JP3601920B2 - 多層パリソンの連続押出成形方法およびその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層パリソンの押出成形方法およびその装置に係るものであり、特に、アルコールが混合されたガソホールに対して高いバリア性を有する容器、例えばプラスチック製自動車燃料タンクを成形するための多層パリソンの連続押出成形方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の多層パリソンの押出成形方法およびその装置としては、例えば、図４に示す構成を挙げることができる。
【０００３】
すなわち、同図において符号１で示されるものは全体がほぼ円柱形をなすダイヘッドであり、このダイヘッド１のヘッド本体２内にはヘッド中子４が設けられ、その間には、環状の多層リング１２が設けられている。
【０００４】
この多層リング１２のヘッド中子４側には、円筒状の内層主原料用流路４２、ヘッド本体２側には外層主原料用流路４３が設けられ、この各主原料用流路４２，４３は、このダイヘッド１の外周壁上部に設けられた主原料用押出機４１に接続されている。
【０００５】
この多層リング１２には、第１、第２、第３環状ノズル１６，１７，１８が同心状に設けられている。第１、第３環状ノズル１６，１８は接着剤原料用押出機１９に接続され、また、前記第２環状ノズル１７は、アルコールを含有するガソホールに対してバリア性を有する周知のエチレン・ビニール・アルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）からなるバリア性原料を押出すためのバリア性原料用押出機２０に接続されている。
【０００６】
次に動作について説明する。各押出機４１，１９，２０により間欠又は連続的に押し出された内層、外層主原料Ａ，Ｆ、第１、第２接着剤原料Ｂ，Ｄおよびバリア性原料Ｃが、内層、外層主原料用流路４２，４３、各環状ノズル１６，１７，１８内に供給され、押出ノズル３０から３種５層の多層パリソン３２として押し出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した多層パリソンの押出成形方法およびその装置において、各押出機を連続的に駆動して、ダイヘッドの押出ノズルから３種５層の多層パリソンを連続的に押し出すと、バリア性原料とこのバリア性原料の内外に形成される一対の第１、第２接着剤原料とからなる中間原料層Ｉの周方向の形状が図５に示すように波打ち状に乱れる。
【０００８】
また、近年、成形品のバリ等を粉砕して得た再生材を、外層主原料の増量材として外層主原料の内側に供給し、４種６層の多層パリソンとして押し出すことが行なわれているが、この場合でも、同様に中間原料層の波打ち現象が見られる。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、特に、高バリア性原料（エチレン・ビニール・アルコール共重合樹脂すなわちＥＶＯＨ）と、このバリア性原料の内外に形成される一対の第１、第２接着剤原料とからなる中間原料層の乱れをなくすことができる多層パリソンの連続押出成形方法およびその装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上述した課題を次のようにして解決した。すなわち、多層リング方式の多層パリソンの連続押出成形方法およびその装置において、多層リングから押し出される中間原料層の出口部の流速に対し、多層リングの内外側の流路から供給される各主原料層の中間原料層との合流部での流速を少なくとも２倍以上とした。これにより、中間原料層の円周方向の乱れが解消し、多層容器の品質の改善がなされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による多層パリソンの連続押出成形方法は、ダイヘッド内に配設された環状の多層リングの内側と外側により内側主原料層と外側主原料層を形成し、前記多層リングにより中間原料層を形成し、前記中間原料層の出口部の流速に対し、各々の主原料層の中間原料層との合流部での流速を少なくとも２倍以上としたことを特徴とする。
【００１２】
本発明による多層パリソンの連続押出成形装置は、ダイヘッド内に環状リングが配設され、該多層リングの内側と外側には、内側主原料層を形成する内層主原料用流路と外層主原料層を形成する外層主原料用流路が設けられ、前記多層リングには、中間原料層を形成する接着剤原料用第１、第３環状ノズルとバリア性原料用第２環状ノズルとが同心状に設けられ、前記中間原料層の出口部の流速に対し、各主原料層の中間原料層との合流部での流速を少なくとも２倍以上になるように各流路を形成したことを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記外層主原料用流路の内側に、外側主原料層と一体となる再生材を供給する再生材用流路が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
【実施例】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。
【００１５】
図１において、符号１で示されるものは、全体がほぼ円柱形をなすダイヘッドであり、このダイヘット１のヘッド本体２内には円筒状部材３が嵌挿され、円筒状部材３内にはヘッド中子４が嵌挿されている。
【００１６】
前記ヘッド本体２と円筒状部材３の間には、円筒状の再生材用流路５が設けられ、この再生材用流路５は、ヘッド本体２の外周壁上部に接続された再生材用押出機６にマニホールド７を介して連通されている。このマニホールド７の端部に向けて、ヘッド本体２の外周壁からボルト８が螺合され、このボルト８を抜くことにより、再生材をリークして、ウエルドマークや不純物を除くことができる。
【００１７】
なお、再生材用押出機６は成形品のバリ等を粉砕して得た再生材を層状に押出し、外層主原料の増量材として外層主原料の内側に層状に押出すためのものである。
【００１８】
前記円筒状部材３とヘッド中子４の間には、円筒状の内層主原料用流路９が設けられ、この流路９は、ヘッド本体２の外周壁上部に接続された内層主原料用押出機１０にマニホールド１１を介して接続されている。
【００１９】
前記ヘッド本体２および円筒状部材３の下部には、環状の多層リング１２が設けられている。この多層リング１２のヘッド本体２側には、前記再生材用流路５と連通する再生材用流路５ａが設けられ、また、ヘッド中子４側には、前記内層主原料用流路９と連通する内層主原料用流路９ａが設けられている。
【００２０】
前記多層リング１２は、スパイダー１３を構成する第１および第２スパイダーリング１４，１５からなり、この各スパイダーリング１４，１５によって第１、第２、第３環状ノズル１６，１７，１８が同心状に設けられている。第１、第３環状ノズル１６，１８は、接着剤原料用押出機１９に連通され、第２環状ノズル１７は、アルコールを含有するガソホールに対してバリア性を有する周知のエチレン・ビニール・アルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）からなるバリア性原料を押出すためのバリア性原料用押出機２０に連通されている。
【００２１】
前記多層リング１２の周縁下部には、外筒部材２３が同心状に設けられ、外筒部材２３内には環状部材２４が同心状に設けられている。
【００２２】
この環状部材２３の多層リング１２側には、前記再生材用流路５ａと連通する再生材用流路５ｂが設けられ、また、外筒部材２３側には、外層主原料用流路２５が設けられ、この外層主原料用流路２５は、外筒部材２３の外周壁に接続された外層主原料用押出機２６にマニホールド２７を介して連通されている。
【００２３】
従って、前述の各流路５，９，２５および各環状ノズル１６，１７，１８は互いにダイヘッドｌ内で同心状に形成されている。
【００２４】
前述の各押出機６，１０，１９，２０，２６のうち、特にバリア性原料用押出機２０のスクリュ２１はダイヘッド１すなわち多層リング１２内に案内されており、溶融樹脂からなるバリア性原料の温度を下げることなくかつ熱分解、焼け、熱劣化を伴うことなく直接第２環状ノズル１７内に供給するように構成されている。なお、他の押出機６，１０，１９，２６のスクリュも前記押出機２０と同様にダイヘッド１内に挿入して構成することもできる。
【００２５】
前記主原料用流路９，２５は、外筒部材２３とヘッド中子４の下部にそれぞれ取り付けられたダイ外筒２８とダイ内筒２９によって形成された押出ノズル３０に連通し、このダイ内筒２９を上下ロッド３１を介して上下動することにより、この押出ノズル３０のノズル隙間を自在に調整し多層パリソンの肉厚を自在に調整できるように構成されている。
【００２６】
次に上述した多層パリソンの押出成形装置の動作について説明する。まず、各押出機１０，２６，１９，２０，６により連続的に押し出される内層、外層主原料Ａ，Ｆ、第１および第２接着剤原料Ｂ，Ｄ、バリア性原料Ｃおよび再生材Ｅが、内層、外層主原料用流路９，２５、各環状ノズル１６，１８，１７および再生材用流路５内に供給され、図２に示すような、外層主原料Ｆと再生材Ｅとからなる外側主原料層Ｇと、内層主原料Ａからなる内側主原料層Ｈと、芯用原料であるバリア性原料Ｃと該バリア性原料Ｃと主原料Ａ，Ｆ間に一対の第１、第２接着剤原料Ｂ，Ｄとからなる中間原料層Ｉとにより構成される４種６層の多層パリソン３２が押出ノズル３０から得られる。
【００２７】
この多層パリソン３２を図示しない中空成形機にて中空成形することにより、従来不可能であった高バリア性原料（エチレン・ビニール・アルコール共重合樹脂すなわちＥＶＯＨ）を含むガソリンタンク等の多層容器が得られる。
【００２８】
なお、前述の実施例における各押出機６，１０，１９，２０，２６から押出ノズル３０までの各流路の形状等については一例を開示したものであり、若干変更を加えた場合でも前述と同様の作用を得ることができることはいうまでもない。
【００２９】
また、前述の実施例では、各原料用の押出機はダイヘッドにそれぞれ１台設けているが、１台では層厚が不均一になる場合は、対向配置で２台設ける。
【００３０】
上述したダイヘッド１の押出ノズル３０から４種６層の多層パリソン３２を押し出すと、バリア性原料Ｃとこのバリア性原料Ｃの内外に形成される一対の第１、第２接着剤原料Ｂ，Ｄとからなる中間原料層Ｉの周方向の形状が波打ち状に乱れることがある。
【００３１】
そこで、本発明者等は、この中間原料層Ｉの波打現象について鋭意研究した結果、この現象は、各押出機６，１０，１９，２０，２６の先端部にピストンを有するアキュムレータなどを設け、押出ノズル３０から多層パリソン３２を間欠的に射出する場合は発生せず、多層パリソン３２を連続的に押し出す場合においてのみ発生することが判明した。
【００３２】
また、この中間原料層Ｉの波打現象は、図３に示すように中間原料層Ｉの出口側の流速Ｖ１と、これに合流される内側主原料層Ｉと外側主原料層（再生材層を含む）Ｇの流速Ｖ２，Ｖ３との関係によって発生することが判明した。すなわち、中間原料層Ｉの出口側の流速に対して、各主原料層Ｇ，Ｈの中間原料層Ｉとの合流部での流速を少なくとも２倍以上になるように各流路を形成することにより、中間原料層Ｉの乱れは解消し、多層容器の品質が改善されることが判明した。なお、合流部での各流路の調整は、合流部に内側、外側調整リング４４，４５で設けて行なうことができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、多層リング方式の多層パリソンの連続押出成形方法およびその装置において、多層リングから押し出される中間原料層の出口部の流速に対し、各主原料層の中間原料層との合流部での流速を少なくとも２倍以上としたことにより、中間原料層の円周方向の乱れは解消し、多層容器の品質の改善がなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多層パリソンの押出成形装置を示す断面図である。
【図２】多層パリソンの部分断面図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】従来の多層パリソンの押出成形装置を示す断面図である。
【図５】従来の多層パリソンの中間層を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ ダイヘッド
５ 再生材用流路
９ 内層主原料用流路
１２ 多層リング
１６ 第１環状リング
１７ 第２環状リング
１８ 第３環状リング
２５ 外層主原料用流路
３２ 多層パリソン
Ａ 内層主原料
Ｂ 第１接着剤原料
Ｃ バリア性原料
Ｄ 第２接着剤原料
Ｅ 再生材
Ｆ 外層主原料
Ｇ 外側主原料層
Ｈ 内側主原料層
Ｉ 中間原料層

Claims (3)

1. ダイヘッド（１）内に配設された環状の多層リング（１２）の内側と外側により内側主原料層（Ｈ）と外側主原料層（Ｇ）を形成し、前記多層リング（１２）により中間原料層（Ｉ）を形成し、前記中間原料層（Ｉ）の出口部の流速（Ｖ１）に対し、各主原料層（Ｈ，Ｇ）の中間原料層（Ｉ）との合流部での流速を少なくとも２倍以上としたことを特徴とする多層パリソンの連続押出成形方法。
2. ダイヘッド（１）内に環状の多層リング（１２）が配設され、該多層リング（１２）の内側と外側には、内側主原料層（Ｈ）を形成する内層主原料用流路（９）と外層主原料層（Ｇ）を形成する外層主原料用流路（２５）が設けられ、前記多層リング（１２）には、中間原料層（Ｉ）を形成する接着剤原料用第１、第３環状ノズル（１６，１８）とバリア性原料用第２環状ノズル（１７）とが同心状に設けられ、前記中間原料層（Ｉ）の出口部の流速に対し、各主原料層（Ｇ，Ｈ）の中間原料層（Ｉ）との合流部での流速を少なくとも２倍以上になるように各流路を形成したことを特徴とする多層パリソンの連続押出成形装置。
3. 前記外層主原料用流路（２５）の内側に、外側主原料層（Ｇ）と一体となる再生材（Ｅ）を供給する再生材用流路（５）が設けられていることを特徴とする請求項２記載の多層パリソンの連続押出成形装置。

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