ペットボトル

ペットボトル（）とは、合成樹脂（プラスチック）の一種であるポリエチレンテレフタラート (PET) を材料として作られている容器。
ペットボトルの約9割は飲料用容器に利用される。他に、調味料・化粧品・非常時のトイレにも用いられている。それまでガラス瓶や缶などに入れられていた物の一部がペットボトルに置き換えられた。ペットとも呼ばれる。上記は日本での呼称・発音で、英語圏では通常、素材の違いを細分せず（PEボトルやPVCボトルと区別せず）plastic bottle と呼ぶ（ペットボトルを構成する素材であるPETについては、英語圏では普通は"ピート"もしくはそのまま"ピー・イー・ティー"と読む）。
歴史.
1967年、デュポンのアメリカ人科学者が炭酸飲料向けプラスチック容器の開発を始め、1973年にペットボトルの特許を取得した。デュポン社のペットボトルは1974年にペプシコーラの飲料容器に採用され、世界初のペットボトルの応用例となった。
日本では当初、食品衛生法にPET樹脂の記載がなかったため、清涼飲料用には使用できなかった。1977年にキッコーマンと吉野工業所が醤油の容器を開発した後、1982年に飲料用に使用することが認められ、同年からは日本コカ・コーラ（1983年から全国展開）、1985年からは麒麟麦酒（現：キリンビバレッジ）が1.5リットルペットボトル入り飲料を発売した。それ以降は多くのメーカーで使われるようになり、かつてガラス瓶入りが主流であった1リットル以上の大型清涼飲料の容器はペットボトルに取って代わられた。1996年には、自主規制が緩和されたことにより、500ミリリットル以下の小型サイズも解禁された。
容器の形態.
素材.
ポリエチレンテレフタレート（PET：Polyethyleneterephthalate）を主原料にしている。ポリエチレンテレフタレートは石油由来のテレフタル酸とエチレングリコールを高温・高真空下で化学反応させた樹脂である。
2016年、アサヒ飲料は、三ツ矢サイダーの一部製品（1.5Lボトル4万箱分）に植物由来の原料を使用したオールバイオペットボトルの採用を開始した。
なお、ペットボトルのキャップはポリオレフィン系のポリプロピレンやポリエチレンで出来ている。。また、ラベルはポリスチレンやポリオレフィン系のポリプロピレンやポリエチレンでできている。リサイクルしやすさや使用する資源量削減といった環境配慮から、ラベルのないペットボトル入り飲料も発売されている。
ペットボトルと他のプラスチック製のボトルは外観だけでは見分けることが困難な場合がある。そのため、日本では指定表示品目（清涼飲料水、醤油、酒類）の指定ペットボトルには三角形の識別表示マークが付けられている。
色.
色を付けるのは容易であり、世界では着色ペットボトルも珍しくない。しかし、日本で生産されるボトルについては、2001年のPETボトルリサイクル推進協議会の自主設計ガイドラインの改定に伴って、着色ボトルを全面禁止し、全て無色透明化された。無色のペットボトルから作られた白い繊維は、衣類の原料として使用可能であるが、着色ペットボトルから作られた着色の繊維の需要は限られ、このルールが定められた。着色ボトルが流通している国家では、無色と着色を選別する工程が必要になる。
なお、日本のペットボトルには口部が白いものがある。着色ではなく結晶化を用いて白くしている。
無色透明なものに色を付けたように見せる手法として、中身の液体の色を利用する方法、色付きラベルをペットボトル周囲に貼り付ける方法がある。
形状.
正式に定められたものではないが、大きく分けて以下のように分類することができる。
ペットボトルの形状によって、商品イメージや販売数に影響が出るようにもなってきており、特に飲料メーカーは各社しのぎを削っている。
容量.
日本で流通している主要な飲料用ペットボトルの容量は以下のとおり（注：ペットボトル自体の容量ではなく、そこへ入れる内容量を主体として分類した）。多く見受けられるものにはを付した。
重量.
用途や容量にもよるが、20 - 50 g程度が多い。小型の物でも20 - 30 g程度で、350 mLアルミニウム缶の16 g程度に比べると重い。最近では薄肉・軽量化が進み500 mLでも12 - 15 g前後の物も多くなって来ている。
容器の特性.
包装容器であり、品質保全性、安全性、衛生性、便利性、商品性、経済性、作業性、環境対応性などが要求される。また、飲料・液体食品包装であるため、特にガスバリア性、透明性、自立性などが要求される。ペットボトルは軽くて丈夫で柔軟性があり、軽度のへこみであれば自ら元に戻る性質を持つ。ペットボトルには耐熱用、耐圧用、耐熱圧用、無菌充填用など特性をもたせたものがある。
透過性.
多くのペットボトルはPET単層ボトルである。PET樹脂は、ポリオレフィン樹脂に比べると、ガスバリア性に優れているが十分ではなく、一定の気体透過性がある。そのため、長期間保存した場合、内容物の酸化、炭酸飲料の場合は炭酸圧の低下、臭気のある環境では臭気の混入が起こる。そのため、一般的な金属缶や瓶飲料の賞味期限が1年なのに対して、ペットボトル飲料の賞味期限は半年～9か月に設定されている。
酸素による酸化を防ぐため、飲料には酸化防止剤としてビタミンCなどが添加される。ガスバリアPETボトルにはPET単層ボトルにコーティングを施したものとガスバリア樹脂（パッシブバリア材）や酸素吸収性樹脂（アクティブバリア材）を利用した共射出ブロー多層ボトルがある。
耐薬品性.
耐有機溶剤性は低い。アルコール濃度は20%が限度であり、それ以上のアルコール濃度を注入するとエステル交換反応という置換反応が起こる。耐酸性、耐塩基性は非常に低い。ただし、食酢程度の酸解離定数なら問題にならない。ただし、グレードにより耐薬品性の高いものもあり、高濃度のアルコール消毒剤の容器に利用されている。
耐熱・耐寒性.
耐熱性は非常に低い。PET自体の耐熱性は50℃程度であり、真夏の自動車内に放置すると変形してしまう。通常の加熱殺菌には適さないため、限外濾過で無菌化または高温短時間殺菌し、常温充填（アセプチック充填）される。耐熱ボトルでも耐熱性は85℃程度であるが、加熱殺菌状態での充填がかろうじて可能である。
耐寒性は、瓶や缶に比べれば低いが、材料としての耐寒性は飲料ではほとんど問題にならない。内容物の凍結による膨張が問題になる。
保存温度帯（販売温度帯）では、ペットボトルは次のように分けられる。
耐圧性.
炭酸飲料用ボトルは、炭酸ガス圧力に耐えるために丸型（角型は不向き）ボトルを使用し、底に凸凹を設けて、炭酸ガスの圧力を分散させ内部圧力に耐えられるよう補強されている。この底の形状をペタロイド形状という。以前は底が凸半球で、立たせるためにベースカップで覆われていた。
製造直後の炭酸飲料用ボトルの耐圧値は、16気圧程度であるが、傷および経年劣化により耐圧値は下がる。
安全性.
米国の国立環境衛生科学研究所の論文審査のある専門誌の『Environmental Health Perspectives』によると、PETが通常の使い方で内分泌攪乱物質を生じる可能性があると示唆した。
容器の利用.
ペットボトルは飲料容器の主要な形態になっている。特に小型のペットボトルは自動販売機やコンビニエンスストアでの販売に適しており、リキャップできることや携帯に便利なことから広く普及している。一方でアルミ缶と比較すると遮光性や密封度で劣ることから、賞味期限は短くなる。
飲料.
特に小型ペットボトル飲料は、容器に直接口を付けるいわゆる口飲みでの飲用されることが多い。特に口飲みされることが多い小型ペットボトル飲料では、開栓後はできるだけ早く飲み切り、飲み切るまで時間を要する場合は、冷所保存やコップへの移し変えて、安全に対する配慮が必要とされている。
酒類.
アサヒビールが、日本国内大手初のペットボトル入りビールを2004年に発売すると発表したが、国際環境保護団体のグリーンピース・ジャパンから、環境面での批判を受けたことから発売を見合わせた。海外ではペットボトル入りビールは販売されているが、日本では他社が追従しなかったことから、アサヒビールは孤立したかたちとなり、発売予告を撤回せざるを得なかった。
牛乳.
ペットボトル入りの牛乳については、法規制により長く認められていなかったが、業界団体が牛乳消費拡大を目指しての法改正を含めた規制緩和を求める動きにより、2006年に認められた。しかし、ペットボトルに牛乳を充填する設備を導入するのに数十億円かかるといわれ、消費者のニーズもさほど多くないことから、販売しているメーカーはない。他方、乳系のミルクコーヒーやココナッツミルクなどは、認められており、商品も多く存在する。
容器の製造.
容器の成形.
射出成形機で、試験管状のプリフォーム（パリソン）を成形し、プリフォームを延伸ブロー成形機でボトル状に成形する。口部分が白いボトルは、プリフォーム成形後に口部分のみ熱をかけ、PETを結晶化させている。射出成形機ではカナダのハスキー社や、延伸ブロー成形機ではフランスのシデル社等、日本国内のペットボトル製造でも海外メーカーのシェアが高い。口部分を結晶化させる理由は、内容物充填時の殺菌時に高温になり、形状が変化しないようにするため。口部分が透明な物は無菌充填用。
プリフォーム成形とブロー成形を同一設備で一連の工程で行う方法を「ホットパリソン方式（1ステージ方式）」、別設備で行う方法を「コールドパリソン方式（2ステージ方式）」という。コールドパリソン方式は、あらかじめプリフォームを製造しておき、ボトルを使用する場所の近くでブロー成形を行う方法で、大量生産に向いている。
飲料の充填方式.
非炭酸系の飲料の充填方式には、耐熱用ボトルに高温の内容物を充填・密封して殺菌するホット充填と、無菌充填用ボトルにクリーンルームで常温充填する無菌充填がある。
容器の廃棄とリサイクル.
廃棄（排出）方法.
廃棄（排出）方法については、各地方自治体によって異なるものの、
という点は共通している。
ラベルについては、外してから出す地域と外さずに出す地域とで分かれており、又、潰してから出す地域と潰さないで出す地域とで分かれている。
汚れが残っていたり、タバコの吸殻などの異物が入れられると、リサイクルできない場合がある。キャップとラベルについては、それぞれ指定された廃棄（排出）方法をとる。
3Rとの関係.
ペットボトルなどのプラスチック包装材料では3R（リデュース、リユース、リサイクル）を基本とする包装設計が行われている。
リデュース.
事業者団体では製造段階における軽量化・薄肉化の取り組みが進められている。
リユース.
生産量は少ないがリユース可能なペットボトルもある。リユースペットボトルは1986年に西ドイツで導入され、北欧諸国などでも実施されているが、主要なシステムとなっているのはドイツだけである。もともとドイツではペットボトルだけでなくリターナブル容器が広く採用されており種類は100種類以上とされている。ドイツでもリターナブルペットボトルは2003年をピークに減少しており、ワンウエイペットボトルが増加している。日本ではペットボトルのリユース（循環利用）はほとんど行われていない（リターナブルペットボトル入りミネラルウォーターの販売で実証実験が行われた例などはある）。
一方、通常のペットボトル（ワンウエイペットボトル）も、家庭で作った飲み物の保存や持ち運び用などの各種容器に使われている。ただし、使い捨てを前提とした容器なので長期間の使用には向かない。また、家庭で耐熱性のない無菌充填用ボトルに高温の内容物を入れると収縮により中身があふれる危険がある。なお、2011年以降は多機能な水筒が登場し、再び水筒のシェアが拡大しつつある。国際環境NGOグリーンピース・ジャパンが実施した調査では、東京都民の、2人に1人がマイボトルを所有している。
家庭での二次利用としてハサミやカッターナイフなどを利用して細工をし、小物入れや鉢として利用されることがある。また、ボトルキャップにはめ込むことにより、ハンガーとして利用するものも出てきている。このほかペットボトルロケットとして、教材としても利用される。
なお、水を入れ玄関先に置く事で猫避けになるとの情報が流通し流行したが、効果の程は確かではない（「#ペットボトルに関する事件・事故」で後述）。
リサイクルの課題.
コスト.
ペットボトルtoペットボトルの事業モデルの破綻が、次の事例で指摘されていた。2003年、帝人グループの子会社帝人ファイバー徳山工場（山口県周南市）において日本で初めてペットボトル廃材からペットボトルを再生するための量産工場が立ち上がったが、2005年7月以降、ペットボトル廃材の価格高騰による原料調達難から工場が生産停止に陥ったり、再生供給していた耐熱ボトルの需要が落ち込んだりした末、2008年11月にペットボトルへの再生事業からは撤退。ペットボトルからのリサイクルについては高付加価値な繊維への再生事業に一本化した。
2006年後半以降の原油価格高によるPET樹脂原材料の高騰から、ペットボトル廃材が有償売却できるようになり、市町村レベルで入札によりリサイクル業者（容器リサイクル法に指定する特定事業者以外の業者）や輸出仲介業者に引き渡されるようになっているリサイクル情勢の変化の指摘もなされている。
ペットボトルの各自治体における分別・収集から、再生工場や海上輸送まで含んだプロセス全体の石油資源消費量や二酸化炭素（CO2）排出量をライフサイクルアセスメントの手法によって調査した結果では、国内の陸上輸送や中国向けの海上輸送で消費される資源が、リサイクルのプロセス全体で節約される資源を大きく下回っており、ペットボトルのリサイクルによって最終的に資源が節約出来ていることが確認出来るとされている。2008年に日本LCA学会が日中両国間のペットボトルのリサイクルを分析した研究論文では、各課程において消費される電力や化石燃料の量を産業環境管理協会や石油産業活性化センターのデータを元に算出しており、加工や再生のプロセスによる資源消費が主で、中国への輸送で消費される資源は全体のごく僅かとされている。また、環境省の廃棄物処理等科学研究費補助金の総合研究報告書でも、日本から中国へのペットボトル破砕品やフレークの輸出で排出されるCO2や消費される化石資源は、リサイクルによって節約される量に対してごく僅かな量とされている。
再資源化率.
ペットボトルリサイクル率比較表（2017年）
その他.
ペットボトルそのものをリサイクルすることとは違うが、近年はペットボトルキャップの売却利益でワクチンを提供するというボランティアとの兼ね合いのあるリサイクル方法もある。
NPO法人エコキャップ推進協会等が進めるエコキャップ運動は、大きな業界規模を有するペットボトルのリサイクル義務を担う特定事業者にとって大きな利潤を生ずるものであるが、エコキャップ推進協会の収益の主な物はペットボトルキャップの販売金額やそれを多少上回る活動支援金であると報告されていることから、ペットボトルキャップリサイクルのキャンペーンにおける特定事業者からの支援は、それらの業界団体が得る利潤と比較すると余りにも少なく、ワクチン提供等の活動規模も業界団体が得る利潤と比較すると余りにも小さなものである。
ペットボトルの蓋.
1990年代最初期（1992年頃くらい）までのペットボトルの蓋は現在のものより一周り大きく作られていた（所謂「広口キャップ」）。しかし、飲み口が大きいことで隙間が生じ、そこから飲み溢してしまう事例が相次いでいたことから、隙間からの飲み溢しを防ぐために飲み口の範囲を狭くする方法が採用され、それに伴って現在のような小型の蓋となった。また、広口キャップは無駄に製造コストがかかるという事情もあった。近年では、サントリーの『Bikkle』『ゲータレード』、ダイドードリンコの『葉の茶』、キリンビバレッジの『ボルヴィック レモン』、コカ・コーラの『グラソー』シリーズ、伊藤園の『お〜いお茶 取っ手付き』などが広口キャップを採用していたが、『Bikkle』『ゲータレード』『葉の茶』は現行サイズのキャップに移行し、『ボルヴィック レモン』『お〜いお茶 取っ手付き』は廃番、『グラソー』シリーズは2018年までに日本での販売を終了したため、ペットボトルのソフトドリンク飲料におけるレギュラー製品で現在も広口キャップを採用している製品は、大手飲料メーカーでは存在せず、中小飲料メーカーがわずかに販売している程度である。ただし、現在でも大手の各飲料メーカーが企画製品（期間限定、数量限定、地域限定など）として広口キャップを採用した製品を発売することもある。
ペットボトルの蓋はPETではなく密封性を高めるため、柔らかく変形しやすいポリエチレンやポリプロピレンが一般的に利用される。ペットボトルの蓋はリサイクルの工程で比重分離される。
なお、蓋の開閉が可能な缶飲料では広口キャップを採用しているものが多い。
ボトルtoボトル.
ペットボトルをリサイクルして、再びペットボトルにする取り組み。水平リサイクル。飲料や醤油などの使用済みペットボトルを、大きく「ケミカルリサイクル」（化学分解で中間原料に戻し、再重合させて新たなペット樹脂にするもの）か、「メカニカルリサイクル」（高温洗浄により、異物を除去・除染し、物理的な処理をしてからペレット化するもの）のいづれかのやり方で加工し、原料としてフレーク化したのち、ペットボトル素材として再加工する。
外部リンク.
成形機メーカー