JP2688974B2 - 多層パリソンの成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数の樹脂層が積層されてなる多層パリソ
ンを押出成形する多層パリソンの成形方法に関するもの
である。

（従来の技術） 樹脂製の中空容器の成形方法として、ブロー成形、す
なわち、押出成形により形成されたパリソンを成形型の
キャビティに配置した後、このパリソン内に加圧気体を
吹き込んで成形を行う成形方法が知られている。近年、
車両用燃料タンク等においてもブロー成形により形成さ
れた樹脂製のものが提案され実用化されつつあり、その
材質としては、成形性，強度，コスト等の観点より高密
度ポリエチレン樹脂が一般に採用されている。しかしな
がら、ポリエチレンはガソリン等に対して親和性を有す
るため、高密度ポリエチレン樹脂製の燃料タンク等の容
器にガソリン等を収容した状態で長期間放置しておく
と、ガソリン等が徐々にではあるが容器の周壁に浸透し
て透過してしまうという問題がある。このため、例えば
特公昭58−23212号、特開昭62−138227号各公報に開示
されているように、高密度ポリエチレン樹脂により形成
される樹脂層と、ガソリン等の透過を阻止することので
きるナイロン樹脂等により形成される樹脂層とを、高密
度ポリエチレン樹脂層が両側に位置するようにしてサン
ドイッチ状に積層してなる多層パリソンを用いてブロー
成形することにより多層中空成形容器（燃料タンク）を
形成する工夫がなされている。

このように、複数の樹脂層が積層されてなる多層パリ
ソンを用いてブロー成形を行うようにした場合には、こ
のブロー成形により成形品とともに形成されるバリ等の
廃材樹脂も上記複数の樹脂層を形成していた複数の樹脂
を含むものとなるため、この廃材樹脂を再生材樹脂とし
て不用意に再利用した場合には次のような不都合を生ず
ることとなる。すなわち、多層パリソンを構成する各樹
脂層はそれぞれ所定の特性を得るべく設けられるもので
あるため、廃材樹脂を特定の樹脂層内に混入させた場合
にはその樹脂層の有すべき特性を低下させることとな
る。例えば、上記の例において高密度ポリエチレン樹脂
層内に廃材樹脂を混入させた場合には、該廃材樹脂中の
ナイロン樹脂等がブロー成形品たる燃料タンクの外面あ
るいは内面に出てしまうため、解氷剤（塩化カルシウ
ム）あるいはアルコール含有ガソリン等によって燃料タ
ンクが劣化してしまうことが考えられる。しかも、廃材
樹脂はすでに熱による影響を受けており、新品樹脂に比
して物性が劣るため、この点からもブロー成形品の外面
あるいは内面に出てしまうことは好ましくない。

このため従来、多層パリソンを構成する樹脂層と樹脂
層との間に廃材樹脂層を形成することにより、上記不都
合を回避する工夫がなされている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、多層パリソンを構成する各樹脂層は一
般に接着性樹脂層を介して積層されているため、廃材樹
脂層を新たに形成するためには、その両側に位置する１
対の樹脂層のうち接着性樹脂層でない側の樹脂層との接
着性を確保するための処理を施すことが必要となる。す
なわち、新たな接着性樹脂層を形成すること、あるいは
廃材樹脂に接着機能を付与すべくこれに所定の変性処理
を施すことが必要となる。また、廃材樹脂層を形成する
ためにはそれ専用の押出機が必要となり、さらに前者の
方法にあっては新たな接着性樹脂層を形成するための押
出機も必要となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、新たな接着性樹脂層の形成および押出機の新設を
必要とすることなく、廃材樹脂をそのまま再利用するこ
とのできる多層パリソンの成形方法を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明による多層パリソンの成形方法は、互いに接着
性を有する２種類の樹脂により２つの樹脂層を形成し、
これら樹脂層間に廃材樹脂層を形成することにより、上
記目的達成を図るようにしたものである。すなわち、複
数の樹脂層が積層されてなる多層パリソンを押出成形す
る多層パリソンの成形方法において、互いに接着性を有
する２種類の樹脂により第１および第２の樹脂層をそれ
ぞれ形成するとともに、前記押出成形後の工程で排出さ
れる前記多層パリソンの廃材樹脂により前記第１および
第２の樹脂層間に第３の樹脂層を形成するようにしたこ
とを特徴とするものである。

上記「複数の樹脂層」は、第1,第２および第３の樹脂
層のみからなるものであってもよいことはもちろんであ
るが、廃材樹脂により第１および第２の樹脂層間に第３
の樹脂層を形成したとき第３の樹脂層と第１および第２
の樹脂層との間に所定の接着性が確保可能な範囲内であ
れば、他の樹脂層をも備えたものであってもよい。

上記第１および第２の樹脂層を形成する「２種類の樹
脂」は、「互いに接着性を有する」樹脂であれば特定の
組合せに限定されるものではない。

（発明の作用および効果） 上記構成に示すように、互いに接着性を有する２種類
の樹脂により第１および第２の樹脂層をそれぞれ形成す
るとともに、押出成形後の工程で排出される多層パリソ
ンの廃材樹脂により第１および第２の樹脂層間に第３の
樹脂層を形成するようになっているが、上記廃材樹脂は
上記２種類の樹脂を含むものであり、かつこれら両樹脂
は互いに接着性を有するものであるから、第３の樹脂層
は第１および第２の樹脂層とも接着性を有するものとな
る。したがって、廃材樹脂層を他の樹脂層と接着させる
ために新たな接着性樹脂層を形成したり廃材樹脂に変性
処理を施したりする必要がなくなるので、そのための押
出機の新設が不要となりかつ廃材樹脂をそのまま再利用
することができる。しかも、従来第１および第２の樹脂
層を接着するために設けられていた接着性樹脂層も不要
となるため、この接着性樹脂層を形成するために用いて
いた押出機を用いて第３の樹脂層を形成することができ
る。

（実施例） 以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について
詳述する。

第１図は、本発明による多層パリソンの成形方法の一
実施例によって形成された多層パリソン（第２図参照）
の一部を示す断面図である。

多層パリソンＰは、その外側部および内側部に位置す
る１対の第１の樹脂層L₁と、これら１対の樹脂層L₁の間
に位置する第２の樹脂層L₂と、この第２の樹脂層L₂と１
対の第１の樹脂層L₁との間に位置する第３の樹脂層L₃と
が積層されてなっている。

上記第１の樹脂層L₁は、ポリエチレン樹脂を無水マレ
イン酸で変性した変性ポリエチレン樹脂（第３図参照）
を、ペレタイザ等を用いて高密度ポリエチレン樹脂中に
ミクロに高分散させた樹脂（以下、第１樹脂という）に
より形成されており、上記第２の樹脂層L₂は、上記変性
ポリエチレン樹脂をペレタイザ等を用いてナイロン樹脂
中にミクロに高分散させた樹脂（以下、第２樹脂とい
う）により形成されている。そして、上記第３の樹脂層
L₃は、廃材樹脂、すなわち、多層パリソンＰを用いてブ
ロー成形を行った際にブロー成形品とともに形成され排
出されるバリ等の廃材となるべき部分を形成している樹
脂により形成されている。

第５図は、本発明による多層パリソン成形方法の一実
施例を実施するために使用される多層パリソン押出成形
装置の全体構成を示す側断面図である。

第５図に示すように、アキュムレータヘッド１の下半
部には、シリンダ２と該シリンダ２の内周面に沿って上
下に摺動するリングピストン３とが設けられ、アキュム
レータヘッド１の中心部には、上記リングピストン３を
貫通しかつシリンダ２に固着された中子４が設けられて
いる。上記シリンダ２の内部には、リングピストン３に
よって区画され、シリンダ２および中子４によって囲ま
れた樹脂貯溜室（樹脂溜）５が形成されており、該樹脂
貯溜室５には、第１押出機６から溶融状態で連続して押
し出される第１樹脂が、第１押出機６に接続された環状
の連通路７を経て供給されるようになっている。上記樹
脂貯溜室５内に貯蔵される第１樹脂は、シリンダ２に設
けられたヒータ等からなる温度調整装置（図示せず）に
より温度が調整されるようになっている。

また、上記シリンダ２の下端部には、環状のダイ８が
同心状に固着されている一方、上記中子４の下端部には
環状のコアサポート９が固着され、該コアサポート９の
中心部には、上記ダイ８と同心のコア10が上下方向に摺
動可能に嵌合されている。上記ダイ８の下端部内周面お
よびコア10の下端部外周面はそれぞれ円錐面状に形成さ
れており、その間に環状のダイスリット11が形成される
ようになっている。このダイスリット11は、シリンダ２
およびダイ８と中子４およびコアサポート９との間に形
成された環状の第１樹脂通路12を経て、上記樹脂貯溜室
５に連通している。

上記コア10は、ロッド13を介して油圧シリンダ（図示
せず）により上下動され、それによって、ダイ８との間
に形成されるダイスリット11の幅、すなわち半径方向の
厚さが調整されるようになっている。また、上記リング
ピストン３は、ロッド14を介して単動式油圧シリンダ15
の作動により下降するようになっており、この第１押出
シリンダ15およびリングピストン３により樹脂貯溜室５
内の第１樹脂を第１樹脂通路12ないしダイスリット11側
に圧送するアキュムレータ16が構成されている。

さらに、上記第１樹脂通路12内には、第６図および第
７図に示すように、縦断面略縦長六角形状のリング部材
17がその樹脂通路12と同心状に配設されている。該リン
グ部材17は、４個の支柱18,18,…によってシリンダ２の
内周面から所定の間隔を置いて支持され、また、上記支
柱18,18,…と円周方向の異なる位置に設けられた４個の
支柱19,19,…によって中子４の外周面から所定の間隔を
置いて支持されており、第１樹脂通路12は、このリング
部材17によって内側の環状通路12aと外側の環状通路12b
とに分割されている。上記リング部材17の内部には、そ
のほぼ中心に位置する環状の第２樹脂通路20と、この第
２樹脂通路20の両側に位置する２本の環状の第３樹脂通
路21,21とが形成されており、これらの樹脂通路20,21,2
1は、それぞれ環状のスリット22,23,23を経て、リング
部材17の下面に形成された３本の同心状の環状ノズル2
4,25,25に連通している。

そして、上記第２樹脂通路20は、リング部材17とシリ
ンダ２との間の１つの支柱18に形成された通路26を経
て、アキュムレータヘッド１の外部に設けられた第２押
出機27に連通されている。この第２押出機27の先端に
は、該第２押出機27から溶融状態で連続して押し出され
る第２樹脂を一旦貯蔵し、ピストン28aを作動させるこ
とにより、この第２樹脂を押し出すアキュムレータ28が
設けられており、このアキュムレータ28は、貯蔵した第
２樹脂の温度を調整する図示しない温度調整装置を備え
ている。

上記第３樹脂通路21,21は、リング部材17とシリンダ
２との間の他の支柱18に形成された通路29,29を経て、
アキュムレータヘッド１の外部に設けられた第３押出機
30に連通されている。該第３押出機30の先端にも温度調
整装置を備えたアキュムレータ31が設けられており、こ
のアキュムレータ31により第３押出機30から溶融状態で
連続して押し出される廃材樹脂が一旦貯蔵され、かつピ
ストン31aを作動させることにより、この廃材樹脂が押
し出されるようになっている。

次に本実施例の作用について説明する。

第5,6および７図に示すように、通常時には、アキュ
ムレータヘッド１のリングピストン３およびその外部の
アキュムレータ28,31の各ピストン28a,31aは、いずれも
フリーの状態とされている。これにより、アキュムレー
タヘッド１においては、第１押出機６から押出されて樹
脂貯溜室５に導かれた第１樹脂は、リングピストン３を
押し上げながら、その樹脂貯溜室５内に貯蔵される。ま
た、第2,第３押出機27,30から各々押し出された第２樹
脂および廃材樹脂は、それぞれアキユムレータ28,31の
ピストン28a,31aを押上げながら該アキュムレータ28,31
内に貯蔵される。

そして、各樹脂の貯蔵量が所定量に達すると、アキュ
ムレータヘッド１のリングピストン３およびアキュムレ
ータ28,31の各ピストン28a,31aが同時の押し下げられ
る。これによって、樹脂貯溜室５内の第１樹脂は環状の
第１樹脂通路12に向けて圧送され、アキュムレータ28,3
1内の第２樹脂および廃材樹脂は、それぞれ樹脂通路26,
29,29および20,21,21を通して、さらにスリット22,23,2
3を通して各環状ノズル24,25,25へと圧送される。

この場合、上記第１樹脂通路12は、リング部材17によ
って内側の環状通路12aと外側の環状通路12bとに分割さ
れているので、第７図に示すように、この第１樹脂通路
12を通る第１樹脂は、リング部材17により内層と外層と
に分割されることになる。そして、この第１樹脂の内層
と外層との間に、リング部材17の下面に設けられた環状
ノズル24,25,25から第２樹脂および廃材樹脂が押し出さ
れる。これら環状ノズル24,25,25から押し出される樹脂
は、中心が第２の樹脂層でその内外両側が第３の樹脂層
の筒状体となり、リング部材17を通過した第１樹脂の内
層および外層は、この筒状体に対してその内外両面から
合流し積層状態になる。

しかして、樹脂通路12において積層状とされた溶融樹
脂は、幅の狭いダイスリット11を通して下方へ押し出さ
れ、各樹脂層間が緊密に接着されるとともに、所定の肉
厚の筒状体に成形され、これにより、第１図に示すよう
な３種５層構造の多層パリソンＰが得られる。

この多層パリソンＰの押出成形の際に各樹脂層間が緊
密に接着されるのは、第１の樹脂層L₁を形成する第１樹
脂と第２の樹脂層L₂を形成する第２樹脂とが互いに接着
性を有する樹脂からなり、第３の樹脂層L₃を形成する廃
材樹脂がこれら第１および第２樹脂からなっているから
である。すなわち、第１樹脂中の変性ポリエチレン樹脂
と第２樹脂中のナイロン樹脂とが第４図に示すようにし
て化学的に結合し、かつ、第１樹脂中の高密度ポリエチ
レン樹脂あるいは変性ポリエチレン樹脂と第２樹脂中の
変性ポリエチレン樹脂とが元来接着性がよいため、第１
樹脂と第２樹脂とは互いに強固な接着性を示す関係にあ
る。そして廃材樹脂はこれら第１および第２樹脂からな
るものであるから、すでに熱による影響を受けてはいる
ものの、第１樹脂および第２樹脂に対して十分な接着性
を有することとなる。したがって、多層パリサンＰの各
樹脂層間は緊密に接着されることとなる。

上記多層パリソンＰは、その後、図示しない成形型の
キャビティに配置された後、加圧気体がその内部に吹き
込まれてブロー成形が施されることとなるが、このよう
にして形成されたブロー成形品（燃料タンク）は、ナイ
ロン樹脂を母材とする第２樹脂により形成された第２の
樹脂層L₂を備えているのでガソリン等の透過を防止する
ことができ、また、廃材樹脂により形成された第３の樹
脂層L₃は高密度ポリエチレン樹脂を母材とする第１樹脂
により形成された第１の樹脂層L₁により層内部に封じ込
められているので、ブロー成形品が早期に劣化してしま
うおそれがない。もちろん、多層パリソンＰがブロー成
形品となった後においても各樹脂層間は緊密に接着され
た状態に維持されることとなる。

一方、上記ブロー成形の際にブロー成形品とともに形
成され排出されるバリ等の廃材樹脂は、何ら変性処理等
を施されることなくそのまま第２押出機27に供給されて
多層パリソンＰの押出成形のために再利用される。

以上詳述したように、本実施例によれば、互いに接着
性を有する２種類の樹脂により第１および第２の樹脂層
L₁およびL₂をそれぞれ形成するとともに、押出成形後の
工程で排出される多層パリソンＰの廃材樹脂により第１
および第２の樹脂層L₁，L₂間に第３の樹脂層L₃を形成す
るようになっているが、上記廃材樹脂は上記２種類の樹
脂からなるものであり、かつこれら両樹脂は互いに接着
性を有するものであるから、第３の樹脂層L₃は第１およ
び第２の樹脂層L₁，L₂とも接着性を有するものとなる。
したがって、廃材樹脂層を他の樹脂層と接着させるため
に新たに接着性樹脂層を形成したり廃材樹脂に変性処理
を施したりする必要がなくなるので、そのための押出機
の新設が不要となりかつ廃材樹脂をそのまま再利用する
ことができる。しかも、従来第１および第２の樹脂層を
接着するために設けられていた接着性樹脂層も不要とな
るため、この接着性樹脂層を形成するために用いていた
押出機を用いて第３の樹脂層L₃を形成することができ
る。

なお、上記実施例においては、第２の樹脂層L₂を形成
するための第２樹脂としてナイロン樹脂を母材とする樹
脂を使用したが、このナイロン樹脂の代わりにEVOH（エ
チレンビニルアルコール）樹脂、PVA（ポリビニルアル
コール）樹脂、PTFE（ポリテトラフロロエチレン）樹脂
等を使用しても上記実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多層パリソンの成形方法の一実施
例により形成された多層パリソンの一部を示す、第２図
のＩ部詳細断面図、 第２図は該多層パリソンを示す斜視図、 第３図は上記実施例に使用される変性ポリエチレン樹脂
の構造式、 第４図は上記実施例に使用される変性ポリエチレン樹脂
とナイロン樹脂との結合状態を示す構造式、 第５図は上記実施例に使用される多層パリソン押出成形
装置の全体構成を示す側断面図、 第６図は第５図のVI−VI線断面図、 第７図は第６図のVII−VII線断面図である。 Ｐ……多層パリソン L₁……第１の樹脂層 L₂……第２の樹脂層 L₃……第３の樹脂層

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の樹脂層が積層されてなる多層パリソ
   ンを押出成形する多層パリソンの成形方法において、 互いに接着性を有する２種類の樹脂により第１および第
   ２の樹脂層をそれぞれ形成するとともに、前記押出成形
   後の工程で排出される前記多層パリソンの廃材樹脂によ
   り前記第１および第２の樹脂層間に第３の樹脂層を形成
   するようにしたことを特徴とする多層パリソンの成形方
   法。