JPH09504240A - 分子配向プリフォームの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、片端が開口しているほぼ円筒形の中空プリフォームを分子配向プラスチック容器に成形する方法に関するものである。そのプリフォームは後で絞り中空成形するものであって、部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックを射出成形して得る。本発明の成形は下記のように行なう。すなわち、分子フロー配向（molecular flow orientation）と残留応力とを極力抑制すべく制御した所定充填レート（fill rate）でプリフォーム金型へ溶融材料を注入する。その所定充填レート制御がなければ分子配向と残留応力とは両方とも溶融材料注入の際に発生してしまう。次にそのプリフォームを、輻射熱源によって結晶融点以下で再加熱して、結晶核の溶融を伴わない相互結晶構造の融点にする。加熱ゾーンの幾何学的形に起因するいわゆる周辺効果を回避するためにプリフォームの両端の肉厚を小さくする。さらにそのプリフォームを金型へ急速トランスファーし、この金型の中でプリフォームをその閉端に係合するロッドで軸方向に絞った後、研磨した金型表面に対して急速クエンチする。

Description

【発明の詳細な説明】 分子配向容器の成形方法 技術分野 本発明は分子配向プラスチック容器を成形する方法および装置、特に、再加熱 式絞り中空成形法によって、ポリプロピレン含有重合体を配向容器に成形する方 法および装置に関するものである。 背景技術 絞り中空成形法は広範囲の形状およびサイズの配向プラスチック容器を製造す る方法として急速に広まった。この絞り中空成形法では、押出成形あるいは射出 成形のいずれかの操作で先ずパリソンまたはプリフォームを成形し、その後でこ れを機械的またはその他の方法で絞り、そして軸方向および径方向の両方向に吹 込む。この際に、分子を２つの平面に沿って配列するが、これは容器完成品の透 明性、衝撃強さ、ガスおよび水蒸気遮蔽性、剛さを改善して有益である。こうし て得られる容器は軽量で、結果として樹脂使用量をかなり少なくすることができ る。本発明以外の方法では必要となる加工添加剤の使用量も少なくできる。 絞り中空成形において通常使用される樹脂としてはポリエチレン・テレフタレ ート(PET)、塩化ビニール樹脂(PVC)、ポリプロピレン（PP）、高密度ポリエチレ ン（HDPE）、アクリロニトリル共重合体(PAN)がある。現在では、PETが最も広く 使用されており、特に食品包装用に広くされている。しかしながら、PETは熱間 充填性(hot fill capability)に欠け、しかも比較的コストが高い材料である。 二軸配向PPはコストを下げることができ、しかも熱間充填性が良好な、PETに 代わる材料ではある。しかしながら、配向PP成形容器はこれまでに商業的にはた いした成功を収めていないのが実際である。このことは、従来のポリプロピレン を絞り中空成形する方法で得た容器はかなりの光透過性をもつがそれだけという 事実に部分的に起因している。もっと重要なのは、従来のPP絞り中空成形法が経 済的には魅力的でなかったことである。というのは、こうした従来の成形方法で はいずれも、PPの配向を得るのに必要な極めて高精度の温度制御を行なうことが できず、非常に長い時間をかけて加熱するしかなかったからである。 絞り中空成形法は基本的には２種類ある。1)１段法：先ずプリフォームを成形 し、このプリフォームを、適正な中空成形温度まで冷却した後、容器に中空成形 するが、これらの工程を同じ成形機において行なう。2)２段法：この成形法では 、先ずプリフォームを１つの成形機において成形し、そのプリフォームを、その 成形機の外部で室温まで冷却した後、別の成形機において再加熱かつ中空成形す る。配向PPプリフォームと容器とを作るには一般に２段押出成形機を使用してき た。こうした成形法では、一般にプリフォームを押出成形し、冷却し、所定長さ に切断し、再加熱し、絞り成形する一方でネック・フィニッシュを圧縮成形して から中空成形し、トリミングし、そして突出す。 PPプリフォームの再加熱は極めて重要であるが、それは、相互結晶性材料の融 点ではあるが、微結晶（クリスタライト）自体は溶融しない適正なプリフォーム 温度を得なければならないからである。こうして、PPプリフォームを均一にその ピーク結晶融点を少し下まわる温度にしなければならない。そのプリフォーム温 度以上でのいかなる温度上昇も微結晶を溶融させ、そのため、続いて行なわれる 絞り中空成形操作の際に最適な配向を得ることができなくなってしまう。このこ との影響はPP含有樹脂のプリフォームに特に大きく、しかもこの産業分野におい てはまだよく理解されていない。いずれにしても、このため、従来の再加熱法で は使用するオーブンをプリフォームに望ましい正確な最終温度に設定してきた。 当該技術関係者には、そうしたヒーター設定では、プリフォームの実平均温度が 最終所望温度に接近するにつれて、プリフォームの温度上昇を継続させる駆動力 が低減することは理解されよう。こうして、最終所望温度に漸次的に接近するの に極めて長い時間がかかってしまい、しかもその最終所望温度は実際には決して 得られない。 これまでに配向PP成形容器の中空成形に関連する再加熱方法が各種提案されて いる。その例としては米国特許第3,496,258号と再発行特許第26,956号（双方と もWiley)および米国特許第3,950,459号(Seeluth)がある。これらの特許のうち、 米国特許第3,496,258号（再発行特許第26,956号）はサーモプラスチックの押出 成形管を、中空成形によって配向する前に、状態（conditioning）する方法を開 示している。押出成形管の再加熱を、その管の外部が結晶状態にありかつ配向さ れる一方で管の内部が比較的粘着性がありかつシール可能な状態になるように制 御する。この米国特許の発明によれば、プリフォームを押出成形した後、その外 面を、結晶状態になるまで冷却する。その後、外面を再加熱してその温度を結晶 融点±２、３度以内にする。熱流を減らしてプリフォーム内部が粘着性をもち、 シール可能な状態のままにしておく。次に、再加熱したプリフォームを従来の方 法で絞り中空成形する。この米国特許のプリフォームはその肉厚全体にわたって 適正な配向温度にないので、その肉厚全体にわたって配向が得られず、したがっ て製品の透明性が損なわれる。 上記米国特許第3,950,459号はプリフォームを作成し、そのプリフォームを中 空成形する方法であって、管状プリフォームを押出成形し、その配向温度以下に 冷却する方法を開示している。次に、いずれの角度にも回転させずにそれらプリ フォームを、高温に維持した加熱ゾーンに通過させて配向温度範囲内の平均温度 まで昇温させる。この米国特許の発明によれば、第２の加熱ゾーンにおいて、各 プリフォームの少なくとも３つの周辺径方向部分へ輻射エネルギーを送って各部 分を別々の配向温度に加熱する。それらプリフォームを中空成形し、そして各プ リフォームの肉厚を測定する。プリフォームの各部へ与える輻射エネルギー量を それら測定肉厚値に応じて調整する。 前述のように、２段成形法でも、多数個取り金型で射出成形してから、再加熱 式中空成形機に注入する前に周囲温度まで冷却したプリフォームも使用できる。 プリフォームの射出成形は押出成形よりも優れている。すなわち、押出成形管状 のプリフォームと対照的に、射出成形プリフォーム用金型は所望の最終形状に形 成することができる。さらに、射出成形では、押出成形プリフォームのように各 プリフォームの端部を閉じる必要がない。 例えば米国特許第4,357,288号(Oas et al)には、射出成形操作でPPプリフォー ムを形成する方法が開示されている。この発明によれば、プラスチック材の融点 を、PP配合物の融点指数(melt point index)を若干越えた温度に制御する。同 米国特許の発明によれば、これらの温度は、射出成形の際にメルト・フラクチャ ーを回避するのに十分なだけ結晶融点を上まわり、またPP配合物が劣化する温度 を十分に下まわっている、という。プリフォームを金型から引き剥がし、その流 動点を少し下まわる温度まで加熱し、そして絞り中空成形機に投入する。 当該技術関係者の努力にもかかわらず、十分な透明性のある分子配向ポリプロ ピレン容器の効率的成形方法はこれまで得られなかった。 発明の開示 本発明は分子配向プラスチック容器を成形する方法と装置の改良に関するもの である。本発明では、後で絞り中空成形する、閉端と開端とをもったほぼ円筒形 の中空プリフォームを、好ましくは、部分的に結晶である分子配向可能なプラス チックを射出成形して得る。溶融材料は、金型への注入によってプラスチック材 に起きる分子フロー配向（molecular flow orientation）を極力抑制すべく制御 された所定充填レート(fill rate)でプリフォーム金型キャビティへ注入する。 またその注入充填レートは、その所定充填レート制御がないと注入の際にプラス チック材に発生してしまう残留応力も極力抑制すべく制御する。 この後、絞り中空成形操作の前に、そのプリフォームをプラスチック材の結晶 融点以下の温度に再加熱する。好ましくは、そのプリフォームを一連の加熱ゾー ンを通過させる。その一連の加熱ゾーンは各々、相互結晶領域によって結合され ている結晶核の溶融を伴わない相互結晶構造の融点にまでプリフォームを加熱す る輻射熱源を含んでいる。周知のように、加熱ゾーンの幾何学的形に起因するい わゆる周辺効果を回避するためには、射出成形キャビティを、得られるプリフォ ームの両端の肉厚が小さくなるように形成するのが有益である。 この後、そのプリフォームを、成形ゾーンへ急速トランスファーし、絞り中空 成形機の金型内部に固締する。プリフォームをその閉端に係合する内部絞りロッ ドで軸方向に絞り、金型の壁面形状に合わせてプリフォームを膨張させるのに十 分な圧力差を発生させる。そのプリフォームを、研磨した金型表面に対して急速 クエンチして、改善された透明性、衝撃強さ、ガスおよび水蒸気遮蔽性、剛さを もつ分子配向容器を作成する。 したがって、本発明の別の目的は、透明性が改善された分子配向プラスチック 容器を提供することにある。 本発明のまた別の目的は、時間効率とコスト効率のよい、分子配向プラスチッ ク容器を製造する方法を提供することにある。 本発明のさらに別の目的は、上記の分子配向プラスチック容器を後で絞り中空 成形するためのプリフォームを成形する、改良された方法を提供することにある 。 本発明のまたさらに別の目的は、上記の分子配向プラスチック容器を後で絞り 中空成形する直前にプリフォームを再加熱する、改良された方法を提供すること にある。 本発明のさらにまた別の目的は、再加熱したプリフォームを絞り中空成形して 上記の分子配向プラスチック容器を製造する、改良された方法を提供することに ある。 図面の簡単な説明 図１は本発明のプリフォームの縦断面図である。 図２は本発明の再加熱システムの一部分の概略上面図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、添付図面にしたがって、本発明をさらに詳細に説明する。 本発明によれば、先ず部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックを射出 成形でプリフォームに成形し、後でこのプリフォームを再加熱してから絞り、そ して軸方向および径方向の両方向に吹込み、急速クエンチする。この際に、好ま しくは分子を２つの平面に沿って配列するが、これは容器完成品の透明性、衝撃 強さ、ガスおよび水蒸気遮蔽性、剛さを改善して有益である。 本発明の方法を用いて、部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックを分 子配向容器に成形することができる。このプラスチック材料の例としては、毎分 子２〜８個の炭素原子をもった少なくとも１つのモノ−１−オレフィンの重合体 がある。ポリプロピレンを含む材料が好ましく、その例としては、PP単独重合体 、50重量％以上のプロピレンを含む共重合体、あるいは、ポリエチレン、ポリブ テ ン、ポリ−メチルペンテン−１およびゴム状エチレン／プロピレン共重合体のう ち少なくとも１つの材料と上記のポリプロピレン単独重合体あるいは共重合体と の混合物がある。本発明において適当なPP含有樹脂は滑剤、顔料、染料、無機ま たは有機性のフィラー、ポリマー添加剤、あるいはその他の、中空成形する樹脂 に含めて従来使用している添加剤を含有してよい。 本発明において使用する特に好適な材料は、プロピレンを50重量％以上含むプ ロピレン／エチレン共重合体である。このプロピレン／エチレン共重合体のメル ト・インデックスは約２〜50であって、好ましくは10〜30である。 周知のように、プリフォームの構造と結晶形態、再加熱方法と加熱ゾーンの幾 何学的形、絞り中空成形法はいずれも、成形で得られる容器の品質に影響を及ぼ す。成形操作の各工程がこれまでに改善されてきており、こうして本発明は、不 当に長くない成形サイクル時間で透明性の良好な配向PP容器を製造する方法を提 供するものである。 以下に本発明の成形操作を各好適に分けて詳述する。 １．プリフォームの作成 周知のように、射出成形したプリフォームは絞り中空成形操作において適正配 向をもたらす適正な結晶形態をもっていなければならない。すなわち、結晶構造 はプリフォーム全体にわたって均一に分布していなければならず、また微結晶は 比較的小さくなければならない。また、周知のように、プリフォームの結晶形態 は射出成形状態に左右される。 本発明によれば、部分的に結晶性である分子配向可能なプラスチックを射出成 形して閉端をもったプリフォームを得る。そのプリフォームの射出成形は、射出 充填によるフロー配向を極度に抑制でき、結果として結晶構造がプリフォーム全 体にわたって均一に分布しかつその構造が比較的小さいものとなる成形操作条件 下で行なう。 また周知のように、プリフォームは後で無応力となることが大事である。これ は、応力が残留すると少なくとも２つの望ましからぬ影響が生じるからである。 先ずその１つの影響としては、応力のかかったプリフォームを結晶融点以下の温 度まで再加熱して部分的に溶融した状態になると、そのプリフォームの形状が、 内部応力の除去につれて実質的に変化する、ことが挙げられる。この場合、プリ フォームは、著しく短くなってしまい、従来の輻射エネルギー法では均一かつ最 適な再加熱が困難になる。第２の影響は、残留応力で再加熱時に再結晶レートが 高くなってしまう可能性である。すなわち、これによって最適透明性が得られな くなってしまう。 最良の結果が得られたのは、１回のキャビティ充填を約３〜５g/秒のレートで 、またこの充填に続いて急速クエンチを４〜８℃／秒の冷却レートで、それぞれ 行なった場合であった。約５g/秒以上の射出レートでは残留応力が発生し、この 残留応力が、その後に成形した容器の透明性に悪影響を及ぼす。また約３g/秒以 下の射出レートでは、短いショットの回数が大きくなってしまい、この場合もプ リフォームに極めて高い残留応力が発生するおそれがある。 メルト（溶融物）は表面を冷却した金型のキャビティに注入するのが好ましく 、このためにその金型表面温度を約５〜20℃の温度範囲内に維持する。周知のよ うに、これらの成形操作条件では、結晶構造の分布が均一でありしかも微結晶寸 法が比較的小さくなる。 メルトを、プリフォームの閉端からプリフォーム金型キャビティに注入し、相 応の注入圧力で強制的にそのキャビティの残る部分に満たす。このプリフォーム 成形では、冷間または熱間ランナー射出金型のいずれか、また熱的または機械的 シャットオフ機構のいずれを用いてもよい。これに加えて、メルトのランナーの 幾何学的形が適正であるか否かは、キャビティからキャビティへ移るプリフォー ムどうしに流れと冷却とのバランスがとれている限り、重要であるとは思われな い。 周知のように、代表的な再加熱システムの幾何学的形がプリフォームの長さ方 向の加熱パターンに影響を及ぼすから、加熱システムの構造自体によって生起す る、プリフォームへの射入エネルギーの偏差を補償するためにプリフォームの肉 厚を同プリフォームの全長にわたって変える必要がある。図１に示すように、ほ ぼ円筒状の中空プリフォーム10を形成する。このプリフォーム10は、閉端12と、 本体部14と、ネック部16と、ねじ山つき開端18とを有している。ヒーター・パネ ルのエッジにおいてエネルギーの強さが低くなることを補償するために、プリフ ォームの閉端12とネック部16の両方における肉厚を本体部14のそれよりも小さく している。軸方向肉厚の変化によるこの熱吸収偏差と、その結果として生じる、 軸方向温度プロフィールの変化とはプリフォームの全長にわたって均一な吹込み 抵抗を生じさせる上で重要であることがすでに判明している。これによって、再 加熱されたプリフォームはその長さ方向の強度の均一性が向上する。 プリフォームの肉厚は、得られるプリフォームの両端における肉厚が小さくな るように射出成形キャビティを形成することによって最も簡単に変化させること ができる。プリフォームの成形はその両端の肉厚を（本体部の肉厚の）約40〜70 ％まで小さくして行なう。代表的な分子配向容器を製造する場合は、プリフォー ムをその中央部肉厚を約５mmとし、両端部肉厚を約３mmとして成形してよい。 ２．プリフォームの再加熱 所望の幾何学的形と結晶形態とをもったプリフォームを作成し、少なくとも材 料結晶の融点以下の温度までそのプリフォーム温度を実質的に均一に下げる。こ れらのプリフォームをほぼ周囲温度まで降温させる。その後、プリフォームを、 絞り中空成形操作の前に再加熱しなければならない。 部分的に結晶である分子配向可能なプラスチック、特にPP（ポリプロピレン） のプリフォームを絞り中空成形に先立って再加熱することは大事である。これは 、相互結晶材の融点ではあるが微結晶または結晶核自体は溶融しない温度を正確 にかつ肉厚全体にわたって均一にプリフォームに与えなければならないからであ る。したがって、プリフォームの温度はそのピーク結晶融点を少し下まわる温度 でなければならない。さらに、プリフォームの肉厚全体にわたる温度は、最適な 容器配向と透明性とを得るためにはその比較的狭い温度範囲内になければならな い。この温度以上にプリフォーム温度を変化させると微結晶が溶融してしまい、 それによって後で行なう絞り中空成形操作の際に最適配向が得られなくなってし まう。 プリフォームはその材料の結晶融点を少し下まわる温度に再加熱する場合にゾ ーン制御した赤外線（IR）ヒータ列からの熱を受けるようにするのが好ましい。 周知のように、PPは1.2〜1.6 μm波長のIRエネルギーをよく透過させる。したが って、比較的薄いプリフォームを、そのプリフォームによっては吸収されにくい IRエネルギーで加熱すると、そのプリフォームは肉厚全体にわたって急速かつ 均一に加熱される。ただし、この加熱方法自体はエネルギー吸収の全体的観点で は基本的に非効率的ではある。加熱システムの構造は、PP結晶を部分的に溶融し て、後で絞り／配向の際に結晶化させるために微細構造の結晶核を残すようにな っている。 周知のように、PPの結晶化潜熱を、プリフォームが加熱ゾーン内にある間にそ のプリフォーム表面に送られる冷却気とともに過熱状態を「緩衝（buffer）」す ることができる。すなわち、プリフォームをIR加熱ヒータ列に投入すると同時に 同プリフォームの表面に冷却気を送ることによってプリフォーム外面の過熱／溶 融を防止する。プリフォーム外面における吸熱量は下層による吸熱量より大きい ので、その外面は下層よりも急速にかつ高い温度に加熱される。 図２に概略図示するように、プリフォーム10はそれを搬送するコンベアー・チ ェーン20に取付けた一連の回転マンドレルに装填して以下に述べるような加熱段 階を通過させる。まず、プリフォームを第１IR加熱パネル22の近くまで移動させ 、プリフォーム外面近くの温度が、相互結晶材の融点より高くかつ同プリフォー ム外面近くのすべての結晶材の融点に近くなるまで同所にプリフォームを保持す る。しかしながら、上記のように、この加熱状態を、結晶溶融が１つの吸熱過程 であることから部分的に制御し、しかも短い時間では、プリフォーム表面でさら に熱が吸収されてもプリフォームは温度上昇しない。好ましくは、加熱パネルを いずれも、加熱温度の高い、石英管状IR加熱パネルで構成することである。 好ましくは、高度に研磨したアルミ・シートで形成した、実質的に上記コンベ アー・チェーンの長さにわたって延びた反射シールド24を各加熱パネルと平行に 配設し、コンベアー・チェーンは、加熱パネルと反射シールドとの間のほぼ中間 に走らせる。反射シールドには、一連の冷却気供給ダクト26ａ〜26ｆと連通して いてプリフォームの外面に冷却気を送るスロットを設けている。また好ましくは 、加熱ゾーンおよび冷却ゾーンのそれぞれに個別のダクトを設けて冷却気量を各 ゾーンについて別々に制御できるようにする。 次に、プリフォームを第１加熱パネル22から移動させて冷却ゾーン23へと装入 する。この冷却ゾーンにおいては、第２冷却ガス、好ましくは周囲温度の空気、 をダクト26ｂを通じて供給して、プリフォームの肉厚を横切って生じる温度勾配 が熱伝達によって実質的に等しくなるようにする。この段階においては、ダクト 26ｂを通じて供給されてプリフォームを加熱パネルに隣接保持している間に使用 する冷却気の量よりも多くの冷却気を使用するが、この使用量はプリフォーム表 面を再クエンチするほど過剰であってはならない。何となれば、冷却気使用量が それほど過剰になると、吹込み成形したボトル（容器）の最終透明性を損なって しまうおそれがあるからである。 これら再加熱と冷却の段階は、IR加熱パネル28、30を追設することによってプ リフォームを前進させてさらに少なくとも１回、また最も好ましくはさらに２回 繰返す。それらの追設IR加熱パネルは第１加熱パネルよりも加熱強度が低いもの であって、それらの後段に対応の冷却ゾーン20、31を設ける。冷却段階において は、プリフォームの外面近くの温度下げる一方で、プリフォームの内層温度は継 続的に上昇させる。こうして、プリフォームが再加熱システム内を前進するにつ れて、そのプリフォームの平均温度は比較的急速に上昇するが、プリフォーム肉 厚を横切って生じる温度勾配は小さくなる。 さらに、プリフォームを好ましくは空気対流式テンパリング・オーブンに装入 することである。このテンパリング・オーブンの温度は絞り中空成形時の配向に 望ましい高さに設定する。その温度はプリフォーム上の相互結晶構造の融点を越 えてはいるが、プリフォーム内のすべての結晶構造の融点以下である。プリフォ ームはその肉厚を横切って生じる他の温度勾配も実質的に等しくするのに十分な 長さの時間にわたってオーブン内にとどめておく。 こうして適正な配向温度に均一に再加熱したプリフォームを絞り中空成形機へ 急速トランスファーする。 ３．プリフォームの絞り中空成形 それまでの工程において所望の配向温度にまで再加熱したプリフォームは直ち に、絞り中空成形金型キャビティ内へ公知の方法で装入する。そのプリフォーム を、その閉端に係合する内部絞りロッドで軸方向に絞る。また、プリフォーム開 端から中空成形（吹込み）内圧を導入してプリフォームが金型キャビティの壁面 の形状になるまで同プリフォームを径方向に絞る。 プリフォームの軸方向絞りと径方向の吹込みとは順次あるいは同時のいずれで 行なってもよい。本発明の好適実施例においては、約110cm／秒から330cm／秒、 また好ましくは約170cm／秒から270cm／秒の速度で動作する内部絞りロッドによ ってプリフォームを軸方向に絞る。同時にある量の中空成形（吹込み）空気をプ リフォームの開端から導入して径方向にプリフォームを膨張させて実質的に金型 の壁面形状に沿わせる。絞りロッドを完全に延ばした後、より高い中空成形（吹 込み）圧力を導入してプリフォームをぴったりと金型の形に合わせる。 最後に、その絞り成形した材料を、研磨した金型壁面に対して急速クエンチす る。これは少なくともS.P.I．A-3グレードの仕上げとするのが好ましい。こうし た仕上げは例えばグレード＃15のダイアモンド・バフで行なってもよい。 例： 以下に示す例は本発明を例示するものであって、本発明の主題を限定するもの ではない。 ボーイ・マシンズ社（Boy Machines Inc.）から市販されているBoy50トン形水 平射出プレスを用いてヘキスト社（Hoechst A.G.）のグレード5746のプロピレン /エチレン共重合体樹脂（エチレンを2.5％〜3.0％、プロピレンを97.0％〜97.5 ％を含み、メルト・フロー・インデックスが約15である）でプリフォームを成形 した。その射出プレスには38mm径のバレルと汎用スクリューとを装備した。バレ ル温度は約210℃に維持した。 射出プレスは全40秒の射出サイクルで下記のように動作させた。すなわち、射 出充填時間を７秒、射出充填レートを4.7g/秒、射出保持時間（injection hold time）を７秒、また冷却時間を23秒とした。また金型は約5.7℃の温度に維持し た。 金型キャビティは、閉端と開端とをもちかつ重さが約33ｇであるほぼ円筒状の 中空プリフォームを得るように形成した。そのプリフォームの寸法は、フィニッ シュなしの長さを3.59インチ、プリフォーム本体部内径を0.778インチ、プリフ ォーム本体部の外径を1.204インチとした。またその肉厚は本体部で0.213インチ 、ネック部で0.080インチ、閉端およびエンドキャップで0.119インチとした。 そのプリフォームを周囲温度まで冷却し、再加熱部へトランスファーした。プ リフォームはコンベアーから垂直に延びたマンドレルの上に開端を下にした状態 で置いた。そのコンベアーの割り出しは約1.73インチ／4.58秒であり、このコン ベアーで一連の加熱強度の高い、石英IR加熱パネルと、高度に研磨したアルミ． シートで形成した平行な反射シールドとの間を通ってプリフォームを搬送させた 。加熱パネルは各々その底部をほぼプリフォームの開端の高さにしてほぼ垂直に 配設した。また反射シールドには一連の冷却気供給ダクトに連通するスロットを 設けた。上記加熱パネルと平行反射シールドとは互いに他から約10cm保隔し、そ れらのほぼ中間にコンベアー・ラインを置いた。 プリフォームを第１加熱パネルに接近するにつれて約18秒間予め回転させ、マ ンドレルを約50〜60rpmの速度で回転させた。そして、プリフォームを、連続回 転させながら９つの割り出しステップで第１加熱パネルを通過する際に約41秒間 加熱した。第１加熱パネルには下記の出力設定で1000ｗのヒーターを16mmの心間 保隔で設けた。 レベル１ 54.0％（ネックに隣接） レベル２ 40.0％ レベル３ 28.0％ レベル４ 28.5％ レベル５ 26.0％ レベル６ 30.0％ レベル７ 10.0％ 第１加熱パネルを通過する際に反射シールドのスロットを通じてプリフォーム へ室温の冷却気を送った。この時の冷却気風量はシステム・ブロワーの能力の約 40％に設定した。 そして、プリフォームを、第１加熱パネルを越えて、加熱パネルのない区間へ と移動させ、これによって約18秒間冷却した。室温の冷却気を反射シールドのス ロットを通じてプリフォームへ送った。この場合の冷却気風量はシステム・ブロ ワーの能力の約60％とした。 さらに、プリフォームを、連続回転させながら９つの割り出しステップで第２ 加熱パネルを通過する際に約41秒間加熱した。第２加熱パネルには下記の出力設 計で1000ｗのヒーターを16mmの心間保隔で設けた。 レベル１ 54.0％（ネックに隣接） レベル２ 40.0％ レベル３ 28.0％ レベル４ 28.5％ レベル５ 26.0％ レベル６ 30.0％ レベル７ 10.0％ 第２加熱パネルを通過する際に反射シールドスロットを通じてプリフォームへ 室温の冷却気を送った。この時の冷却気風量はシステム・ブロワーの能力の約40 ％に設定した。 そして、プリフォームを、第２加熱パネルを越えて、加熱パネルのない区間へ と移動させる。これによって約18秒間再度冷却した。室温の冷却気は反射シール ドのスロットを通じてプリフォームへ送った。この場合の冷却気風量はシステム ・ブロワーの能力の約60％とした。 次に、プリフォームを、連続回転させながら９つの割り出しステップで第３加 熱パネルを通過する際に約41秒間加熱した。第３加熱パネルには下記の出力設定 で1000ｗのヒーターを16mmの心間保隔で設けた。 レベル１ 47.0％（ネックに隣接） レベル２ 24.0％ レベル３ 22.0％ レベル４ 22.0％ レベル５ 25.0％ レベル６ 25.0％ レベル７ ０％ 第３加熱パネルを通過する際に反射シールドスロットを通じてプリフォームへ 室温の冷却気を送った。この時の冷却気風量はシステム・ブロワーの能力の約40 ％に設定した。 そして、プリフォームを、第３加熱パネルを越えて、加熱パネルのない区間へ と移動させ、これによって約18秒間再度冷却した。室温の冷却気は反射シールド のスロットを通じてプリフォームへ送った。この場合の冷却気風量はシステム・ ブロワーの能力の約60％とした。 マンドレル、したがってプリフォームは、上記の加熱ゾーンと冷却ゾーンとを 通って前進させながら約50〜60rpmで連続回転させた。そしてプリフォームを、1 35℃に設定した空気対流式テンパリング・オーブンへトランスファーした。 そのオーブン内に約27.48秒間とどめた後、同所から取出したプリフォームを 、ベークム・マシーネンファブリーケン社（Bekum Maschinenfabriken GmbH）か ら市販されているRBU225システムから絞り中空成形機へ急速トランスファーした 。そしてプリフォームを下記の条件で絞り中空成形した。すなわち、絞りロッド の速度は全ストローク245mmで0.11秒、低圧力設定値は最大圧力約40バールの30 ％、低圧時間は0.11秒とした。絞りロッドを完全に延ばしてプリフォームを膨張 させてプリフォームが金型内壁の形を実質的に得た後、最大圧力約40バールの約 70％である、より高い圧力を約2.5秒間加えてプリフォームを金型の形と完全に 合致させる。この時の金型温度を約5.7℃とした。 こうして、比類のない透明性と良好な材料分布とを備えた容器を得た。 以上、本発明をその好適実施例について説明した。本発明はその精神または範 囲を逸脱することなく上述した以外の態様にても実施できる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１月８日 【補正内容】 補正書 分子配向プリフォームの成形方法 本発明は分子配向プラスチック容器を製造するためのプリフォームを成形する 方法、特に、再加熱式絞り中空成形法によって、分子配向プラスチック容器を製 造するためのプリフォームにポリプロピレン含有重合体を成形する方法に関する ものである。 絞り中空成形法は広範囲の形状およびサイズの配向プラスチック容器を製造す る方法として急速に広まった。この絞り中空成形法では、押出成形あるいは射出 成形のいずれかの操作で先ずパリソンまたはプリフォームを成形し、その後でこ れを機械的またはその他の方法で絞り、そして軸方向および径方向の両方向に吹 込む。この際に、分子が２つの平面に沿って配列するが、これは容器完成品の透 明性、衝撃強さ、ガスおよび水蒸気遮蔽性、剛さを改善して有益である。こうし て得られる容器は軽量で、結果として樹脂使用量をかなり少なくすることができ る。他の（本発明以外）の方法では必要となる加工添加剤の使用量も少なくでき る。 絞り中空成形において通常使用される樹脂としてはポリエチレン・テレフタレ ート（ＰＥＴ）、塩化ビニール樹脂（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密 度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、アクリロニトリル共重合体（ＰＡＮ）がある。現 在では、ＰＥＴが最も広く使用されており、特に食品収容用に広く使用されてい る。しかしながら、ＰＥＴは熱間充填性（ｈｏｔ ｆｉｌｌ ｃａｐａｂｉｌｉ ｔｙ）に欠け、しかも比較的コストが高い材料である。 二軸配向ＰＰはコストを下げることができ、しかも熱間充填性が良好な、ＰＥ Ｔに代わる材料ではある。しかしながら、配向ＰＰ成形容器はこれまでに商業的 には全く成功を収めていないのが実際である。これは、従来のポリプロピレンを 絞り中空成形する方法で得た容器はかなりの光透過性をもつが単にそれだけとい う事実に一部は起因している。だがもっと重要なのは、従来のＰＰ絞り中空成形 法が経済的（コスト的）には魅力的がなかったからである。というのは、こうし た従来の成形方法ではいずれも、ＰＰの配向を得るのに極端に高度な温度制御が 必要であることを考慮に入れておらず、ただ非常に長い時間をかけて加熱するし かなかったからである。また、プリフォームの製造という部分は絞り中空成形法 で極めて重要な要素である。 絞り中空成形法は基本的には２種類ある。１） １段法：先ずプリフォームを 成形し、このプリフォームを、適正な中空成形温度まで冷却した後、容器に中空 成形するが、これらの工程を同じ成形機において行なうものである。２） ２段 法：この成形法では、先ずプリフォームを１つの成形機において成形し、そのプ リフォームを、その成形機外で室温まで冷却した後、別の成形機において再加熱 と中空成形とを行う。配向ＰＰプリフォームと容器とを作るには一般に２段押出 成形機を使用してきた。こうした成形法では、一般にプリフォームを押出成形し 、冷却し、所定長さに切断し、再加熱し、絞り成形する一方でネック・フィニッ シュを圧縮成形してから中空成形し、トリミングし、そして突出す。 ＰＰプリフォームの再加熱は極めて重要であるが、それは、相互結晶性材料の 融点ではあるが、微結晶（クリスタライト）自体は溶融しない適正なプリフォー ム温度を正確に調整しなければならないからである。こうして、ＰＰプリフォー ムを均一温度であってそのピーク結晶融点よりは少し下まわる温度にしなければ ならない。そのプリフォーム温度をこえるいかなる温度上昇であっても微結晶を 溶融させ、その結果、続いて行なわれる絞り中空成形操作の際に最適な配向が得 られなくなる。この影響はＰＰ含有樹脂のプリフォームでは特に重要であって、 しかもこの産業分野においてはまだよく解明されていない。いずれにしても、こ のため、従来の再加熱法では使用するオーブンをプリフォームにとって好ましい 正確な最終温度に設定してきた。当該技術関係者には、そうしたヒーター設定で は、プリフォームの実平均温度が最終所望温度に接近するにつれて、プリフォー ムの温度上昇を継続させる駆動力が低減することは理解されよう。こうして、最 終所望温度に漸近的に接近するのに極めて長い時間がかかってしまい、しかもそ の最終所望温度は実際には決して得られない。 これまでに配向ＰＰ成形容器の中空成形に関連する再加熱方法が各種提案され ている。その例としては米国特許第３，４９６，２５８号とＲｅ（再発行特許） ２６，９５６（双方ともＷｉｌｅｙ）および米国特許第３，９５０，４５９号（ Ｓｅｅｌｕｔｈ）がある。これらの特許のうち、米国特許第３，４９６，２５８ 号（Ｒｅ．（再発行特許）２６，９５６）はサーモプラスチックの押出成形管を 、中空成形によって配向する前に状態調節（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）する方 法を開示している。押出成形管の再加熱を、その管の外部が結晶状態にあって配 向される一方で、管の内部が比較的粘着性がありかつシール可能な状態になるよ うに制御する。この米国特許の発明によれば、プリフォームを押出成形した後、 その外面を、結晶状態になるまで冷却する。その後、外面を再加熱してその温度 を結晶融点±２，３度以内にする。熱流を減らしてプリフォーム内部が粘着性を もち、シール可能な状態のままにしておく。次に、再加熱したプリフォームを従 来の方法で絞り中空成形する。この米国特許のプリフォームはその肉厚全体にわ たって適正な配向温度にないので、その肉厚全体にわたって配向が得られず、し たがって製品の透明性が損なわれる。 上記米国特許第３，９５０，４５９号はプリフォームを作成し、そのプリフォ ームを中空成形する方法であって、管状プリフォームを押出成形し、その配向温 度以下に冷却する方法を開示している。次に、それらプリフォームを、いずれの 角度にも回転させずにフリーの状態のままで加熱ゾーンを通過させて配向温度範 囲内の平均温度まで昇温させた状態に維持する。この米国特許の発明によれば第 ２の加熱ゾーンにおいて、各プリフォームの少なくとも３つの周辺径方向部分へ 輻射エネルギーを送って各部分を別々の配向温度に加熱する。それらプリフォー ムを中空成形し、そして各プリフォームの肉厚を測定する。プリフォームの各部 へ与える輻射エネルギー量をそれら測定肉厚値に応じて調整する。 前述のように、２段成形法でも、多数個取り金型で射出成形してから、再加熱 式中空成形機に注入する前に周囲温度まで冷却したプリフォームも使用できる。 プリフォームの射出成形は押出成形よりも優れている。すなわち、管状のプリフ ォームと対照的に射出成形プリフォーム用金型は所望の最終形状に形成すること ができる。さらに、射出成形では。押出成形プリフォームのように各プリフォー ムの端部を閉じる必要がない。 例えば米国特許第４，３５７，２８８号（Ｏａｓ ｅｔ ａｌ）には、射出成 形操作でＰＰプリフォームを形成する方法が開示されている。この発明によれば 、プラスチック材の融点を、ＰＰ配合物の融点指数（ｍｅｌｔ ｐｏｉｎｔ ｉ ｎｄｅｘ）を若干超えた温度に制御する。同米国特許の発明によれば、これらの 温度は、射出成形の際にメルトフラクチャーを回避するのに十分なだけ結晶融点 を上まわり、またＰＰ配合物が劣化する温度を十分に下まわっている、という。 プリフォームを、金型から引き剥がし、その流動点を少し下まわる温度まで加熱 し、そして絞り中空成形機に投入する。 当該技術者の努力にもかかわらず、十分な透明性のある分子配向ポリプロピレ ン容器の効率的成形方法はこれまで得られなかった。 本発明は、部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックを、好ましくは射 出成形して形成した後で絞り中空成形する成形方法に係り、特に閉端と開端とを もったほぼ円筒形中空プリフォームから分子配向プラスチック容器を製造する成 形方法に関する。本発明の目的は、プラスチック材に誘起される分子フロー配向 （ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｆｌｏｗ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を極力抑制すべく 制御された所定充填レート（ｆｉｌｌ ｒａｔｅ）で、溶融材料をプリフォーム 金型キャビテイへ注入することによってプリフォームを製造する改良された方法 を提供することにある。その注入充填レートはその所定充填レート制御がないと 注入の際にプラスチック材に発生してしまう残留応力も極力抑制すべく制御する 。 以下、添付図面にしたがって本発明をさらに詳細に説明する。 図面の簡単な説明 図１は本発明にしたがって製造するプリフォームの縦断面図である。 図２は本発明のプリフォームを使用できる再加熱システムの一部分の概略上面 図である。 本発明によれば、先ず、部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックを射 出成形でプリフォーム１０を成形し、後でこのプリフォームを再加熱してから絞 りそして軸方向および径方向の両方向に吹込み、急速にクエンチする。この際に 、好ましくは分子を２つの平面に沿って配列するが、これは容器完成品の透明性 、衝撃強さ、ガスおよび水蒸気遮蔽性、剛さを改善して有益である。 本発明の方法を用いて、部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックを分 子配向容器に成形することができる。このプラスチック材料の例としては、毎分 子当たり２〜８個の炭素原子をもった少なくとも１つのモノ−１−オレフィンの 重合体がある。ポリプロピレンを含む材料が好ましく、その例としては、ＰＰ単 独重合体、５０重量％以上のプロピレンを含む共重合体、あるいは、ポリエチレ ン、ポリブテン、ポリ−４−メチルペンテン−１およびゴム状エチレン／プロピ レン共重合体のうち少なくとも１つの材料と上記のポリプロピレン単独重合体あ るいは共重合体との混合物、がある。本発明において適当なＰＰ含有樹脂は滑剤 、顔料、染料、無機または有機性のフィラー、ポリマー添加剤、あるいはその他 の、中空成形する樹脂に含めて従来使用している添加剤を含有してよい。 本発明において使用する特に好適な材料は、プロピレンを５０重量％以上含む プロピレン／エチレン共重合体である。このプロピレン／エチレン共重合体のメ ルト・インデックスは約２〜５０であって、好ましくは１０〜３０である。 周知のように、射出成形したプリフォームは絞り中空成形操作において適正配 向をもたらす適正結晶携帯をもっていなけらばならない。すなわち、結晶構造は プリフォーム全体にわたって均一に分布していなけらばならず、また微結晶は比 較的小さくなけらばならない。また、周知のように、プリフォームの結晶形態は 射出成形状態に左右される。 本発明によれば、部分的に結晶性である分子配向可能なプラスチックを射出成 形して閉端をもったプリフォームを得る。そのプリフォームの射出成形は、射出 充填によるフロー配向を極度に抑制でき、結果として結晶構造がプリフォーム全 体にわたって均一に分布しかつその構造が比較的小さいものとなる成形操作条件 下で行なう。 また周知のように、プリフォームは実質的に無応力となることが大事である。 これは、応力が残留すると少なくとも２つの望ましからぬ影響が生じるからであ る。先ずその１つの影響としては、応力のかかったプリフォームを結晶融点以下 の温度まで再加熱して部分的に溶融した状態になると、そのプリフォームの形状 が、内部応力の除去につれて実質的に変化する、ことが挙げられる。この場合、 プリフォームは、短くまた厚くなってしまい、従来の輻射エネルギー法では均一 かつ最適な再加熱が困難になる。第２の影響は、残留応力で再加熱時に再結晶レ ートが高くなってしまう可能性である。すなわち、これによって最適透明性が得 られなくなってしまう。 最良の結果が得られたのは、１回のキャビティ充填を約３〜５ｇ／秒のレート で、またこの充填に続いて急速クエンチを４〜８℃／秒の冷却レートで、それぞ れ行なった場合であった。約５ｇ／秒以上の射出レートでは残留応力が発生し、 この残留応力が、その後に成形した容器の透明性に悪影響を及ぼす。また約３ｇ ／秒以下の射出レートでは、短いショットの回数が大きくなってしまい、この場 合もプリフォームに極めて高い残留応力が発生するおそれがある。 メルト（溶融物）は表面を冷却した金型のキャビテイに注入するのが好ましく 、このためにその金型表面温度を約５〜２０℃の温度範囲内に維持する。周知の ように、これらの成形操作条件では、結晶構造の分布が均一でありしかも微結晶 寸法が比較的小さくなる。 メルトを、プリフォームの閉端からプリフォーム金型キャビテイに注入し、相 応の注入圧力で強制的にそのキャビテイの残る部分に満たす。このプリフォーム 成形では、冷間又は熱間ランナー射出金型のいずれか、また熱的または機械的シ ャットオフ機構のいずれを用いてもよい。これに加えて、メルトのランナーの幾 何学的形が適正であるか否かは、キャビテイからキャビテイへ移るプリフォーム どうしに流れと冷却とのバランスがとれている限り、重要であるとは思われない 。 本発明によって所望の幾何学的形と結晶携帯とをもったプリフォームを作成し 、少なくとも材料結晶の融点以下の温度までそのプリフォームの温度を実質的に 均一に下げる。これらのプリフォームをほぼ周囲温度まで公知の方法で降温させ る。その後、プリフォームを、絞り中空成形操作に先立ち再加熱しなけらばなら ない。 本発明によって製造したプリフォームの１つの特殊な応用として、いわゆる「 再加熱プロセス」がある。この応用では、１つ以上の加熱工程と冷却工程が行な われるが、この工程を行なう装置を図２に概略図示する。プリフォーム１０は、 それを搬送するコンベヤー・チェーン２０に取付けた一連の回転マンドレルに装 填して、以下に述べるような加熱段階を通過させる。まず、プリフォームを第１ のＩＲ加熱パネル２２の近くまで移動させ、プリフォーム外面近くの温度が、相 互結晶材の融点より高くかつ同プリフォーム外面近くのすべての結晶材の融点に 近くなるまで同所にプリフォームを保持する。好ましくは、加熱パネルをいずれ も、加熱強度の高い、石英管状ＩＲ加熱パネルで構成することである。 実質的に上記コンベヤー・チェーンの長さにわたって延びた反射シールド２４ を各加熱パネルと平行に配設し、コンベヤー・チェーンは、加熱パネルと反射シ ールドとの間のほぼ中間に走らせる。反射シールドには、一連の冷却気供給ダク ト２６ａ〜２６ｆと連通していてプリフォームの外面に冷却気を送るスロットを 設けている。また好ましくは、加熱ゾーンおよび冷却ゾーンのそれぞれに個別の ダクトを設けて冷却気量を各ゾーンについて別々に制御できるようにする。 次に、プリフォームを第１加熱パネル２２から移動させて冷却ゾーン２３へと 導入する。この冷却ゾーンにおいては、第２冷却ガス、好ましくは周囲温度の空 気をダクト２６ｂを通じて供給して、プリフォームの肉厚を横切って生じる温度 勾配が熱伝達によって実質的に等しくなるようにする。 これらの再加熱と冷却の段階は、ＩＲ加熱パネル２８、３０を追設することに よってプリフォームを前進させてさらに少なくとももう１回、また最も好ましく はさらに２回繰返す。それらの追設ＩＲ加熱パネルは第１加熱パネルよりも加熱 強度が低いものであって、それらの後段に対応の冷却ゾーン２９、３１を設ける 。冷却段階においてはプリフォームの外面近くの温度を下げる一方で、プリフォ ームの内層温度は継続的に上昇させる。こうして、プリフォームが再加熱システ ム内を前進するにつれて、そのプリフォームの平均温度は比較的急速に上昇する が、プリフォーム肉厚を横切った方向での温度勾配は小さくなる。 さらに、プリフォームを好ましくは空気対流式テンパリング・オーブンに導入 することである。このテンパリング・オーブンの温度は絞り中空成形時の配向に 望ましい高さに設定する。その温度はプリフォーム上の相互結晶構造の融点を超 えてはいるが、プリフォーム内のすべての結晶構造の融点以下である。プリフォ ームは任意の肉厚を横切って生じる他の温度勾配も実質的に等しくするのに十分 な長さの時間にわたってオーブン内にとどめておく。 こうして適正な配向温度に均一に再加熱したプリフォームを絞り中空成形機へ 急速トランスファーする。 例： 以下に示す例は本発明を例示するものであって、本発明の主題を限定するもの ではない。 ボーイ・マシンズ社（Ｂｏｙ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｉｎｃ．）から市販されて いるＢｏｙ５０トン形水平射出プレスを用いてヘキスト社（Ｈｏｅｃｈｓｔ Ａ ．Ｇ．）のグレード５７４６のプロピレン／エチレン共重合体樹脂（エチレンを ２．５％〜３．０％、プロピレンを９７．０％〜９７．５％を含み、メルト・フ ロー・インデックスが約１５である）でプリフォームを成形した。その射出プレ スには３８ｍｍ径のバレルと汎用スクリューとを装備した。バレル温度は約２１ ０℃の維持した。 射出プレスは全４０秒の射出サイクルで下記のように動作させた。すなわち、 射出充填時間を７秒、射出充填レートを４．７ｇ／秒、射出保持時間（ｉｎｊｅ ｃｔｉｏｎ ｈｏｌｄ ｔｉｍｅ）を７秒、また冷却時間を２３秒とした。また 金型は約５．７℃の温度に維持した。 金型キャビテイは、閉端と開端とをもちかつ重さが約３３ｇであるほぼ円筒状 の中空プリフォームを得るように形成した。そのプリフォームの寸法は、フィニ ッシュなしの長さを９ｃｍ、プリフォーム本体部内径を２ｃｍ、プリフォーム本 体部の外径を３．１ｃｍとした。またその肉厚は本体部で０．５５ｃｍ、ネック 部で０．２ｃｍ、閉端およびエンドキャップで０．３ｃｍとした。 請求の範囲 １．後に絞り中空成形する、閉端をもったプリフォームを、部分的に結晶である 分子配向可能なプラスチックのメルトを所定の充填レートでプリフォーム金型キ ャビテイに注入して、射出成形する方法において、金型への注入によって上記の プラスチック材料に誘起する分子フロー配向と発生する残留応力とを最小限に抑 制するように充填レートを制御し、その充填レートを約３ｇ／〜５ｇ／秒とする 分子配向プリフォーム成形方法。 ２．プリフォーム金型にプラスチック材料を注入した後約４℃／秒から８℃／秒 の冷却レートで急速クエンチする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。 ３．上記の部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックがポリプロピレン含 有重合体である、請求項１に記載の方法。 ４．上記の部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックが、プロピレンを５ ０重量パーセント以上含むプロピレン／エチレン共重合体である、請求項３に記 載の方法。 ５．上記共重合体のメルト・フロー・インデックスが約２〜５０である、請求項 ４に記載の方法。 ６．上記共重合体のメルト・フロー・インデックスが約１０〜３０である、請求 項４に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティール，スコット，ダブリュウ アメリカ合衆国 オハイオ州 43528― 0964，ホーランド，ティンバーウルフ ド ライブ 1465 オハイオ，トリードー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1.後で絞り中空成形する、閉端をもったプリフォームを、部分的に結晶である分 子配向可能なプラスチックのメルトを所定の充填レートでプリフォーム金型キャ ビティに注入して、射出成形する方法において、金型への注入によって上記のプ ラスチック材料に誘起する分子フロー配向と発生する残留応力とを最小化するよ うに充填レートを制御し、その充填レートを約３g/秒〜５g/秒とする分子配向プ リフォーム成形方法。 2.プリフォーム金型にプラスチック材料を注入した後約４℃／秒から８℃／秒の 冷却レートで急速クエンチする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。 3.上記の部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックがポリプロピレン含有 重合体である、請求項１に記載の方法。 4.上記の部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックが、プロピレンを50重 量パーセント以上含むプロピレン／エチレン共重合体である、請求項３に記載の 方法。 5.上記共重合体のメルト・フロー・インデックスが約２〜50である、請求項４に 記載の方法。 6.上記共重合体のメルト・フロー・インデックスが約10〜30である、請求項４に 記載の方法。 7.後で絞り中空成形する、閉端と開端とをもったプリフォームを、部分的に結晶 である分子配向可能なプラスチックのメルトを所定の充填レートでプリフォーム 金型キャビティに注入して、射出成形する方法において、得られるプリフォーム の肉厚がその閉端と開端とにおいて小さくなるように上記金型キャビティを形成 する、分子配向プリフォーム成形方法。 8.上記プリフォームを、その閉端と開端の両方における肉厚を約40〜70パーセン トの範囲内として成形する、請求項７に記載の方法。 9.上記プリフォームを、その閉端と開端の両方における肉厚を約２〜４mmの範囲 内として成形する、請求項８に記載の方法。 10．上記プリフォームを、その閉端と開端の両方における肉厚を約３mmとして成 形する、請求項９に記載の方法。 11．後で絞り中空成形する、部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックの 閉端つきプリフォームにおいて、開端部と閉端部とを有しまたそれらの間にほぼ 円筒状の中空本体部を有しており、上記開端部と閉端部とにおける肉厚が上記本 体部におけるそれより小さくなっているプリフォーム。 12．上記の部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックがポリプロピレン含 有重合体である、請求項11に記載のプリフォーム。 13．上記の部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックが、プロピレンを50 重量パーセント以上含むプロピレン／エチレン共重合体である、請求項12に記載 のプリフォーム。 14．閉端と開端の両方における肉厚が約40〜70パーセントの範囲内である、請求 項11に記載のプリフォーム。 15．閉端と開端とをもち、部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックで成 形されたほぼ円筒状の分子配向可能なプリフォームを、分子配向成形容器を作成 する絞り中空成形に先立って、再加熱する方法において、下記工程、すなわち (1) 上記プリフォームの外面近くの温度を、相互結晶構造の融点であり、上 記プリフォーム外面近くのすべての結晶構造の融点に近いがそれを越えない温度 にまで上昇させるのに十分な時間をかけて輻射熱源に上記プリフォームを露出さ せ、 (2) 上記プリフォームの外部に冷却ガスを送り、そして (3) 上記工程(1)、(2)を少なくとも１回ずつさらに繰返す、各工程を順次行 なうプリフォーム再加熱方法。 16．上記工程(3)に続いて、上記プリフォームを、絞り中空成形に望ましい最終 温度に保持した空気対流式オーブンへトランスファーする、請求項15に記載の方 法。 17．上記工程(1)において上記プリフォームへ冷却ガスを送る、請求項15に記載 の方法。 18．上記工程(1)における上記プリフォームへの冷却ガス風量が上記工程(2)にお ける上記プリフォームへの冷却ガス風量より低い、請求項17に記載の方法。 19．上記工程(1)、(2)の両方において上記プリフォームへ送る冷却ガスが周囲温 度の空気である、請求項18に記載の方法。 20．上記輻射熱源が加熱強度の高い、１列の石英管状IRヒーターである、請求項 15に記載の方法。 21．上記プリフォームを約1.2〜1.6μmの波長の赤外線エネルギーに露出させる 、請求項20に記載の方法。 22．上記プリフォームを、その肉厚に渡って結晶核溶融を極度に抑制する温度に まで加熱する、請求項15に記載の方法。 23．上記プリフォームが開端部と閉端部とを有しまたそれらの間にほぼ円筒状の 中空本体部を有しており、上記開端部と閉端部とにおける肉厚が上記本体部にお けるそれより小さくなっている、請求項15に記載の方法。 24．上記プリフォームを、コンベアーに載置し、このコンベアーの長さに沿って 保隔設置した一連のIR加熱パネルを通過させる、請求項15に記載の方法。 25．上記プリフォームをコンベアーに載置し、このコンベアーの長さに沿って保 隔設置した一連のIR加熱パネルを通過させ、上記プリフォームを最初に露出させ る加熱ヒーターの設定出力をその他の加熱ヒーターの少なくとも１つの設定出力 より高くしてある、請求項24に記載の方法。 26．上記プリフォームを、輻射熱源に露出させながら、角度回転させる、請求項 15に記載の方法。 27．上記プリフォームを、輻射熱源に露出させる前に角度回転させる、請求項26 に記載の方法。 28．閉端と開端とをもち、部分的に結晶である分子配向可能なプラスチックをほ ぼ円筒状の中空プリフォームに成形し、このプリフォームを再加熱し、そして金 型の形にそのプリフォームを絞り中空成形して分子配向成形容器を作成する方法 において、下記工程、すなわち (1) 上記プリフォームを射出成形し、 (2) 上記プリフォームをその結晶融点以下の温度に均一に冷却し、 (3) 下記工程を同時に行なう、すなわち、 ｉ）上記プリフォームを、輻射熱源を含む加熱ゾーンを通過させ、 ii）上記プリフォームを、上記加熱ゾーン内にある間に角度回転させ、そ して iii）上記プリフォームのすべての結晶構造を溶融させる温度以下の温度 のガスを上記プリフォームの外面に送り、 (4) 上記プリフォームを、成形ゾーンへ急速トランスファーして、上記金型 内に固締し、 (5) 上記プリフォームを、その閉端に係合する内部絞りロッドで軸方向に絞 り、そして (6) 上記プリフォームを上記金型の形にまで膨張させるのに十分な圧力差を 生じさせる、分子配向成形容器作成方法。 29．上記プリフォームを、上記加熱ゾーンへトランスファーする前に角度回転さ せる、請求項28に記載の方法。 30．上記プリフォームを上記輻射熱源から取出して、そのすべての結晶構造の融 点以下の温度の冷却ガスを、上記工程(4)に先立って上記プリフォームの外面に 送る工程をさらに含む、請求項28に記載の方法。 31．上記工程(3)を繰返す工程と、そして上記プリフォームを上記輻射熱源から 取出して、そのすべての結晶構造の融点以下の温度の冷却ガスを、上記工程(4) に先立って上記プリフォームの外面に送る工程とをさらに含む、請求項30に記載 の方法。 32．上記プリフォームの相互結晶構造の融点ではあるが、そのプリフォームのす べての結晶構造の融点以下の温度に設定した空気対流式テンパリング・オーブン へ上記プリフォームを装入し、上記プリフォームの肉厚を横切って発生する温度 勾配を熱伝導によって実質的に等化させ、そしてそのプリフォームを上記工程(4 )において上記成形ゾーンへトランスファーする工程をさらに含む、請求項31に 記載の方法。 33．分子配向容器を成形する方法において、下記工程、すなわち (1) 閉端と開端とをもったほぼ円筒状の中空プリフォームに、部分的に結晶 である分子配向可能なプラスチックを、上記開端部と閉端部とにおける肉厚が小 さくなるように形成された金型キャビティを使用して、射出成形し、 (2) 上記プリフォームを、その相互結晶構造の融点以下の温度に均一に冷却 し、 (3) 下記工程を同時に行なう、すなわち、 ｉ）上記プリフォームを、輻射熱源を含む加熱ゾーンを通過させ、 ii）上記プリフォームを、上記加熱ゾーン内にある間に角度回転させ、そし て iii）冷却ガスを上記プリフォームの外面に送り、 (4) 上記プリフォームを、上記輻射熱源から取出して、外面へ冷却ガスを送 り、 (5) 上記プリフォームを成形ゾーンへ急速トランスファーして、上記金型内 に固締する、分子配向容器成形方法。