JP2006198965A - 溶融樹脂の供給方法及びその装置、並びに供給された溶融樹脂による成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 溶融樹脂25が着座前に通過する経路中に位置する溶融樹脂ガイドピン10やスロート部材、雌型等の経路部材に、振動付与装置27により振動の付与又はその表面に気層膜を形成することにより、溶融樹脂の前記経路部材への付着を防止しながら供給する。
【選択図】 図2
Description
押出機から押出された管状の溶融樹脂を貫通して案内する棒状案内部材、押出機から押出されて一定寸法に切断された溶融樹脂を雌型に案内するスロート部材、前記押出機から押出される溶融樹脂を受取り所定長さに切断して雌型上方位置に搬送する樹脂搬送部材、あるいは圧縮成形雌型の何れかあるいは全てが望ましい。
図1は、本発明に係る溶融樹脂の供給方法及び装置が適用される成形装置の一実施形態を示す平面概略図であり、本実施形態では押出機のダイから押出される多層溶融樹脂と単層溶融樹脂を組み合わせてなる溶融樹脂から多層構造のスパウトを成形する場合の実施形態を示している。
図1において、1は圧縮成形装置であり、本実施形態では、ターレット2の外周部に所定ピッチで金型3が複数個配置されたロータリー式圧縮成形装置であり、ターレット2の回転に伴って各金型3は、多層溶融樹脂供給ステーションA、第1振動付与ステーションB、単層溶融樹脂供給ステーションC、第2振動付与ステーションD、圧縮成形ステーションE、2次加工受け渡しステーションFを順次通過することにより、それぞれのステーションにおける多層溶融樹脂供給工程、第1振動付与工程、単層溶融樹脂供給工程、第2振動付与工程、圧縮成形工程、2次加工受け渡し工程を経て多層構造のスパウトが形成される。しかしながら、以下の各実施形態における成形物は、上記スパウトに限るものでなく、種々の成形物の成形が可能であり、その工程もそれに限定されるものではない。また、同形状の物品の成形であっても、単に単層溶融樹脂のみで形成する場合、多層溶融樹脂のみで形成する場合、あるいは上記実施形態のように多層溶融樹脂と単層溶融樹脂の組み合わせで形成する場合において、溶融樹脂の供給工程は相違し、例えば単層溶融樹脂のみ、あるいは多層溶融樹脂のみによる成形の場合は、樹脂供給工程は1回のみであり、また第2振動付与工程も不要である。
本実施形態では溶融樹脂ガイドピン10をエアーにより微細振動させる構造になっている。図4(b)に要部を拡大して示すように、各金型の中空支持ロッド6の中空部に嵌合している溶融樹脂ガイドピン10の基部11にエアー供給管29の先端部に設けられたエアー供給ノズル30が嵌合する差し込み口31を設け、該差し込み口31と基部11上面に中空支持ロッドの上端壁9に面して形成されたエアーチャンバー32と連通させ、該エアーチャンバー32にエアー供給ノズル30から連続的、或いは間欠的にエアーを供給することにより、スプリング12のバネ圧とエアー圧により基部11がピストン作用により振動し、溶融樹脂ガイドピン10がエアー圧とバネ力との力関係に応じて上下に微振動する。それにより、該溶融樹脂ガイドピン10に嵌合するようにダイヘッドから供給された溶融樹脂が溶融樹脂ガイドピン10に付着することが防止され、スムーズに雌型の所定位置に落下して位置ずれすることなく、正確に着座させることができる。この実施形態においては、溶融樹脂ガイドピン10の振動付与手段は、各金型に設けられて金型と一体に移動するので、金型の移動中に振動を付与することができ、前記実施形態のような、特別な振動付与ステーションBを必要としないので、溶融樹脂供給から圧縮成形工程開始までの間隔を短縮することができる。
本実施形態では、溶融樹脂付着防止手段として、前記振動付与手段に代えて前記溶融樹脂ガイドピンの表面に気層膜を形成することによって、溶融樹脂が溶融樹脂ガイドピンの表面に付着するのを防止するようにしたものであり、図5に拡大して示すように、溶融樹脂ガイドピン40に軸心に沿ってエアー通路41を形成し、該エアー通路から溶融樹脂ガイドピン外周面に延びる多数の空気吹出し孔42を外周面にほほ均一に分布するように形成し、且つ溶融樹脂ガイドピンの基部43にはエアー通路41に通じるノズル差し込み口44を形成し、該差し込み口44にエアー供給管45のエアー供給ノズル46が差し込まれている。溶融樹脂ガイドピンを以上のように構成することによって、溶融樹脂ガイドピン外周面にエアーが吹出して空気層が形成されるため、溶融樹脂が溶融樹脂ガイドピンに付着することがなくなり、エアーベアリング作用によりスムーズに落下して正確に着座させることができる。
本実施形態では、溶融樹脂ガイドピン50の表面に気層膜を形成する手段として、溶融樹脂ガイドピンの基部から上部に向かって外周面に沿ってエアーを吹き出すように構成されている。即ち、本実施形態では図6(a)(b)に拡大して示すように、中空支持ロッド6の中空部51に加圧エアーを供給して、該エアーが、中空部に嵌合している溶融樹脂ガイドピン50の基部52の外周部を通り、且つ上端壁9と雌型底壁を通ってキャビティ内の底部か溶融樹脂ガイドピンの外周部を包被するように上方に向かって加圧エアーが噴出するように構成した。上記構成により、少なくともダイヘッドからの樹脂供給開始直前から雌型内に着座するまで、上記のようにエアーを噴出することによって、溶融樹脂ガイドピンの外周部に空気層が形成され、溶融樹脂は溶融樹脂ガイドピンに付着することが防止され、スムーズに雌型内に正確に着座することができる。
以上のようにしてなる本発明の溶融樹脂供給方法・装置は、種々の成形品の製造に適用可能であるが、容器の注出部材、または容器のプリフォームあるいは容器蓋を圧縮成形するのに好適であり、特に多層構造のこれらの成形品を製造する際に、溶融樹脂を雌型内に正確に着座させた状態で圧縮成形できるので、各層がずれたり層厚が変化することを防止でき、良好に成形することができる。
図2に示す実施形態の溶融樹脂供給装置において、溶融樹脂ガイドピンを振動させた場合(実施例)と振動させない場合(比較例)について、溶融樹脂の落とし込みへの影響を調べた。実施例は、溶融樹脂ガイドピンを258Hz、振幅1mmの振動を0.2秒間付加して雌型内に溶融樹脂を落しこんだ場合、比較例は溶融樹脂ガイドピンに全く振動与えずに雌型内へ落しこんだ場合のそれぞれの溶融樹脂の着座状況を個々に調べることによって行なった。実験はそれぞれについて50個行った。その結果、実施例の場合は、すべての溶融樹脂が正確に雌型内に着座しており、落し込み不良はなかった。これに対し、比較例の場合は、50個のうち25個が着座状態が悪く落して込み不良が50%あるのが観察された。従って、この実験により溶融樹脂ガイドピンを振動させることが、溶融樹脂が正確に着座させるのに極めて効果的であることが確認された。
図7に示すようなスロート部材を介して雌型に溶融樹脂を落しこむ場合において、溶融樹脂を連続340回スロートを通して落しこみ、その場合スロート部材を振動させた場合(実施例)と振動させない場合(比較例)について、図12(a)に示すように、それぞれスロート部材100の下端から約16mm下方の位置でレーザ外形測定器101によって、溶融樹脂が通過する時間を測定した。測定はレーザ発振器102から発振されるレーザ光を溶融樹脂の先端が横切り、後端の通過が終了するまでの時間を測定した。その結果、図13のグラフに示すような結果が得られた。該グラフから明らかなように、スロートを振動させた場合は、その50%以上が0.07〜0.08秒以内であり、最大で0.12秒で0.11〜0.12秒の範囲のものは2%に過ぎず、バラツキが少なく、ほぼ均一な時間間隔で落し込まれ、通過時間は安定しており、スロート内での溶融樹脂の付着が殆ど発生してないことが確認された。これに対して、スロート部材を振動させない場合は、落下時間が0.06〜0.64秒まで広い範囲に分布しており、スロートでの溶融樹脂の停滞(付着)が発生していることが確認された。
実施例2と同様なレーザ外形測定器を使用して溶融樹脂の落下時の傾き状況を、スロートを振動させた場合(実施例)と振動させない場合(比較例)について、それぞれ測定した。溶融樹脂は、スロートに部分的に付着することによって抵抗を受け、傾いた状態で落下することが考えられる。図12(c)において、溶融樹脂が傾いている場合は、最大間隔sは大きくなり、最大間隔sが小さければ姿勢良く落し込まれると判断される。したがって、溶融樹脂がレーザ光を横切る最大間隔sを測定することによって、傾き状況の測定を行った。その結果を図14のグラフに示した。このグラフから明らかなように,実施例の場合は、溶融樹脂の最大径は25.5〜26mmの範囲にほぼ60%が分布し、比較的揃って安定して落下していることが確認できる。これに対して、比較例の場合は溶融樹脂の最大径はまちまちで不安定であった。
3 金型 6 中空支持ロッド
7、63 雌型
10、40、50 溶融樹脂ガイドピン
11 基部 12 スプリング
15 多層溶融樹脂押出し装置 17、60 ダイヘッド
20 単層溶融樹脂押出し装置 25 溶融樹脂
27 振動付与装置 28、73 振動子
30 エアー供給ノズル 31、44 ノズル差し込み口
32、89 エアーチャンバ 41 エアー通路
42 空気吹き出し口 45 エアー供給管
46 エアー供給ノズル 61 樹脂搬送部材
62、80、85 スロート部材 64 キャビティ
65 本体 66 クランプ片
67 アクチュエータ 71 スロート部
74 環状溝 75 空気溜め
76、90 圧縮空気供給口 81、87 スロート部材本体
82、92 超音波振動素子 86 スロート部
88 スリーブ
Claims (20)
- 溶融樹脂を成形装置に供給する溶融樹脂の供給方法であって、溶融樹脂が成形前に通過する経路中に位置する経路部材に溶融樹脂付着防止手段により溶融樹脂付着防止作用を付与することにより、溶融樹脂を前記経路部材への付着を防止しながら成形装置に供給することを特徴とする溶融樹脂の供給方法。
- 前記溶融樹脂付着防止手段が、前記経路部材に振動を付与することである請求項1に記載の溶融樹脂の供給方法。
- 前記溶融樹脂付着防止手段が、前記経路部材の表面に気層膜を形成することである請求項1に記載の溶融樹脂の供給方法。
- 前記気層膜が、多孔質に形成された経路部材の表面から噴出するエアーにより形成される請求項3に記載の溶融樹脂の供給方法。
- 前記経路部材が、押出機から押出された管状の溶融樹脂を貫通して案内する棒状案内部材である請求項1〜4の何れかに記載の溶融樹脂の供給方法。
- 前記経路部材が、押出機から押出されて一定寸法に切断された溶融樹脂を雌型に案内するスロート部材である請求項1〜4の何れかに記載の溶融樹脂の供給方法。
- 前記経路部材が、圧縮成形用雌型である請求項1〜4の何れかに記載の溶融樹脂の供給方法。
- 前記経路部材が、前記押出機から押出される溶融樹脂を受取り所定長さに切断して、雌型上方位置に搬送する樹脂搬送部材である請求項1〜4の何れかに記載の溶融樹脂の供給方法。
- 溶融樹脂を成形装置に供給する溶融樹脂の供給装置であって、前記溶融樹脂が成形前に通過する経路中に位置する経路部材に付着するのを防止する溶融樹脂付着防止手段を備えてなることを特徴とする溶融樹脂の供給装置。
- 前記溶融樹脂付着防止手段が、前記経路部材に振動を付与する振動付与手段である請求項9に記載の溶融樹脂の供給装置。
- 前記溶融樹脂付着防止手段が、前記経路部材の内部にエアーを供給する手段、内部に供給されたエアーを溶融樹脂と面する側の表面に噴出する手段からなり、前記経路部材が溶融樹脂と面する側の表面に内部からエアーを噴出して気層膜を形成することである請求項9に記載の溶融樹脂の供給装置。
- 前記溶融樹脂付着防止手段が、前記経路部材が溶融樹脂と面する表面に沿って流れるエアー流を形成する手段からなり、該エアー流により経路部材表面に気層膜を形成することである請求項9に記載の溶融樹脂の供給装置。
- 前記経路部材が、押出機から押出された管状の溶融樹脂を貫通して案内する棒状案内部材である請求項9〜12の何れかに記載の溶融樹脂の供給装置。
- 前記経路部材が、押出機から押出されて一定寸法に切断された溶融樹脂を雌型に案内するスロート部材である請求項9〜12の何れかに記載の溶融樹脂の供給装置。
- 前記経路部材が、圧縮成形雌型である請求項9〜12の何れかに記載の溶融樹脂の供給装置。
- 前記経路部材が、押出機から押出される溶融樹脂を受取り所定長さに切断して、雌型上方位置に搬送する樹脂搬送部材である請求項9〜12の何れかに記載の溶融樹脂の供給装置。
- 前記請求項1〜8に記載の何れかの方法によって金型に溶融樹脂を供給して、該溶融樹脂を圧縮成形して成形品を製造することを特徴とする成形品の製造方法。
- 前記成形品が容器の注出部材である請求項17の成形品の製造方法。
- 前記成形品が容器のプリフォームである請求項17の成形品の製造方法。
- 前記成形品が容器用蓋である請求項17の成形品の製造方法。
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