薄いペットボトルのヒミツ（木曜担当 高城）

はじめまして！

2023年度ラーニングサポート木曜日担当の 高城 です。

・機械系の授業でわからないことがある

・研究活動で困っている

・学校生活に関して相談したい

という方、是非お気軽にお声掛けください！

【毎週木曜 12:30~14:00 理工学メディアセンター本館1階 レファレンスデスク】

にてお待ちしています。

＊プロフィール＊

・学科　　　　：機械工学科

・研究室　　　：鈴木哲也 研究室

・研究内容　　：リモート式大気圧プラズマCVD装置の開発

・サークル　　：天文研究会

・アルバイト　：東急線日吉駅

＊研究：ペットボトルのガスバリア性向上＊

突然ですが皆さん、今週 ペットボトル飲料 飲みましたか？
ほとんどの人が「はい」と答えるのではないでしょうか。

では、そのペットボトル、以前よりもかなり薄くなったと思いませんか？

近年、ペットボトルの利用がますます拡大する一方、プラスチック廃棄物の引き起こす環境問題が注目されています。
そこでペットボトル製造業界では3R（Reuse, Reduce, Recycle）の中でも特に 

Reduce を達成するために、ボトル壁を薄くする方向にシフトしています。

では、ボトル壁を薄くするとどのような問題が生じるでしょうか。

一つ目は 強度の低下 です。

ボトル壁が薄くなったことで飲み終わった後潰しやすくなった一方、強度が低下します。
それは飲料時の飲みにくさや運搬時のボトル破壊といった問題を引き起こします。

この問題の解決策は ボトル形状 の工夫です。
例えば、”サントリー天然水”を思い出してください。
この商品はボトル壁が業界トップクラスで薄いのですが、十分な強度を保つためにボトルの側面に川の流れのような凹凸をつけたり、ボトルの底の部分を形状工夫しています。
ボトルにかかる力を計算し、力が分散するような設計にすることで、ボトルの強度を向上させているのです。

二つ目は ガスバリア性の低下 です。

ボトル壁を薄くすると、以前よりも酸素や二酸化炭素などのガスを透過しやすくなります。
空気中の酸素がボトル内に入ると、内容物が酸化し賞味期限短縮につながります。
炭酸飲料において二酸化炭素がボトルから抜けると、炭酸が気抜けしてしまいます。

そこで飲料メーカーと共同研究を行う鈴木研究室では、シリカ系薄膜 という薄い膜をペットボトルの表面にコーティングすることで、ガスの透過を防止することを試みています。
この技術が販売製品に採用されることを目指して、日々頑張っているところです。

さて、ここまで研究背景の話をしてきましたが、かなり身近な話だと思いませんか？
具体的な装置の設計や開発（3Dモデルや金属加工などもやってます）については、また今度お話ししたいと思います。

少々長くなりましたが、これからも機械工学科ならではの話をたくさんしていければと思っています！

どうぞよろしくお願いします🙌

高城