JP5577696B2 - 複合合成樹脂生成方法と複合合成樹脂生成装置およびそれにより作成された圧縮成形容器 - Google Patents

Description

本発明は、外側溶融樹脂層とこの溶融樹脂層に包み込まれた少なくとも１層の内側溶融樹脂層とを含む複合溶融樹脂素材を形成するための複合合成樹脂生成方法及び複合合成樹脂生成装置、およびそれにより作成された圧縮成形容器に関する。

中空成形を加えて飲料用容器に成形される前成形体（一般にプリフォームと称されている）或いは容器蓋、或いはカップなどの容器本体を形成するための合成樹脂素材として、当業者には周知の如く、外側溶融樹脂層とこの外側溶融樹脂層に包み込まれた少なくとも１層の内側溶融樹脂層とを含む複合溶融樹脂素材が使用されることが少なくない。通常、外側溶融樹脂としては機械的特性及び衛生性に優れた合成樹脂が選定され、内側溶融樹脂としてはガスバリア性に優れた合成樹脂が選定される。

一般的に、複合溶融樹脂素材は、多層溶融樹脂内への内側溶融樹脂の間欠押出により形成される。
下記の特許文献１には、複合溶融樹脂素材のメイン層（特許文献１では主合成樹脂Ｒ_１）を形成するメイン層形成溶融樹脂が流れる外側環状流路と、外側環状流路中に開口する内側排出口を有する溶融樹脂のシェル層（特許文献１では補助合成樹脂Ｒ_２）を形成するシェル層形成溶融樹脂が流れる内側環状流路と、内側環状流路中に開口する最内側排出口を有する溶融樹脂のコア層（特許文献１では副合成樹脂Ｒ_３）を形成するコア形成溶融樹脂が流れる最内側環状流路とを具備する複合溶融樹脂形成装置が開示されている。
最内側排出口には、これを選択的に開閉させるための開閉手段が付設されており、開閉手段による最内側排出口の開閉に応じて、シェル層形成溶融樹脂がコア層形成溶融樹脂をシェル状に被覆するようにして、外側溶融樹脂内に供給される。

下記の特許文献２には、溶融樹脂のメイン層を形成するメイン層形成溶融樹脂が流れる最外側環状流路と、外側環状流路中に開口する外側排出口を有する溶融樹脂のサブ層を形成するサブ層形成溶融樹脂が流れる外側環状流路と、外側環状流路中に開口する内側排出口を有するコアを形成するコア形成溶融樹脂が流れる内側環状流路とを具備する複合合成樹脂生成装置が開示されている。
内側排出口には、これを選択的に開閉させるための開閉手段（開閉弁）と、サブ層形成溶融樹脂を間欠的に外側排出口に配設する間欠手段とが付設されている。開閉手段による内側排出口の開閉に応じて、内側環状流路から外側環状流路に材質の異なる溶融樹脂が流入して外側環状流路の溶融樹脂内にコア層形成溶融樹脂が間欠的に流入される。このコア層形成溶融樹脂が、外側環状流路の内側に流入される際に、サブ層形成溶融樹脂によって押圧変形されるようにしている。

特公平６−４９３１８号公報 ＷＯ２００７／１２５７０１Ａ１

しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、間欠押出によってシェル層がコア層を被覆した状態で、メイン層の流れの中にほぼ等間隔に精度良く形成できる反面、各シェル層の間に、主としてシェル層材料が糸状に引き伸ばされる現象、いわゆる糸引きが生じる。
このような現象は、コア層およびシェル層を排出する環状流路を開閉する開閉弁の先端に付着したコア層およびシェル層材料が、メイン層材料の流れによって引き伸ばされることで生じる。
このような溶融樹脂をノズル開口部より排出した後、樹脂塊（ドロップ）へと切断する際に、糸引き部が切断されたとしても、その先端部は外層樹脂により内包されるため、外部へと露出することは無いが、材料や成形品の種類によっては一定以上の厚み（好ましくは２０μｍ以上）を確保できることが好ましい。
その理由として、糸引き先端部が成形品の表面近傍に存在すると、成形品が例えばレトルト殺菌の様な高温状態にさらされる場合、メイン層（外層）材料とコア層およびシェル層（内層）材料の収縮率が異なることにより、変形やそれに起因する白化を生じる恐れがある。また、そのような変形が生じた場合、落下強度の低下や層間剥離（デラミ）等が生じやすくなるといった懸念もある。
さらに、EVOH(エチレンビニルアルコール共重合体)などのように、バリア性能が水分によって影響される材料をバリア材として使用する場合、殺菌条件や保管条件によっては、内容品に含まれた水分がバリア性能に影響されることも懸念される。

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、複合合成樹脂生成装置に形成される成形品に糸引きが生じても、圧縮成形時に糸引きの部分を外層樹脂により一定以上の厚みを確保しながら内包できる複合合成樹脂生成方法と複合合成樹脂生成装置、およびそれにより作成された圧縮成形容器およびその圧縮成形方法を提供することを目的とする。

本発明の複合合成樹脂生成方法は上記目的を達成するために、先端に排出開口を有する複合溶融樹脂流出路中に、内側流出口を通して第一の溶融樹脂を間欠的に流出せしめると共に、該内側流出口を囲繞する外側流出口を通して第二の溶融樹脂を流出せしめ、該第一の溶融樹脂と該第二の溶融樹脂とを含む複合溶融樹脂を該流出路の該排出開口から流出せしめ、該排出開口から流出せしめられた該複合溶融樹脂を該流出路の該排出開口に沿って切断することによって合成樹脂素材を生成する合成樹脂生成方法において、該流出路の該排出開口からの該複合溶融樹脂の流出に応じて該流出路の該排出開口を囲繞する付加環状流出口を通して第三の溶融樹脂を流出するようにしている。
上記複合合成樹脂生成方法においては、該流出路の該排出開口と該付加環状流出口とは同一平面上に位置することが好ましい。
また、上記複合合成樹脂生成方法においては、該第二の溶融樹脂と該第三の溶融樹脂とは材料が同一であることが好ましい。
さらに、上記複合合成樹脂生成方法においては、該複合溶融樹脂流出路は、該内側流出 口と該外側流出口との間にさらに溶融樹脂の流出口を具備し、該排出開口に該溶融樹脂を 流出することが好ましい。
また、本発明の複合合成樹脂生成装置は、先端に排出開口を有する複合溶融樹脂流出路と、該流出路中に開口する内側流出口を有する第一の溶融樹脂流路と、該流出路中に開口する外側流出口を有する第二の溶融樹脂流路と、該第一の溶融樹脂流路の該内側流出口を選択的に開閉するための開閉弁手段と、該複合溶融樹脂流出路の該排出開口から流出せしめられた複合溶融樹脂を該流出路の該排出開口に沿って切断するための切断手段と具備する複合合成樹脂生成装置において、更に、該流出路の該排出開口を囲繞する付加環状流出口を有する第三の溶融樹脂流路を備えている。
上記複合合成樹脂生成装置においては、該流出路の該排出開口と該第三の溶融樹脂流路の該流出口とは同一平面上に位置することが好ましい。
また、上記複合合成樹脂生成装置においては、該第三の溶融樹脂流路は、横断面形状が環状である導入部を含み、該導入部の下流部は下方に向かって漸次半径方向内方に傾斜して延びていることが好ましい。
さらに、上記複合合成樹脂生成装置においては、該複合溶融樹脂流出路は、該内側流出 口と該外側流出口との間に、さらに溶融樹脂の流出口を具備し、該排出開口に該溶融樹脂 を流出することが好ましい。
さらに、本発明の圧縮成形容器は、上記複合合成樹脂生成方法により作成された樹脂塊を圧縮成形することによって得られた成形容器であって、容器底部の一部に、連続した前 記第一の溶融樹脂の層から分岐した層を有する。また、上に凸の雄金型と下に凹型の雌金型からなる圧縮成形金型を用いて圧縮成形を行うことで、少なくとも容器の内面側においては、連続した前記第一の溶融樹脂の層から分岐した層が、内表面近傍に存在するのではなく、容器内表面を形成する樹脂により、容器内表面から一定の距離を隔てられた状態で形成されていることができると同時に、連続した前記第一の溶融樹脂の層が、厚み方向に対して、容器の底部おいてより外表面側に形成されていることが可能となる。

溶融樹脂の流出路の排出開口を囲繞する付加環状流出口を有する第三の溶融樹脂流路から第三の溶融樹脂を排出開口の周りから流出させることよって、糸引き先端部を第三の溶融樹脂により一定以上の厚みを確保しながら内包することができる。したがって、その後に圧縮成形を行った場合の成形品（容器）において、糸引き先端部は成形品の表面近傍に存在することなく、外層樹脂により一定以上の厚みを確保した状態とすることができる。これにより、成形品が例えばレトルト殺菌の様な高温状態にさらされる場合でも、メイン層（外層）材料とコア層およびシェル層（内層）材料の収縮率の違いによる変形や白化を防止でき、さらには落下強度の低下や層間剥離（デラミ）等も防止することができるなど、成形品の品質を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態における複合合成樹脂生成装置に備えられているノズル本体の断面図である。 図１のノズル本体におけるノズル先端部の拡大断面図である（なお、ノズルブロック側のハッチングを省略している。図９および図１０も同じである）。 図１の複合合成樹脂生成装置のノズル本体のノズル先端部の拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態（第２および第３の実施形態でも引用）における複合合成樹脂生成装置がコア層とシェル層を形成する状態を示し、Ａは軸状開閉弁を上死点に位置させ、コア層材料とシェル層材料が押し出された状態の断面図、Ｂは軸状開閉弁を下死点に位置させ、シェル層材料がメイン層材料により引き伸ばされることで糸引きが発生した状態の断面図である。 図１の複合合成樹脂生成装置のノズル先端部において、カッタによって溶融樹脂が切断された後の糸引きの状態を示す拡大断面図である。 本発明の複合合成樹脂生成装置によって作成した多層溶融樹脂塊を圧縮成形方法にて圧縮成形容器を作成するときの各工程の断面図を示す図である。 Ａは本発明の第１の実施形態で成形された成形容器の断面図、Ｂは成形容器の底部の拡大断面図である。 本発明の実施例におけるカップを成形したときの試験結果のグラフである。 本発明の第２の実施形態における複合合成樹脂生成装置に備えられているノズル本体の先端部の拡大断面図である。 本発明の第３の実施形態における複合合成樹脂生成装置に備えられているノズル本体の先端部の拡大断面図である。

以下、本発明の第１の実施形態における複合合成樹脂生成方法と複合合成樹脂生成装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係わる複合溶融樹脂の供給装置のノズル本体を示している。
ノズル本体１は、複数の筒状ブロックから構成され、外側に位置する外側ブロック２と内側に位置する内側ブロック６とこれらのブロック２及び６の間に外側から内側へ順に配設される中間ブロック３，５とから構成されている。中間ブロック３，５及び内側ブロック６は、各々の外側に位置するブロックの内周部に嵌合するようにして配設されている。ブロック３，５，６の上部には蓋状の上部ブロック７が嵌合するように組み付けられている。また、外側ブロック２の下部には下端ブロック４が配設されている。

内側ブロック６の内部には上下方向に延びる中空部１６が形成され、中空部１６には軸状の開閉弁９が軸方向に摺動可能に配設されている。軸状開閉弁９を上下方向へ摺動可能に軸支するため、内側ブロック６の上部および下部にそれぞれ軸受け８ａおよび８ｂが配設されている。
外側ブロック２の内周面と中間ブロック３の外周面との間には外側環状流路１１が形成され、外側環状流路１１には、メイン層となる第二の溶融樹脂である外側溶融樹脂が圧送されるメイン層供給口１８が設けられている。中間ブロック３及び５の間には中間環状流路１２が形成され、中間環状流路１２にはサブ層となる中間溶融樹脂が圧送されるサブ層供給口１９が設けられている。中間ブロック５と内側ブロック６との間には内側環状流路１４が形成され、内側環状流路１４にはコア層となる第一の溶融樹脂である内側溶融樹脂が圧送されるコア層供給口２１が設けられている。
また、外側ブロック２の外周面と下端ブロック４の内周面との間には付加環状流路１５が形成され、付加環状流路１５には第三の溶融樹脂である付加溶融樹脂が圧送される付加供給口２２が設けられている。
本実施形態では、第一の溶融樹脂である内側溶融樹脂を包含する中間溶融樹脂を設けているが、中間溶融樹脂を設けない場合が本発明の基本構成となる。また、中間溶融樹脂を包含する樹脂層を更に設けて、複数の中間溶融樹脂を形成することも本発明では可能である。

図２に示すように、外側環状流路１１は、横断面形状が環状である導入部１１ａと横断面形状が円形である外側環状流出口１１ｂとを含んでいる。導入部１１ａの下流部は下方に向かって漸次半径方向内方に傾斜して延びており、導入部１１ａの下流端は外側環状流出口１１ｂの上流端周縁部に接続されている。外側環状流出口１１ｂの下流側にはノズルの排出開口１１ｃが形成されている。
中間環状流路１２も、横断面形状が環状である導入部１２ａと横断面形状が円形である中間環状流出口１２ｂとを含んでいる。導入部１２ａの下流部は下方に向かって漸次半径方向内方に傾斜して延びており、導入部１２ａの下流端は中間環状流出口１２ｂの上流端周縁部に接続されている。

中間環状流出口１２ｂは比較的短く、その下流端には外側環状流出口１１ｂが形成されており、かかる中間環状流出口１２ｂは上記外側環状流路１１の外側環状流出口１１ｂにおける合流口の上流端中央部に開口されている。
内側環状流路１４もまた、横断面形状が環状である導入部１４ａと横断面形状が円形である内側環状流出口１４ｂとを含んでいる。導入部１４ａの下流部は下方に向かって半径方向内方に傾斜して延びており、導入部１４ａの下流端は内側環状流出口１４ｂに接続されている。内側環状流出口１４ｂは中間環状流路１２の中間環状流出口１２ｂの合流口における上流端に開口されている。

付加環状流路１５は、横断面形状が環状である導入部１５ａを含み導入部１５ａの下流部は下方に向かって漸次半径方向内方に傾斜して延びている。導入部１５ａの下流端は付加環状流出開口１５ｂに連通されている。
図３に示すように、付加環状流出開口１５ｂは、ノズル本体１の先端部のノズル排出開口１１ｃを囲繞するように配設され、その流出開口１５ｂまでの流路は、下向きに半径方向内側にテーパ形状に傾斜するように形成されている。このテーパ面を付加環状流出開口１５ｂまで連続させ、付加環状流出開口１５ｂ端とノズル排出開口１１ｃ端との隙間をなくすように形成している。また、本実施形態では、ノズル排出開口１１ｃと付加環状流出開口１５ｂを水平方向へ同一高さになるように配置している。こうして、それらの各々の排出開口１１ｃ，１５ｂから吐出する溶融樹脂は、付加環状流出開口１５ｂ側の溶融樹脂がノズル排出開口１１ｃ側の溶融樹脂を囲繞するようにして合流する。

図１及び図２を参照にして、外側環状流路１１のメイン層供給口１８は、外側溶融樹脂供給手段２６と接続されている。外側溶融樹脂供給手段２６は、押出機２７とその下流に必要に応じて接続されたギアポンプ２８とを含んでおり、押出機２７から押し出された溶融状態の外側溶融樹脂Ａがギアポンプ２８を介して外側環状流路１１に供給される。外側溶融樹脂Ａは、例えばポリエステルの場合には、特にポリエチレンテレフタレートが好都合であり、オレフィン系の場合には、特にポリプロピレンが好適に使用される。
中間環状流路１２のサブ層供給口１９は、中間溶融樹脂供給手段２９に接続されている。中間溶融樹脂供給手段２９は、押出機３０とその下流に必要に応じて接続されたギアポンプ３１とを含んでおり、押出機３０から押し出された溶融状態の中間溶融樹脂（例えば接着材）Ｂがギアポンプ３１を介して中間環状流路１２に供給される。中間溶融樹脂Ｂには、特に接着性樹脂（無水マレイン酸変性ポリプロピレン等）が好適に使用される。
内側環状流路１４のコア層供給口２１は、内側溶融樹脂供給手段３２に接続されている。内側溶融樹脂供給手段３２は、押出機３３とその下流に必要に応じて接続されたギアポンプ３４とを含んでおり、押出機３３から押し出された溶融状態の内側溶融樹脂（例えばバリア材）Ｃがギアポンプ３４を介して内側環状流路１４に供給される。内側溶融樹脂Ｃには、特にガスバリア性樹脂（エチレンビニルアルコール共重合体等）が好適に使用される。
付加環状流路１５は、外側溶融樹脂供給手段２６に接続されており、押出機３３から押し出された溶融状態の付加溶融樹脂Ａがギアポンプ２８を介して付加環状流路１５に供給される。すなわち、図２においては、外側溶融樹脂供給手段２６から吐出された樹脂は２系統に分割されており、片方が外側環状流路１１へ、もう片方が付加環状流路１５へと供給される構成を取っており、外側溶融樹脂Ａと付加溶融樹脂Ｄは共通の樹脂である。

本発明に従って構成された装置においては、図１に示すように、上記導入部１４ａの下流端に配設されている内側環状流出口１４ｂ及び中間環状流出口１２ｂを選択的に開閉せしめるための開閉手段が配設されている。開閉手段は軸状開閉弁９を含んでいる。
軸状開閉弁９の上端部は、昇降装置３５（図２参照）を設け、軸状開閉弁９の開閉をするように構成されている。昇降装置３５は、カム機構、駆動モータとネジ、あるいは流体圧シリンダ機構など、それ自体公知である物から構成することができる。
軸状開閉弁９がその軸方向に下降すなわち前進移動することによって、まず初めに内側環状流出口１４ｂを閉じ状態として内側環状流路１４の内側溶融樹脂Ｃの排出を停止させることができる。さらに、軸状開閉弁９が下降することにより、中間環状流出口１２ｂを閉じ状態として、中間環状流路１２の中間溶融樹脂Ｂの排出を停止することができる。

次に、軸状開閉弁９が下死点へ到達後に上昇すなわち後退移動することによって、まず初めに中間環状流出口１２ｂを開状態に選択的に位置させることができる。軸状開閉弁９が開位置に位置せしめられると、導入部１２ａの下流端に配設されている中間環状流出口１２ｂが開かれて、導入部１２ａが中間環状流路１２に連通せしめられる。導入部１２ａに供給された中間溶融樹脂Ｂは、既に開状態にある中間環状流路１２の中間環状流出口１２ｂを通り、ノズル本体１の複合流出路１１ｄに流入される。
さらに軸状開閉弁９が上昇することにより、内側環状流出口１４ｂを開状態に選択的に位置させることができる。軸状開閉弁９が開位置に位置せしめられると、導入部１４ａの下流端に配設されている内側環状流出口１４ｂが開かれて、導入部１４ａが内側環状流路１４に連通せしめられる。導入部１４ａに供給された内側溶融樹脂Ｃは、内側環状流路１４の内側環状流出口１４ｂを通り、ノズル本体１の複合流出路１１ｄに流入される。

次に、本発明における第１の実施形態の作用について説明する。
図１に示す押出機２７，３０，３３を作動させて、各溶融樹脂Ａ〜Ｃをノズル本体１へ供給する。図４の（Ｂ）に示すように、軸状開閉弁９が下死点に位置するとき、軸状開閉弁９が内側環状流路１４の内側環状流出口１４ｂ及び中間環状流路１２の中間環状流出口１２ｂを閉じ状態にする。この状態では、内側溶融樹脂Ｃ（コア層ｃ）および中間溶融樹脂Ｂ（シェル層ｓ）の複合流出路１１ｄ内への吐出は停止されており、外側環状流路１１の外側溶融樹脂Ａすなわちメイン層ｍのみが複合流出路１１ｄ内に供給されている（なお、図４（Ｂ）には図示していないが、この段階で、前サイクルで押出されたコア層ｃとそれを内包するシェル層ｓが、複合流出路１１dの下流側に存在している）。同時に、ノズル先端部１ａでは、図５に示すように、メイン層ｍと共に、付加環状流路１５の付加環状流出開口１５ｂから連続的に付加溶融樹脂Ａがメイン層ｍの溶融樹脂を囲繞するようにその周囲を連続的に覆っている。

シェル層ｓに覆われたコア層ｃを形成するときは、図４の（Ａ）に示すように、軸状開閉弁９が上方へ後退移動して中間環状流出口１２ｂを開く。この状態では、外側溶融樹脂Ａの内側を流れる中間溶融樹脂Ｂが外側溶融樹脂Ａに囲まれるようにして複合流出路１１ｄ内に流出され、タイミングをはかって、軸状開閉弁９をさらに上方の上死点まで後退移動させて、内側環状流出口１４ｂを開く。そして、コアとなる内側溶融樹脂Ｃの所定量が排出されたならば、軸状開閉弁９を下方へ前進移動させて内側環状流出口１４ｂを閉じる。こうして、中間溶融樹脂Ｂが内側溶融樹脂Ｃを内包するように形成している。
さらに軸状開閉弁９を下降させると、中間環状流出口１２ｂは閉じ状態となり、中間溶融樹脂Ｂの流出は停止され、内側溶融樹脂Ｃで形成されたコア層ｃを覆った中間溶融樹脂Ｂのシェル層ｓが外側溶融樹脂Ａの流れとともに、雨垂れ形状になって、複合流出路１１ｄを下方へ向かって流れる。

このとき、軸状開閉弁９は内側環状流出口１４ｂと中間環状流出口１２ｂの双方を閉じた状態にあり、両流出口からの樹脂の流出は停止された状態にあるが、軸状開閉弁９の先端には、内側環状流出口１４ｂおよび中間環状流出口１２ｂを閉じる時に付着した内側溶融樹脂Ｃおよび中間溶融樹脂Ｂが残留しており、これらの残留樹脂が外側溶融樹脂Ａの流れによって引き伸ばされるため、糸引き（以下、分岐層ともいう）aが生じる。

次に、図５に示す用に、ノズル排出開口１１ｃから吐出された溶融樹脂を、カッタ２４にて切断し、多層溶融樹脂塊（以下、多層ドロップと称する）とする。切断は、カッタ２４はノズル先端部１ａの先端部分を水平方向へ移動することで行われる。このときの切断位置は、一般的に、糸引きａが存在する位置である。その時、糸引きａが切断されると、糸引きaの先端部分はカッタ２４の移動方向へ引っ張られ、流出口１ｃの一縁部近くまでずらされる。この時、糸引きａの先端部はメイン層ｍに覆われており、表面に露出することはないが、先端部分は表面近傍に位置することとなる。
そこで、本第１の実施形態では、付加環状流路１５を設け、付加環状流出開口１５ｂがノズル排出開口１１ｃを囲繞するように配置することで、メイン層ｍにより薄く覆われた糸引きaの先端部分を、付加溶融樹脂Ｄにより、さらに覆うことが可能となった。特に、付加環状流出開口１５ｂの上流側がテーパ形状に形成されていることから、付加溶融樹脂Ｄがメイン層ｍ側の表面に覆い被さるように吐出されるので、糸引きの先端部分を付加溶融樹脂Ｄによって効果的に覆うことが可能となった。

このように、前回形成された溶融樹脂のコア層ｃを含むシェル層ｓがノズル排出開口１１ｃから排出された後、カッタ２４がノズル排出開口１１ｃの開口に沿って移動することにより溶融樹脂が切断され、好適に糸引きaの先端部分が付加溶融樹脂Ｄに覆われた多層ドロップを形成することができる。
上記段落［００１９］〜［００２２］に記載した作業を１サイクルとして、これを繰り返し行うことにより、好適に糸引き先端部が付加溶融樹脂Ｄによって覆うプロセスを、連続かつ安定して行うことが可能となる。

上述のように、多層ドロップの糸引き部は、付加溶融樹脂Ｄにより覆われているので、圧縮成形後の成形品において、糸引き先端部が表面近傍に存在することはなく、一定の厚みを確保しながら、付加樹脂Ｄにより完全に覆われた状態となる。なお、本第１の実施形態においては、外側樹脂Ａと付加樹脂Ｄは同一の材料である。

切断された多層ドロップは、搬送手段を介して次工程の圧縮成形機に供給される。圧縮成形工程では、例えば図６に示すように、多層ドロップを上に凸の雄金型６０上に供給し（図６のＡ）、上部から下に凹型の雌金型６１により押圧（図６のＢ）し、次いで、保圧・冷却（図６のＣ）し、型開・製品取出し（図６のＤ）することにより、図７の（Ａ）に示すようなカップ状の成形容器４０等を成形する。なお、成形物の対象となるものは容器の他に皿や、ブロー成形前のプリフォームなどがある。
図７の（Ｂ）は、成形容器４０の底部４１を示し、図面の上側が容器内表面であり、下側が容器外表面である。成形容器４０はこの底部４１に示すように、周壁４２側を含めて容器内表面側から、裏面側へ向けてメイン層ｍ、シェル層ｓ、コア層ｃ、シェル層ｓ及びメイン層ｍの５層構造によって形成されている。
圧縮成形容器４０の底部４１の一部には、連続した中間層から分岐した層を有する構造をしており、それら中間層は完全に覆われている。詳しくは、中間層であるシェル層ｓから糸引きからなる分岐層ａが分岐し、これらのシェル層ｓと分岐層ａは、付加樹脂Ｄを含むメイン層ｍによって完全に覆われている。
また、外側溶融樹脂Ａすなわちメイン層ｍの供給量やカッタ２４による切断位置を調節することにより中間層（シェル層ｓ及びコア層ｃ）を外側よりに位置するようにした多層ドロップを作成すれば、底部４１において、連続した中間層が厚み方向に対してより外表面側に形成されている容器を作成することができる（図７のＢ参照）。
このようにしてできた成形品は、例えばレトルト殺菌の様な高温状態にさらされる場合でも、メイン層（外層）材料とシェル層（内層）材料の収縮率の違いによる変形や、それに起因する白化を防止でき、さらには落下強度の低下や層間剥離（デラミ）等も防止することができるなど、成形品の品質を向上させることができる。

次に、本発明の複合合成樹脂生成方法と複合合成樹脂生成装置における第２の実施形態について説明する。
上記第１の実施形態では、付加環状流路１５に供給する溶融樹脂を外側溶融樹脂供給手段２６から供給したが、本実施形態では別途付加環状流路１５への溶融樹脂供給手段を独立して設けており、それ以外の構成については上記第１の実施形態と同じである。よって、上記第１の実施形態と同一部分については、同一符号を付して説明し、詳細な説明を省略した部分は、上記第１の実施形態と同じである。

図９に示すように、外側ブロック２の内周面と中間ブロック３の外周面との間には外側環状流路１１が形成され、外側環状流路１１には、メイン層溶融樹脂が圧送されるメイン層供給口１８（図１参照）が設けられている。中間ブロック３及び５の間には中間環状流路１２が形成され、中間環状流路１２にはサブ層溶融樹脂が圧送されるサブ層供給口１９（図１参照）が設けられている。中間ブロック５と内側ブロック６との間には内側環状流路１４が形成され、内側環状流路１４にはコア層溶融樹脂が圧送されるコア層供給口２１（図１参照）が設けられている。付加環状流路１５には、付加溶融樹脂供給口２２（図１参照）が設けられている。
付加溶融樹脂供給口２２は、付加用溶融樹脂供給手段３７と接続されている。付加用溶融樹脂供給手段３７は、押出機３８とその下流に必要に応じて接続されたギアポンプ３９とを含んでおり、押出機３８から押し出された溶融状態の付加用溶融樹脂Ｄがギアポンプ３９を介して付加環状流通路１５ａに供給される。このような、付加用溶融樹脂供給手段３７を付加環状流路１５に備えたことが上記第１の実施形態とは異なる。

次に、本第２の実施形態の作用について説明する。
押出機２７，３０，３３によって、各溶融樹脂Ａ〜Ｃをノズル本体１へ供給するとともに、付加用押出機３８を作動させて、溶融樹脂Ｄを付加環状流路側へ押出させる。図４の（Ｂ）に示すように、軸状開閉弁９が下方の下死点に位置するとき、該軸状開閉弁９が内側環状流路１４の内側環状流出口１４ｂ及び中間環状流路１２の中間環状流出口１２ｂを閉じ状態にする。この状態では、外側環状流路１１の外側溶融樹脂Ａのメイン層ｍが複合流出路１１ｄ内に供給される（なお、この段階では前段階で形成されたコア層ｃとシェル層ｓが既に押出されている）。同時に、付加溶融樹脂供給手段３７から圧送された付加溶融樹脂Ｄが付加環状流出開口１５ｂから連続的にメイン層ｍの溶融樹脂を囲繞するようその周囲を連続的に覆っている（図５参照）。
シェル層ｓに覆われたコア層ｃを形成するときは、図４の（Ａ）に示すように、軸状開閉弁９が上方へ後退移動して中間環状流出口１２ｂを開く。この状態では、外側溶融樹脂Ａの内側を流れる中間溶融樹脂Ｂが外側溶融樹脂Ａに囲まれるようにして複合流出路１１ｄ内に流出され、タイミングをはかって、軸状開閉弁９を上方の上死点まで後退移動させて、内側流出口１４ｂを開く。

内側流出口１４ｂが開かれたことによって、シェル層ｓとなる中間溶融樹脂Ｂにコア層ｃとなる内側溶融樹脂Ｃが包まれる。コア層となる内側溶融樹脂Ｃの所定量が排出され、シェル層ｓに包まれたコア層ｃが形成されたならば、軸状開閉弁９を下方へ前進移動させて内側流出口１４ｂを閉じ、さらに軸状開閉弁９を下降させて中間流出口１２ｂを閉じる。
これらの環状流出口１２ｂ，１４ｂを閉じると、中間溶融樹脂Ｂ及び内側溶融樹脂層Ｃの吐出は停止された状態となる。

図４の（Ａ）及び図５を参照にして、複合流出路１１ｄでは、内側溶融樹脂Ｃで形成されたコア層ｃを覆った中間溶融樹脂Ｂのシェル層ｓが外側溶融樹脂Ａの流れとともに、雨垂れ形状になって、複合流出路１１ｄの下方へ向かって流れる。
このとき、軸状開閉弁９は内側環状流出口１４ｂと中間環状流出口１２ｂの双方を閉じた状態にしているが、軸状開閉弁９の先端には、内側環状流出口１４ｂおよび中間環状流出口１２ｂを閉じる時に付着した内側溶融樹脂Ｃおよび中間溶融樹脂Ｂが残留しており、これらの残留樹脂が外側溶融樹脂Ａの流れによって引き伸ばされるため、糸引きａが生じる。
次に、図５に示す用に、ノズル排出開口１１ｃから吐出された溶融樹脂を、カッタ２４にて切断し、多層ドロップとする。切断は、カッタ２４はノズル先端部１ａの先端部分を水平方向へ移動することで行われる。このときの切断位置は、一般的に、糸引きａが存在する位置である。その時、糸引きａが切断されると、糸引きａの先端部分はカッタ２４の移動方向へ引っ張られ、流出口１ｃの一縁部近くまでずらされる。この時、糸引きａの先端部はメイン層ｍに覆われており、表面に露出することはないが、先端部分は表面近傍に位置することとなる。
そこで、本第２の実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、付加環状流路１５を設け、付加環状流出開口１５ｂがノズル排出開口１１ｃを囲繞するように配置することで、メイン層ｍにより薄く覆われた糸引きaの先端部分を、付加溶融樹脂Dにより、さらに覆うことが可能となった。特に、付加環状流出開口１５ｂの上流側がテーパ形状に形成されていることから、付加溶融樹脂Ｄがメイン層ｍ側の表面に覆い被さるように吐出されるので、糸引きの先端部分を付加溶融樹脂Ｄによって効果的に覆うことが可能となる。
さらに、本第２の実施形態では、付加溶融樹脂供給手段３７を別途設け、溶融樹脂を付加環状流路１５に連続的に供給しているので、付加環状流出開口１５ｂから、常時安定して付加溶融樹脂Ｄを吐出できる効果がある。

次に、本発明の複合合成樹脂生成方法と複合合成樹脂生成装置における第３の実施形態について説明する。
上記第１の実施形態では、付加環状流路１５に供給する付加溶融樹脂Ｄを外側溶融樹脂供給手段２６から分岐して供給したが、本第３の実施形態では、上述の第２の実施形態と同様に、付加環状流路１５への溶融樹脂供給手段を独立して設けており、さらに、流路の途中に樹脂流路開閉手段４８を設けている。それ以外の構成については上記第２の実施形態と同様である。よって、上記第２の実施形態と同一部分については、同一符号を付して説明し、詳細な説明を省略した部分は、上記第１および第２の実施形態と同様である。

図１０に示すように、外側ブロック２の内周面と中間ブロック３の外周面との間には外側環状流路１１が形成され、外側環状流路１１には、メイン層溶融樹脂が圧送されるメイン層供給口１８（図１参照）が設けられている。中間ブロック３及び５の間には中間環状流路１２が形成され、中間環状流路１２にはサブ層溶融樹脂が圧送されるサブ層供給口１９（図１参照）が設けられている。中間ブロック５と内側ブロック６との間には内側環状流路１４が形成され、内側環状流路１４にはコア層溶融樹脂が圧送されるコア層供給口２１（図１参照）が設けられている。付加環状流路１５には、付加溶融樹脂供給口２２（図１参照）が設けられている。

付加環状流路１５には、付加用溶融樹脂供給手段３７が接続されている。付加用溶融樹脂供給手段３７は、押出機３８とその下流に必要に応じて接続されたギアポンプ３９とを含んでおり、押出機３８から押し出された溶融状態の付加用溶融樹脂Ｄがギアポンプ３９を介して付加流通路１５ａ側に供給される。
また、付加溶融樹脂供給手段３７と付加環状流路１５との間には、付加溶融樹脂Ｄの供給量を調整する樹脂流路開閉手段４８が配設されている。樹脂流路開閉手段４８は、樹脂流路中を摺動可能なように配設されたバルブピンと、バルブピンに接続されたそれ自体公知の方法による動力装置（カム機構、駆動モータとネジ、あるいは流体圧シリンダ機構など）とにより構成されており、バルブピンが摺動し樹脂流路が開閉されることで、付加溶融樹脂Ｄを間欠的に脈動させながら圧送することができる。すなわち、樹脂流路開閉手段４８が開状態になると付加溶融樹脂Ｄが供給され、樹脂流路開閉手段４８が閉状態になると付加溶融樹脂Ｄの供給が遮断される。
このような、付加用溶融樹脂供給手段３７と樹脂流路開閉手段４８を付加環状流路１５に備えたことが上記第２の実施形態とは異なる。

次に、本発明の第３の実施形態の作用について説明する。
押出機２７，３０，３３によって、各溶融樹脂Ａ〜Ｃをノズル本体１へ供給するとともに、付加用押出機３８を作動させて、溶融樹脂Ｄを付加環状流路側へ押出させる。図４の（Ｂ）に示すように、軸状開閉弁９が下方の下死点に位置するとき、該軸状開閉弁９が内側環状流路１４の内側環状流出口１４ｂ及び中間環状流路１２の中間環状流出口１２ｂを閉じ状態にする。この状態では、外側環状流路１１の外側溶融樹脂Ａのメイン層ｍが複合流出路１１ｄ内に供給される（なお、この段階では前段階で形成されたコア層ｃとシェル層ｓが既に押出されている）。このとき、樹脂流路開閉手段４８を遮断しておく。
シェル層ｓに覆われたコア層ｃを形成するときは、図４の（Ａ）に示すように、軸状開閉弁９が上方へ後退移動して中間流出口１２ｂを開く。この状態では、外側溶融樹脂Ａの内側を流れる中間溶融樹脂Ｂが外側溶融樹脂Ａに囲まれるようにして複合流出路１１ｄ内に流出され、タイミングをはかって、軸状開閉弁９を上方の上死点まで後退移動させて、内側流出口１４ｂを開く。

内側流出口１４ｂが開かれたことによって、シェル層ｓとなる中間溶融樹脂Ｂにコア層ｃとなる内側溶融樹脂Ｃが包まれる。コア層となる内側溶融樹脂Ｃの所定量が排出され、シェル層ｓに包まれたコア層ｃが形成されたならば、軸状開閉弁９を下方へ前進移動させて内側流出口１４ｂを閉じ、さらに軸状開閉弁９を下降させて中間流出口１２ｂを閉じる。
これらの環状流出口１２ｂ，１４ｂを閉じると、中間溶融樹脂Ｂ及び内側溶融樹脂層Ｃの吐出は停止された状態となる。

一方、複合流出路１１ｄでは、内側溶融樹脂Ｃで形成されたコア層ｃを覆った中間溶融樹脂Ｂのシェル層ｓが外側溶融樹脂Ａの流れとともに、雨垂れ形状になって、複合流出路１１ｄの下方へ向かって流れる。
このとき、軸状開閉弁９は内側環状流出口１４ｂと中間環状流出口１２ｂの双方を閉じた状態にしているが、軸状開閉弁９の先端には、内側環状流出口１４ｂおよび中間環状流出口１２ｂを閉じる時に付着した内側溶融樹脂Ｃおよび中間溶融樹脂Ｂが残留しており、これらの残留樹脂が外側溶融樹脂Ａの流れによって引き伸ばされるため、糸引きaが生じる。
次に、図５に示す用に、ノズル排出開口１１ｃから吐出された溶融樹脂を、カッタ２４にて切断し、多層ドロップとする。切断は、カッタ２４はノズル先端部１ａの先端部分を水平方向へ移動することで行われる。このときの切断位置は、一般的に、糸引きａが存在する位置である。その時、糸引きａが切断されると、糸引きａの先端部分はカッタ２４の移動方向へ引っ張られ、流出口１ｃの一縁部近くまでずらされる。この時、糸引きａの先端部はメイン層ｍに覆われており、表面に露出することはないが、先端部分は表面近傍に位置することとなる。
そこで、本第３の実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、付加環状流路１５を設け、付加環状流出開口１５ｂがノズル排出開口１１ｃを囲繞するように配置することで、メイン層ｍにより薄く覆われた糸引きaの先端部分を、付加溶融樹脂Ｄにより、さらに覆うこととした。特に、付加環状流出開口１５ｂの上流側がテーパ形状に形成されていることから、付加溶融樹脂Ｄがメイン層ｍ側の表面に覆い被さるように吐出されるので、糸引きの先端部分を付加溶融樹脂Ｄによって効果的に覆うことが可能となる。
さらに、本第３の実施形態では、付加溶融樹脂供給手段３７を別途設けると同時に、流路途中に配設された樹脂流路開閉手段４８を、溶融樹脂切断直後に開閉することとにより、必要なときに必要な分量の付加溶融樹脂Ｄを間欠的に吐出させ、より効率的に糸引き先端部を覆うことが可能となった。

本第３の実施形態では、タイミングを図って、溶融樹脂が切断された直後に、付加溶融樹脂Ｄを付加環状流路１５へと間欠的に吐出するようにしているので、常に安定した付加溶融樹脂Ｄを付加環状流出開口１５ｂから吐出できる上記第２の実施形態の効果を有するとともに、さらに溶融樹脂の切断に合わせて溶融樹脂を適量だけ吐出できる効果がある。また、変形例として、付加溶融樹脂Ｄを連続的に付加環状流出開口１５ｂから少量吐出し、カッタによる溶融樹脂の切断時に合わせて付加溶融樹脂Ｄの吐出量を多くしてもよい。

次に、本発明の付加環状流路の付加溶融樹脂について、実施例としての試験を行ったので、以下に説明する。
なお、本実施例においては、上述した第２の実施形態と同様の押出システム構成とした。
図３に示すように、ノズル本体１におけるノズル先端部１ａのノズル排出開口１１ｃの内径ｄ１を１８ｍｍ、付加環状流出開口１５ｂの外径ｄ２を２０ｍｍ、直径方向の出口幅ｗを１ｍｍに形成したノズル本体１を準備した。
ノズル本体１の外側環状流路１１の外側溶融樹脂ＡとしてＰＰ（ポリプロピレン）を用い、中間環状流路１２の中間溶融樹脂Ｂとして接着材（無水マレイン酸変性ポリプロピレン）を用い、内側環状流路１４の内側溶融樹脂Ｃとしてバリア材（エチレンビニルアルコール共重合体）を用い、付加環状流路１５の付加溶融樹脂Ｄとして外側溶融樹脂Ａと同一のＰＰを用い、複合溶融樹脂塊（多層ドロップ）を作成した後、図６の工程で圧縮成形を行い、口径φ８０ｍｍ、深さ４７ｍｍのカップ型容器（図７（Ａ））を成形した。
押出条件は、表１に示すとおりである。

表１に示すとおり、多層ドロップ１個の重量（すなわち、成形する容器の重量）は６．２ｇとし、容器重量に対する付加溶融樹脂Ｄの割合を０から１０重量％毎、増量した。１つの多層ドロップの押出サイクルは、付加溶融樹脂Ｄを０から５０重量％まで増量したものについては２０回／分、６０重量％以上のものについては３０回／分とした。また、バリア材は全体の３重量％、接着材は５重量％とした。
このような条件で作成した多層ドロップを、上述のカップ型容器に圧縮成形し、容器内表面から糸引きまでの最小距離の測定を行った。なお、測定については、測定面を切断すると正確な測定ができない恐れがあるため、Ｘ線ＣＴ装置を用い非破壊で行った。
測定結果は図８のグラフに示す。図中において、縦軸は容器内表面から糸引きまでの最小距離を表し、横軸は付加溶融樹脂Ｄの割合（重量％）を表す。また、圧縮成形された容器底部の断面における各層と糸引きの位置関係の模式図と、容器内表面から糸引きまでの最小距離の取り方について、図８中左上の四角枠（図７のＢに示すものとは上下逆である）内に示している。

図８のグラフが示すように、押出サイクル（２０回／分、３０回／分）に関わらず、付加溶融樹脂Ｄの割合が多くなると、容器内表面から糸引きａまでの最小距離が長くなることが確認された。したがって、ノズル先端部１ａのノズル排出開口１１ｃを囲繞する付加環状流出開口１５ｂを形成し、付加溶融樹脂Ｄを吐出する効果が確認された。
なお、図８の結果において、付加溶融樹脂Ｄが０％〜２０％の時、容器内表面から糸引きａまでの最小距離を０μｍとしているが、計測器であるＸ線ＣＴ装置の特性上、容器表面に２〜５μｍの幅で光の散乱が生ずるため、この範囲に糸引きが存在する場合には、正確な測定を行うことができなかったためである。しかし、１０〜２０％の範囲においても、表面にメイン層ｍが存在していることが予測された。

以上のように作成したカップ型容器に水を充填しヒートシールを行った後、１２１℃−３０分のレトルト殺菌を行ったところ、付加溶融樹脂Ｄの割合が３０％以上のものについては、容器底部の内表面側において、変形や白化を生じることはなかった。また、０％〜２０％についても、若干の変形や白化を生じたが、押出割合が増えるほどに改善される傾向にあり、十分実用に耐える範囲であったと同時に、これらの条件においても表面にメイン層ｍが存在していることが示唆された。

さらに、連続した中間層についても、図７（Ｂ）および図８に示すように、少なくとも容器の底部（中心から設置部の範囲）においては、厚み方向に対してより外面側に位置していることが確認された。そして、上述の殺菌試験や、保管後の評価においても、酸素バリア性は十分実用に耐える範囲にあることが確認された。

以上、本発明を実施形態に基づいて添付図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、更に他の変形あるいは変更が可能である。
例えば、本実施形態では溶融樹脂を外側環状流路１１、中間環状流路１２及び内側環状流路１４の３つの環状流路によって形成したが、外側環状流路と内側環状流路の２つの流路若しくは４以上の流路を有する押出し成形機のノズル本体にも本発明は適用が可能である。

１ ノズル本体
１ａ ノズル
９ 軸状開閉弁
１１ 外側環状流路
１１ｂ，１２ｂ，１４ｂ 流出口
１１ｃ ノズル排出開口
１２ 中間環状流路
１４ 内側環状流路
１５ 付加環状流路
１５ｂ 付加環状流出口
２４ カッタ
２６，２９，３２，３７ 溶融樹脂供給手段
２７，３０，３３，３８ 押出機
４０ 成形容器
４１ 底部
Ａ 外側溶融樹脂（第二の溶融樹脂）
Ｂ 中間溶融樹脂（Ｂ+Ｃとして第一の溶融樹脂）
Ｃ 内側溶融樹脂（第一の溶融樹脂）
Ｄ（Ａ＝Ｄの場合あり） 付加溶融樹脂（第三の溶融樹脂）
ａ 糸引き（分岐層）
ｃ コア層
ｍ メイン層
ｓ シェル層

Claims (11)

1. 先端に排出開口を有する複合溶融樹脂流出路中に、内側流出口を通して第一の溶融樹脂を間欠的に流出せしめると共に、該内側流出口を囲繞する外側流出口を通して第二の溶融樹脂を流出せしめ、該第一の溶融樹脂と該第二の溶融樹脂とを含む複合溶融樹脂を該流出路の該排出開口から流出せしめ、該排出開口から流出せしめられた該複合溶融樹脂を該流出路の該排出開口に沿って切断することによって合成樹脂素材を生成する合成樹脂生成方法において、
   該流出路の該排出開口からの該複合溶融樹脂の流出に応じて該流出路の該排出開口を囲繞する付加環状流出口を通して第三の溶融樹脂を流出する、ことを特徴とする複合合成樹脂生成方法。
2. 該流出路の該排出開口と該付加環状流出口とは同一平面上に位置する、請求項１記載の複合合成樹脂生成方法。
3. 該第二の溶融樹脂と該第三の溶融樹脂とは材料が同一である、請求項１又は２記載の複合合成樹脂生成方法。
4. 該複合溶融樹脂流出路は、該内側流出口と該外側流出口との間にさらに溶融樹脂の流出 口を具備し、該排出開口に該溶融樹脂を流出するようにした、請求項１〜３のいずれかに 記載の複合合成樹脂生成方法。
5. 先端に排出開口を有する複合溶融樹脂流出路と、該流出路中に開口する内側流出口を有する第一の溶融樹脂流路と、該流出路中に開口する外側流出口を有する第二の溶融樹脂流路と、該第一の溶融樹脂流路の該内側流出口を選択的に開閉するための開閉弁手段と、該複合溶融樹脂流出路の該排出開口から流出せしめられた複合溶融樹脂を該流出路の該排出開口に沿って切断するための切断手段と具備する複合合成樹脂生成装置において、
   更に、該流出路の該排出開口を囲繞する付加環状流出口を有する第三の溶融樹脂流路を備えている、ことを特徴とする複合合成樹脂生成装置。
6. 該流出路の該排出開口と該第三の溶融樹脂流路の該流出口とは同一平面上に位置する、請求項４記載の複合合成樹脂生成装置。
7. 該第三の溶融樹脂流路は、横断面形状が環状である導入部を含み、該導入部の下流部は下方に向かって漸次半径方向内方に傾斜して延びている請求項４または５に記載の複合合成樹脂生成装置。
8. 該複合溶融樹脂流出路は、該内側流出口と該外側流出口との間に、さらに溶融樹脂の流 出口を具備し、該排出開口に該溶融樹脂を流出するようにした、請求項５〜７のいずれか に記載の複合合成樹脂生成装置。
9. 前記請求項１〜３に記載の複合合成樹脂生成方法により作成された樹脂塊を圧縮成形することによって得られた成形容器であって、
   容器底部の一部に、連続した前記第一の溶融樹脂の層から分岐した層を有する圧縮成形容器。
10. 少なくとも容器の内面側においては、連続した前記第一の溶融樹脂の層から分岐した層が、容器内表面を形成する樹脂により、容器内表面から一定の距離を隔てられた状態で形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の圧縮成形容器。
11. 容器底部において、連続した前記第一の溶融樹脂の層が、厚み方向に対して、容器の底 部においてより外表面側に形成されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の圧縮成形容器。

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