JP5390340B2 - ガラスびん成形用金型及びそれを用いて成形したガラスびん - Google Patents

Description

本発明は、エンボス部を有するガラスびんの外周に樹脂コーティングが施されてなるリターナブルガラスびんを成形するための金型及びそれを用いて成形したガラスびんに関する。

リターナブルガラスびんは、ビールや牛乳などが充填され、使用後に回収、洗浄された後、再度内容物を充填して数十回繰り返し使用される。このようなリターナブルガラスびんの外周には、傷防止、強度確保、外観品質維持、万一割れたときの飛散防止などを目的として、樹脂コーティングが施されている。例えば、特許文献１には、リターナブルガラスびんに樹脂コーティングを施す技術が提案されている。

また、リターナブルガラスびんの側面には、社名、ロゴ、マーク、デザインなどをガラスびん素地で表現するための凹凸模様（いわゆるエンボス）を設けることがある。ガラスびん表面にエンボス部を成形する方法としては、例えば、ガラスびん成形の仕上げ型の表面に凹部を設け、当該凹部によって、ガラスびんの表面に凸部を成形する方法、表面に凹凸が設けられた粗型でパリソンを成形し、続いて、平滑な内表面を有する仕上げ型を使用して、びんを仕上げることで内表面に凹凸を成形し、結果としてガラスびんに凹凸模様を表現する方法がある（例えば、特許文献２を参照。）。

他方で、製造時、輸送時の省エネルギー、省資源、二酸化炭素排出量の削減、ユニバーサルデザインの観点から、軽量リターナブルガラスびんの開発が進められている。例えば、ビール、炭酸飲料などの容器として使用されるときは、炭酸ガスによる内圧に耐えることができ、かつ、繰り返し使用に耐えられる強度が必要となる。軽量リターナブルびんにおいて、強度を付与し、数十回の繰り返し使用に耐えるコーティング膜の耐久性が求められている（例えば、特許文献３を参照。）。

特開２０００−３３５５８２号公報 特開平８−１７５８２４号公報 特開平３−１３１５４７号公報

リターナブルガラスびんのコーティング膜には、再使用の都度行われる高温のアルカリ水による洗浄に対する耐久性、びん同士の擦れに対する耐磨耗性が要求される。発明者らは、数十回の使用での耐久性を得るためには、ガラスびん外周のコーティング膜厚を所定の厚さ以上確保する必要があることを見出した。特に、エンボス部では、目標とするコーティング膜厚を確保することが困難であり、コーティング膜の剥離が発生しやすい。結果として、耐アルカリ性、耐摩耗性が低下し、致命的な欠点となる。

そこで、本発明の目的は、エンボス部を有するガラスびんの外周に樹脂コーティングが施されてなるリターナブルガラスびんに関して、エンボス部においても安定した樹脂コーティングの膜厚を確保することができるエンボス形状をガラスびんに成形するための金型及び数十回の使用に耐えうるリターナブルガラスびんを提供することである。

本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意検討した結果、従来の金型と比較して、エンボス成形部の端部の勾配を大きくし、エンボス成形部の深さを浅くすることで、成形されたエンボス部においても安定したコーティング膜厚を確保できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係るガラスびん成形用金型は、エンボス部を有するガラスびんの外周に樹脂コーティングが施されてなるリターナブルガラスびんを成形するための金型において、前記金型の内表面に、前記ガラスびんにエンボス部を転写するための窪みであるエンボス成形部を備え、前記エンボス成形部のエッジ角度が３５°以上４０°以下であり、かつ、エンボス成形部の深さが０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明に係るガラスびん成形用金型では、前記エンボス成形部が、エア抜き穴を有していないか又は直径０．５ｍｍ以下であるエア抜き穴を有していることが好ましい。エア抜き穴の孔径が大きいと、ガラスびんのエンボス部表面にエア抜き穴に起因する起伏痕跡が発生し、特に、起状痕跡の頂上部において目標とするコーティング膜厚を確保することが難しかったところ、起状痕跡の発生を抑制することができるので、エンボス部表面を被覆する樹脂コーティングの耐久性が向上する。

本発明に係るガラスびん成形用金型では、前記直径０．５ｍｍ以下のエア抜き穴が、前記エンボス成形部の端部に設けられていることが好ましい。びんの成形時にガラス素地が流れやすくなり、所定以上のエンボス成形部の深さを設定せずとも、所望の形状のエンボスを得ることができる。

本発明に係るガラスびん成形用金型では、前記直径０．５ｍｍ以下のエア抜き穴が、前記エンボス成形部の溝部１箇所につき０個又は１個設けられている形態を包含する。

本発明に係るガラスびん成形用金型では、前記エンボス成形部は、該エンボス成形部を縦断する凸条部を有することが好ましい。びんの成形時にガラス素地が流れやすくなり、所望の形状のエンボスを得ることができる。また、ガラスびんのエンボス部に、スリットを形成することができ、スリット部をコーティング液が流れることで、コーティング液がエンボス部に留まり、安定したコーティング膜厚を得ることができる。

本発明に係るリターナブルガラスびんは、本発明に係るガラスびん成形用金型によって成形されたエンボス部を有するガラスびんの外周に樹脂コーティングが施されてなることを特徴とする。

本発明では、エンボス部を有するガラスびんの外周に樹脂コーティングが施されてなるリターナブルガラスびんに関して、エンボス部においても安定した樹脂コーティングの膜厚を確保することができるエンボス形状をガラスびんに成形するための金型及び数十回の使用に耐えうるリターナブルガラスびんを提供することができる。

本実施形態の金型により成形されたガラスびんの一形態を示す正面図である。 エンボス成形部を通るように容器主軸方向を横断した面で切ったときの金型の破断面の一形態を示す概略図である。 金型におけるエンボス成形部の一形態を示す部分拡大断面図である。 金型の合わせ目に近いエンボス成形部の一形態を示す部分拡大水平断面図である。 金型におけるエンボス成形部の底部の一形態を示す図である。 エンボス成形部の中央部にエア抜き穴がある形態であり、（ａ）は金型、（ｂ）は（ａ）の金型で成形したガラスびんのエンボス部である。 エンボス成形部の端部にエア抜き穴がある形態であり、（ａ）は金型、（ｂ）は（ａ）の金型で成形したガラスびんのエンボス部である。 金型におけるエンボス成形部に凸条部を設けた底部の一形態を示す正面図である。 図８のＡ−Ａ断面図である。 図８及び図９の金型で成形されたガラスびんにおけるエンボス部の断面図（Ａ−Ａを転写した部分）である。 （ａ）は実施例１Ａの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｂ）は（ａ）の一部断面概略図、（ｃ）は実施例２Ａの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｄ）は（ｃ）の一部断面概略図である。 （ａ）は実施例３Ａの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｂ）は（ａ）の一部断面概略図、（ｃ）は実施例４Ａの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｄ）は（ｃ）の一部断面概略図である。 （ａ）は実施例１Ｂの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｂ）は（ａ）の一部断面外略図、（ｃ）は実施例２Ｂの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｄ）は（ｃ）の一部断面外略図である。 （ａ）は実施例３Ｂの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｂ）は（ａ）の一部断面外略図、（ｃ）は実施例４Ｂの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｄ）は（ｃ）の一部断面外略図である。 （ａ）は実施例５Ｂの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｂ）は（ａ）の一部断面外略図である。 （ａ）は比較例１Ａの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｂ）は（ａ）の一部断面外略図である。 （ａ）は比較例１Ｂの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｂ）は（ａ）の一部断面外略図である。 （ａ）は参考例１Ａの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｂ）は（ａ）の一部断面外略図である。 （ａ）は参考例１Ｂの金型におけるエンボス成形部の底部、（ｂ）は（ａ）の一部断面外略図である。

以下本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。

ガラスびんは、一般に次のとおりに製造される。ガラス溶解炉から１１００〜１２００℃の所定量の溶融ガラス塊（ゴブという）を切り出し、キャビティを有する粗型内に投入する。ゴブは粗型内でパリソンという中間形状に成形される。ここでパリソンの成形方法には大きく分類すると二通りある。プレスブロー成形と、ブローブロー成形である。プレスブロー成形は、下方からプランジャーと呼ばれる棒状の金型で突き上げてパリソンを成形する方法である。プランジャーと接する部分がパリソンの内表面となり、粗型のキャビティの内表面と接する部分がパリソンの外表面となる。一方、ブローブロー成形は、パリソンを高圧空気で膨らませる方法である。空気で押される部分がパリソンの内表面となり、粗型のキャビティの内表面と接する部分がパリソンの外表面となる。このようにして成形されたパリソンは、キャビティを有する仕上型内に移され、再加熱後、高圧空気で膨らませてびんの形に成形される。仕上型のキャビティの内表面と接する部分がガラスびんの外表面となる。なお、本実施形態では、ガラスびんの成形方法に限定されるものではない。

ガラスびんの外周に樹脂コーティングを施す方法として、例えば、次に示す方法がある。無端搬送コンベアに設けられたガラスびん把持具の先端に、ガラスびんの口部を嵌入した状態で、ガラスびんを無端搬送コンベアで搬送しながら、洗びん工程、乾燥工程を経る。その後、ガラスびんを、把持具で把持した状態で、樹脂コーティング液で満たされたディップ槽に底部を除いて浸漬し、自転しながら移動する（コーティング工程）。さらに無端搬送コンベアで搬送しながら、コーティング液をドライヤーで予備乾燥（予備乾燥工程）した後、乾燥炉で乾燥（乾燥工程）させてガラスびんの外周に樹脂コーティング膜を形成する。特に、ディップ槽から予備乾燥工程に移動する過程で、コーティング液の流れ落ちが発生し、コーティング膜厚が不足する原因となる。なお、本実施形態では、樹脂コーティングを施す方法に限定されるものではない。

本実施形態に係る金型は、仕上型でありその特徴について図を用いて説明する。

図１は、本実施形態の金型により成形されたガラスびんの一形態を示す正面図である。図２は、エンボス成形部を通るように容器主軸方向を横断した面で切ったときの金型の破断面の一形態を示す図である。図３は、金型におけるエンボス成形部の一形態を示す部分拡大断面図である。本実施形態に係るガラスびん成形用金型１は、エンボス部２（２ａ、２ｂ）を有するガラスびんの外周に樹脂コーティングが施されてなるリターナブルガラスびん１００を成形するための金型において、金型１の内表面１１に、ガラスびん１００にエンボス部２を転写するための窪みであるエンボス成形部２１（２１ａ、２１ｂ）を備え、エンボス成形部２１（２１ａ、２１ｂ）のエッジ角度θ（θ１、θ２）が３５°以上４０°以下であり、かつ、エンボス成形部２１（２１ａ、２１ｂ）の深さｄが０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下である。

エンボス部２（２ａ、２ｂ）は、社名、ロゴ、マーク、デザインなどをガラスびん素地で表現するための凹凸模様である。この凹凸は、仕上型工程において、金型１のキャビティ１０の内表面１１に設けられた窪みであるエンボス成形部２１（２１ａ、２１ｂ）に、高温のパリソンが高圧空気で膨らんで押し当てられることで転写される。なお、図１の文字列からなるエンボス部２ａは、エンボス成形部２１ａの転写によって形成され、図形からなるエンボス部２ｂは、エンボス成形部２１ｂの転写によって形成される。

エンボス部２では、エンボス部２のない箇所と比較して、樹脂コーティング液の流れ落ちが発生し、十分なコーティング膜厚を確保することが困難である。リターナブルガラスびんにおいて、コーティング膜厚は、４０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、６０μｍ以上８０μｍ以下である。４０μｍ未満であると、数十回の使用での耐久性が得られず、コーティング膜が剥離するおそれがあり、１００μｍを超えると、多量のコーティング液が必要となり、不経済である。

ガラスびんの成形用金型１は、前述のコーティング膜厚を確保することができるエンボス部２の起伏形状をガラスびんに転写することができる形状を有している。すなわち、エンボス成形部２１のエッジ角度θ（θ１、θ２）が３５°以上であり、かつ、エンボス成形部２１の深さｄ１が０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下である。ここで、エッジ角度θ（θ１、θ２）とは、エンボス成形部２１の窪み側面２２、２３と、エンボス成形部２１の深さ方向（Ｄ方向）とのなす角度である。エッジ角度θが３５°未満では、成形したガラスびんにおいて、コーティング液の流れ落ちが発生しやすくなり、最小膜厚を確保することができない。より好ましくは、エッジ角度の上限は、４０°とする。エッジ角度θが４０°を超えると、成形したガラスびんのエンボス部２の輪郭形状が不鮮明となる場合がある。他方、エンボス成形部２１の深さｄ１が、０．１５ｍｍ未満では、成形したガラスびんのエンボス部２の視認性に劣り、０．２５ｍｍを超えると、ガラス素地を金型１のエンボス成形部２１の底まで確実に誘導しにくくなり、成形したガラスびんのエンボス部２の輪郭形状が不鮮明となる場合がある。さらに、成形したガラスびんにおいてコーティング液の流れ落ちが発生しやすくなり、最小膜厚を確保することができない。エンボス成形部２１の深さｄ１のより好ましい範囲は、０．２０〜０．２５ｍｍである。

従来のガラスびんにおけるエンボス部の起伏形状は、例えば、高さが約０．１５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であり、エンボス部端部の勾配が約２０°以上３５°未満であった。本実施形態に係る金型１で成形した場合、ガラスびんに成形されるエンボス部２の起伏形状は、高さが約０．０９ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であり、エンボス部の端部の勾配が約３５°以上６５°以下であり、従来よりも、エンボス部の端部の勾配が小さくなり、かつ、エンボス部２の高さを低くすることができ、結果として、エンボス部においても安定したコーティング膜厚を得ることができる。

図４は、金型の合わせ目に近いエンボス成形部の一形態を示す部分拡大水平断面図である。エンボス成形部２１が、合わせ目１２に隣接している場合には、図４に示すように、合わせ目１２に近い側のエンボス成形部２１の深さｄ２を、金型１の合わせ目１２と反対方向（Ｒ方向）のエンボス成形部２１の深さｄ１より、浅くしていることが好ましい。金型１からガラスびんを抜くときに、金型１の合わせ目１２付近に形成されたガラスびんのエンボス部２の凸部と金型１とが接触して、型抜きが難しいところ、窪みの深さを浅くすることでこの接触を防止することができる。こうすることで、型抜きを無理に行うことなく、ガラスびんの側面全周にわたってエンボス部２を付与することが可能となる。合わせ目１２に近い側のエンボス成形部２１の深さｄ２は、０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であることが好ましい。０．１０ｍｍ未満では、視認性に劣る場合があり、０．２０ｍｍを超えると、型抜き時に金型と、ガラスとが接触するおそれがある。成形して得られるガラスびんのエンボス部２の高さを確保するために、図４（ａ）に示すように、エンボス成形部２１の合わせ目１２に近い側の底面端部から逃がし部の幅ｅだけ離れた位置を基点として徐々にエンボス成形部２１の底部を浅くしていくことで、出来上がりのエンボス部２の角部を落とした形状とすることがより好ましい。ただし、例えば、エンボス成形部の水平方向の幅が狭い場合は、図４（ｂ）に示すように、エンボス成形部２１の合わせ目１２に遠い側の底面端部から合わせ目１２に近い側のエンボス成形部２１の側面２３に向かってエンボス成形部２１の底部が徐々に浅くなるように傾斜を設けてもよい。

エンボス成形部２１の深さｄ１は、エンボス部２の形状、金型の状態などの各種成形条件によって選択することができる。例えば、エンボス部２が視認しやすい形状である場合は、ｄ１を０．１０〜０．１５ｍｍ（例えば、０．１５ｍｍ）としたり、後述するエア抜き穴を設けた場合は、ｄ１を０．１０〜０．２０ｍｍ（例えば、０．１５ｍｍ）としたり、エア抜き穴を設けない場合は、ｄ１を０．１５〜０．２５ｍｍ（例えば、０．２０ｍｍ）としたりすることができる。

図５は、金型におけるエンボス成形部の底部の一形態を示す図である。エンボス成形部２１には、エア抜き穴３１が設けられている場合がある。エア抜き穴３１から金型内の空気やガスを抜くことによって、ガラス素地を金型１のエンボス成形部２１の底まで確実に誘導することができ、結果としてエンボス部２を安定して成形することが可能となる。図６は、エンボス成形部の中央部にエア抜き穴がある形態であり、（ａ）は金型のエンボス成形部、（ｂ）は（ａ）の金型で成形したガラスびんのエンボス部である。図６（ａ）に示すとおり、エア抜き穴３１にガラス素地が流れ込むために、図６（ｂ）に示すとおり、小さな凸状の起状痕跡４１が残るおそれがある。起伏痕跡４１の頂上部では、コーティング液が流れ落ちやすいために、目標とするコーティング膜厚を確保することが極めて困難となる。

そこで、本実施形態に係るガラスびん成形用金型では、エンボス成形部２１が、エア抜き穴を有していないか又は直径０．５ｍｍ以下であるエア抜き穴３１を有していることが好ましい。エア抜き穴を有していない場合は、当然、起状痕跡は残らない。他方、エア抜き穴３１の直径が０．５ｍｍ以下である場合は、ガラス素地が穴内へ流れ込みにくくなるために、起状痕跡４１が小さく、高さも低くなる。エア抜き穴３１の直径が、０．５ｍｍを超えると、起状痕跡４１が発生しやすくなるばかりでなく、金型の使用時間の経過とともに穴表面付近が磨耗して径が大きくなるため、起状痕跡４１がさらに目立ってくる。エア抜き穴３１を設けるとき、その直径の好ましい下限は、加工限界の直径であり、例えば、０．３ｍｍである。

エア抜き穴３１の個数は、エンボス部２の大きさや形状により異なるが、少ない方が好ましい。すなわち、本実施形態に係るガラスびん成形用金型１は、直径０．５ｍｍ以下のエア抜き穴３１が、エンボス成形部２１の溝部１箇所につき０個又は１個設けられている形態を包含する。ここで、エンボス成形部２１の溝部１箇所とは、図５を用いて説明すると、Ｎ、Ｉ、Ｉ、Ｒ、Ｋのように独立した島又は半島部分を１箇所としてカウントする。

本実施形態に係るガラスびん成形用金型１では、前記直径０．５ｍｍ以下のエア抜き穴３１が、エンボス成形部２１の端部に設けられていることが好ましい。図７は、エンボス成形部の端部にエア抜き穴がある形態であり、（ａ）は金型のエンボス成形部、（ｂ）は（ａ）の金型で成形したガラスびんのエンボス部である。前述のとおり、エア抜き穴３１がエンボス成形部２１の中央部にあると、エア抜き穴３１にガラス素地が流れ込みやすいために、図６（ｂ）のように、起状痕跡４１が残るおそれがある。一方、図７（ａ）に示すとおり、エア抜き穴３１がエンボス成形部２１の端部にあると、エア抜き穴３１にガラス素地が流れ込みにくいために、図７（ｂ）に示すとおり、起状痕跡４１が小さくなる。また、エア抜き穴３１がエンボス成形部２１の端部にあることで、ガラス素地がエンボス成形部２１の端部まで確実に誘導されることとなり、エンボス部の高さのばらつきが少なくなる。結果として、コーティング膜を安定して形成することができる。

図８は、金型におけるエンボス成形部に凸条部を設けた底部の一形態を示す正面図である。図９は、図８のＡ−Ａ断面図である。図１０は、図８及び図９の金型で成形されたガラスびんにおけるエンボス部の断面図（Ａ−Ａを転写した部分）である。本実施形態に係るガラスびん成形用金型１では、エンボス成形部２１は、エンボス成形部２１を縦断する凸条部３２を有することが好ましい。金型に凸条部３２を設けることで、図１０に示すとおり、ガラスびんのエンボス部２にスリット部４２が設けられる。凸条部３２により、びんの成形時にガラス素地が流れやすくなり、所定の形状のエンボス形状を得ることができる。また、スリット部４２をコーティング液が流れることで、安定したコーティング膜厚を得ることができる。凸条部３２の幅は、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とすることが好ましく、凸条部３２の高さは、０．１ｍｍ以上エンボス成形部の深さ以下であることが好ましい。凸条部３２の幅が、０．１ｍｍ未満であると、加工が困難であり、さらに成形したガラスびんのエンボス部２において、スリット部４２を設ける効果が発揮されない場合がある。０．３ｍｍを超えると、成形したガラスびんのエンボス部２において、デザインの視認性に劣る場合がある。また、凸条部３２の高さが、０．１ｍｍ未満では、成形したガラスびんのエンボス部２において、スリット部４２を設ける効果が発揮されない場合がある。エンボス成形部２１の深さｄを超えると、ガラスびんの強度が低くなるおそれがある。なお、凸条部３２の断面形状は、本実施形態では限定されない。例えば、図１０のような矩形であってもよいし、角部を丸めた矩形であってもよい。

以下、実施例を示しながら本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定して解釈されない。

エンボスのデザインは、図形も、文字も任意としてよいが、実施例では、島嶼状図形及び文字列「ＮＩＩＲＫ」でそれぞれ金型を作製し、その金型でガラスびんを成形して、樹脂コーティングを施し、コーティング膜の平均膜厚を測定した。また、トリップ試験で樹脂コーティング膜の耐久性を評価した。以下、実施例１Ａ〜４Ａ及び１Ｂ〜５Ｂ並びに比較例１Ａ及び１Ｂ並びに参考例１Ａ及び１Ｂについて図１１〜図１９を用いて説明する。なお、図１１〜図１９は、実施例１Ａ〜４Ａ及び１Ｂ〜５Ｂ並びに比較例１Ａ及び１Ｂ並びに参考例１Ａ及び１Ｂについて、それぞれ金型におけるエンボス成形部の底部と、その金型の一部断面概略図を示している。

（実施例１Ａ）
（１）ガラスびんの成形
図１１（ａ）及び（ｂ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．２５ｍｍとし、エンボス成形部の合わせ目に近い側の底部端部から逃がし部の幅を５ｍｍだけ離れた位置を基点として徐々にエンボス成形部の底を浅くして、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．１５ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１及び合わせ目側のエッジ角度θ２をともに、３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に７個とした。
（２）樹脂コーティング膜の形成
得られたガラスびんを、樹脂コーティング液（ウレタンコーティング液、ＭＸ−１３００、テクノ月星社製 粘度２１〜３１ｍＰａ・ｓ（２５℃））で満たされたディップ槽に底部を除いて浸漬し、回転させながらコーティング液を塗付した。その後、熱風をあてて硬化させた。

（実施例２Ａ）
図１１（ｃ）及び（ｄ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．２０ｍｍとし、エンボス成形部の合わせ目に近い側の底部端部から逃がし部の幅を５ｍｍだけ離れた位置を基点として徐々にエンボス成形部の底を浅くして、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．１０ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１及び合わせ目側のエッジ角度θ２をともに、３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に７個とした。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

（実施例３Ａ）
図１２（ａ）及び（ｂ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．２５ｍｍとし、エンボス成形部の合わせ目に近い側の底部端部から逃がし部の幅を５ｍｍだけ離れた位置を基点として徐々にエンボス成形部の底を浅くして、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．１５ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１及び合わせ目側のエッジ角度θ２をともに、３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に３個とし、幅０．３ｍｍの凸条部３２を３本設けた。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

（実施例４Ａ）
図１２（ｃ）及び（ｄ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．２０ｍｍとし、エンボス成形部の合わせ目に近い側の底部端部から逃がし部の幅を５ｍｍだけ離れた位置を基点として徐々にエンボス成形部の底を浅くして、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．１０ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１及び合わせ目側のエッジ角度θ２をともに、３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に３個とし、幅０．３ｍｍの凸条部３２を３本設けた。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

（実施例１Ｂ）
図１３（ａ）及び（ｂ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．２０ｍｍとし、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．１５ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１及び合わせ目側のエッジ角度θ２をともに、３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に５個とした。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

（実施例２Ｂ）
図１３（ｃ）及び（ｄ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．１５ｍｍとし、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．１０ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１及び合わせ目側のエッジ角度θ２をともに、３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に５個とした。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

（実施例３Ｂ）
図１４（ａ）及び（ｂ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．２０ｍｍとし、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．１５ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１及び合わせ目側のエッジ角度θ２をともに、３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に５個とし、幅０．３ｍｍの凸条部３２を３本設けた。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

（実施例４Ｂ）
図１４（ｃ）及び（ｄ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．１５ｍｍとし、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．１０ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１及び合わせ目側のエッジ角度θ２をともに、３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に５個とし、幅０．３ｍｍの凸条部３２を３本設けた。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

（実施例５Ｂ）
図１５（ａ）及び（ｂ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１及び合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．２０ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１及び合わせ目側のエッジ角度θ２をともに、３５°とした。エア抜き穴は、設けなかった。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

（比較例１Ａ）
図１６（ａ）及び（ｂ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．３５ｍｍとし、エンボス成形部の合わせ目に近い側の底部端部から逃がし部の幅を５ｍｍだけ離れた位置を基点として徐々にエンボス成形部の底を浅くして、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．２０ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１を２０°、合わせ目側のエッジ角度θ２を３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に７個とした。

（比較例１Ｂ）
図１７（ａ）及び（ｂ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．３０ｍｍとし、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．２５ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１を２０°とし、合わせ目側のエッジ角度θ２を３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の中央部に５個とした。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

以上の実施例１Ａ〜４Ａ及び実施例１Ｂ〜５Ｂ並びに比較例１Ａ及び１Ｂのガラスびんについて、コーティング膜の平均膜厚測定と、トリップ試験の耐久評価を行った。

（１）コーティング膜の平均膜厚測定
コーティング膜の平均膜厚測定は、次のとおり行った。ガラスびんのエンボス部と、エンボス部以外のガラスびんの外表面の厚さを、それぞれマイクロメータ装置（ＭＤＣ−２５ＭＪ、ミツトヨ社製）を用いて測定した。ｎ値＝４とし、４個の膜厚の平均値を平均膜厚とした。

（２）トリップ試験の耐久評価
トリップ試験は、次のとおり行った。４ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液を含むビール用洗びん機を使って、２０トリップ（１トリップは市場流通１回分相当）後の目視による外観を目視観察してコーティング膜の剥離の有無を確認した。ｎ値＝５とし、５個中４個が実用範囲にあれば、合格とした。判定基準は、次のとおりである。
○：剥離なし（実用レベル）
△：軽微な剥離有り（実用下限）
×：完全剥離（実用不適）

評価結果を表１に示す。

実施例１Ａ〜４Ａ及び１Ｂ〜５Ｂは、エンボス成形部のエッジ角度が３５°以上であり、かつ、エンボス成形部の深さが０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であり、トリップ回数２０回の耐久性が確認できた。特に、実施例２Ａ及び４Ａ並びに実施例２Ｂ及び４Ｂは、続けて４０トリップまで試験を行っても、コーティング膜の剥離が見られなかった。これらは、エンボス成形部の深さが、０．２ｍｍ以下と浅かったことから、ガラスびんに転写されたエンボス部の高さが低くなり、エンボス部における安定したコーティング膜厚が得られたためと考えられる。

一方、比較例１Ａは、エンボス成形部のエッジ角度が２０°、エンボス成形部の深さが０．３５ｍｍであり、比較例１Ｂは、エンボス成形部のエッジ角度が２０°、エンボス成形部の深さが０．３０ｍｍであったため、ガラスびんに転写されたエンボス部の高さが高くなり、エンボス部、特に、エア抜き穴の起伏痕跡におけるコーティング膜厚が不足し、２０トリップの耐久性が得られなかった。

エア抜き穴をエンボス成形部の端部に設けることの効果を確認するために、参考例１Ａ、１Ｂとして「図形」、「文字列」について試作した。なお、参考例では、評価がしやすいようにエンボス成形部の深さを０．３ｍｍと深めで試作を行った。

（参考例１Ａ）
図１８（ａ）及び（ｂ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．３０ｍｍとし、エンボス成形部の合わせ目に近い側の底部端部から逃がし部の幅を５ｍｍだけ離れた位置を基点として徐々にエンボス成形部の底を浅くして、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．２０ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１を２０°、合わせ目側のエッジ角度θ２を３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の端部に６個とした。

（参考例１Ｂ）
図１９（ａ）及び（ｂ）のエンボス成形部を有する金型を用いて、ガラスびんを成形した。金型の合わせ目と反対側のエンボス成形部の深さｄ１を０．３０ｍｍとし、合わせ目側のエンボス成形部の深さｄ２を０．２５ｍｍとした。合わせ目と反対側のエッジ角度θ１を２０°とし、合わせ目側のエッジ角度θ２を３５°とした。エア抜き穴３１は、直径φ０．５ｍｍで、エンボス成形部の端部に５個とした。樹脂コーティング膜は、実施例１Ａと同様に形成した。

参考例１Ａ及び１Ｂでは、エア抜き穴をエンボス成形部の端部に設けたことで、成形して得られたガラスびんのエンボス部において、エア抜き穴の起伏痕跡が小さくなった。また、エンボス部の高さのばらつきが少なくなり、その結果として、コーティング膜厚を安定して得ることができた。以上より、実施例１Ａ〜４Ａ及び実施例１Ｂ〜５Ｂについても、エア抜き穴をエンボス成形部の端部に設けることで、同様の効果が得られると考えられる。

１ 金型
２（２ａ、２ｂ） エンボス部
１０ キャビティ
１１ 金型の内表面
１２ 合わせ目
２１（２１ａ、２１ｂ） エンボス成形部
２２、２３ エンボス成形部の窪み側面
３１ エア抜き穴
３２ 凸条部
４１ 起伏痕跡
４２ スリット部
１００ リターナブルガラスびん
Ｄ エンボス成形部の深さ方向
Ｒ 金型の合わせ目と反対方向
θ（θ１、θ２） エッジ角度
θ１ 合わせ目と反対側のエッジ角度
θ２ 合わせ目側のエッジ角度
ｄ（ｄ１、ｄ２） エンボス成形部の深さ
ｄ１ 金型の合わせ目と反対方向のエンボス成形部の深さ
ｄ２ 合わせ目に近い側のエンボス成形部の深さ
ｅ 逃がし部の幅

Claims (6)

1. エンボス部を有するガラスびんの外周に樹脂コーティングが施されてなるリターナブルガラスびんを成形するための金型において、
   前記金型の内表面に、前記ガラスびんにエンボス部を転写するための窪みであるエンボス成形部を備え、
   前記エンボス成形部のエッジ角度が３５°以上４０°以下であり、
   かつ、エンボス成形部の深さが０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であることを特徴とするガラスびん成形用金型。
2. 前記エンボス成形部が、エア抜き穴を有していないか又は直径０．５ｍｍ以下であるエア抜き穴を有していることを特徴とする請求項１に記載のガラスびん成形用金型。
3. 前記直径０．５ｍｍ以下のエア抜き穴が、前記エンボス成形部の端部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のガラスびん成形用金型。
4. 前記直径０．５ｍｍ以下のエア抜き穴が、前記エンボス成形部の溝部１箇所につき０個又は１個設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のガラスびん成形用金型。
5. 前記エンボス成形部は、該エンボス成形部を縦断する凸条部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のガラスびん成形用金型。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のガラスびん成形用金型によって成形されたエンボス部を有するガラスびんの外周に樹脂コーティングが施されてなることを特徴とするリターナブルガラスびん。

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