PETプリフォーム重量

基本式

プリフォーム重量(g) = 容量(mL) × 重量係数(g/mL)

重量係数: 超軽量0.040 / 標準0.056 / 中厚0.062 / 耐圧0.070 / 耐熱0.075

月間樹脂使用量(t) = 重量(g) × 月産数量(本) / 10⁶

CO2排出量(t) = 樹脂使用量(t) × PET製造原単位(バージン2.15 / 再生0.5 t-CO2/t)

500mLボトルで超軽量20g・標準28g・中厚31g・耐圧35g・耐熱38g。月産500万本・標準品なら月140t樹脂を使用、バージンPETで301 t-CO2/月、再生50%配合で188 t-CO2/月まで削減可能です。1g軽量化=年間で数億円の樹脂コスト削減+相当量のCO2削減を実現できる、飲料業界の重要指標です。

用途別 プリフォーム重量早見表

飲料メーカ別 500mL軽量化競争史

PETプリフォーム重量の詳しい解説

PETプリフォーム(Preform)は「試験管型の樹脂中間成型品」で、これを二軸延伸ブロー成形(SBM: Stretch Blow Molding)することで最終的なPETボトルが完成します。プリフォーム重量=樹脂使用量とほぼ等価であり、飲料メーカ・プリフォームメーカ・充填業者の三者にとってコストとCO2排出の直接指標として重要視されます。

PET樹脂の主原料はテレフタル酸(PTA)とエチレングリコール(MEG)で、いずれも石油由来。バージン原料からの製造には約2.15 t-CO2/tのGHG排出が発生します(サプライチェーン全体)。近年は再生PET(rPET)への切替が急速に進み、機械リサイクルで0.5 t-CO2/t、ケミカルリサイクルで0.8-1.2 t-CO2/tと、バージン比で50-75%のCO2削減が実現できます。

飲料業界の「1g軽量化競争」は経済とCO2の両面で巨大な効果を持ちます。月産1億本規模の大手メーカで500mLボトルを1g軽量化すると、月間100t=年間1200tの樹脂削減。樹脂単価180円/kgで年間2.16億円のコスト削減、CO2で年間2580 t-CO2削減となります。この規模感が、2000年代から現在まで続く飲料業界のR&D競争を牽引しています。

2005年に日本コカ・コーラが投入した「いろはす」は、それまで35g前後だった500mLミネラルウォーターボトルを一気に18gまで軽量化。「絞れるボトル」として消費者にも新体験を提供し、業界に軽量化の潮流を作りました。現在では13g級の超薄肉ボトルも登場、ただし薄肉化には剛性・耐圧・充填ラインでの取扱性のトレードオフがあり、単純な最軽量化ではなく用途最適化が主流です。

耐圧設計はPETボトルの重要要素で、特に炭酸飲料は充填時4bar・輸送時5-6barのガス圧に耐える必要があります。ペタロイド底(花弁状の凸部)で応力を分散し、円筒側面の肉厚を確保することで薄肉化と耐圧を両立。ビール用ボトルはさらに厳しく、酸素透過率(OTR)を下げるためにMXD6・EVOHのバリアコーティング多層化が採用されます。

耐熱ホット飲料(65-85℃充填)にはHR-PET(Heat Resistant)グレードを使用し、二段延伸ブロー(結晶化促進)で耐熱性を確保。ネック部(口栓部)の白化結晶化処理により、キャップ締結時の熱変形を防止します。日本の緑茶ボトル・お茶シリーズはこの技術を早期に普及させ、世界標準となりました。

Bottle-to-Bottleリサイクル(B2B)は「使用済みボトルから再び食品接触可能なボトルを作る循環」で、EU RED III指令(2030年30%再生プラ義務化)や日本経産省の政策で急速に拡大中。日本国内は既に55%程度が使用済みPETから再生されており、コカ・コーラ・サントリー・伊藤園・キリン等の大手が2030年目標60-100%を掲げています。

軽量化技術と製造プロセス

射出成形→二軸延伸ブロー成形(SBM)

プリフォーム製造は射出成形機(Injection Molding)で試験管型の樹脂中間品を製造、これをブロー成形機(Blow Molding)で加熱→延伸→ボトル形状に膨らませる2段プロセス。1段式(射出ブロー、IBM)と2段式(ISBM/SBM)があり、大量生産は分離型のSBMが主流です。

NNPB(狭ネック押込成形)

プリフォームのネック部(口栓部)を狭くし、樹脂使用量を削減する技術。従来PCO1810→PCO1881規格へ移行し、キャップ側と併せて1本あたり2-3g削減。世界標準として2010年代に急速普及しました。

薄肉化の限界と工夫

薄肉化=応力集中による破裂リスク。対策として①ペタロイド底の最適化、②肩部・肉厚勾配の設計、③高分子量PET樹脂の採用、④サポート枠(SIDEL/KRONES等の充填ライン改良)で対応。理論下限は500mLで12g級と言われます。

再生PET(rPET)配合技術

機械リサイクル(粉砕→洗浄→ペレット化)と、ケミカルリサイクル(解重合→再合成)の2ルート。機械rPETは黄色みが強く、100%配合は色調・強度に課題。ケミカルrPETはバージン品同等の透明性・強度で、コスト2-3倍だが2030年代の主流と目されます。

バイオPET

MEG部分(30%)をサトウキビ・トウモロコシ由来のバイオエタノールから製造。コカ・コーラの「PlantBottle」が代表例、Bio-PTA(70%部分)の商用化も進み、100%バイオPETが2026-2028年頃に量産化予定です。

業界・現場での使い方

ケーススタディ：現場での実務計算

ケース1：ミネラルウォーターの軽量化ROI

• 500mLミネラルウォーター、月産1億本(大手飲料)
• 従来22g→軽量化案18g(4g削減)
• 月間樹脂削減:100億g × 4/22 = 400t/月削減
• 年間コスト:4800t × 180円/kg = 8.64億円/年削減
• CO2:4800t × 2.15 = 10,320 t-CO2/年削減
• 金型改修費5億円は1年未満で回収可能

ケース2:炭酸飲料の耐圧設計変更

• 500mLコーラ、従来35g→軽量化案32g(3g削減)
• 月産5000万本、樹脂削減:150t/月
• 年間CO2:1800t × 2.15 = 3870 t-CO2/年削減
• ただしペタロイド底再設計・充填ライン調整で1年間のR&D期間
• 耐圧試験(5.5bar・24時間)クリア確認が必須

ケース3:rPET50%配合への切替

• 500mLお茶、月産2億本、標準28g/本
• 月間樹脂使用量:5600t
• バージン100%時CO2:5600 × 2.15 = 12,040 t-CO2/月
• rPET50%配合時:5600 × (2.15×0.5 + 0.5×0.5) = 7,420 t-CO2/月
• 年間CO2削減:55,440 t-CO2/年、rPET単価差 +30-50円/kgで年16.8-28億円コスト増
• ESG投資・ブランド価値・炭素税リスク対応でネットプラス

ケース4:2Lボトルの薄肉化

• 2L PET(お茶・水)、従来55g→薄肉化案45g
• 月産1000万本 × 10g削減 = 100t/月
• 年間コスト:1200t × 180円/kg = 2.16億円/年
• ただし1本重量2kgの内容物+ボトルで剛性懸念、店頭陳列テスト必須

ケース5:ホット飲料の耐熱設計

• 350mLホット緑茶(85℃充填)、耐熱PET使用
• プリフォーム約28g(標準品より30%重い)
• ネック結晶化処理(白化)によりキャップ耐熱性確保
• 月産1億本で樹脂2800t/月、CO2 6020t-CO2/月
• アルミ缶・紙容器との代替検討も並行実施

よくある間違い・注意点

• 薄肉軽量化の過度な追求 — 充填時圧力・輸送時振動に耐えず変形。剛性・耐圧・落下強度の実物試験で確認要。理論下限12g/500mLは達成可能でも汎用化は難しい水準。
• 炭酸ガス圧の未考慮 — 充填時4bar・輸送時温度上昇で5-6bar発生。標準品(28g)を炭酸飲料に転用すると膨張・破裂リスク。ペタロイド底+耐圧設計が必須。
• 耐熱グレードとの混同 — ホット充填(85℃)対応のHR-PETは標準品と異なる樹脂特性・成形条件。誤って標準品に熱充填すると変形・白化事故が発生。
• rPET配合率と品質のトレードオフ無視 — 機械リサイクルrPET高配合は色調(黄変)・強度・成形性に影響。100%配合は限定的用途(色付きボトル・厚肉品)に留まる。
• 樹脂単価変動リスク見落とし — PET樹脂は原油価格連動で年間20-30%変動あり得る。長期契約か複数調達先確保が経営リスク管理として必須。
• CO2計算での再生原単位混同 — 機械rPET(0.5)、ケミカルrPET(0.8-1.2)、バージン(2.15)で原単位が異なる。IPCC/GHGプロトコル準拠の計算方法を明記してSCOPE3報告に。
• キャップ・ラベル重量無視 — ボトル本体軽量化はキャップ(2-4g)・ラベル(0.5-1g)の総合最適化と併せて評価。全体最適から見ると軽量化寄与度が変わる。
• 使用済みPETの回収率過大評価 — 日本の回収率は約89%(2023)、リサイクル率85%と世界トップだが、地域・回収チャネルで差あり。B2B原料確保には安定回収スキームが必要。

関連する規格・法規

• JIS S 2019「飲料用PETボトル」— 寸法・容量・強度の基本仕様。
• JIS Z 0308「包装貨物−性能試験方法」— 落下・振動・圧縮試験。
• 食品衛生法・容器包装規格— 食品接触材の衛生基準。PET樹脂添加剤・rPETの規制。
• 容器包装リサイクル法(容リ法)— PET容器の分別排出・回収・再商品化義務。
• プラスチック資源循環促進法(2022施行)— 使用済みプラの資源循環促進。
• PETボトルリサイクル推進協議会「自主行動計画」— 業界の再生率・軽量化目標。
• ISO 18604「包装−リサイクル可能性の要求事項」— 国際的なリサイクル設計基準。
• EU REDIII指令(2030年30%再生プラ義務化)— EU域内販売品のrPET配合義務。
• GHGプロトコル・IPCC LCA— CO2排出量計算の国際標準。

※本ツールは業界公表資料・慣行に基づく参考計算です。実際の製品設計・製造・LCA報告は最新の規格・原単位テーブル(3EIDG等)・所轄官庁・専門家の判断に従ってください。CO2原単位は年ごとに更新されるため、最新版を確認してください。

rPET比率別 CO2削減効果

大手飲料メーカのrPET目標

• コカ・コーラ：2030年までに全PETをrPET化(World Without Waste計画)
• サントリー：2030年までにグローバルで100%rPET/バイオPET
• キリン：2027年までに国内主要製品50%以上rPET化
• 伊藤園：2030年までにrPET比率100%目標
• アサヒ飲料：2030年までに国内PET製品を100%グリーン素材化

よくある質問（FAQ）

関連計算ツール

用語集

PET(ポリエチレンテレフタレート)

飲料ボトル・繊維(ポリエステル)等に使う汎用エステル樹脂。透明・軽量・耐衝撃性が特徴。

プリフォーム

試験管型のPET中間成型品。射出成形で製造、後工程のブロー成形でボトル化。

SBM(二軸延伸ブロー成形)

プリフォームを加熱→延伸→膨張させてボトル形状に成形するプロセス。

ペタロイド底

PETボトルの底部の花弁状凸構造。応力分散と自立性の両立に貢献。

NNPB(狭ネック押込成形)

PCO1810→PCO1881規格への移行で、ネック部樹脂を削減する技術。

HR-PET(耐熱PET)

85℃ホット充填に対応したPETグレード。ネック結晶化処理で耐熱性確保。

rPET(再生PET)

使用済みPETボトルから再生された樹脂。機械/ケミカル2方式あり。

Bottle-to-Bottle(B2B)

使用済みボトル→再びボトルへの水平リサイクルループ。

機械リサイクル

粉砕→洗浄→ペレット化の物理的リサイクル。低コストだが色調・強度に制約。

ケミカルリサイクル

解重合→再合成で分子レベルまで戻すリサイクル。バージン同等品質。

バイオPET

植物由来原料(サトウキビ由来MEG等)を含むPET樹脂。カーボンニュートラル寄与。

PTA・MEG

PET原料。テレフタル酸(70%)とエチレングリコール(30%)。

OTR(酸素透過率)

ボトル1本1日あたりの酸素透過量。ビール等でバリアコーティングが必要。

Scope3排出量

GHGプロトコル分類で、企業のサプライチェーン全体の間接排出。原料由来PETは主要項目。

LCA(ライフサイクルアセスメント)

製品の全ライフサイクルの環境影響を定量評価する手法。

まとめ・実務ポイント

PETプリフォーム重量は「樹脂使用量とCO2排出の直接指標」で、飲料業界の軽量化競争・脱炭素競争の中核テーマです。ボトル容量・グレード・耐圧要件の3変数で目安値が決まり、月産数量とrPET比率でコスト・CO2インパクトが試算できます。

1g軽量化=月産1億本規模で年2億円・年2500 t-CO2削減という巨大インパクトが、2000年代からの継続的なR&D投資を支えてきました。現在はさらにrPET50-100%配合、バイオPET、B2B循環設計が加わり、単純な軽量化から総合的なパッケージ最適化へシフトしています。

本ツールで軽量化・rPET配合のコスト・CO2試算を行い、経営判断・ESG開示・環境部門の提案資料として活用してください。実際の製品設計・LCA報告は最新原単位テーブル・専門家判断のうえ実施ください。

参考文献・公的リソース

• PETボトルリサイクル推進協議会「統計・自主行動計画」petbottle-rec.gr.jp
• 日本産業標準調査会「JIS S 2019 飲料用PETボトル」jisc.go.jp
• 経済産業省「プラスチック資源循環政策」meti.go.jp
• 環境省「プラスチック資源循環促進法」env.go.jp
• 厚生労働省「食品衛生法・容器包装規格」mhlw.go.jp
• 3EID・国立環境研究所「CO2排出原単位DB」cger.nies.go.jp
• WBCSD「GHG Protocol」ghgprotocol.org
• コカ・コーラ「World Without Waste計画」coca-colacompany.com