(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧媒体として液体を使用し、ボトル状の容器を成形するための二軸延伸ブロー成形用ポリプロピレン製プリフォームであって、示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定における融解開始温度（Ｔｓ）と融解ピーク温度（Ｔｍ）と融解エンタルピー（ΔＨｍ）の関係が（Ｔｍ−Ｔｓ）／ΔＨｍ＝０．６０〜１．００であるプリフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレン製プリフォーム、特に加圧媒体として液体を使用する二軸延伸ブロー成形用のポリプロピレン製プリフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量であって外観意匠性に優れる等の数多くの優れた特性を有することから、合成樹脂製ブロー成形容器が多方面で多量に使用されている。この種の容器は、試験管状の有底筒状に成形されたプリフォームを、延伸効果を発現させることのできる温度に加熱した状態で、延伸ロッドによる軸方向への縦延伸と、プリフォームの口筒部に密に嵌着したブローノズルからプリフォーム内に吹き込まれるブローエアによる膨張状の横延伸とによる二軸延伸ブロー成形によって形成されるのが一般的である。
【０００３】
一方、特許文献１には加圧媒体としてエアの替わりに液体を供給してプリフォームをブロー成形する、プラスチック容器の成形方法に係る発明が記載されている。そして、このような液体を使用する二軸延伸ブロー成形（以下、「液体ブロー成形」と称する場合もある）によれば、加圧媒体に使用する液体に、製品として容器に充填する水、お茶、清涼飲料水等を使用することによって充填工程を省略することができ、生産ラインを簡略化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４３１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところでこのような液体ブロー成形、特にポリプロピレン製のプリフォームを用いた液体ブロー成形にあっては、成形時においてプリフォームが破裂する等の不具合が生じることがあり、どのような条件であれば安定的に成形することができるか模索している最中であって、一般的には未だ普及していない状況にある。
【０００６】
本発明の目的は、加圧媒体として液体を使用する二軸延伸ブロー成形用のポリプロピレン製プリフォームにつき、液体ブロー成形に最適な諸元を見出すことで安定的に成形を行うことができる技術を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、加圧媒体として液体を使用し、ボトル状の容器を成形するための二軸延伸ブロー成形用ポリプロピレン製プリフォームであって、示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定における融解開始温度（Ｔｓ）と融解ピーク温度（Ｔｍ）と融解エンタルピー（ΔＨｍ）の関係が（Ｔｍ−Ｔｓ）／ΔＨｍ＝０．６０〜１．００であるプリフォームである。
【０００８】
本発明者が各種のポリプロピレン製プリフォームを用いて液体ブロー成形を行ったところ、プリフォームに用いるポリプロピレン樹脂の示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定における融解開始温度（Ｔｓ）と融解ピーク温度（Ｔｍ）と融解エンタルピー（ΔＨｍ）が、安定的な成形に大きく寄与していることを見出した。具体的には、融解ピークがシャープであると（融解開始温度と融解ピーク温度の差が小さい）、樹脂の結晶部分が溶け始めるとすぐに融解ピーク温度に達してしまい、融解する量が増えすぎてプリフォームの形状が維持されにくくなるものの、融解ピークがブロードであれば（融解開始温度と融解ピーク温度の差が大きい）、樹脂に含まれる結晶部分の融解がコントロールしやすくなるとの知見を得た。また、融解エンタルピーが小さすぎると結晶部分が融解しすぎてプリフォームの形状を維持するのが困難になり、逆に大きすぎると融解しない結晶部分が多すぎてプリフォームを十分に延伸することができずに破裂が生じやすくなるとの知見を得た。すなわち、安定的な成形のためには融解ピークと融解エンタルピーのバランスが重要であって、この点につき更に検討を重ねたところ、融解開始温度（Ｔｓ）と融解ピーク温度（Ｔｍ）と融解エンタルピー（ΔＨｍ）が（Ｔｍ−Ｔｓ）／ΔＨｍ＝０．６０〜１．００の関係を満たす場合には、プリフォームが破損する等の不具合がなく、安定的に成形が行えることを見出した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ポリプロピレン製プリフォームを用いた液体ブロー成形において、成形中にプリフォームが破損する等の不具合がなく、安定的に成形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に従う液体ブロー成形用ポリプロピレン製プリフォームの一実施形態を示す半断面図である。
【図２】図１のプリフォームを液体ブロー成形によって賦形させた容器を示す側面図である。
【図３】示差走査熱量計（ＤＳＣ）における測定結果の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に従う液体ブロー成形用ポリプロピレン製プリフォーム（以下、「プリフォーム」と称する場合もある）の一実施形態をより具体的に説明する。
【００１２】
図１中、符号１は、本発明に従うプリフォームの一実施形態を示す。プリフォーム１は、ポリプロピレン（ＰＰ）製であって、全体として試験管状になっている。より詳細には、半球殻状の底部２と、底部２に連結する円筒状の胴部３と、胴部３の上部において開口する口部４とから構成されている。口部４には、円板状のネックリング５と、ネックリング５の上方に設けられた雄ねじ部６とが設けられている。本実施形態のプリフォーム１は、重量が９ｇ、胴部外径が１９．４ｍｍ、胴部平均肉厚が２．３ｍｍ、ネックリングの下面から底部２の下面に至るネック下高さが７０ｍｍである。なお、このようなプリフォーム１は、射出成形の他、圧縮成形や押出ブロー成形によっても作製することができる。
【００１３】
そしてプリフォーム１を用いて液体ブロー成形を行うに当たっては、延伸効果を発現させることのできる温度に加熱しておいたプリフォーム１を、図示を省略する成形金型に装着し、これもまた図示を省略するブロー成形装置の延伸ロッドによる縦延伸、及び口部４にあてがったノズルからプリフォーム１内に注入される加圧液体による膨張状の延伸によって、成形金型のキャビティに沿った形状にプリフォーム１を賦形して所望の容器を成形する。図２に示すように本実施形態の容器７は、プリフォーム１の底部２及び胴部３を延伸させる一方、口部４は未延伸となるものであって、全体として有底円筒状になる（円板状の底部８及び円筒状の胴部９を有している）容器である。また、胴部外径は６６ｍｍ、胴部平均肉厚は０．１８ｍｍ、ネックリングの下面から底部の下面に至る高さは１９５ｍｍ、満注容量は４２０ｍｌである。
【００１４】
なお、ポリプロピレンとしては、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー（インパクトコポリマー）の３種類があるが、本発明に従うプリフォームは、（Ｔｍ−Ｔｓ）／ΔＨｍが０．６０〜１．００であれば、いずれを用いてもよい。本実施例ではランダムコポリマー及びブロックコポリマーを用いている。なお、ランダムコポリマー及びブロックコポリマーはそれぞれ単独のものを用いることができる他、これらを混合させたものを用いてもよい。
【００１５】
また、本発明に従うプリフォームは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定における融解開始温度（Ｔｓ）と融解ピーク温度（Ｔｍ）と融解エンタルピー（ΔＨｍ）が、（Ｔｍ−Ｔｓ）／ΔＨｍ＝０．６０〜１．００の関係を満たすものである。ここで、示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定は、プリフォーム１の所定の場所から採取したサンプルを示差走査熱量計にセットし、一定速度（１０℃／分）で昇温させて、４０〜２００℃の温度範囲に現れる融解に伴う吸熱ピークの面積から融解エンタルピー（ΔＨｍ）を算出している。また、プリフォーム１の所定の場所とは、延伸が施されない場所であり、液体ブロー成形後の容器を用いる場合は、未延伸部である口部から採取したサンプルによって測定している。
【実施例】
【００１６】
ポリプロピレンの種類を変更した種々のプリフォームを用いて液体ブロー成形を行い、安定的な成形を行うことができるか確認を行った。各プリフォームのポリプロピレンの種類は表１の通りである。表１中、ホモとはホモポリマーであり、ランダムとはランダムコポリマーであり、ブロックとはブロックコポリマー（インパクトコポリマー）である。また、比較例１〜２及び実施例１〜１０は、それぞれのグレード単独の樹脂であるが、実施例１１は実施例５に用いたランダムコポリマーと実施例８に用いたブロックコポリマーとの混合品（ブロックコポリマーの割合は全体の２０％）であり、実施例１２は実施例５に用いたランダムコポリマーと実施例９に用いたブロックコポリマーとの混合品（ブロックコポリマーの割合は全体の２０％）である。
【００１７】
また、比較例１〜２、実施例１〜１２から採取したサンプルにおいて、示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定から得られた融解開始温度（Ｔｓ）、融解ピーク温度（Ｔｍ）、及び融解エンタルピー（ΔＨｍ）は、表１に示す通りである。なお、図３は示差走査熱量計（ＤＳＣ）で得られる測定結果の一部を示していて、図３中、Ｈｏｍｏは比較例２を示し、Ｒａｎｄｏｍは実施例５を示し、Ｉｍｐａｃｔは実施例９を示している。
【００１８】
プリフォームを液体ブロー成形するに当たっては、成形金型に装着する前に１３０℃で所定時間加熱しておいたプリフォームを使用した。また、使用する加圧媒体は水であり、水温は２０℃に設定した。また成形金型の温度は２０℃に設定した。また縦横のトータル延伸倍率は約１０倍である。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１に示すように、示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定における融解開始温度（Ｔｓ）と融解ピーク温度（Ｔｍ）と融解エンタルピー（ΔＨｍ）が（Ｔｍ−Ｔｓ）／ΔＨｍ＝０．６０〜１．００を満たすプリフォーム（実施例１〜１２）にあっては、液体ブロー成形においてプリフォームが破裂する等の問題が生じることがなく、安定的に成形できることが分かる。特に、（Ｔｍ−Ｔｓ）／ΔＨｍ＝０．８８〜０．９５を満たすプリフォームにあっては、成形条件の幅が広いため、量産におけるばらつきを加味しても安定的に成形できることが分かる。
【００２１】
以上、本発明の構成とその作用効果を説明したが、本発明に従うプリフォームは、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に従う範囲で種々の変更が可能である。例えば上述の実施形態では、内容量が４２０ｍｌになる有底円筒状の容器について説明したが、有底角筒状のように他の形状でもよく、またより小型、より大型の容器についても適用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１：プリフォーム
２：底部
３：胴部
４：口部
５：ネックリング
６：雄ねじ部
７：容器
８：底部
９：胴部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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