JP3395919B2 - ポリエチレンテレフタレートの射出成形方法 - Google Patents
ポリエチレンテレフタレートの射出成形方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、予備乾燥を省略して
未結晶または結晶化されたポリエチレンテレフタレート
をプリフォーム等の所望の成形品に射出成形する方法に
関するものである。
未結晶または結晶化されたポリエチレンテレフタレート
をプリフォーム等の所望の成形品に射出成形する方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エチレングリコールとテレフタル酸また
はジメチルテレフタレートとを溶融重合して製造された
ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという）のペ
レットは未結晶で透明である。また平衡水分率に達して
いないＰＥＴは吸湿性があり、吸湿した状態で溶融する
と加水分解を起こして成形不能を来すとされている。
はジメチルテレフタレートとを溶融重合して製造された
ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという）のペ
レットは未結晶で透明である。また平衡水分率に達して
いないＰＥＴは吸湿性があり、吸湿した状態で溶融する
と加水分解を起こして成形不能を来すとされている。
【０００３】未結晶のＰＥＴペレットではガラス転移温
度（Ｔｇ）より上の温度に加熱されると、僅かではある
が軟化して融着性を有するようになる。この融着性は成
形時におけるＰＥＴペレットのスクリュへの食い込みを
悪くし、供給不能なる事態を引き起こす。しかし結晶化
したＰＥＴペレットではＴｇ以上の温度でも軟化せず硬
さを保って融着性を帯びることはない。
度（Ｔｇ）より上の温度に加熱されると、僅かではある
が軟化して融着性を有するようになる。この融着性は成
形時におけるＰＥＴペレットのスクリュへの食い込みを
悪くし、供給不能なる事態を引き起こす。しかし結晶化
したＰＥＴペレットではＴｇ以上の温度でも軟化せず硬
さを保って融着性を帯びることはない。
【０００４】このようなことから材料メーカーでは、未
結晶のＰＥＴペレットを１５０〜１６０℃の温度で乾燥
処理し、または更に高温で固相重合して除湿と結晶化と
をなしたＰＥＴペレットを成形材料として市販してい
る。このため未結晶のＰＥＴに比べて通常の市販のＰＥ
Ｔはコスト高となっている。また一部では未結晶のＰＥ
Ｔの販売も行っているが、これについては成形メーカー
が乾燥処理をして除湿と結晶化を行ってから使用してい
る。したがって、この発明でいう結晶化されたＰＥＴと
は乾燥処理された市販のものをいい、未結晶のＰＥＴと
は乾燥処理を受けぬ状態のものをいう。
結晶のＰＥＴペレットを１５０〜１６０℃の温度で乾燥
処理し、または更に高温で固相重合して除湿と結晶化と
をなしたＰＥＴペレットを成形材料として市販してい
る。このため未結晶のＰＥＴに比べて通常の市販のＰＥ
Ｔはコスト高となっている。また一部では未結晶のＰＥ
Ｔの販売も行っているが、これについては成形メーカー
が乾燥処理をして除湿と結晶化を行ってから使用してい
る。したがって、この発明でいう結晶化されたＰＥＴと
は乾燥処理された市販のものをいい、未結晶のＰＥＴと
は乾燥処理を受けぬ状態のものをいう。
【０００５】またＰＥＴを材料する製品の成形では、Ｐ
ＥＴが結晶化されたものであっても吸湿性である点では
変わりなく、管理状態によってある程度の差はあるにし
ても、成形材料として使用されるまでの間に水分を吸収
しているので、成形直前にＰＥＴの予備乾燥を行うこと
を通常とする。
ＥＴが結晶化されたものであっても吸湿性である点では
変わりなく、管理状態によってある程度の差はあるにし
ても、成形材料として使用されるまでの間に水分を吸収
しているので、成形直前にＰＥＴの予備乾燥を行うこと
を通常とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この予備乾燥は、１５
０℃の温度で約４時間を要するというものである。また
成形能率の向上から時間当たりの材料使用量も増大し、
長時間の稼働においても材料切れがないようにとの配慮
から、射出成形機に装備される乾燥機も必然的に大形に
なりつつあり、乾燥に要する消費電力も増す傾向にあ
る。また成形作業前の準備にも時間を要することにな
り、乾燥機の不調は成形作業に多大の影響を与えるなど
の課題を有する。
０℃の温度で約４時間を要するというものである。また
成形能率の向上から時間当たりの材料使用量も増大し、
長時間の稼働においても材料切れがないようにとの配慮
から、射出成形機に装備される乾燥機も必然的に大形に
なりつつあり、乾燥に要する消費電力も増す傾向にあ
る。また成形作業前の準備にも時間を要することにな
り、乾燥機の不調は成形作業に多大の影響を与えるなど
の課題を有する。
【０００７】そこで予備乾燥を省略した射出成形手段の
採用が考えられる。この種の成形手段としては、加熱シ
リンダ内の射出スクリュを第１ステージと第２のステー
ジに分け、両ステージの中間に設けたベント開口部か
ら、第１ステージで溶融した樹脂中の水分を外部に取除
くベント式射出装置が知られている。
採用が考えられる。この種の成形手段としては、加熱シ
リンダ内の射出スクリュを第１ステージと第２のステー
ジに分け、両ステージの中間に設けたベント開口部か
ら、第１ステージで溶融した樹脂中の水分を外部に取除
くベント式射出装置が知られている。
【０００８】この公知のベント式射出装置では、第１ス
テージのホッパが位置する後端部から先端部のメータリ
ングゾーンに続くフィードゾーンのスクリュ溝を深溝に
形成しており、含湿状態でホッパから供給されたペレッ
トの成形材料は、スクリュ回転により順次送られる間に
せん断熱と圧縮とにより溶融し、さらにスクリュ溝が浅
溝のメータリングゾーンを通って第２ステージに移る。
テージのホッパが位置する後端部から先端部のメータリ
ングゾーンに続くフィードゾーンのスクリュ溝を深溝に
形成しており、含湿状態でホッパから供給されたペレッ
トの成形材料は、スクリュ回転により順次送られる間に
せん断熱と圧縮とにより溶融し、さらにスクリュ溝が浅
溝のメータリングゾーンを通って第２ステージに移る。
【０００９】第２ステージのスクリュ溝は深溝に形成し
てあるので、溶融樹脂がそこに移送されると、スクリュ
溝の溝深さの急激な増加により溶融樹脂の圧力は低下し
て、樹脂中の水分が気化し、さらにはスクリュ回転によ
り樹脂に包まれた水分が分離されて、ベント開口部から
真空ポンプにより吸引除去される。このようにして水分
が除去された溶融樹脂は、第２ステージの先端部のメー
タリングゾーンにスクリュ回転により送られ、さらに通
常構造の射出装置と同様にスクリュ前方に送り込まれて
蓄えられる。その蓄えられた溶融樹脂は回転停止後の射
出スクリュの前進移動によりキャビティに射出充填され
る。
てあるので、溶融樹脂がそこに移送されると、スクリュ
溝の溝深さの急激な増加により溶融樹脂の圧力は低下し
て、樹脂中の水分が気化し、さらにはスクリュ回転によ
り樹脂に包まれた水分が分離されて、ベント開口部から
真空ポンプにより吸引除去される。このようにして水分
が除去された溶融樹脂は、第２ステージの先端部のメー
タリングゾーンにスクリュ回転により送られ、さらに通
常構造の射出装置と同様にスクリュ前方に送り込まれて
蓄えられる。その蓄えられた溶融樹脂は回転停止後の射
出スクリュの前進移動によりキャビティに射出充填され
る。
【００１０】一般的にはこのようなベント式射出装置の
採用により吸湿の大きい材料でも予備乾燥なしに成形が
可能とされているが、それは全ての樹脂に適合するとい
うものではなく、ＰＥＴに関しては、特に未結晶の場合
にはフィードゾーンにてゴム弾性状態に軟化したペレッ
トが圧縮されて停滞し、このためにホッパのＰＥＴが入
り込めず、スクリュ喰い込みが極端に悪くなって材料供
給できなくなる。この結果、これまでのベント式射出装
置を採用して予備乾燥を不要とする射出成形を行うこと
は極めて困難であった。
採用により吸湿の大きい材料でも予備乾燥なしに成形が
可能とされているが、それは全ての樹脂に適合するとい
うものではなく、ＰＥＴに関しては、特に未結晶の場合
にはフィードゾーンにてゴム弾性状態に軟化したペレッ
トが圧縮されて停滞し、このためにホッパのＰＥＴが入
り込めず、スクリュ喰い込みが極端に悪くなって材料供
給できなくなる。この結果、これまでのベント式射出装
置を採用して予備乾燥を不要とする射出成形を行うこと
は極めて困難であった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は上記従来の未
乾燥ＰＥＴの射出成形における課題を解決するために考
えられたものであって、その目的は、予備乾燥を省略す
る手段としてベント式射出装置を採用するものでありな
がらスクリュ喰い込みの悪さを起こさず、成形材料が未
結晶のＰＥＴまたは結晶化されたＰＥＴであっても、常
時一定量の材料供給が行えてプリフォームなどの所望の
透明な成形品を射出成形することができ、さらにはその
プリフォームを使用して低コストの薄肉容器をも製造す
ることができるＰＥＴの射出成形方法を提供することに
ある。
乾燥ＰＥＴの射出成形における課題を解決するために考
えられたものであって、その目的は、予備乾燥を省略す
る手段としてベント式射出装置を採用するものでありな
がらスクリュ喰い込みの悪さを起こさず、成形材料が未
結晶のＰＥＴまたは結晶化されたＰＥＴであっても、常
時一定量の材料供給が行えてプリフォームなどの所望の
透明な成形品を射出成形することができ、さらにはその
プリフォームを使用して低コストの薄肉容器をも製造す
ることができるＰＥＴの射出成形方法を提供することに
ある。
【００１２】上記目的によるこの発明は、第１ステージ
と第２ステージとからなる射出スクリュを、ベントを備
えた加熱シリンダに回転かつ進退自在に内装したベント
式射出装置を採用し、そのベント式射出装置の第１ステ
ージのフィードゾーンへの材料樹脂の送り量を、材料樹
脂がフィードゾーン前方のコンプレッションゾーンに達
する前に軟化圧縮されて停滞しないように制限し、その
制限を第１ステージのホッパ口部が位置するフィードゾ
ーン後端部の受給ゾーンのスクリュ溝断面積を、フィー
ドゾーンのスクリュ溝断面積の３／４以下に小さく形成
して行い、かかる状態にて予備乾燥を省略した未結晶の
ポリエチレンテレフタレートを材料樹脂としてホッパに
入れ、可塑化及び成形品の射出成形を行う、というもの
である。
と第２ステージとからなる射出スクリュを、ベントを備
えた加熱シリンダに回転かつ進退自在に内装したベント
式射出装置を採用し、そのベント式射出装置の第１ステ
ージのフィードゾーンへの材料樹脂の送り量を、材料樹
脂がフィードゾーン前方のコンプレッションゾーンに達
する前に軟化圧縮されて停滞しないように制限し、その
制限を第１ステージのホッパ口部が位置するフィードゾ
ーン後端部の受給ゾーンのスクリュ溝断面積を、フィー
ドゾーンのスクリュ溝断面積の３／４以下に小さく形成
して行い、かかる状態にて予備乾燥を省略した未結晶の
ポリエチレンテレフタレートを材料樹脂としてホッパに
入れ、可塑化及び成形品の射出成形を行う、というもの
である。
【００１３】またこの発明は、第１ステージと第２ステ
ージとからなる射出スクリュを、ベントを備えた加熱シ
リンダに回転かつ進退自在に内装したベント式射出装置
を採用し、そのベント式射出装置の第１ステージのフィ
ードゾーンへの材料樹脂の送り量を、材料樹脂がフィー
ドゾーン前方のコンプレッションゾーンに達する前に軟
化圧縮されて停滞しないように、第１ステージのホッパ
口部が位置するフィードゾーン後端部の受給ゾーンのス
クリュ溝断面積を、フィードゾーンのスクリュ溝断面積
の３／４以下に小さく形成して行い、かかる状態にて予
備乾燥を省略した結晶化されたポリエチレンテレフタレ
ートを材料樹脂としてホッパに入れ、可塑化及び成形品
の射出成形を行う、というものである。
ージとからなる射出スクリュを、ベントを備えた加熱シ
リンダに回転かつ進退自在に内装したベント式射出装置
を採用し、そのベント式射出装置の第１ステージのフィ
ードゾーンへの材料樹脂の送り量を、材料樹脂がフィー
ドゾーン前方のコンプレッションゾーンに達する前に軟
化圧縮されて停滞しないように、第１ステージのホッパ
口部が位置するフィードゾーン後端部の受給ゾーンのス
クリュ溝断面積を、フィードゾーンのスクリュ溝断面積
の３／４以下に小さく形成して行い、かかる状態にて予
備乾燥を省略した結晶化されたポリエチレンテレフタレ
ートを材料樹脂としてホッパに入れ、可塑化及び成形品
の射出成形を行う、というものである。
【００１４】上記スクリュは、コンプレッションゾーン
の途中までダブルスクリュに形成し、かつコンプレッシ
ョンゾーンからメータリングゾーンは、溶融した樹脂の
引き伸ばしを充分に行えるように、シングルとしてスク
リュピッチを大きく設定し、第２ゾーンのベント開口部
におけるベント効率の向上を図ってなる、というもので
ある。
の途中までダブルスクリュに形成し、かつコンプレッシ
ョンゾーンからメータリングゾーンは、溶融した樹脂の
引き伸ばしを充分に行えるように、シングルとしてスク
リュピッチを大きく設定し、第２ゾーンのベント開口部
におけるベント効率の向上を図ってなる、というもので
ある。
【００１５】上記加熱シリンダからの樹脂中の水分の排
出に真空ポンプを採用し、稼働中は射出時であっても中
断することなく減圧吸引を行い、かつ射出時には減圧を
小さく変更して射出スクリュの前進移動によるベントア
ップを防止してなり、また上記加熱シリンダの第２ステ
ージ側の加熱温度を、第１ステージ側の加熱温度よりも
低く設定して、溶融樹脂の過熱を防止してなるというも
のであり、上記成形品は延伸吹込成形により薄肉の包装
容器に成形されるプリフォームからなるというものであ
る。
出に真空ポンプを採用し、稼働中は射出時であっても中
断することなく減圧吸引を行い、かつ射出時には減圧を
小さく変更して射出スクリュの前進移動によるベントア
ップを防止してなり、また上記加熱シリンダの第２ステ
ージ側の加熱温度を、第１ステージ側の加熱温度よりも
低く設定して、溶融樹脂の過熱を防止してなるというも
のであり、上記成形品は延伸吹込成形により薄肉の包装
容器に成形されるプリフォームからなるというものであ
る。
【００１６】
【作 用】上記構成ではホッパから未結晶または結晶化
されたペレット状のＰＥＴがスクリュ回転により受給ゾ
ーンに送り込まれる。この受給ゾーンからフィードゾー
ンへの給送量は制限されているため、フィードゾーンに
おけるＰＥＴは過密にならず、このため加熱によりゴム
弾性状態に軟化してもコンプレッションゾーンに達する
間にペレット相互が圧縮により固まって停滞することが
ない。
されたペレット状のＰＥＴがスクリュ回転により受給ゾ
ーンに送り込まれる。この受給ゾーンからフィードゾー
ンへの給送量は制限されているため、フィードゾーンに
おけるＰＥＴは過密にならず、このため加熱によりゴム
弾性状態に軟化してもコンプレッションゾーンに達する
間にペレット相互が圧縮により固まって停滞することが
ない。
【００１７】フィードゾーンにて軟化したＰＥＴはコン
プレッションゾーンのテーパー面により圧縮されて溶融
し、また引き伸ばされて一次的に可塑化されてから、第
２ステージに送り出される。第２ゾーンのフィードゾー
ンのスクリュ溝は深溝に形成してあるので、溶融ＰＥＴ
の圧力は低下して樹脂中の水分が気化し、さらにはスク
リュ回転により溶融ＰＥＴに包まれた水分が分離され
て、ベント開口部から真空ポンプにより吸引除去され
る。
プレッションゾーンのテーパー面により圧縮されて溶融
し、また引き伸ばされて一次的に可塑化されてから、第
２ステージに送り出される。第２ゾーンのフィードゾー
ンのスクリュ溝は深溝に形成してあるので、溶融ＰＥＴ
の圧力は低下して樹脂中の水分が気化し、さらにはスク
リュ回転により溶融ＰＥＴに包まれた水分が分離され
て、ベント開口部から真空ポンプにより吸引除去され
る。
【００１８】この水分が除去された溶融ＰＥＴは、第２
ステージのメータリングゾーンにスクリュ回転により送
られ、さらに可塑化されてから通常構造の射出装置と同
様にスクり込まれて蓄えられてのち、射出スクリュの前
進移動により金型に射出充填される。
ステージのメータリングゾーンにスクリュ回転により送
られ、さらに可塑化されてから通常構造の射出装置と同
様にスクり込まれて蓄えられてのち、射出スクリュの前
進移動により金型に射出充填される。
【００１９】
【実施例】図中１は射出スクリュで加熱シリンダ２の内
部に回転かつ進退自在に挿入されている。この射出スク
リュ１は深溝部分及び浅溝部分を持った２本のスクリュ
を１本に継ぎ合わせた形状のもので、加熱シリンダ２の
後部内に位置するスクリュ１０を第１ステージ、前部内
に位置するスクリュ２０を第２ステージとしてスクリュ
デザインされている。
部に回転かつ進退自在に挿入されている。この射出スク
リュ１は深溝部分及び浅溝部分を持った２本のスクリュ
を１本に継ぎ合わせた形状のもので、加熱シリンダ２の
後部内に位置するスクリュ１０を第１ステージ、前部内
に位置するスクリュ２０を第２ステージとしてスクリュ
デザインされている。
【００２０】上記加熱シリンダ２は第２ステージ２０の
後部が位置する壁部にベント開口部３を備え、その開口
部は密閉されて真空ポンプ（図は省略）が接続してあ
る。また第１ステージ１０の後部が位置する後壁部には
供給口４が穿設され、そこにはＰＥＴペレットのホッパ
５が取り付けてある。また図では省略したが、加熱シリ
ンダ２及びノズル６の外周囲には、スクリュ回転により
上記供給口４から取り入れた樹脂を加熱するバンドヒー
タが設けてある。
後部が位置する壁部にベント開口部３を備え、その開口
部は密閉されて真空ポンプ（図は省略）が接続してあ
る。また第１ステージ１０の後部が位置する後壁部には
供給口４が穿設され、そこにはＰＥＴペレットのホッパ
５が取り付けてある。また図では省略したが、加熱シリ
ンダ２及びノズル６の外周囲には、スクリュ回転により
上記供給口４から取り入れた樹脂を加熱するバンドヒー
タが設けてある。
【００２１】上記ベント開口部３と供給口４はいずれも
それらが臨むスクリュのスクリュピッチと略同じ寸法で
開口している。
それらが臨むスクリュのスクリュピッチと略同じ寸法で
開口している。
【００２２】第２図は上記射出スクリュ１のスクリュデ
ザインを示すもので、第１ステージ１０と第２ステージ
２０とのスクリュ全長Ｌにおける割合は６：４程で、第
１ステージ１０よりも第２ステージ２０の方が短く形成
してある。また第１ステージは、後端側から受給ゾーン
１１，フィードゾーン１２，コンプレッションゾーン１
３，メータリングゾーン１４の４つのゾーンに区画さ
れ、第２ステージ２０は、後端側からフィードゾーン２
１，コンプレッションゾーン２２，メータリングゾーン
２３の３つのゾーンに区画されている。
ザインを示すもので、第１ステージ１０と第２ステージ
２０とのスクリュ全長Ｌにおける割合は６：４程で、第
１ステージ１０よりも第２ステージ２０の方が短く形成
してある。また第１ステージは、後端側から受給ゾーン
１１，フィードゾーン１２，コンプレッションゾーン１
３，メータリングゾーン１４の４つのゾーンに区画さ
れ、第２ステージ２０は、後端側からフィードゾーン２
１，コンプレッションゾーン２２，メータリングゾーン
２３の３つのゾーンに区画されている。
【００２３】第１ステージ１０及び第２ステージ２０で
は、メータリングゾーン１４，２３を除いてコンプレッ
ションゾーン１３，２２の途中までスクリュはダブルに
形成しており、これによりスクリュ回転によるコンプレ
ッションゾーン１３，２２までへのＰＥＴの給送をでき
るだけ迅速に行う一方、メータリングゾーン１４，２３
では溶融ＰＥＴの不均一をできるだけ小さくするため
に、スクリュをシングルにしてスクリュピッチを広げて
いる。
は、メータリングゾーン１４，２３を除いてコンプレッ
ションゾーン１３，２２の途中までスクリュはダブルに
形成しており、これによりスクリュ回転によるコンプレ
ッションゾーン１３，２２までへのＰＥＴの給送をでき
るだけ迅速に行う一方、メータリングゾーン１４，２３
では溶融ＰＥＴの不均一をできるだけ小さくするため
に、スクリュをシングルにしてスクリュピッチを広げて
いる。
【００２４】また第１ステージ１０では受給ゾーン１１
のスクリュピッチＰ1 をフィードゾーン１２のスクリュ
ピッチＰ2 よりも小さく設定しており，メータリングゾ
ーン１４のスクリュピッチＰ3 は上記スクリュピッチＰ
2 の２倍に設定している。なお、第２ステージのフィー
ドゾーン２１及びメータリングゾーン２３のスクリュピ
ッチは第１ステージ１０のスクリュピッチと同様に設定
してある。
のスクリュピッチＰ1 をフィードゾーン１２のスクリュ
ピッチＰ2 よりも小さく設定しており，メータリングゾ
ーン１４のスクリュピッチＰ3 は上記スクリュピッチＰ
2 の２倍に設定している。なお、第２ステージのフィー
ドゾーン２１及びメータリングゾーン２３のスクリュピ
ッチは第１ステージ１０のスクリュピッチと同様に設定
してある。
【００２５】第１ステージ１０におけるスクリュ溝深さ
は、フィードゾーン１２のスクリュ溝深さから割り出し
た寸法により設定されている。上記受給ゾーン１１にお
けるスクリュ溝深さは、フィードゾーン１２における給
送量の制限という目的から、スクリュ溝断面積が上記ス
クリュピッチＰ1 との関連においてフィードゾーン１２
のスクリュ溝断面積の２／３となる深さの浅溝に設定さ
れ、またメータリングゾーン１４のスクリュ溝深さはス
クリュ回転による溶融ＰＥＴの引き伸ばしを目的として
受給ゾーン１１よりもさらに浅溝に設定してある。
は、フィードゾーン１２のスクリュ溝深さから割り出し
た寸法により設定されている。上記受給ゾーン１１にお
けるスクリュ溝深さは、フィードゾーン１２における給
送量の制限という目的から、スクリュ溝断面積が上記ス
クリュピッチＰ1 との関連においてフィードゾーン１２
のスクリュ溝断面積の２／３となる深さの浅溝に設定さ
れ、またメータリングゾーン１４のスクリュ溝深さはス
クリュ回転による溶融ＰＥＴの引き伸ばしを目的として
受給ゾーン１１よりもさらに浅溝に設定してある。
【００２６】第２ゾーン２０のフィードゾーン２１のス
クリュ溝深さは、溶融樹脂の急激な圧力低下による水分
の気化を目的として最も深く設定され、メータリングゾ
ーン２３のスクリュ溝深さは、第１ゾーン１０のメータ
リングゾーン１４よりも深く設定されて、スクリュ回転
による溶融ＰＥＴの流通を容易となしてある。
クリュ溝深さは、溶融樹脂の急激な圧力低下による水分
の気化を目的として最も深く設定され、メータリングゾ
ーン２３のスクリュ溝深さは、第１ゾーン１０のメータ
リングゾーン１４よりも深く設定されて、スクリュ回転
による溶融ＰＥＴの流通を容易となしてある。
【００２７】上記構成のベント式射出装置を採用して未
結晶のＰＥＴによるプリフォーム等の成形品の射出成形
を行うには、先ず第１ステージ１０が占める加熱シリン
ダ２の温度を２８０℃に設定し、第２ステージ２０が占
める加熱シリンダ２の温度を２７０℃に設定する。上記
ホッパ５には未乾燥の未結晶のＰＥＴを材料として入
れ、射出スクリュ１を高速（100rpm）で回転する。また
ベント開口部３を真空ポンプにより減圧して−７３０mm
Ｈｇぐらいにしておく。
結晶のＰＥＴによるプリフォーム等の成形品の射出成形
を行うには、先ず第１ステージ１０が占める加熱シリン
ダ２の温度を２８０℃に設定し、第２ステージ２０が占
める加熱シリンダ２の温度を２７０℃に設定する。上記
ホッパ５には未乾燥の未結晶のＰＥＴを材料として入
れ、射出スクリュ１を高速（100rpm）で回転する。また
ベント開口部３を真空ポンプにより減圧して−７３０mm
Ｈｇぐらいにしておく。
【００２８】ホッパ５のペレット状のＰＥＴは、スクリ
ュ回転により受給ゾーン１１に送り込まれる。この受給
ゾーン１１からフィードゾーン１２へのＰＥＴの給送量
は、上記スクリュ溝断面積の設定からフィードゾーン１
２のスクリュ溝断面積の２／３を占める量に制限されて
いるためフィードゾーン１２におけるＰＥＴは過密にな
らず、このため加熱によりゴム弾性状態に軟化してもコ
ンプレッションゾーン１３に達する間にペレット相互が
圧縮により固まって停滞することがない。
ュ回転により受給ゾーン１１に送り込まれる。この受給
ゾーン１１からフィードゾーン１２へのＰＥＴの給送量
は、上記スクリュ溝断面積の設定からフィードゾーン１
２のスクリュ溝断面積の２／３を占める量に制限されて
いるためフィードゾーン１２におけるＰＥＴは過密にな
らず、このため加熱によりゴム弾性状態に軟化してもコ
ンプレッションゾーン１３に達する間にペレット相互が
圧縮により固まって停滞することがない。
【００２９】フィードゾーン１２にて軟化したＰＥＴは
コンプレッションゾーン１３のテーパー面により圧縮さ
れて溶融し、また引き伸ばされて一次的に可塑化されて
から、設定温度を第１ステージ側よりも低く設定した第
２ステージ２０に送り出される。フィードゾーン２１の
スクリュ溝は深溝に形成してあるので、溶融ＰＥＴの圧
力は低下して樹脂中の水分が気化し、さらにはスクリュ
回転により溶融ＰＥＴに包まれた水分が分離されて、ベ
ント開口部３から真空ポンプにより吸引除去される。こ
の水分が除去された溶融ＰＥＴは、第２ステージ２０の
メータリングゾーン２３にスクリュ回転により送られ、
さらに可塑化されてから通常構造の射出装置と同様にス
クり込まれて蓄えられる。
コンプレッションゾーン１３のテーパー面により圧縮さ
れて溶融し、また引き伸ばされて一次的に可塑化されて
から、設定温度を第１ステージ側よりも低く設定した第
２ステージ２０に送り出される。フィードゾーン２１の
スクリュ溝は深溝に形成してあるので、溶融ＰＥＴの圧
力は低下して樹脂中の水分が気化し、さらにはスクリュ
回転により溶融ＰＥＴに包まれた水分が分離されて、ベ
ント開口部３から真空ポンプにより吸引除去される。こ
の水分が除去された溶融ＰＥＴは、第２ステージ２０の
メータリングゾーン２３にスクリュ回転により送られ、
さらに可塑化されてから通常構造の射出装置と同様にス
クり込まれて蓄えられる。
【００３０】溶融ＰＥＴが送られるにつれて射出スクリ
ュ１は後退移動し、所定の位置で回転を停止して射出に
必要なＰＥＴの計量を完了する。材料計量後に射出スク
リュを前進移動し溶融ＰＥＴを金型に射出充填する。こ
の際、真空ポンプによるベント開口部３の吸引を−６５
０mmＨｇぐらい変更して射出中にも吸引を継続する。こ
の吸引のコントロールはバルブ操作により吸引ラインに
外気を取り入れることにより容易に行う得る。射出成形
されたプリフォームは予備乾燥を行って射出成形した場
合と同様に透明で、加水分解による白濁はみられず、ま
たセトアルデヒドの発生も許容範囲のものであった。
ュ１は後退移動し、所定の位置で回転を停止して射出に
必要なＰＥＴの計量を完了する。材料計量後に射出スク
リュを前進移動し溶融ＰＥＴを金型に射出充填する。こ
の際、真空ポンプによるベント開口部３の吸引を−６５
０mmＨｇぐらい変更して射出中にも吸引を継続する。こ
の吸引のコントロールはバルブ操作により吸引ラインに
外気を取り入れることにより容易に行う得る。射出成形
されたプリフォームは予備乾燥を行って射出成形した場
合と同様に透明で、加水分解による白濁はみられず、ま
たセトアルデヒドの発生も許容範囲のものであった。
【００３１】次にこの発明のベント式射出装置の仕様の
１例を示す。 射出スクリュ（ダブルスクリュ） スクリュ長さ（Ｌ） １６７０mm スクリュ外径（Ｄ） ６４mm スクリュＬ／Ｄ ２６ 第１ステージ （長さ） （スクリュ谷径） スクリュピッチ スクリュ ９９８mm 受給ゾーン １２８mm ５２．０mm ３２．０mm フィードゾーン ６４６mm ４５．０mm ３８．５mm コンプレッションゾーン ６４mm メータリングゾーン １６０mm ５７．２mm ７７．０mm 第２ステージ （長さ） （スクリュ谷径） スクリュピッチ スクリュ ６７２mm フィードゾーン ４４８mm ４３．２mm ３８．５mm コンプレッションゾーン ６４mm メータリングゾーン １６０mm ５６．０mm ７７．０mm スクリュ回転数 １００rpm 射出ストローク １２０mm
１例を示す。 射出スクリュ（ダブルスクリュ） スクリュ長さ（Ｌ） １６７０mm スクリュ外径（Ｄ） ６４mm スクリュＬ／Ｄ ２６ 第１ステージ （長さ） （スクリュ谷径） スクリュピッチ スクリュ ９９８mm 受給ゾーン １２８mm ５２．０mm ３２．０mm フィードゾーン ６４６mm ４５．０mm ３８．５mm コンプレッションゾーン ６４mm メータリングゾーン １６０mm ５７．２mm ７７．０mm 第２ステージ （長さ） （スクリュ谷径） スクリュピッチ スクリュ ６７２mm フィードゾーン ４４８mm ４３．２mm ３８．５mm コンプレッションゾーン ６４mm メータリングゾーン １６０mm ５６．０mm ７７．０mm スクリュ回転数 １００rpm 射出ストローク １２０mm
【００３２】なお、材料が結晶化されたＰＥＴの場合に
は、未結晶のＰＥＴよりフィードゾーン１２での軟化が
遅く、コンプレッションゾーン１３に速く移送されて溶
融むらが生ずじ易い傾向がある。しかしこの課題はコン
プレッションゾーン１３を上記数値よりある程度長く設
定することによって解決することができる。
は、未結晶のＰＥＴよりフィードゾーン１２での軟化が
遅く、コンプレッションゾーン１３に速く移送されて溶
融むらが生ずじ易い傾向がある。しかしこの課題はコン
プレッションゾーン１３を上記数値よりある程度長く設
定することによって解決することができる。
【００３３】上記ベント式射出装置の採用により射出成
形したプリフォームは、公知の延伸吹込成形によりびん
などの薄肉包装容器に成形することができる。この公知
の延伸吹込成形としてはプリフォームの射出成形と容器
への延伸吹込成形を別工程で行っている所謂２ステージ
と称されている成形方法。プリフォームの射出成形から
容器への延伸吹込成形を連続して行う１ステージと称さ
れている成形方法に大別されるが、そのいずれにおいて
も予備乾燥を省略した射出成形によるＰＥＴのプリフォ
ームは、乾燥後に射出成形したＰＥＴのプリフォームと
同様に薄肉容器に成形することができる。
形したプリフォームは、公知の延伸吹込成形によりびん
などの薄肉包装容器に成形することができる。この公知
の延伸吹込成形としてはプリフォームの射出成形と容器
への延伸吹込成形を別工程で行っている所謂２ステージ
と称されている成形方法。プリフォームの射出成形から
容器への延伸吹込成形を連続して行う１ステージと称さ
れている成形方法に大別されるが、そのいずれにおいて
も予備乾燥を省略した射出成形によるＰＥＴのプリフォ
ームは、乾燥後に射出成形したＰＥＴのプリフォームと
同様に薄肉容器に成形することができる。
【００３４】未結晶ＰＥＴにより射出成形したプリフォ
ームを、その形態が保たれる限界において、くび部を保
持してキャビティとコアから離型し、プリフォームの表
面温度が内部の保有熱により上昇しつつある時に吹込金
型に移送して、直ちに延伸吹込成形を行つて薄肉容器を
成形した場合の成形条件を次に示す。
ームを、その形態が保たれる限界において、くび部を保
持してキャビティとコアから離型し、プリフォームの表
面温度が内部の保有熱により上昇しつつある時に吹込金
型に移送して、直ちに延伸吹込成形を行つて薄肉容器を
成形した場合の成形条件を次に示す。
【００３５】材 料 樹 脂 ユニペットＲＹ５２３
（ユニペット株式会社製） 成 形 品 偏平びん 寸 法 全高２５０mm， 口部内径２３．５mm， 首
下長さ２３０mm 胴部外径９０×５０mm， 胴部の肉厚０．４mm， 重量
３６ｇ
（ユニペット株式会社製） 成 形 品 偏平びん 寸 法 全高２５０mm， 口部内径２３．５mm， 首
下長さ２３０mm 胴部外径９０×５０mm， 胴部の肉厚０．４mm， 重量
３６ｇ
【００３６】プリフォーム
寸 法 全高１４２mm， 口部内径２３．５mm， 首
下長さ１２２mm 胴部の肉厚２．９ mm ， 胴上部の外径２８mm， 胴下端部の外径２４mm， 抜き勾配 ２／１２２
下長さ１２２mm 胴部の肉厚２．９ mm ， 胴上部の外径２８mm， 胴下端部の外径２４mm， 抜き勾配 ２／１２２
【００３７】プリフォーム成形条件
加熱シリンダ設定温度
第１ステージ 前部２８５℃， 中間部２８５℃， 後
端部２８０℃ 第２ステージ 前部２７０℃ 後 部２７０℃ ノズル温度 ２７０℃ 射出金型温度（設定値） キャビティ型 １５℃ コア型 １５℃ 射出圧力（保圧） ７５kg／cm2 充填保圧時間 ６．０秒 冷 却 時 間 ２．８秒 離 型 温 度 ６０°〜７０℃（プリフォーム表
面温度）
端部２８０℃ 第２ステージ 前部２７０℃ 後 部２７０℃ ノズル温度 ２７０℃ 射出金型温度（設定値） キャビティ型 １５℃ コア型 １５℃ 射出圧力（保圧） ７５kg／cm2 充填保圧時間 ６．０秒 冷 却 時 間 ２．８秒 離 型 温 度 ６０°〜７０℃（プリフォーム表
面温度）
【００３８】延伸吹込成形条件
金 型 温 度（設定温度） ２０℃，
延伸吹込温度 ８６℃（プリフォーム表
面温度） 吹込圧力（延伸） ２０kg／cm2 吹込時間 ２．０秒 延伸倍率 縦（軸方向） １．９倍 横（半径方向）３．６×２倍
面温度） 吹込圧力（延伸） ２０kg／cm2 吹込時間 ２．０秒 延伸倍率 縦（軸方向） １．９倍 横（半径方向）３．６×２倍
【００３９】
【発明の効果】この発明によればこれまで困難とされて
いた未結晶のＰＥＴ、予備乾燥を省略しての結晶化ＰＥ
Ｔの射出成形が、ベント式射出装置の採用により可能と
なり、加水分解の少ない成形品が得られる。また過熱に
よるアセトアルデヒドの発生も抑制された成形品が得ら
れ、成形材料としても市販価格が低い未結晶ＰＥＴを利
用できるので材料コストが低減し、また結晶化されたＰ
ＥＴの場合でも予備乾燥に要するランニングコストが節
減されるので、ＰＥＴを材料とする包装容器の価格を下
げることができる。また射出成形そのものも複雑な操作
を要するというものではなく、これまでの成形技術をそ
のまま採用して行えるという利点をも有するので、この
発明は産業上の利用価値が極めて高いものである。
いた未結晶のＰＥＴ、予備乾燥を省略しての結晶化ＰＥ
Ｔの射出成形が、ベント式射出装置の採用により可能と
なり、加水分解の少ない成形品が得られる。また過熱に
よるアセトアルデヒドの発生も抑制された成形品が得ら
れ、成形材料としても市販価格が低い未結晶ＰＥＴを利
用できるので材料コストが低減し、また結晶化されたＰ
ＥＴの場合でも予備乾燥に要するランニングコストが節
減されるので、ＰＥＴを材料とする包装容器の価格を下
げることができる。また射出成形そのものも複雑な操作
を要するというものではなく、これまでの成形技術をそ
のまま採用して行えるという利点をも有するので、この
発明は産業上の利用価値が極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の射出成形方法を実施し得るベント
式射出装置の１実施例の略示縦断側面図である。
式射出装置の１実施例の略示縦断側面図である。
【図２】 図１のベント式射出装置が備えるスクリュの
側面図で先端部は省略してある。
側面図で先端部は省略してある。
１ 射出スクリュ
２ 加熱シリンダ
３ ベント開口部
４ 供給口
５ ホッパ
６ ノズル
１０ 第１ステージ
１１ 受給ゾーン
１２ フィードゾーン
１３ コンプレッションゾーン
１４ メータリングゾーン
２０ 第２ステージ
２１ フィードゾーン
２３ コンプレッションゾーン
２４ メータリングゾーン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ２９Ｃ 49/08 Ｂ２９Ｃ 49/08
// Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｋ 67:00
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 45/50
B29C 45/18
B29C 45/63
B29C 45/74
B29C 49/06
B29C 49/08
Claims (6)
- 【請求項１】 第１ステージと第２ステージとからなる
射出スクリュを、ベントを備えた加熱シリンダに回転か
つ進退自在に内装したベント式射出装置を採用し、その
ベント式射出装置の第１ステージのフィードゾーンへの
材料樹脂の送り量を、材料樹脂がフィードゾーン前方の
コンプレッションゾーンに達する前に軟化圧縮されて停
滞しないように制限し、 その制限を第１ステージのホッパ口部が位置するフィー
ドゾーン後端部の受給ゾーンのスクリュ溝断面積を、フ
ィードゾーンのスクリュ溝断面積の３／４〜１／２に小
さく形成して行い、かかる状態にて予備乾燥を省略した
未結晶のポリエチレンテレフタレートを材料樹脂として
ホッパに入れ、可塑化及び成形品の射出成形を行うこと
を特徴とするポリエチレンテレフタレートの射出成形方
法。 - 【請求項２】 第１ステージと第２ステージとからなる
射出スクリュを、ベントを備えた加熱シリンダに回転か
つ進退自在に内装したベント式射出装置を採用し、その
ベント式射出装置の第１ステージのフィードゾーンへの
材料樹脂の送り量を、材料樹脂がフィードゾーン前方の
コンプレッションゾーンに達する前に軟化圧縮されて停
滞しないように制限し、 その制限を第１ステージのホッパ口部が位置するフィー
ドゾーン後端部の受給ゾーンのスクリュ溝断面積を、フ
ィードゾーンのスクリュ溝断面積の３／４〜１／２に小
さく形成して行い、かかる状態にて予備乾燥を省略した
結晶化されたポリエチレンテレフタレートを材料樹脂と
してホッパに入れ、可塑化及び成形品の射出成形を行う
ことを特徴とするポリエチレンテレフタレートの射出成
形方法。 - 【請求項３】 上記スクリュは、コンプレッションゾー
ンの途中までダブルスクリュに形成し、かつコンプレッ
ションゾーンからメータリングゾーンは、溶融した樹脂
の引き伸ばしを充分に行えるように、シングルとしてス
クリュピッチを大きく設定し、第２ゾーンのベント開口
部におけるベント効率の向上を図ってなることをと特徴
とする請求項１又は２項記載のポリエチレンテレフタレ
ートの射出成形方法。 - 【請求項４】 上記加熱シリンダからの樹脂中の水分の
排出に真空ポンプを採用し、稼働中は射出時であっても
中断することなく減圧吸引を行い、かつ射出時には減圧
を小さく変更して射出スクリュの前進移動によるベント
アップを防止してなることを特徴とする請求項１〜３の
何れかに記載のポリエチレンテレフタレートの射出成形
方法。 - 【請求項５】 上記加熱シリンダの第２ステージ側の加
熱温度を、第１ステージ側の加熱温度よりも低く設定し
て、溶融樹脂の過熱を防止してなることを特徴とする請
求項１〜４の何れかに記載のポリエチレンテレフタレー
トの射出成形方法。 - 【請求項６】 上記成形品は、延伸吹込成形により薄肉
の包装容器に成形されるプリフォームからなることを特
徴とする請求項１〜５に記載のポリエチレンテレフタレ
ートの射出成形方法。
Priority Applications (16)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9916394A JP3395919B2 (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | ポリエチレンテレフタレートの射出成形方法 |
| IL10938694A IL109386A (en) | 1993-04-30 | 1994-04-22 | Method for printing by injecting polyethylene terephthalate |
| AU60658/94A AU666435B2 (en) | 1993-04-30 | 1994-04-22 | Method for injection molding polyethylene terephthalate |
| DE69403554T DE69403554T2 (de) | 1993-04-30 | 1994-04-25 | Verfahren zum Spritzgiessen von Polyethylenterephtalat |
| DK94106401.6T DK0623446T3 (da) | 1993-04-30 | 1994-04-25 | Fremgangsmåde til sprøjtestøbning af polyethylenterephjthalat |
| SG1996006845A SG44747A1 (en) | 1993-04-30 | 1994-04-25 | Method for injection molding polyethene terephthlata |
| ES94106401T ES2104228T3 (es) | 1993-04-30 | 1994-04-25 | Metodo para moldeo por inyeccion de poli(tereftalato de etileno). |
| EP94106401A EP0623446B1 (en) | 1993-04-30 | 1994-04-25 | Method for injection molding polyethylene terephthalate |
| AT94106401T ATE153905T1 (de) | 1993-04-30 | 1994-04-25 | Verfahren zum spritzgiessen von polyethylenterephtalat |
| TW083103719A TW287982B (ja) | 1993-04-30 | 1994-04-26 | |
| PH48151A PH30517A (en) | 1993-04-30 | 1994-04-26 | Method for injection molding polyethylene terephthalate |
| EG23794A EG20429A (en) | 1993-04-30 | 1994-04-27 | Method for injection molding polyethylene terephtahalate |
| CN94106936A CN1056798C (zh) | 1993-04-30 | 1994-04-28 | 注射成型聚对苯二甲酸乙二酯的方法 |
| NZ260411A NZ260411A (en) | 1993-04-30 | 1994-04-28 | Injection moulding undried pet: varying screw groove cross-sectional area with venting of moisture at screw low pressure zone |
| KR1019940009456A KR100189403B1 (ko) | 1993-04-30 | 1994-04-30 | 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 사출성형방법 |
| US08/236,478 US5597525A (en) | 1993-04-30 | 1994-05-02 | Method for injection molding polyethylene terephthalate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9916394A JP3395919B2 (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | ポリエチレンテレフタレートの射出成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07276450A JPH07276450A (ja) | 1995-10-24 |
| JP3395919B2 true JP3395919B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=14239991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9916394A Expired - Lifetime JP3395919B2 (ja) | 1993-04-30 | 1994-04-14 | ポリエチレンテレフタレートの射出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395919B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3573380B2 (ja) * | 1995-08-14 | 2004-10-06 | 株式会社青木固研究所 | ポリエステル樹脂のプリフォーム射出成形方法及び延伸ブロー成形方法 |
| US6426024B1 (en) * | 1998-01-27 | 2002-07-30 | Teijin Limited | Aromatic polyester preform, blow molded product and preform production process |
| JP4911633B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2012-04-04 | 株式会社名機製作所 | 可塑化装置及びそれを用いた成形方法 |
| CN105008108B (zh) * | 2013-04-15 | 2017-06-23 | 三菱重工塑胶科技股份有限公司 | 注射成形装置以及注射成形方法 |
| JP6177586B2 (ja) * | 2013-05-24 | 2017-08-09 | 住友重機械工業株式会社 | 射出成形機 |
| JP6302449B2 (ja) * | 2015-10-30 | 2018-03-28 | 株式会社山本製作所 | ベント式射出成形装置及び射出成形方法 |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP9916394A patent/JP3395919B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07276450A (ja) | 1995-10-24 |
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