JP2007521991A - ２つ又はそれ以上の材料で作成されるプリフォーム及びこれを得る方法 - Google Patents

Abstract

２つの異なる材料で作成されるプリフォームの作成方法、ここで第一の材料（４）及び第二の材料（２２）が同軸でない中心軸を有するノズルで射出される。好ましくは、プリフォームは、第一の材料の側壁の中に第二の材料の包摂を含む。その新規プリフォームは、好ましくは底領域（１ｃ）及び側壁領域（１ｂ）を含み、底領域は、もっぱら第一の材料で作成され、かつ側壁領域は、第二の材料（２２）により満たされる少なくとも１つの容積（１４）を除いて、全般的に第一の材料（４）で作成される。

Description

本発明は、射出吹込み成型分野の改良に関するものであり、特に、瓶類（及び一般的には、いずれかの中空物品）に吹込み成型するのに好適な新規プリフォーム、これらのプリフォームの製造方法、及びこれらのプリフォームを吹込み成型することにより得られる物品に関する。本発明の方法は、２つ（又はそれ以上）の材料を使用して、複合プリフォームを形成する。好ましい実施形態では、使用される２つの材料は、異なる色を有して、得られる瓶は多色効果を示す。

射出吹込み成型及びその変異型である射出延伸吹込み成型は、瓶などの高品質中空物品を工業規模で製造するのに普通に使用されている。プロセスの第一工程において、溶融プラスチック材料が、内側コアロッドとプリフォーム金型により形成される金型空洞の中へ射出されて、「プリフォーム」と呼ばれる「試験管」形状の中間体を形成する。次に、プリフォーム金型が開放され、成形されたプリフォームが、吹込み成型又は延伸吹込み成型される。

射出吹込み成型プロセスでは、成形されたプリフォームを支持するコアロッドは、所望の中空物品の形状を有する瓶吹込み金型へ直ちに移動される。コアロッド内の弁を通過する空気が、熱いプリフォームをインフレートさせ、後者が膨張して瓶吹込み金型の形体をとる。所望の瓶は、扱うのに十分に冷たくなった後で吹込み金型から取り出されると、使用の準備が整っている（通常、その部品は、約２４時間冷まされる）。射出吹込み成型プロセスに関する更なる情報は、一般的な教科書から、例えば「ワィリーの包装技術についての百科事典（The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology）」第二版（１９９７年）、ワィリー・インターサイエンス・パブリケーション（Wiley-Interscience Publication）刊から入手することができる（特に８７頁参照）。

射出「延伸吹込み成型」（二軸方向吹込み成型と呼ばれることもある）プロセスにおいては、プリフォームは、吹込み成型された瓶の側壁の二軸分子配列が達成されるように、インフレート可能になるのに十分に暖かい温度に注意深く調質される。比較的強い空気圧と通常は延伸ロッドが使用されて、プリフォームを軸線（縦）方向に延伸する。従来型の射出吹込み成型により得られる瓶と異なり、延伸吹込み成型により得られる瓶は、プリフォームよりも著しく長い。ＰＥＴ、ＰＰ、及びＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）が、延伸吹込み成型プロセス用の選択材料である。射出延伸吹込み成型の異なる方法が、例えば一工程、二工程（「再加熱及び吹込み」とも呼ばれる）がある。射出延伸吹込み成型プロセスに関する更なる情報は、一般的な教科書から、例えば「ワィリーの包装技術についての百科事典（The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology）」第二版（１９９７年）、ワィリー・インターサイエンス・パブリケーション（Wiley-Interscience Publication）刊から入手することができる（特に８７〜８９頁参照）。

射出吹込み成型は、正確な首部仕上げを有する比較的小さな形状の物品を作成するのに通常は用いられ、化粧品又は製薬業界用の比較的高価な瓶を製造するのに一般に使用されている。射出延伸吹込み成型は、ソーダ水業界の飲料容器などのより大きい物品の製造に通常使用されるが、いつもそうである訳ではない。

異なって明示されない限り、用語「射出吹込み成型」は、以降において、射出吹込み成型及び射出延伸吹込み成型プロセスの両方を示すのに用いられる。

押出し吹込み成型と射出吹込み成型は、異なるプロセスである。押出し吹込み成型においては、溶融プラスチックが、（通常は連続的に）押し出されて、端部開放の連続チューブを形成する。押し出されたプラスチックが規則的な間隔で切断され、切断片が直ちに吹込み成型されて物品を形成する。押出し吹込み成型プロセスでは、溶融プラスチック材料は、プリフォームを形成するコア材料の回りで予備成形されない。押出し吹込み成型により生産された物品の最終形状は、射出吹込み成型によって得られるものよりも正確さが少なく、及び制御可能性が少ない。押出し吹込み成型の更なる詳細は、一般包装教科書で、例えば上で引用した「ワィリーの包装技術についての百科事典（The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology）」の特に８３〜８６頁で入手することができる。押出し吹込み成型は、審美的又は改良された物理（バリア）特性を求めて、多層を有する積層又は共押出し瓶を得るように用いられてもよい。

従来の射出吹込み成型は、正確な形状を有する良品質の瓶を提供するが、これらの瓶は通常、単一の材料で作成されて一色しか有さない（例えば米国特許ＵＳ４，９８８，４７７を参照すると、均質色のポリエステル容器を生産する方法が開示されており、そこでは、粒状ＰＥＴ供給材が色素組成物と混合される）。

ラベル、エッチング、又は彫刻による瓶の更なる装飾は、複雑な形状を有する瓶については常に可能ではなく、コスト高のおそれもある。ＰＣＴ国際公開許ＷＯ９７／２１５３９において、射出吹込み成型された瓶の外観を改善することが、２つの異なる色の材料を使用して瓶を製造することにより試みられた。ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９７／２１５３９の方法では、異なる色の材料が、従来型の射出金型空洞の供給ゲートを通って連続して射出される。ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９７／２１５３９によれば、射出される材料の量、それらの射出速度、及び射出温度などの様々な操作パラメータを注意深く制御することにより、材料の層状分布が達成可能である。しかしながら、これらのパラメータを制御することは困難であり、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９７／２１５３９の図８に示されるように、層間の境界が不正確であって、その方法は、再現可能な装飾特徴を有するプリフォームの製造には適合されていない。また、このシステムは、（瓶の軸線を縦軸にとって）異なる色の材料からなる水平の重ねておかれる層を有する瓶を形成することだけを可能にする。

米国特許出願番号ＵＳ２００２／００５８１１４Ａ１は、少なくとも二色付きのプリフォームを得る方法を開示する。この方法においては、最初に、円筒形の窪みを提供するベースプリフォームが、ベースプリフォームの底領域にある射出点から第一の材料を射出することにより形成される。ベースプリフォームは、第二の金型に移動されて、再びベースプリフォームの底領域にある射出点から第二の材料を射出することにより、窪みが満たされる。その方法が繰り返されて、多色プリフォームを得ることができる。異なる色の材料は、水平方向に重ね合わされる層として分配され、その方法が繰り返されて、多色プリフォームを得ることができる。プリフォームの中心軸が縦軸にとられる時、異なる色の材料は、水平方向に重ねておかれた層として分布している。第一の材料用のノズルの中心軸と第二の材料の中心軸は、この文献では同軸である。本発明においては、ノズルの中心軸が同軸である必要はなく、同軸でないノズルが使用される時に、新規プリフォームが獲得可能であると見出された。

欧州特許ＥＰ１，１８０，４２４Ａ１は、毛髪染料の放出などの特定の用途のための積層された可剥性内側相を有する瓶の生産方法を開示する。

プリフォーム内で異なる材料のより制御された分布を可能にする、例えば再現可能及び識別可能なデザイン又はロゴを得ることができるシステムを有することが望ましい。同時に、２つの材料間の結合が、十分に強固であり、プリフォームが吹込み成型される時、破壊しないものでなければならない。

本発明は、瓶類（及び一般的には、いずれかの中空物品）に吹込み成型するのに好適な新規プリフォーム、これらのプリフォームを製造するためのプロセス、及びこれらのプリフォームの吹込み成型により得られる物品（例えば瓶）を対象とし、その全ては特許請求の範囲にて定義されるようなものとする。本発明のプリフォームは、少なくとも第一の材料及び第一の材料と異なる第二の材料で作成される。

本発明のプリフォームを製造するプロセスは、連続する工程の：
ｉ）第一の中心軸を有する第一の射出ノズルを通して第一の材料をプリフォーム空洞の中に射出成形することにより未完成プリフォームを形成する工程であって、前記プリフォーム空洞は内側コアロッドとプリフォーム金型の間の空間により形成され、前記プリフォーム空洞は、第一の材料が全て前記プリフォーム空洞の中へ射出された後で、未完成プリフォームの少なくとも１つの容積が空で残されるように構成されている、未完成プリフォームを形成する工程と、
ｉｉ）第二の中心軸を有する第二の射出ノズルを通して第二の材料を空容積の中に射出する工程とを含み、
第一の中心軸と第二の中心軸が同軸でないことを特徴とするものである。

本発明はまた、底領域及び側壁領域を含む新規プリフォームを対象とし、底領域がもっぱら第一の材料で作成され、かつ側壁領域が、第二の材料により満たされる少なくとも１つの容積を除いて、全般的に第一の材料で作成されることを特徴とする。例えば、第一の材料は、プリフォームの底領域内に射出できるが、第二の材料は、プリフォームの側壁領域に射出できる。

次に、プリフォームは、従来の吹込み成型又は延伸吹込み成型技法により吹込み成型できる。

本発明のこれら及びその他の特徴、態様、及び利点は、本開示を読むことにより当業者に明らかになる。

本明細書は、本発明を特に指摘し明確に請求する請求項をもって結論とするが、本発明は、好ましい実施形態の説明を添付図面と併せ読むことでよりよく理解されると考えられ、添付図面において、同様の参照番号は同様の要素を特定する。

本明細書は、本発明を特に指摘し明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本発明の範囲内の好ましい実施形態を更に説明及び例証する次の説明並びに実施例から、本発明がよりよく理解されると考える。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明の多くの変形形態が可能であるので、これらの実施例は、単に例証を目的として与えるものにすぎず、本発明を制限するものとして解釈すべきではない。

引用した参照文献は全て、それらの全体を参考として本明細書に組み込む。いかなる参照文献の引用も、特許請求する本発明に対する従来技術としての有用性の決定に関する容認ではない。

本明細書において、「含む」とは、他の工程及び他の成分が追加可能であることを意味する。この用語は、「から成る」及び「から本質的に成る」という用語を包含する。

本明細書で使用する時、用語「瓶」は、吹込み成型により得られるいずれかの中空物品を指す。本発明の瓶は、好ましくは、液体、固体、又は半固体など、いかなる種類の物質にも容器として使用するのに好適である。用語「瓶」とは、物品に対して特定の意図された使用法を意味するものではない。例えば、本明細書で使用する時、用語「瓶」は、美容製品（例えば、シャンプー、クリームなど）、食用製品（例えば、ミルク、ソフトドリンク、香辛料など）、化学製品その他を入れることになっている、物品を包含する。

本明細書で使用する時、用語「プリフォーム」は、コアロッドとプリフォーム金型の間の空洞にプラスチック材料を射出成形することにより得られる「試験管」形状の中間体を指し、（延伸）吹込み成型されて瓶になることになっている。吹込み成型プロセスの間に、プリフォームの首部は実質的に変化しないままであるが、プリフォームの残部はかなり膨張する。プリフォームは、「パリソン」と不適切に呼ばれることもあるが、この用語は、押出しプロセスの間に形成される押し出されたチューブ状中間体のために残しておかれるべきである。プリフォームの断面は、所望の最終瓶形状によって、円筒形、又は非円筒形であっても、例えば楕円、丸み付き正方形／長方形、三角形、非対称形などであってもよい。

用語「射出ノズルの中心軸」は、前記射出ノズルの中心を貫いて走る軸線を指す。

材料の「射出点」という用語は、材料がノズルからこれを通って金型内へ射出された完成プリフォームの領域を指す。射出点は、通常は、しかし必ずではないが、円形であり、並びに通常は円形のわずかなざらざら感の存在により、完成されたプリフォーム内で及び吹込み成型された物品においてでさえ明瞭に認識可能である。

本明細書で使用する時、用語「プリフォームの首部領域」は、吹込みプロセスの間に延伸されない及び瓶の蓋が通常これに取り付けられるプリフォームの上部を指す。首部領域は、プリフォームの口を含む。

本明細書で使用する時、用語「プリフォームの底領域」は、首部領域に直接対向し及び一定の断面を有さないプリフォームの部分を指す。

用語「プリフォームの側壁領域」は、実質的に一定の断面を有する、首部領域と底領域の間のプリフォームの部分を指す。

図１は、単一材料で作成されたプリフォーム（１）を示し、首部領域（１ａ）、側壁領域（１ｂ）、及び底領域（１ｃ）を表示している。

本明細書で使用する時、用語「未完成プリフォーム」は、部分的にだけ形成された、及びプリフォームが瓶に吹き込まれる前に少なくとも１つの他の材料により引き続いて満たされてもよい少なくとも１つの空容積を有する、プリフォームを示す。空容積は、プリフォーム壁の全厚さを貫いて延びてもよいが（この場合、穴と呼ぶことができる）、壁の全厚さを貫いては延びないことが好ましく、この場合、窪みと呼ぶことができる。

図２及び図３を参照して、本発明の方法の実施形態をこれから説明する。この実施形態では、溶融プラスチック材料を射出してプリフォームを形成することとプリフォームの（延伸）吹込み成型は、別々の機械で実施される。

第一の射出ステーション（２）において、第一の溶融プラスチック材料（４）が、射出ノズル（６）を通して第一の金型空洞（８）の中へ射出される。この金型空洞（８）は、第一のプリフォーム金型（１０）により外側を限定され、プリフォーム金型の内側で中心に置かれた内側円筒形コアロッド（１２）により内側を限定される。第一の射出ノズルは、中心軸を有しており（図形の明瞭化のためにこの図には表さない）、この例では、円筒形コアロッドと同軸である。この第一の金型空洞は、第一の材料が完全に射出された後で、得られたプリフォーム（１５）内に少なくとも１つの容積（１４）を空で残すように適合されている。少なくとも１つの空容積を有するこのプリフォームは、本明細書で「未完成」プリフォーム（１５）と呼ばれる。

第一の材料が完全に射出された後で、得られたプリフォーム内に少なくとも１つの容積（１４）を空で残すように適合された第一の金型空洞を得るために、様々な解決策を用いることができる。例えば、図２に示すように、第一のプリフォーム金型の内側は、（ステンレス鋼であってもよい）金型材料の１つ（又はそれ以上）の突出する容積を有して、これが刻印により１つ（又はそれ以上）の対応する空容積を得られた未完成プリフォーム（１５）内に残してもよい。第一のプラスチック材料が十分に冷却されて固化すると、次に、第一のプリフォーム金型は開放されてもよい。コアロッドとその上に座る未完成プリフォーム（１５）は、第二の射出ステーション（１６）まで回転されてもよい。

第二の射出ステーション（１６）は、内側コアロッド（１２）と第二のプリフォーム金型（２０）の間の空間により形成される第二のプリフォーム空洞（１８）を含んでもよく、前記第二のプリフォーム空洞は、第二の溶融材料を射出成形して、前記少なくとも１つの空容積（１４）を満たすことができるように適合されている。第二のプリフォーム金型（２０）の閉止の後で、第二の材料（２２）が、溶融状態で第二の中心軸を有する異なる射出ノズル（２４）を通って空容積（１４）の中へ射出されて、未完成プリフォーム（１５）を（少なくとも部分的に）完成させる。第一の射出ノズルの中心軸と第二の射出ノズルの中心軸は、同軸ではない。

好ましくは、第二の材料の射出時における第一及び第二の材料それぞれの温度が、材料の有効な結合に導く。これは、簡単な繰返し実験により容易に決定可能である。

（図示しない）別の実施形態では、第一及び第二の射出工程は、同一プリフォーム金型内で実施されてもよく、前記プリフォーム金型が、第二の材料により占められる１つ以上の空容積を第一の溶融材料の射出の間に閉めきる移動要素を備えて、次に前記取外し可能要素が工程ｉｉ）の前に取り外され、その結果、前記第二の溶融材料が、取外し可能要素により以前占められていた少なくとも１つの空容積の中に射出可能になる。その時、第一及び第二の材料は、異なる中心軸を有する射出ノズルを通って射出されてもよい。通常は、異なる射出ノズルが使用され、そうでなければ、同一のノズルがプリフォームに対して移動可能でなければならない。金型移動要素が交換可能であってもよく、このようにして、同一射出機で様々な設計及び形状を得ることも考えられている。非移動性であるが交換可能なインサートを機械の金型空洞内で使用して、やはり射出機の多様性を増してもよいと考えられている。

図２の概略図では１つの空容積（１４）だけが示されているが、多ヘッド付きの射出ノズルを使用して、未完成プリフォーム中の幾つかの空容積が第二の材料により同時に満たされてもよいことが当業者には明らかである。歯ブラシのハンドル又は移動電話本体などの異なるプラスチック材料で作成される複合対象体を形成するために、多ヘッド付き射出ノズルを任意に備えた射出ステーションが、射出成形業界において通常的に使用されている。これらの射出ステーションは、上述のような第一及び／又は第二の射出ステーションとして役立つように本発明で使用のために、容易に適合可能である。

第二の材料（２２）は、第一の材料（４）と異なる。異なるということは、第一材料の組成が、第二材料の組成と全く同じではないことを意味する。特に、第一及び第二の材料は、異なる視覚印象を有することが好ましい。例えば、第一及び第二の材料は、異なる顔料を含有してもよく、又は１つの材料が色無しであって他方の材料が顔料を含んでもよい。

しかしながら、第一の材料及び第二の材料が類似物理特性を有し、その結果、射出された時に第二の材料が第一の材料に適切に「溶接」され、続いて吹き込み時にプリフォームが裂ける傾向がないこともまた好ましい。したがって、第一及び第二の材料は、好ましくは同一プラスチックタイプのものである。第一及び第二の材料として使用可能な普通熱可塑性材料の非限定的な例には：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、グリコール修飾されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、グリコール修飾されたポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴＧ）、酸修飾されたポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴＡ）、ビスフェノール−Ａポリカーボネート、ポリエステル類のビスフェノール−Ａポリカーボネートとのブレンド、ポリエステル系エラストマー類、ポリエチレン（低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、及び高密度ポリエチレンを包含）、エチレンプロピレン、共重合体樹脂、エチレンビニルアセテート共重合体樹脂、その他のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、アイオノマー樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、その他の合成樹脂、及びこれらの共重合体類がある。

好ましい材料は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、グリコール修飾されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、グリコール修飾されたポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴＧ）、酸修飾されたポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴＡ）、ビスフェノール−Ａポリカーボネート、ポリエステル類のビスフェノール−Ａポリカーボネートとのブレンド、ポリエステル系エラストマー類、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及びこれらの混合物である。

更により好ましいポリマーは、特にプリフォームが延伸吹込み成型される時、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、グリコール修飾されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、グリコール修飾されたポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴＧ）、酸修飾されたポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴＡ）、ビスフェノール−Ａポリカーボネート、ポリエステル類のビスフェノール−Ａポリカーボネートとのブレンド、及びこれらの混合物である。

異なるタイプのプラスチック材料を使用する時、これらは、可能な限り相溶性があるのが好ましい。英国特許ＧＢ２，１９１，１４５は、図７で、（射出ではなく）押出し関連の普通プラスチック材料についての相溶性の表を提示する。しかしながら、この表は、本発明の材料を選択するのにも有用であり得ると考えられている。ＰＥＴＧは、溶接線（材料間の境界）の強度の点で優れた結果をもたらすことが判明している。

最良の結果を得るために、特に材料間の可能な最善の結合力を得るために、空容積がプリフォームの全厚さを貫いて延びないことが、言い換えれば、空容積が窪みを形成することが好ましい。好ましくは、この窪みは、プリフォームの外面にある。好ましくは、第一の材料が、プリフォームの底領域に射出されて、プリフォームの側壁領域の外面上に窪みを有する未完成プリフォームを作り、かつ第二の材料が、プリフォームの側壁のどこかに射出され、前記窪みを満たしてプリフォームを完成する。その時、プリフォームの底領域は、好ましくはもっぱら第一の材料で作成される。

プリフォームは、第二の材料の射出の後で完全に完成することもあるが、第二の材料の射出の後では部分的に完成するだけであってもよく、例えば実施形態によっては、第三又はそれ以上の材料が残る空容積の中に更に射出されることも考えられている。

図２の実施形態に戻って、第二の材料が射出されてプリフォームが完成された後、第二のプリフォーム金型（２０）が開放されて、完成したプリフォーム（２６）がその上に座るコアロッド（１２）が取外しセクション（２８）へ回転され、ここで完成したプリフォームがコアロッド（１２）から安全に取り外される。コアロッドは、第一のプリフォーム金型へ回し戻されて、新しいサイクルを開始してもよい。

完成したプリフォームは、今や、（延伸）吹込み成型されて、瓶を形成することができる。当然、完成したプリフォームは、同一製造場所で（延伸）吹込み成型可能であり、又は貯蔵した後でまとめて吹込み成型専門場所に輸送することも可能である。普通プリフォーム用の標準的な延伸吹込み成型プロセスが用いられてもよい。例えば、図３に示すように、完成したプリフォーム（２６）は、プリフォームコンベア（３０）上に置かれて、より延伸性にするために加熱ユニット（３２）により再加熱され、次いで吹込み金型空洞（３６）内の従来型延伸ロッド（３４）上に置かれてもよい。延伸ロッド内の弁を通る圧縮空気（又は他のガス）のインフレートと延伸ロッド（３４）そのものの同時作用が、プリフォーム本体をプリフォーム金型の内側で延伸する。次に、吹込み金型が開放されて、仕上った瓶（３８）が排出される。標準的な非延伸吹込み成型プロセスもまた、使用されることもある。

図４は、図２、図３で説明されたプロセスに類似するがより自動的な４工程プロセスを示す。このプロセスでは、第一の射出及び第二の射出工程は、図２で説明されたものと類似の方法により、類似射出ステーション（２、１６）で実施されてもよい。完成したプリフォーム（２６）は、次に、コアロッド上に座っている間に、第二の射出ステーションの後の吹込み金型ステーション（４０）へ直接回転されてもよい。次に、圧縮空気又は別のガスが、コアロッド（１２）内の１つ以上の弁を通って、プリフォーム本体をインフレートしてもよく、その結果、プリフォームが吹込み金型（３６）の形状をとる。別の方法としては、この段階において、コアロッド（１２）が引き込まれて、延伸吹込み成型をするように適合された延伸ロッドが、プリフォームの中へその首部を通して挿入されてもよい。

次に、吹込み金型が開放されて、仕上った瓶（３８）が排出ステーション（４２）で排出されてもよい。次に、コアロッドが、第一の射出ステーション（２）へ回し戻されてもよく、新しいサイクルが開始可能になる。もちろん、射出工程、吹込み工程、及び排出工程が、異なるプリフォーム／瓶で同時に行われ得るように、この機械は、４つまでのコアロッドを備えてもよい。

図５は、本発明を例証する４工程プロセスの別の例である。このプロセスでは、第二の射出ステーション（１６）の後で得られる完成したプリフォーム（２６）は、ヒータ（４６）を備える調質ステーション（４４）へ回転され、ここで完成したプリフォームが、吹込み成型及び排出ステーション（４８）での吹込み成型段階の前に再加熱される。最後に、仕上った瓶（３８）が、吹込み金型（４０）から排出される。

図４及び図５のプロセスは、プリフォームが仕上り製品に直ちに変形されるので有利である。しかしながら、これらのプロセスに使用される機械は、射出及び吹込み成型工程が異なる機械で実施される図２〜図３で説明されたような２工程プロセスに使用できる機械よりも複雑である。

本明細書に例示された本発明の実施形態は、２つの材料で作成されるプロセス及びプリフォームを説明しているが、３つ又はそれ以上の材料の組合せも本発明の範囲内で考えられている。例えば、第三又はそれ以上の射出ステーションが、本明細書で開示されたプロセスに加えられてもよい。

完成したプリフォーム内の第一及び第二の材料の分布は、使用されるプリフォーム金型の形状によってよく制御することができ、かつ得られるプリフォームは、高度に一貫して再生産できる。その上、第一と第二の材料の間の境界は、正確である。この結果は、従来技術文書のＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９７／２１５３９にて開示されているプロセスによっては得られなかったものであり、かつ特許請求されたプロセスによって得られるプリフォームは、新規と考えられる。

上の説明の好ましいプロセス以外のプロセスが、これらの新規プリフォームを得るために使用されてもよい。例えば、単一の第一材料で作成される従来型の完成（完全に形成された）プリフォームが、従来手段により形成されてもよい。次に、このプリフォームの１つ以上の選定容積がプリフォームから削られて、未完成プリフォームを形成してもよく、次いで、同一又は異なる射出金型を使用して第二の材料を空容積の中に射出成形することにより、この未完成プリフォームが完成されてもよい。

未完成プリフォームが更なる射出のために第一の金型に戻される場合、これにより、２つの射出成形ステーションの必要性がなくなる。第二のノズルを通す第二の材料の射出により、機械のコストが増大されることがあるが、特に図６〜図１１に示されるように瓶の側壁上に包摂を得るのに、第二の材料中への第一の材料の分布について、より大きな選択が可能になる。第二の材料の射出用に第二の金型を使用することも可能である。

本発明によれば、第一の材料及び第二の材料は、図６〜図１１に示されるように、相互に対して様々な形状及び形態で分布することができる。例えば、第二の材料がとり得る形状は、正方形、長方形、丸隅付き長方形、円又は楕円、文字、言葉などを包含する。

図６は、第一の材料（４）で作成された連続マトリックス中に第二の材料（２２）の複数の包摂を有する瓶の例を示す。

図７では、第二の材料（２２）により目盛りが形成されており、第二の材料が透明である場合、瓶内に残された内容物の比率をより厳密に読み取る助けになる。

図８は、ラベルの枠に使用することもできる広い色パネルを有する瓶を示す。

図９は、曲面状の瓶を示し、そこでは、ラベルを適用するのに通常手段の使用では難しい瓶の領域に第二の材料が分布されている。

図１０は、プリフォーム及び瓶が文字又はロゴをどのように示すことができるかを示す。

図１１は、第二の材料の幾つかのリングがプリフォームの側壁の外面に挿入されているプリフォームを示す。図示されたリングは、波形であるが、真直ぐにもすることができる。

図１２は、図６に示されるようなプリフォームの概略断面図である。

図１３は、図１１に示されるようなプリフォームの概略断面図である。

図１４は、図６及び図１２に示されるようなプリフォームを作成するのに有用な第一のプリフォーム金型の概略断面図であり、第一の材料が第一の金型空洞の中に完全に射出されている。この場合３つである空容積（１４）が、第一の材料の射出の後に、空で残される。第一のノズル（６）の第一の中心軸（５４）は、この場合内側コアロッド（１２）の中心軸と同軸であるが、このことは、本発明において常に必要なことではない。

図１５は、図６及び１２に示されるようなプリフォームを作成するのに有用な第一のプリフォーム金型の概略断面図であり、第二の材料が第二の金型空洞の中に完全に射出されている。本発明により、それぞれの第二の射出ノズル（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）の第二の中心軸（５６ａ、５６ｂ、５６ｃ）は、第一の射出ノズルの第一の中心軸（５４）と同軸でない。

図１６は、図１１及び図１３に示されるようなプリフォームを作成するのに有用な第一のプリフォーム金型の概略断面図であり、第一の材料が第一の金型空洞の中に完全に射出されている。

図１７は、図１１及び図１３に示されるようなプリフォームを作成するのに有用な第一のプリフォーム金型の概略断面図であり、第二の材料が第二の金型空洞の中に完全に射出されている。第一の射出ノズル（６）の第一の中心軸（５４）は、第二の射出ノズル（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）の第二の中心軸（５６ａ、５６ｂ、５６ｃ）のいずれかの中心軸と同軸でない。

本発明による方法は、２つ又はそれ以上の材料で作成されたプリフォーム及び瓶を生産するように適合されており、前記材料が正確にして再現可能な分布を瓶内で有する。所望の瓶の設計から始めて、必要なプリフォーム及び吹込み金型は、コンピュータシミュレーションを使用して、例えば有限要素解析（ＦＥＡ）ツールで設計可能である。図６〜図１１に示される瓶は、右手側に示されるプリフォームを吹き込むことにより得ることができる結果のタイプを例示する。

第一の材料の射出点（５０）と第二の材料の射出点（５２）は、好ましくはプリフォームの異なる領域にある。両材料について異なる射出点を有することによって、プリフォームの材料をより巧妙に分割することができ、例えば、図２に示すように、プリフォームの側壁中に第二の材料の包摂を得ることがこれにより可能になり、これは従来技術では開示されなかったことである。好ましくは、第一の材料の射出点（５０）及び第二の材料の射出点（５２）は両方とも、完成したプリフォームの表面にある。好ましくは、第一の材料の射出点（５０）と第二の材料の射出点（５２）は、互いに少なくとも５ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ離れている。図１２及び図１３は、第一の材料の射出点（５０）が完成したプリフォームの底領域にあり、かつ第二の材料の射出点（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）がプリフォームの側壁にあるプリフォームを示す。

第一及び第二の材料は、重ねておかれる水平の層内に分布しても、しなくてもよい。

上述したように、第二の材料は、壁の全厚さを貫いて延びても延びなくてもよいが、壁の全厚さを貫いて延びていないプリフォームの側壁領域内の窪みを満たすだけであるのが好ましい。

複合プリフォーム及び瓶は、それらの装飾機能に加えて、追加の機能を有することさえある：例えば、第一の材料（４）が不透明であるが第二の材料（２２）が透明の場合、ユーザーは、第二の材料を見通して、瓶を開放することなく、内容物のどれだけ多くが残されているか見ることができるであろう。

他の特別効果もまた、達成されてもよい。例えば、第一又は第二の材料が示温着色剤を含有し、前記示温着色剤を有して成型された瓶又はプリフォームの部分が、温度の変化に曝された時、色を変化させるようになっていてもよい。これらの色変化は、使用された着色剤によって、可逆性であっても、非可逆性であってもよい。

本発明による瓶は、悪質商業者に対する偽造対向手段としても有用であり得る。化粧品などの高価値商品の偽造は、深刻になりつつある問題であるが、２つの異なる色の材料を組み入れられた瓶を複製することは、偽造者にとってより困難になる。瓶がただ１つの全体色を有することが好ましい場合、別の可能性は、標準状態では同一色である第一及び第二の材料を使用するが、１つの材料中にＵＶ反応剤を添加することである。ＵＶ反応剤は、適切なＵＶランプにより照らされる時に光を放ち、ランプは、偽造紙幣の検知のために使用されるもののような手持ち式検知機にすることもできる。これにより、税関又は市場などの場所における偽造取り締まりが容易になるであろう。

図示される３つの領域（首部、側壁、及び底）を有する従来型プリフォームを示す図。 本発明による代表的な二射出工程プロセスを示す概略図。 図２のプロセスにより得られるプリフォームを吹込み成型（例えば、延伸吹込み成型）して瓶を作成することを示す概略図。 本発明による代表的な４工程の射出吹込み成型プロセスの概略図であり、射出及び吹込み成型工程が同一機械で実施される。 別の４工程の射出吹込み成型プロセスの概略図であり、調質ステーションを更に備え、続いて延伸吹込み成型ステーションがある。 ２つの図を示しており：右手側の図は、本発明により２つの材料で作成されるプリフォームの例であり；対応する左手側の図は、右手側のプリフォームを好適な金型内で吹込み成型することにより得ることができる瓶の例である。 ２つの図を示しており：右手側の図は、本発明により２つの材料で作成されるプリフォームの例であり；対応する左手側の図は、右手側のプリフォームを好適な金型内で吹込み成型することにより得ることができる瓶の例である。 ２つの図を示しており：右手側の図は、本発明により２つの材料で作成されるプリフォームの例であり；対応する左手側の図は、右手側のプリフォームを好適な金型内で吹込み成型することにより得ることができる瓶の例である。 ２つの図を示しており：右手側の図は、本発明により２つの材料で作成されるプリフォームの例であり；対応する左手側の図は、右手側のプリフォームを好適な金型内で吹込み成型することにより得ることができる瓶の例である。 ２つの図を示しており：右手側の図は、本発明により２つの材料で作成されるプリフォームの例であり；対応する左手側の図は、右手側のプリフォームを好適な金型内で吹込み成型することにより得ることができる瓶の例である。 ２つの図を示しており：右手側の図は、本発明により２つの材料で作成されるプリフォームの例であり；対応する左手側の図は、右手側のプリフォームを好適な金型内で吹込み成型することにより得ることができる瓶の例である。 図６に示されるようなプリフォームの概略断面図。 図１１に示されるようなプリフォームの概略断面図。 図６及び図１２に示されるようなプリフォームを作成するのに有用な第一のプリフォーム金型の概略断面図であり、第一の材料が第一の金型空洞の中に完全に射出されている。 図６及び１２に示されるようなプリフォームを作成するのに有用な第一のプリフォーム金型の概略断面図であり、第二の材料が第二の金型空洞の中に完全に射出されている。 図１１及び図１３に示されるようなプリフォームを作成するのに有用な第一のプリフォーム金型の概略断面図であり、第一の材料が第一の金型空洞の中に完全に射出されている。 図１１及び図１３に示されるようなプリフォームを作成するのに有用な第一のプリフォーム金型の概略断面図であり、第二の材料が第二の金型空洞の中に完全に射出されている。

Claims (10)

1. 瓶に吹込み成型するのに好適であり、かつ少なくとも第一の材料（４）及び前記第一の材料と異なる第二の材料（２２）で作成されるプリフォーム（２６）を製造するための方法であって、前記方法が連続する：
   ｉ）第一の中心軸（５４）を有する第一の射出ノズルを通して第一の材料（４）をプリフォーム空洞（８）の中へ射出成形することにより未完成プリフォーム（１５）を形成する工程であって、前記プリフォーム空洞（８）は内側コアロッド（１２）とプリフォーム金型（１０）の間の空間により形成され、前記プリフォーム空洞（８）は、前記第一の材料（４）が全て前記プリフォーム空洞（８）の中へ射出された後で、未完成プリフォーム（１５）の中に少なくとも１つの容積（１４）を空で残すように構成されているものである、未完成プリフォーム（１５）を形成する工程と、
   ｉｉ）第二の中心軸（５６）を有する第二の射出ノズル（２４）を通して前記第二の材料（２２）を前記空容積（１４）の中へ射出する工程とを含み、
   前記第一の中心軸と前記第二の中心軸が同軸でないことを特徴とする方法。
2. 少なくとも第一の材料及び前記第一の材料と異なる第二の材料（２２）で作成されるプリフォーム（２６）であって、前記プリフォームが請求項１の方法により得られるプリフォーム（２６）。
3. 前記第一の材料の射出点（５０）及び前記第二の材料の射出点（５２）が共に完成したプリフォームの表面にある、請求項２に記載のプリフォーム。
4. 前記第一の材料の前記射出点と前記第二の材料の前記射出点が、互いに少なくとも５ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ離れている、請求項２又は３に記載のプリフォーム。
5. 前記プリフォームが底領域（１ｃ）及び側壁領域（１ｂ）を含み、
   前記底領域が前記第一の材料でもっぱら作成され、かつ前記側壁領域が、前記第二の材料（２２）により満たされる少なくとも１つの容積（１４）を除いて、前記第一の材料で作成されることを特徴とする、請求項２ないし４のいずれか一項に記載のプリフォーム。
6. 前記容積が、前記プリフォームの前記側壁の全厚さを貫いて延びるものではない前記プリフォームの外面上の窪みである、請求項５に記載のプリフォーム（２６）。
7. 前記第二の材料により満たされた前記窪みが、前記プリフォームの前記外面上に少なくとも１つのリングを形成する、請求項６に記載のプリフォーム。
8. 前記窪みが、リングでない形状を前記プリフォームの表面に形成する、請求項６に記載のプリフォーム。
9. 第一の材料及び前記第一の材料と異なる第二の材料で作成される瓶を得るための方法であって、前記方法は請求項２ないし８のいずれか一項に記載のプリフォームを吹込み成型する工程を含むものである方法。
10. 少なくとも第一の材料及び前記第一の材料と異なる第二の材料で作成される瓶であって、前記瓶が請求項２ないし８のいずれか一項に記載のプリフォームを吹込み成型することにより得られる瓶。
    
    

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