JPH01210320A - 多層射出成形用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多層射出成形用ノズルに関し、より詳細には
、外層、中間層及び内層を備えた多層樹脂成形体を、中
間層を厳密に制御した状態で製造するための多層射出成
形用ノズルに関する。

（従来の技術） 樹脂製容器は、金属製容器やガラス製容器とは異なり、
器壁を通して′酸素等のガスの透過を無視し得ないオー
ダーで生じ、内容物の保存性に劣つている。この問題を
解消するために、衛生的特性や耐湿性に優れた樹脂を内
外層とし、ガスバリヤ−性に優れた樹脂を中間層とした
多層樹脂容器が広く使用されている。

この多層樹脂容器の製造法として、射出金型内に樹脂を
多層に共射出して直接多層容器を成形する方法や、多層
共射出により一旦プリフォームを製造し、この多層プリ
フォームを延伸ブロー成形する方法が知られている。

多層射出成形用ノズルとしては、先端にオリフィスを有
するノズル外筒内に大径スリーブ及び小径スリーブを介
して同軸に設けられた外層樹脂流路、中間層樹脂流路及
び内層樹脂流路を備えたものが使用されており、従来の
射出成形用ノズルは、例えば米国特許第４０３５４６６
号明細書及び特表昭５６−５０１０４０号公報に記載さ
れている通り、中間層樹脂流路も外層樹脂流路と同様に
、その先端部が先細りのテーパー状となってオリフィス
に向けて開口したものが使用されている。

（発明が解決すべき問題点） しかしながら、従来使用されている多層射出成形用ノズ
ルでは、射出成形物中における中間層の位置や配置を厳
密に制御すること、しばしば困難であり、例えば中間層
が二層以上に分岐したり或いは分岐した中間層が射出成
形物の表面に露出したりするという欠点が認められる。

中間層が成形物の表面に露出すると、中間層樹脂の吸湿
による諸特性の低下、特に酸素バリヤー性の低下や、中
間層と内外層との層間剥離、即ちデラミネーションが生
ずるようになる。

特に容器の口部や底部に中間層が露出するのを防止する
ため、中間層樹脂の射出タイミングと内外層樹脂の射出
タイミングとをずらし、中間層樹脂の射出開始を内外層
樹脂の射出開始よりも遅くし且つ中間層樹脂の射出終了
を内外層樹脂の射出終了よりも早くすることが行われて
いるが、従来の多層射出成形用ノズルでは、中間層樹脂
の射出圧を遮断した後でも中間層樹脂が内外層樹脂に随
伴して流出を続け、底部に中間層が露出するという問題
を生じる。

従って、本発明の目的、従来の多層射出成形用ノズルに
おける上記問題点が解消され、射出成形物中における中
間層の位置や配置を厳密に制御し得る多層射出成形用ノ
ズルを提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、先端にオリフィスを有するノズル外筒
内に大径スリーブ及び小径スリーブを介して同軸に設け
られた外層樹脂流路、中間層樹脂流路及び内層樹脂流路
を備えた多層射出成形用ノズルにおいて、大径スリーブ
の内面及び小径スリーブの外面は、先端に向けて比較的
大径の円筒面、先細りのテーパー面及び比較的小径の円
筒面から形成され、小径スリーブの円状先端面はオリフ
ィスより後退した位置に位置し、外層樹脂流路、中間層
樹脂流路及び内層樹脂流路の先端は前記円状先端面と実
質上同じ面に位置していることを特徴とする多層射出成
形用ノズルが提供される。

本発明によればまた、大径スリーブが同軸の第一のスリ
ーブと第二のスリーブとから成り、第一のスリーブと第
二のスリーブとの間に外層側接着層樹脂流路が設けられ
、小径スリーブが同軸の第一スリーブと第二スリーブと
から成り、第一スリーブと第二スリーブとの間に内層側
接着層樹脂流路が設けられ、外層側及び内層側接着層樹
脂流路の先端が前記円状先端面と同じ面に位置している
ことを特徴とする上記多層射出成形用ノズルが提供され
る。

（作　用） 本発明の多層射出成形用ノズルにおいても、大径スリー
ブと小径スリーブとの間に中間層樹脂流路が形成される
が、大径スリーブの内面及び小径スリーブの外面を、先
端に向けて比較的大径の円筒面、先細りのテーパー面及
び比較的小径の円筒面から形成し、小径スリーブ先端を
円状先端面としてオリフィスより後退した位置に位置さ
せ、外層樹脂流路、中間層樹脂流路及び内層樹脂流路の
先端を前記円状先端面と実質上同じ面に位置させたこと
が顕著な特徴である。

即ち、本発明のノズルにおいては、中間層樹脂流路に先
細りのテーパー状流路に続いてストレートな円筒状流路
（ランド部）があり、中間層樹脂はテーパー状流路で発
生する周方向の圧縮力が十分に緩和され層流の形でオリ
フィス後方空間内に導入される。しかも、本発明のノズ
ルでは外層樹脂流路、中間層樹脂流路及び内層樹脂流路
の各先端が小径スリーブの円状先端面と実質上同じ面に
位置するように配置したことにより、層流の形で供給さ
れる中間層樹脂流は、外層樹脂流及び内層樹脂流で直ち
にサンドイッチされ、乱流等の乱れを生しることなしに
オリフィスを通して射出金型中に射出されることになる
。本発明において、小径スリーブの先端を円状先端面と
し、これをオリフィスから後退した位置に設けた場合に
も、渦の発生等に基づく乱流を一切生じないことば真に
意外の事実である。これは円状先端面とオリフィスとの
間に円錐台状空間があり、外層樹脂流に加える周方向の
圧縮応力が緩和されることが一因であると思われる。

本発明の多層射出成形用ノズルによると、以上の作用に
より、射出成形物中に中間層の分岐や分離等を発生する
のが有効に防止され、しかも中間層の先端及び後端をも
厳密に制御することが可能となる。

（実施例） 本発明の多層射出成形用ノズルの一例の断面構造を示す
第１図において、このノズルｌは、互いに同軸上に設け
られたノズル外筒２、外筒内の大径スリーブ３及び大径
スリーブ内の小径スリーブ４から成っている。ノズル外
筒２は先細りとなっていて、その先端中心にはオリフィ
ス５が設けられている。ノズル外筒２と大径スリーブ３
との間には外層樹脂流路６、大径スリーブ３と小径スリ
ーブ４との間には中間層樹脂流路７が夫ノア設けられ、
小径スリーブ４の内部には内層樹脂流路８が設けられて
いる。

ノズル外筒２の内面は、円筒面９及び先細りのテーパー
面１０から成っており、これに対応して大径スリーブ３
の内面も、円筒面１１及び先細りのテーパー面１２から
成っている。

大径スリーブ３の内面は、比較的大径の円筒面］３、先
細りのテーパー面１４及び比較的小径で軸方向寸法の小
さい円筒面１５から成っており、これに対応して小径ス
リーブ４の外面も、比較的大径の円筒面１６、先細りの
テーパー面１７及び比較的小径で軸方向寸法の小さい円
筒面１８から成っている。即ち、本発明のノズルにおけ
る中間層樹脂流路７は、面１４及び１７て規定される先
細りテーパー状流路に続いて面１５及び１８で規定され
るストレートな樹脂流路（ランド部）があることが特徴
である。小径スリーブ４の先端は軸方向に直角に切断さ
れていて、円状先端面１９となっている。

小径スリーブ４の内面にも、比較的大径の円筒面２０、
先細りテーパー面２１及び比較的小径の円筒面２２で規
定される内層樹脂流路８がある。

小径スリーブ４の円状先端面１９はオリフィス５の後端
よりも若干後退した位置にあり、オリフィス５と小径ス
リーブ４との間に円錐台状の小空間２３が形成される。

上記の構造により、外層樹脂流路６、中間層樹脂流路７
及び内層樹脂流路８の各先端は円状先端面１９と実質上
同一の面に位置していることが了解されよう。

外層樹脂テーパー流路１０−１２のテーパー角度（θ１
、軸からの角度）、中間層樹脂流路１４−１７のテーパ
ー角度（θ２）、ストレート流路（ランド）１５−１８
の軸方向寸法（ｆｆ、ｍｍ）及び径（ｄ、ｍｍ）は射出
成形物の大きさ等によって異なるが一般に次の範囲にあ
るのがよい。

−射的範囲　好適範囲 、０１４０〜７０°　　５５〜６０゜ θ２５０〜８０°　　７０〜８０゜ ℃　　１〜２０ｍｍ　　　３〜１０ｍｍｄ　　０．５〜
３ｍｍ　　０．５−１．５　ｍｍ本発明の多層射出成形
用ノズルを用いた射出成形装置の概略配置を示す第２図
において、この装置は、ノズル］、ホットランナ−ブロ
ック５ｏ、射出金型５１、外層及び内層樹脂射出機５２
及び中間層樹脂射出機５３から成る。ホットランナ−ブ
ロック５０には、中心に内層樹脂用中実流路５４があり
、その周囲に環状の中間層樹脂用内環状流路５５及び更
にその外周に外層樹脂用外環状流路５６が位置しており
、これら各流路はホットランナ−ノズル１の各樹脂流路
に接続されている。また、内外層用射出機５２は分岐チ
ャンネル５７及び５８を介して対応流路５４及び５６に
接続され、中間層用射出機５３はノズル５９を介して中
間層用流路５５に接続される。射出機５２及び５３には
それぞれスクリュー６１及び６２が設けられている。

射出金型５１はキャビティ型６３とコア型６４とから成
り、両者の間にキャビティ６５が設けられている。キャ
ビティ型６３には、キャビティ６５に通しるゲート６６
が設けられており、型締した状態で、ノズル１のオリフ
ィス５、ゲート６６及びキャビティ６５が連通ずるよう
になっている。

樹脂の射出成形に際しては、内外層用射出機５２のスク
リュー６１を前進させ、成る量の内外層用樹脂の射出を
開始させる。これより若干のタイミングを遅らせて中間
層用射出機５３のスクリュー６２を前進させ中間層樹脂
を内外層と併進的に射出する。射出の終期に近づいて、
中間層樹脂射出機５３のスクリュー６２を停止し、中間
層樹脂の射出を停止する。この停止後も内外層樹脂の射
出を若干続けた後、内外層樹脂射出機５２のスクリュー
６１を停止し、射出成形サイクルが終了する。

内外層樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等
のオレフィン樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂
等が使用され、中間層樹脂としては、エチレン−ビニル
アルコール共重合体、塩化ビニリデン系樹脂、キシリレ
ン基含有ポリアミド、ガスバリヤ−性ポリエステル樹脂
等が使用される。

本発明の装置は、３層よりも多い多層樹脂射出成形にも
適用できる。例えば、第３図に示す多層射出成形用ノズ
ルにおいては、大径スリーブが同軸の第一のスリーブ３
ａと第二のスリーブ３ｂとから成り、第一のスリーブ３
ａと第二のスリーブ３ｂとの間に外層側接着層樹脂流路
２４が設けられ、小径スリーブが同軸の第一スリーブ４
ａと第二スリーブ４ｂとから成り、第一スリーブ４ａと
第二スリーブ４ｂとの間に内層側接着層樹脂流路２５が
設けられ、外層側及び内層側接着層樹脂流路の先端も前
記円状先端面１９と同じ面に位置している。

（発明の効果） 本発明の多層射出成形用ノズルによれば、中間層に乱流
を発生することなしに、層流の形で内外層樹脂にサンド
イッチさせることが可能となった。

本発明の多層射出成形用ノズルによると、以上の効果に
より、射出成形物中に中間層の分岐や分離等が発生する
のが有効に防止され、しかも中間層の先端及び後端をも
厳密に制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の多層射出成形用ノズルの断面図であ
り、 第２図は、このノズルを設けた射出成形装置の概略配置
図であり、 第３図は、本発明の多層射出成形用ノズルの他の例の断
面図である。 １はノズル、２はノズル外筒、３は大径スリー　　。 ブ、４は小径スリーブ、５はオリフィス、６は多層樹脂
流路、７は中間層樹脂流路、８は内層樹脂流路、１４及
び１７は先細りテーパー面、１５及び１８は比較的小径
の円筒面、１９は小径スリーブの円状先端面、２３は円
錐台状空間である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端にオリフィスを有するノズル外筒内に大径ス
   リーブ及び小径スリーブを介して同軸に設けられた外層
   樹脂流路、中間層樹脂流路及び内層樹脂流路を備えた多
   層射出成形用ノズルにおいて、 大径スリーブの内面及び小径スリーブの外面は、先端に
   向けて比較的大径の円筒面、先細りのテーパー面及び比
   較的小径の円筒面から形成され、小径スリーブの円状先
   端面はオリフィスより後退した位置に位置し、外層樹脂
   流路、中間層樹脂流路及び内層樹脂流路の先端は前記円
   状先端面と実質上同じ面に位置していることを特徴とす
   る多層射出成形用ノズル。
2. （２）小径スリーブの円状先端面とオリフィスとの間に
   円錐台状空間が設けられている請求項第１項記載の多層
   射出成形用ノズル。
3. （３）大径スリーブが同軸の第一のスリーブと第二のス
   リーブとから成り、第一のスリーブと第二のスリーブと
   の間に外層側接着層樹脂流路が設けられ、小径スリーブ
   が同軸の第一スリーブと第二スリーブとから成り、第一
   スリーブと第二スリーブとの間に内層側接着層樹脂流路
   が設けられ、外層側及び内層側接着層樹脂流路の先端が
   前記円状先端面と同じ面に位置していることを特徴とす
   る請求項第１項記載の多層射出成形用ノズル。