがあった。

さなカケラが多い）を推定した。その結果を1985 年になって、具体的な軽量化を目的と持って、ある場合には、工場の担当者もお客して研究開発を進めた。その結果、1990 年に様のところに出向き、割れの原因を説明した。

は CVD 技術を利用したセラミックコーティン

筆者も業務用の寿司屋に行って説明をしておグにより、従来びんと同等以上の強度を有し、客様に納得してもらった。ただ、そのまま帰20％軽量化された軽量リターナブルびんの開るわけ行かず、今度はこちらがお客となって、発に成功し、1993 年に市場に導入した。現在、寿司とビールを注文した。会社に請求せず自既に 20 年を経過しようとしている。ワンウエ

前で処理した。

イガラスびんは、表面処理方法等により軽量研究所では、衝撃による破びん状況を調査化が図られてきたが、リターナブルびんの軽するために、高速度カメラを使用して 2,000量化は世界に例が無く注目を集めている。そコマ/秒で撮影し、破びん診断の一助とした。

こでガラスびんの軽量化につき、一般的な技術を含め、リターナブルびんの重量アップ、2.2 びんの重量アップとナーリング加工
ビール大びんの重量は、575g から 30g 増や軽量化の開発の背景、軽量化に至る経過について述べる。

して 605g とした。又、びんの表面にナーリング（knurling、びん底についている様なこぶ）

２． びんの重量についてと呼ばれる小さな突起物をびん同士が最も衝

2.1 破びん事故対応に追われる突し易い場所の胴上部に施した。外部からの− 222 −日本包装学会誌 Vol.20 No.3（2011）

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衝撃でナーリングが傷つき、びん全体の傷を３．ガラスびんの強度劣化防止と軽量化の技術防止することができた。その結果、実験室規3.1 従来技術
均一な肉厚分布、コンピューターによるび模の実験で耐圧強度、転倒強度は格段に向上

ん型設計やガラスびんの成形方法でびんの強し、又、市場での破損事故は激減した。

度アップが行われてきた。ガラスびんの表面を傷つけない方法として、プラスチックによ2.3 ガラスが割れやすいのは何故か
ガラスは結晶構造を持たない無定形の固体る被膜が行われた。例えば、1970 年の後半かで主成分はケイ酸（SiO2）である。酸化物系

ら 1980 年初めにかけて、スチレン・ブタジエガラスの種類は非常に多く、それを化学成分

ン・ゴムやポリウレタン等のプラスチックコで分類すると、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ートびんやポリエチレンや塩化ビニルやポリほう珪酸ガラス等である。ソーダ石灰ガラス

スチレン等によるシュリンクフィルムびんがは、窓ガラス、びんや多くの食器類に使用さ上市された。ワンウエイびんの強度劣化防止

れ てい る。原 料は珪 砂（ SiO2 ）、 ソー ダ灰

方法としては、ホットエンドコーティングと（Na2CO3）と石灰石（CaCO3）である。鉛ガラ

徐冷後のコールドエンドコーティングがある。

スは、酸化鉛（PbO）を入れて屈折率を大きく、カット模様をつけるとキラキラ輝く。ほう珪

3.2 ホットエンドコーティング

酸ガラスは、ほう酸（H3BO3）を入れて、耐薬

大和芳宏著の「ガラス容器の科学」1）によ品性や耐熱衝撃性を高めている。いずれのガれば、成形後徐冷炉へコンベアにより、一列ラスも割れやすい欠点を持っている。

で移動する高温のびんに図 1 に示すようにス

例えば、実験室用の 5mm 外径ガラス管をヤズ或いはチタン化合物をチャンバー内に吹きスリで外表面の 1/3 位を傷つけて、傷面を表つけ、SnO2 或いは TiO2 膜を形成させる。一般にして折り曲げると、簡単に折ることが出来的には SnO2 が使用されている。びんの表面温る。しかし、傷面を裏にして折り曲げると大度は 400〜650℃である。

きな力でも折れない。何故なら、ガラスの圧コーティング材料としては、無機、有機化縮強度は大きいが、引張り強度、曲げ強度は、合物があるが、その代表的なものの反応式は圧縮強度の 1/10 以下であるので、傷面を表に次の通りである。

すると、引張りの力がかかり折れやすいので①SnCl4＋2H2O→SnO2＋4HClある。金属やプラスチックでは、圧縮強度と②(CH3)2SnCl2+O2→SnO2＋2CH3Cl

引張り強度は、ほぼ同じ数値であるので、ガ③2C4H9SnCl3 ＋13O2 →2SnO2 ＋6HCl＋8CO2 ＋ラスとは違う。

6H2O④TiCl4+2H2O→TiO2+4HCl①式の四塩化スズの場合、上式から分かる− 223 −

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ように水分が必要であるが空気中に含まれるった取組みもあれば、アンダーテーブルのも水蒸気で十分まかなえる。しかし、この反応のもあった。CVD によるガラスびんの強度劣は、ガラス表面近くで行われることが必要で化防止は、製びん各社への依頼や、ある。早く反応が起こりすぎると十分な膜厚(CH3)2SnCl2（ジメチルジクロロスズ）によるは得られない。四塩化スズの場合、室温で容コーティングを富田製びん工場に依頼する等易に加水分解を起こすので、キャリアーガスの形で色々な試験びんの評価を実施していた。

として空気を使用する場合には高度な脱水がしかし、どれも、熱アルカリにより簡単にそ必要である。の効果が失われ、とてもリターナブルびんのコーティングの膜厚は、4〜5nm が適当である。3nm 未満では、効果が少なく、9nm 以上に強度劣化防止方法として実用に耐えるとは思えなかった。

なると光の波長のオーダーになるため膜の内外表面で反射光が干渉し、ひどくなると虹彩

3.4 SnO2 コーティングで傷がつかない理由を呈するようになる。

ガラスは、ステンレスの SUS304 より硬いが、前述したようにヤスリで、ガラスの表面は傷がつく。従って、ガラスより硬いものをガラスの表面にコーティングすれば、ガラスは傷がつかない。ビッカース硬度でガラスは、約550kgf/mm であるが、SnO2 は 1,650kgf/mm で、ガラスより硬い。この硬さは、通常の金属より硬く、超硬合金（WC-Co）とほぼ同じである。
従って、ダイヤモンドでなければ SnO2 膜を傷つけることは出来ない。しかも、ガラスとガラスの摩擦係数は 1 に近いので、滑りが悪く、びん同士の衝突でお互いに傷がつきやすい。

3.3 1970 年前後のガラスびんの研究

しかし、SnO2 のような酸化物をコーティング

キリンビールは、1938 年に山口県徳山市にすると、摩擦係数が極端に低下して、滑りが製びん工場を建設し、1952 年には横浜工場の良くなり、お互いに衝突しても衝撃が緩和さ

製びん業務は閉鎖したが、1967 年に群馬県高れて、SnO2 の表面に殆ど傷がつかない。

崎市の総合研究所にガラスびん研究室があった。

ガラスの屈折率は、1.5 であるが、SnO2 やTiO2 の屈折率はそれぞれ 2.0、2.5 以上であり、リターナブルガラスびんの強度劣化防止は、この間の継続的なテーマだった。テーマに沿ガラスより高いので、厚みが厚くなると、干渉色ができて外観上黒光りがする。

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４． 軽量化びん開発の経緯と基礎実験に汚れが目立った。ガラスと水の接触角は 15

4.1 びんの吹製法度以下であり、従来びんは濡れやすいが、SnO2

成 形 方 法 に は 高 圧 空 気 に よ る Blow andBlow とプランジャーでプレスする Press and膜は接触角が大きく水をはじくため濡れにくいのである。

Blow があり、前者は飲料のびんのような細口

しかし、日本のメーカーで試作した時よりびんに後者はジャムびんのような広口びん適はるかにコーティングは強固であった。この用される。又、Press and Blow の中でも細口

ガラスの組成分析を社内の製びん工場で実施

びんの場合には NNPB（Narrow neck press &したところ、原料価格の高いソーダ分（Na2O）

blow）と呼んでおり、1967 年にドイツの Heyeを少なくして、価格の安い石灰分（CaO）を多（ハイエ）社は、世界に先駆けて NNPB を実施くした組成であった。この結果、ガラスの中3）した 。に無数の失透が見られたが、製びん機から排これは肉厚をより均一にして軽量化するためのものである。1980 年当時としては、NNPB出されるびんの温度が極めて高くなる事が推定された。

による細口びんの吹製は殆ど無く、1981 年に
東洋ガラスがジュース 1000 丸 K 軽量びんを生

4.3 軽量化のテーマ設定

3）産した 。現在では、清涼飲料のワンウエイ

1984 年に 21 世紀（2000 年）に向けて、「21びんのような細口軽量びんの大半はこの吹製世紀の容器包装の展望プロジェクトチーム」

法である。

を発足させた。21 世紀に向けて、次世代技術について、物真似でない・世界がアット驚くもの・オンリーワン技術というコンセプトを

4.2 ドイツのハイエ社の試作びんの評価
1982 年に本社製造部直轄の包装センター掲げた。容器については、「リターナブルびんを設置し、直面する課題の解決であった。リの軽量化」と「ガラスびん並みの性能を持つターナブルびんは、当面、重量アップとナープラスチックボトルの開発」の二つに絞り込

リング加工で破びん問題は解決したが、次のんだ。

ステップとして、軽量化と擦り傷防止を目的

当時のビールの容器別出荷量について、ビとして、NNPB 吹製の先駆者であるドイツのハール酒造組合では古いデータがないので、ガイエ社にびんを試作させた。

ラスびんリサイクル促進協議会の資料 4）からアルカリ洗びん機を含めた実ラインによ引用する。業界全体のビール容器別出荷比率

る 30 回の繰り返しの送びんテストの結果、ハは、1989 年は、びんが 64％、缶が 29％、樽 7％

イエ社のびんは、耐圧強度、倒びん強度等がであり、2006 年ではビールの他に発泡酒も含高かった。10 回程度で SnO2 膜が一部剥離や白め、びんが 15％、缶が 68％、樽 17％である。

化しており、水をはじいた油付着びんのよう従って、時代と共にびんの比率が下がってお− 225 −ビールびんの軽量化の道

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り、1984 年当時はびんの比率が 64％をはるかにコントロールしたドライエアで気化させ、に超えていた。

反応装置の電気炉内へ移送させ、ガラス板にしかしながら、ワンウエイ化が進み、びんSnO2 の膜をつけた。反応式は次の通りである。の比率が下がってきた。2010 年度については、

SnCl4＋2H2O⇒SnO2＋4HCl

ビール酒造組合のホームページ 5）によると、蒸着する際の温度や四塩化スズの流量や蒸びんは 22％であるが、発泡酒

6）や新ジャンル

着時間を変化させて種々の条件化で試料を作

7）

ではびんが殆どなかった。筆者の試算によ成した。ウォーターバスに入れた熱苛性ソー

れば、ビール、発泡酒や新ジャンルの全体でダ液（4％NaOH×80℃）にコーティングしたガは、11％がびんで、缶 71％、樽 18％であった。

ラス板を浸漬させ、所定の時間ごとに取り出し、膜の性状を電子顕微鏡で観察した。予算の都合でエリプソメーターを一定期間リース

4.4 仮説と実験室での基礎開発業務
1985 年、開発に着手した。本当に SnO2 膜はし、膜の厚みや屈折率を測定し、データを蓄アルカリで落ちてしまうのかを徹底的に実験積した。数ヶ月の間ひたすら繰り返した。

で確認することにした。自力で既存の電気炉

1987 年からは研究場所を横浜から山口県を改造して、反応装置を組み上げた。厚みは周南市の製びん工場（現在は閉鎖）に移し、2mm でタバコの箱の大きさ位にカットしたソ担当者を増やして実験を行った。別グループ

ーダ石灰ガラス板を準備した。の担当者からハイエ社の試作びんの特長を聞

ドライエァーを作るための空気中の水分をいて、アルカリ剥離実験を再開した。ハイエ除去する吸着装置は市販のものを購入し、圧社びんを熱アルカリに浸すと、アルカリ可溶力と流量をコントロールするために減圧弁と部分と溶けない部分が存在していた。実験室流量計を設置したくらいのものであったが、で SnO2 膜を作成したガラス板サンプルと SnO2不要となっていた木製の棚を再利用して実験膜被膜のハイエ社びんの熱アルカリ浸漬後の台として使用した。また、空気や反応物質を電子顕微鏡による観察結果から、次のような反応する経路は市販のテフロン製のチューブ仮説を立てた。

で、バルブ類も全てテフロン製のものを市販

SnO2 はアルカリに可溶ではない。アルカリのカタログから購入してつなぎ合わせて製作による剥離現象は、ガラスと SnO2 膜の界面でした。勿論、実際に実験する際も全てマニュ剥離しているのではないかと推測した。もし、アルの手動操作であった。唯一の自動操作は界面剥離或いは界面破壊であれば、CVD 条件反応温度を変化させる際に、電気炉の温度条によって、凝集破壊膜（ガラス面と SnO2 の界件だけは電気炉の制御盤で自動で設定するこ面で剥離することなく、ガラス母体からちぎとができた。

れる剥離）を作り得るとの仮説を立てた。具

出発物質の四塩化スズ（SnCl4）を露天以下

体的には、SnO2 の膜をコーティングするとき− 226 −日本包装学会誌 Vol.20 No.3（2011）

包装アーカイブスのガラスの表面温度によって被膜の性質を作りうるのではないかと閃いた。
4.5 蒸着温度と蒸着厚み
コーティング膜の化学的耐久性に大きく影響を及ぼす要因は二つであることが分かった。
その一つはコーティング処理を行う際のガラスびんの表面温度である 8,9,10）。図 2 に示す通りで、コーティング膜の熱アルカリの剥離による化学的耐久性は、びんガラスの転移点である 550℃あたりから 700℃まで著しく向上する。この理由について詳細に述べる。
前にも述べたが、四塩化スズにより次の反応式で SnO2 の被膜が形成される。
SnCl4＋2H2O⇒SnO2＋4HCl
それと同時にガラス中のナトリウムイオンと反応ガス中の塩素イオンが反応し塩化ナトリウムを生成し、被膜に微小なピンホールを生じさせる。このピンホールがきっかけとなって熱アルカリによる剥離或いは白化が生じる。コーティング時の温度が転移点 550℃の前後でそのメカニズムは異なる。
びんの表面温度が 550℃より低いと、接着力が低いので、被膜とガラスの界面から界面剥離を起こす。550℃より高いと、被膜はガラス表面だけでなく中まで強固に結合しており、簡単には界面剥離を起こさず、ガラス母体のエ社の試作びんの化学的耐久性が高かった事凝集破壊であり、剥離までに長時間を有する。

は、ハイエ社の試作びんが高温で成型され、700℃以上になると、コーティング膜は共融高温でコーティングされた事で説明がつく。

化合物になり、化学的耐久性は無限大となる

二つ目は、図 3 に示す通りでコーティングが、ガラスの軟化によるびんの変形が生じるの厚みである 8,9,10）。薄すぎると完全な膜にので限界がある。4.2 で述べたように、ハイなっておらず、厚すぎると被膜とガラスの熱− 227 −

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膨張係数の差によりクラックが発生し被膜が成型されたばかりの赤みを帯びたびんを、剥離しやすくなる。適切な膜厚は 40−100nm

コーティングチャンバーが載ったバイパスコである。

ンベアに人手で移し、コーティングびんを試作した。びんの口部をヤットコで掴んで乗せ4.6 びん重量の決定換えていたが、軍手越しにびんの輻射熱が手強度的には 450ｇでも可能であった。605ｇに伝わり、数十本繰り返すと、手に低温火傷の従来びんとの混在状態でビール工場での充で赤く膨れ上がっていた。一方、アルカリ液

填ライン上で重量（胴径）の異なる 2 種類のの入ったステンレス容器をガスコンロで高温びんを同一設備で充填する必要があったこに沸かし、苦労して作成したサンプルびんそと、 当時主流であったトラック（11ｔ車）への中に浸して被膜の剥離具合を一喜一憂しなの製品の積載効率を上げるために必要な軽量がら観察した。

化率等を考慮し、戦略的に 475ｇを決定した。
5.2 3 倍速コンベア 12）
4.7 SnO2 以外の研究

実用化の段階でもっとも重要な点は通常よSnO2 以外のジルコニア（ZrO2）、窒化チタン

りかなり高く、ある特定範囲に限定されたコ（TiN）、ガラス表面に窒素注入を検討したが、ーティング温度だった。実用化の検討は、製カレットのリサイクル性、熱力学的な反応性びんに詳しい自社の富田製びんの技術部門にや経済性などの観点で断念した。また、SnO2委託されたが、この条件を達成するのは容易の出発物質である SnCl4 については問題なかではなかった。回転式の製びん機が殆ど使用、ったが、 (CH3)2SnCl（ジメチル二塩化スズ）2されなくなり、現在使用されている成形機はC4H9SnCl3（モノブチル三塩化スズ）では良い

殆ど IS マシンであった。回転式の成型機であ被膜ができなかった。多分、高温の CVD 条件

れば、製びん機から排出されるびんは順番にでは、有機スズ化合物が途中で分解し、期待コーティングチャンバーへ移送ができるので、している化学反応が起きなかったことも考えびんの外表面温度を一定に保つ事が可能であられる。しかし、その後の研究でアルコキシった。しかも、成型機とコーティングチャン

ド系のスズでは良い被膜ができた。TiO2 につバーの距離を短くすれば、高温でコーティンいては SnO2 より屈折率が大きく、よりぎらつグが可能であった。
しかし、IS マシンで成形されたびんがチャいて見えて外観的に劣り、さらに性能も悪く、製膜の制御がしにくいので断念した。

ンバーに到達するまでの時間はユニットによって異なった。コーティングチャンバーから

５． 現場の応用実験
5.1 基礎実験

11）

遠いユニットで成形されたびんはガラスの表面温度が下がっていた。
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IS 製びん機は型を持った製びんユニットのためには、通常の 3 倍の速度でコンベアをが通常 6〜12 台並列されている横に長い製び走らせればよいことが分かった。3 倍速コンん機である。この製びんユニットから成型さベアのアイデアだった。そのままでは、均等れた熱いびんが排出され、横に長い排出コンな間隔でびんは並ばないので、通常速度に落ベア上に等間隔に乗せる構造になっている。とすための移送装置が必要になったが、他の上流と下流ではコーティング装置に流れてく方法よりは簡易で均一な温度が確保できた。

るまでに時間差があるので、上流側は冷えてしまい、下流側は温度が高くなってしまう。

5.3 コーティングチャンバー13）

この温度を一定にするための解決方法が見当たらなかった。

被膜の厚さが局所によって異なると、外観的に見苦しくなる。局部的にむらのないよう製びん機から離れた場所に再加熱設備を設にびん全体に被膜を形成することは膜厚が厚置することなども考えたが、設備に大変な改いほど難しくなる。これまで市場にでている造が必要だったし、成算の見込みも得られな製品は厚くても 10nm である。この軽量びんにかった。数年間におよぶ基礎研究を続けてきあっては 40-100nm の厚膜である。

たメンバーの努力も間近に見てきたので何と吹出し口近傍では局所的に反応ガスの濃度かしたかった。ここからは、現場の設備や運が高くなるために、びんがチャンバー通過す

営に詳しい製びんプロパーの出番だと判ってるときに吹出し口とで正対する部分の被膜がいたが、暫くはどこから手を付けてよいか見厚くなる。吹出し口及び吸込み口の面積、風当もつかなかった。いろいろ検討しているう量及び吹出し口の流速など試行錯誤の連続でちに、コンベア上で製びん機から出てきた順あった。にコンベア上に並べればよいことに気が付い６． 軽量リターナブルびんた。
どのような方法で順序を変えるかはアイデ

6.1 製造工程

ア勝負だったので、紙と鉛筆さえあればどこ

図 4 は軽量リターナブルびんの製造工程をでも考える事が出来た。会社にいる間は全く示したものである。軽量のワンウエイびんで考えつかないのだが、風呂に入っている最中は、成型工程と徐冷工程の間でコーティングや、夜中にふと目覚めるとアイデアが出てく処理を行うが、軽量リターナブルびんの製造るのだった。忘れないように、メモ書きを作においてコーティング工程の前でびん外表面っては残す作業を続けていた。3 か月もする

温度調整操作を実施することが大きな特徴でと結論が得られていた。上流側から出てきたある。

びんを早く走らせて、下流から出てくるびんより先に下流に運んでしまえばよいのだ。こ− 229 −

ビールびんの軽量化の道

包装アーカイブスより胴径はやや細い。写真 2 ではびんの胴断面であり、右側が軽量びんで肉厚が薄いことが分かる。びん重量は、前述したように 605gから 475g になり、軽量びんは 21％軽量化された。外観はコーティングの影響で光沢がある。従来びんは擦り傷が付きやすいが、軽量びんでは付きにくい。
強度に関しては、軽量びんはガラスの厚さの差により耐圧強度はやや落ちる。 しかし、衝撃強度は、図 5 から分かるように、従来びんでは送びん回数の推移と共に低下していくのに対し、軽量びんでは送びん回数を重ねてもほぼ同等の強度推移を示し、5 回以降の送びん回数で従来びんより優れている 8）。

6.2 軽量リターナブルびんの特徴

びん重量ダウンや輸送効率アップにより、
写真１に示すとおりで、一寸区別がつきに大幅なコストダウンとなった。

くいようだが、右側が軽量びんで左側のびん− 230 −

日本包装学会誌 Vol.20 No.3（2011）

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1994 年に(社)日本包装技術協会から包装605ｇの大びんから 475ｇの軽量びんに置きの研究・開発に顕著な業績をあげたものとし換えていくのに約 8 年を要している。軽量びて、木下賞を受賞した。キリン社の環境問題

んは従来びんに比べて倒びんしやすい等のへのその他の取組みは内外から評価され、様々な問題が顕在化した。

1995 年第 4 回地球環境大賞受賞したが、軽量例えば、集合部後の単列の高速コンベアでリターナブルびんの開発・導入も受賞に貢献

は、ラインプレッシャーが強いと、従来びんした一つである

14）より軽くて滑りがよいので時々軽量びんが浮。

きあがり、床に転げ落ちることがあった。通常、このような場合、びんは床に落ちて破損

6.3 製びん工程の品質管理
製びん工程で皮膜の均一性をオンラインでしてしまうが、軽量びんの場合は、ガラスび保証する検査機の開発も苦労した。たまたまん表面に傷が付いていないため、コンクリー晴海で開催された包装展で見つけた検査原理

ト床に落ちても割れずにコロコロと転がってで、真珠の光沢均一性による識別やブラウンいた。このトラブルに対し、ライン制御の見管の輝度の均一性を検査するものための画像直しやコンベアガイドの調整等も含めて、各処理技術があった。これを応用できないかと工場の協力を得ながら、１つずつ解消してい仕様打合せのため会社を訪ねたら、社長とスった。

タッフ１人だけのベンチャー企業であった。

またコーティングびんと通常のガラスびん両者で膜厚測定器を開発し、製びん工程におとでは、表面の性質が異なるため、洗びん機15）に役立てでやや洗いにくい。そこでコーティングに適た。また、小型の洗びん機の機構を応用したした補助洗剤を開発した。また、繰り返し洗耐アルカリ性評価試験機を製作し、日常の品浄することでコーティングが熱アルカリに少質管理体制を整えた。

し侵食され、強度は問題ないが、全体的に白けるコーティング膜の膜厚管理

四塩化スズの反応は、空気中の除湿した水くなる。それを検査する方法を開発した 16）。

分が必要である。しかし、冬場の夜明け前後は、特に空気が乾燥している。絶対湿度が 0

７． 市場導入に近づくと反応が起きにくくなる。この湿度

7.1 消費者調査とアンテナショップの評価管理の対処が重要であった。

軽量びんは通常のガラスびんと比べ光沢を持っているため、当初、我々はこの外観がビ

6.4 ビール工場での品質管理ールびんに似合わないのではないかとの懸念

その他、ビール工場でのハンドリングにつを持っていたが、何度かの消費者調査の結果、いては、前述の通り従来びんとの混在過程をいずれも、予想に反し、｢非常にきれいだ」と経て軽量化を進めていく必要があり、従来のの好評を得た。

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市場導入に先立ち、JR 新宿駅西口のある１

その評価を客観的に行ってきたこと。

軒の居酒屋に出してその反応を確認した。お（2）雑念のない新人研究者が絶え間なく、客様からの反応はなかったが、店員さんから目標に対して挑戦してきたこと。

は非常に好評であった。この居酒屋は 2 階建（3）製びん工場が若い研究者の研究結果をてで、驚いたことに 2 階の冷蔵庫まで運ぶ際、評価して、新しい技術に挑戦したこと。

一度にビールびん 2 ケースを肩に担いで階段当時の製びん工場は、ワンウエイ化のを運んでいたが、この軽量びんは非常に軽く波の中で、ガラスびんの生産量が減少助かると喜んでもらえた。に直面し、合理化して何とか生き残ろうと模索していた。軽量びんこそが生き残る道だとして、必死に取り組んだ

7.2 北海道からの市場導入こと。

軽量びんは、当初より従来びんとの混在使用を前提として設計したが、できるだけ回収（4）ビール工場における製造ラインにおけびんが他のエリアと混在しないように、1993

る倒びんや撥水性の問題点を解決し、年にまずは函館をスタートとして北海道全域

軽量びん被膜劣化のための検査システに市場導入した。次いで、1995 年に九州全域

ム 16）を作り、「ゆりかごから墓場まで」に軽量びんを投入した。その後、1997 年に首の観点で、軽量びんの投入から廃棄ま都圏に導入し、順次全国エリアに拡大し、2003でのライフサイクルのシステムを完成

年 6 月に全数切り替えを完了した。

させたこと。

当初びんの生産拠点であった山口県の製び等が考えられる。

ん工場は 2001 年に閉鎖された。現在では日本山村硝子社の東京工場にて製造している。

これは、あくまでも軽量びん開発の 1 例

また、軽量びんの開発は、当初は「ガラスであるが、今後の技術開発においても参びんを軽くしたい」とのニーズからであった考になれば幸いと思われる。

が、約 10 年を経た市場導入に当たっては、地球環境対応（製びん時や物流過程での CO2 削９． おわりに減）が大きな推進力となった。
筆者はキリンビール時代に、破びん事故、擦り傷対策、軽量リターナブルびんの開発に８． 軽量びん成功の理由タッチしてきた。軽量リターナブルびんの開リターナブルびん軽量化の念願の目標を成発を開始して 25 年、商品化して約 20 年の歳月を経ようとしている。

功させた理由について振り返ってみると、（1）ドイツのハイエ社にびんを試作させて、− 232 −

実際の研究開発には基礎研究、現場での実日本包装学会誌 Vol.20 No.3（2011）

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証研究に多くの人が参加した。又、研究開発＜参考文献＞のテーマを決める以前にもびんの評価を行っ

1）大和芳宏、“ガラス容器の科学”、日本包装学会、p.52-53（2003）てきた人達もいる。特許、対外発表文献などの資料を中心に客観的にまとめた。更に、研2）岩本正憲、上田定雄、“ガラス製造の現場究開発者としての思いや苦心談を記録として技術、第 4 巻”、（社）日本硝子製品工業会、残すために、既に、退職している方々の他、

ｐ93、（1993）

現役として残っている当時の開発担当者から

3）国立科学博物館-産業技術の歴史、資料番

ヒヤリングしてまとめたもので、できるだけ

号 105910671057、東洋ガラス株式会社、生の声を忠実に記載した積りである。従って、

http://sts.kahaku.go.jp/sts/detail.ph

筆者の言葉と開発担当者の声が入り混じってp?&key=105910671057&APage=781（2011 年

おり、お読みなりにくいかと思われるがお赦

2 月 9 日）4）“ガラスびんリサイクル促進協議会（ガラし願いたい。

スびんの現状と容リ法の見直し）“、平成

軽量リターナブルびんの開発が成功したの

16 年 9 月 28 日

は、自社内に製びん部門を有していたことだと思っている。外注の製びんメーカーは強く

5）ビール酒造組合、ビール市場動向レポートて長持ちするリターナブルびんにはあまり興

http://www.brewers.or.jp/data/doko-pd

味がない。何故なら、軽量びんを製造してもf/H22/1012.pdf（2011 年 3 月 6 日）

長持ちすれば、商売にならないからである。

6）発泡酒の税制を考える会、発泡酒市場動向
レポート

例えば、PET ボトルの薄肉化における樹脂メーカー、アルミ缶の薄肉化におけるアルミ

http://www.happoshu.com/mr-8po/index.の材料メーカー等は材料の販売量が減少する

html（2011 年 3 月 6 日）からである。資源の少ない日本にあっては、

7）発泡酒の税制を考える会、新ジャンル市場

容器メーカーと中身メーカーの共同開発によ動向レポートって薄肉化は達成されるものである。CO2 削減、

http://www.happoshu.com/mr-sjan/inde

省資源という観点で容器包装業界が容器包装

x.html（2011 年 3 月 6 日）の薄肉化を目標に協力して進めていくことを

8）中川学、横倉修一、天野勉、（麒麟麦酒）
特許第 2672391 号、特開平 3-131547

望みたい。
国際市場における高速鉄道、上下水道等の

9） 中川学、野口彰、横倉修一、包装技術、
31(12)、p.1276-1283（1993）

売込みあっては、メーカーとユーザーが協力して受注合戦を行っている。

10 ） N.Nakagawa,T.Amano and S.Yokokura,
Journal of Non-Crystalline Solids, 218,
100-104(1997)− 233 −

ビールびんの軽量化の道

包装アーカイブス
11）天野勉、“35 年のあゆみ”、日本食品包装

15) 今泉醇二郎、網野義人、天野勉、（麒麟麦酒）、特許 3304239、特開平 9-53920

研究会 p.75-76（1996）
12）中川学、柴田正敏、（麒麟麦酒）、特許第16）柴田浩志、（麒麟麦酒）、特許第 3607163
号、特開 2001-296250

2529068、特開平 6-157062
13）天野勉、中川学、今下勝博、小田朝巳、小林善行、中村勝久、（麒麟麦酒）、特許第355826 号 、特開平 11-100037
14）“キリンビールの歴史（新戦後編）“、キリンビール（株）（1999）− 234 −

鹿毛技術士事務所

鹿毛 剛