JP2014530125A - プリフォームを製造する方法 - Google Patents

Abstract

プラスチック製のプリフォームまたは容器に独特の視覚効果を作り出すために、１種類以上の着色剤が無作為な模様で熱可塑性材料中に注入される。その視覚効果は、水中に拡散し、リボン模様を形成する染料の液滴のものと類似していてもよい。いくつかの実施の形態において、所望の注入効果は、着色剤含有中間層をむらが生じるように添加して、プリフォームまたはその一部に亘り色のリボンまたは渦を形成することによって行ってもよい。

Description

関連出願の説明

本出願は、その開示をここに全て引用する、２０１１年９月１６日に出願された米国特許第１３／２３４８７２号に優先権を主張するものである。

本発明は、プリフォームを製造する方法に関する。

現行のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製飲料用容器は、一般に、透明であるか、または着色顔料、エフェクト顔料、染料などの最小量の着色剤で均一に陰影が付けられている。一般に２以上の別個の着色領域の形成を含む、多色のプリフォームおよび容器を調製する技法がいくつか提案されてきた。例えば、Dierickxの特許文献１に、第１着色材料と第２着色材料との間で継ぎ目なく連続して推移するブロー成形された多色容器が記載されている。Abe等の特許文献２には、同様の視覚効果を達成するために厚さが徐々に減少する着色層が埋め込まれた射出成形ボトルが開示されている。

米国特許出願公開第２０１０／０３０７６３３Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２００８／０３１７９８９Ａ１号明細書

視覚訴求が向上した容器は、消費者の注目を集め、購買決定に影響するように役立つであろう。独特の視覚特徴を有するプラスチック容器、特に、既存の機械装置を使用し、最小の改良しか必要としない射出ブロー成形技法によって調製できる容器を調製することが望ましいであろう。

１つの態様において、プラスチック製のプリフォームまたは容器に独特の（例えば、再現不可能な）視覚効果を作り出すために、１種類以上の着色剤が無作為な模様で熱可塑性材料中に注入される。プリフォームまたは容器は、一色以上の不均一に分布した模様を有してもよい。いくつかの実施の形態において、その視覚効果は、水中に拡散し、リボン模様を形成する染料の液滴のものと類似していてもよい。視覚効果は、陳列棚の上での存在感を向上させるだけでなく、消費者の購買決定に好ましく影響するであろう。

いくつかの態様において、所望の注入効果は、着色剤含有中間層をむらが生じるように添加して、プリフォームに亘り色のリボンまたは渦を形成することによって行ってもよい。多層構造は、例えば、Ａ／Ｂ／Ａ層の３層構造を含んでよい。主要押出機は「Ａ」材料を運び、副押出機は中間「Ｂ」材料を運ぶ。この「Ｂ」層は、マニホールドを通るノズル近くの「Ａ」層の溶融物中に挿入されてもよい。

この「Ａ」層は、ＰＥＴなどの熱可塑性材料であってよく、透明であっても、１種類以上の着色剤を含有してもよい。中間「Ｂ」層は、１種類以上の着色剤を含有する、ＰＥＴなどの熱可塑性材料であってよい。射出速度、吐出体積、および中間「Ｂ」層が挿入されるタイミングは、所望の視覚効果を達成するために変えてもよい。ある場合には、中間層は、厚さ変動および／または不均一な流頭を有する。いくつかの視覚効果について、着色剤は、いくぶんむらがある状態でプリフォームに混ざり、そこからにじむように、単発の「Ａ」層に加えてもよい。これらの様々な技法を使用すれば、１つ以上の独特の色融合効果を示すプリフォームおよび容器を調製することができる。

Ａ／Ｂ／Ａ構造の「Ａ」層に単発の着色剤を添加することによって形成された無作為な視覚効果を有するプリフォームおよび容器の例を示す説明図 外層が透明ＰＥＴであり、中間層が、上側本体部に拡散した半透明青色着色剤（１．５％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が透明ＰＥＴであり、中間層が、中間本体部に拡散した半透明青色着色剤（１．５％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が透明ＰＥＴであり、中間層が、波状帯で上部に拡散した半透明青色着色剤（１．５％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が、８部毎に添加された０．１２ｇの白色着色剤（０．５％）を含有するＰＥＴであり、中間層が、波状帯で上部に拡散した半透明青色着色剤（１．５％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が透明ＰＥＴであり、中間層が、肩部に密な対角帯に拡散した半透明青色着色剤（３％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が、透明の緑色の液体着色剤（０．０４％）を含有するＰＥＴであり、中間層が、波状帯で上部に拡散した半透明青色着色剤（１．５％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が、透明の緑色の液体着色剤（０．０４％）を含有するＰＥＴであり、中間層が、渦模様で拡散した半透明青色着色剤（１２％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が透明ＰＥＴであり、中間層が、上側本体部に拡散した半透明青色着色剤（６％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が透明ＰＥＴであり、中間層が、中間本体部に拡散した半透明青色着色剤（８％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が透明ＰＥＴであり、中間層が、中間と上側本体部に拡散した半透明青色着色剤（１２％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が透明ＰＥＴであり、中間層が、環状に拡散した半透明青色着色剤（１２％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が透明ＰＥＴであり、中間層が、中間と上側本体部に渦模様に拡散した半透明青色着色剤（１２％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図 外層が、４．５％の青色着色剤を含有するＰＥＴであり、中間層が、渦模様で拡散した白色着色剤（６％）を含んでいる、三層プリフォームとブロー成形ボトルを示す説明図

本発明は主に、飲料用容器にブロー成形される、射出成形されたプリフォームの調製に関して記載されている。しかしながら、ここに記載された技法は、食料品や液体を保持するための広口瓶、タブ型容器、トレイ、またはボトルなどの他のタイプの容器の調製に使用してもよいことを認識すべきである。これらのタイプの高分子容器は、１種類以上の熱可塑性材料から調製してよい。その非限定的例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、もしくはポリエチレン２，６−および１，５−ナフタレート（ＰＥＮ）、ＰＥＴＧ、ポリテトラメチレン１，２−ジオキシベンゾエート、およびエチレンテレフタレートとエチレンイソフタレートとのコポリマーなどの他の熱可塑性ポリエステル；ポリプロピレンおよびポリエチレンなどのポリオレフィン、並びにポリスチレンなどの石油に由来する他の材料などが挙げられる。これらの内で、ＰＥＴが最も一般に使用されている。高分子材料は、全体または一部分で、離型剤などの従来の添加剤の有無にかかわらず、バージンポリエステル、再生ポリエステル、およびコポリエステルを含んでもよい。

一般に、ここに記載されたプリフォームは、多層構造、例えば、二層以上を有する構造を形成するために、少なくとも２種類の熱可塑性材料を共押出しすることによって調製してよく、これは、その後、試験管と類似の形状に射出成形される。このプリフォームはその後、よく知られている技法を使用して、引き伸ばされ、ブロー成形されて、容器を形成するであろう。ここに記載された無作為な視覚効果を達成するために、着色剤が少なくとも第２の熱可塑性材料中に存在する。第１の熱可塑性材料は、透明であっても、１種類以上の着色剤を含有してもよい。説明を容易にするために、ここに記載された独特の視覚効果を達成するために主に関与する着色剤含有層は、第２の熱可塑性材料と称する。いくつかの実施の形態において、第１と第２の熱可塑性材料は共押出しされて、構造Ａ／Ｂ／Ａの三層構造を形成する。中間「Ｂ」層は、第２の熱可塑性材料または第１の熱可塑性材料のいずれであってもよい。ガスバリア層などの追加の層も存在してよい。この構造は、二層、三層、四層、五層以上を含んでよく、存在してよい層の数に特別な上限はない。

いくつかの実施の形態において、無作為な視覚効果は、第２の熱可塑性材料をむらが生じるように添加して、プリフォームに亘り色のリボンを形成することによって生じさせてもよい。例えば、色の視覚的分裂、リボン、および／または渦を形成するために、射出プロセスを設けて、第２の層のための不均一な流頭を形成してもよい。変更してもよい射出パラメータとしては、熱可塑性材料の吐出体積、射出速度、および射出タイミングが挙げられる。均一性が目標とされる従来の射出成形とは異なり、第２の熱可塑性材料は、実質的に再現不可能である独特の視覚効果を達成するためにあるレベルのランダム性を導入することを目指した様式で射出される。ある場合には、視覚効果は、水中に拡散して、リボンまたは渦模様を形成する染料の液滴に例えることができる。一般に、視覚効果に寄与する色は、「有機的」すなわち非幾何学的境界により特徴付けられる。

所望の視覚効果を達成するために、多種多様の着色剤、例えば、顔料、染料などを使用してよい。ここに記載された無作為な視覚効果を導入するために、着色剤は、単独で、または他の着色剤との組合せで使用してよい。一般に、基本ポリマーの加工に適した着色剤を選択し、基本ポリマーの加工に適した添加率で使用すべきである。着色剤の非限定的例としては、透明青色：Ｓｏｌｉｄ ＰＥＴ Ｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ着色剤（Ｐｅｎｎ Ｃｏｌｏｒ ＃６６Ｓ ２４８４）；白色：Ｓｏｌｉｄ ＰＥＴ Ｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ着色剤（ＰｏｌｙＯｎｅ Ｃｏｌｏｒ ＃ＣＣ１００８４８３７ＷＥ）；シアン：Ｓｏｌｉｄ ＰＥＴ Ｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ着色剤（Ｐｅｎｎ Ｃｏｌｏｒ ＃６６Ｓ ２４８５）；透明緑色：液体着色剤（ＣｏｌｏｒＭａｔｒｉｘ ＃１８４−１０２２３−１）； および不透明緑色：Ｓｏｌｉｄ ＰＥＴ Ｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ着色剤（Ａｍｐａｃｅｔ Ｃｏｌｏｒ ＃７７４２６６）が挙げられる。本発明の精神すなわち範囲から逸脱せずに、プラスチックに従来使用されている多種多様の着色剤を使用してよいので、これらの材料は、例として挙げただけである。

図１〜１４は、Ａ／Ｂ／Ａ構造の三層構造を有するプリフォームまたは容器で達成される様々な視覚効果を図解している。プリフォームおよび容器の内のいくつかは、中間（「Ｂ」）層に半透明青色着色剤を使用して、渦模様を作り出している（図２〜６および９〜１３参照）。いくつかの実施の形態において、中間層の渦状青色の上に、緑色着色剤が加えられた（図７および８参照）。いくつかのサンプルは、中間層上に（図１４参照）、または透明な緑色のＰＥＴ内の青色中間層上に断続的に加えられた白色着色剤を使用して成形された。他の実施の形態において、中間層に透明材料が使用され、外層に青色と白色の着色剤が添加される。図１は、Ａ／Ｂ／Ａ構造の「Ａ」層に単発の青色着色剤を添加することにより形成された、無作為な視覚効果を有するプリフォームと容器の例を示している。

大体において、プリフォームに存在する視覚効果は、結果として得られた容器が同じまたは対応する視覚効果を有するように、ブロー成形中に維持される。しかしながら、特定の図面から分かるように、プリフォームに存在する視覚効果は、ブロー成形後に常に維持される訳ではない。ある場合には、プリフォームとブロー成形された容器との間の視覚効果の違いは、光透過特性に影響するであろう厚さなどの物理的性質の変化により生じるであろう。それにもかかわらず、射出パラメータは、プリフォームおよび結果として得られる容器のほぼ全てが美的に所望の視覚効果を有するように制御できることが分かった。

プリフォームと容器の厚さは、少なくとも所定の領域（例えば、ネック／仕上げ、本体、基部）内で、通常は一定である。個々の層の厚さは、典型的に、プリフォーム／容器またはその領域に亘り実質的に一定である。所望であれば、物品またはその領域、もしくは個々の層内に、厚さのグラデーションが存在してもよい。個々の層が、例えば、視覚効果または他の特性を達成するために、不均一な厚さを有する場合、個々の層の厚さは、総厚（層厚の合計）がプリフォームまたは容器、もしくはその領域内で一定のままであるような様式で変えてもよい。

以下の実施例は、図２〜１４に示されるような独特の視覚効果を有する、標準サイズのプリフォームおよび容器を調製するための、可変の射出速度、吐出体積、および射出中のタイミングを説明する。三層（「Ａ／Ｂ／Ａ」）構造を形成するように構成されたマニホールドを有する第１の主要押出機および第２の押出機を使用して、ＰＥＴ外（「Ａ」）層および表示されたような着色剤を含有するＰＥＴの中間（「Ｂ」）層を射出した。下記の表１に、「Ａ」層と「Ｂ」層の射出成形に使用したパラメータが纏められている。その後、プリフォームを、標準ブロー成形条件下で容器にブロー成形した。

先の説明は、制限というよりもむしろ説明であると考えるべきである。ここに説明され、特許請求の範囲に記載された本発明の精神すなわち範囲から逸脱せずに、様々な改変を行えることを認識すべきである。

Claims (18)

1. 少なくとも１つの無作為な視覚効果を有するプリフォームを調製するプロセスにおいて、
   第１の熱可塑性材料および少なくとも１種類の着色剤を含有する第２の熱可塑性材料を共押出しして、多層構造を形成する工程、
   リボンまたは渦模様を形成するように、前記第２の熱可塑性材料の射出の速度、吐出体積、およびタイミングの内の少なくとも１つを変える工程、および
   前記多層構造を成形して、少なくとも１つの無作為な視覚効果を有するプリフォームを形成する工程、
   を有してなるプロセス。
2. 前記第２の熱可塑性材料の一層が、前記第１の熱可塑性材料の隣接する二層の間に押し出されて、三層構造を形成する、請求項１記載のプロセス。
3. 前記第１の熱可塑性材料の一層が、前記第２の熱可塑性材料の隣接する二層の間に押し出されて、三層構造を形成する、請求項１記載のプロセス。
4. 前記第１の熱可塑性材料が透明である、請求項１記載のプロセス。
5. 前記第１の熱可塑性材料が１種類以上の着色剤を含有する、請求項１記載のプロセス。
6. 前記無作為な視覚効果が、前記第２の熱可塑性材料の厚さを変えることによって作り出される、請求項１記載のプロセス。
7. 前記少なくとも１種類の着色剤が、前記第２の熱可塑性材料中に断続的に導入される、請求項１記載のプロセス。
8. １種類以上の着色剤が、前記第１の熱可塑性材料中に断続的に導入される、請求項１記載のプロセス。
9. 請求項１記載のプリフォームをブロー成形する工程を有してなる、容器を調製するプロセス。
10. 少なくとも１つの無作為な視覚効果を有するプリフォームを調製するプロセスにおいて、
    ポリエチレンテレフタレートを含む第１の層、およびポリエチレンテレフタレートと少なくとも１種類の着色剤とを含有する第２の層を共押出しして、構造Ａ／Ｂ／Ａの三層構造を形成する工程、
    リボンまたは渦模様を形成するように、前記第２の層の射出の速度、吐出体積、およびタイミングの内の少なくとも１つを変える工程、および
    前記三層構造を成形して、少なくとも１つの無作為な視覚効果を有するプリフォームを形成する工程、
    を有してなるプロセス。
11. 前記第２の層が、前記第１の層の隣接する二層の間に押し出されて、前記三層構造を形成する、請求項１０記載のプロセス。
12. 前記第１の層が、前記第２の層の隣接する二層の間に押し出されて、前記三層構造を形成する、請求項１０記載のプロセス。
13. 前記第１の層が透明である、請求項１０記載のプロセス。
14. 前記第１の層が１種類以上の着色剤をさらに含む、請求項１０記載のプロセス。
15. 前記無作為な視覚効果が、前記第２の層の厚さを変えることによって作り出される、請求項１０記載のプロセス。
16. 前記少なくとも１種類の着色剤が、前記第２の層中に断続的に導入される、請求項１０記載のプロセス。
17. １種類以上の着色剤が、前記第１の層中に断続的に導入される、請求項１０記載のプロセス。
18. 請求項１０記載のプリフォームをブロー成形する工程を有してなる、容器を調製するプロセス。