JPH02209205A - 多層パリソン成形方法 - 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、主材樹脂層と剛材樹脂層とが積層されてなる
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２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号公報に開示されているように、高
密度ポリエチレン樹脂からなる主材樹脂により形成され
る主材樹脂層と、ガソリン等の透過を阻止することので
きるナイロン樹脂からなる副材樹脂により形成される副
材樹脂層とを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を形成する工夫が
なされている。

（発明が解決しようとする課題） このように副材樹脂としてナイロン樹脂を使用すること
により、ガソリン等の透過防止を図ることが可能となる
が、ナイロン樹脂は耐衝撃性に劣るため、これを副材樹
脂として使用した場合には、その分だけブロー成形され
た容器も耐衝撃性が低下してしまうこととなる。

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、多層パリソンを用いてブロー成形した成形品の耐衝
撃性を向上させることのできる多層パリソン成形方法を
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成形方法は、ナイロン樹脂を
アイオノマで変性すると耐衝撃性が向上することに鑑み
、副材樹脂層の少なくとも一部をこのようなアイオノマ
変性ナイロン樹脂で形成させるようにすることにより上
記目的達成を図るようにしたものである。すなわち、主
材樹脂層と副材樹脂層と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成形方法において、前記主
材樹脂層を形成するための主材樹脂層としてポリエチレ
ン樹脂を母材とする樹脂を使用するとともに前記副材樹
脂層を形成するための副材樹脂として少なくとも一部が
アイオノマで変性されたナイロン樹脂を母材とする樹脂
を使用して前記押出成形を行うことを特徴とするもので
ある。

上記「ポリエチレン樹脂を母材とする樹脂」は、高密度
ポリエチレン樹脂等のポリエチレン樹脂のみからなる樹
脂であってもよいし、ポリエチレン樹脂の一部あるいは
全部を変性してなる樹脂であってもよい。

上記「少なくとも一部がアイオノマで変性されたナイロ
ン樹脂を母材とする樹脂」についても同様に、上記ナイ
ロン樹脂のみからなる樹脂であってもよいし、上記ナイ
ロン樹脂の一部あるいは全部を変性してなる樹脂であっ
てもよい。

（発明の作用および効果） 上記構成に示すように、剛材樹脂層を形成するための副
材樹脂として少なくとも一部がアイオノマで変性された
ナイロン樹脂を母材とする樹脂を使用して押出成形を行
うようになっているので、単にナイロン樹脂により副材
樹脂層を形成した場合に比して、副材樹脂層の耐衝撃性
が大幅に向上することとなる。したがって、このような
副材樹脂層と、耐衝撃性に優れるポリエチレン樹脂を母
材とする樹脂で形成された主材樹脂層とが積層されてな
る多層パリソンを用いてブロー成形した成形品について
も耐衝撃性の向上を図ることができる。

（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
出される主材樹脂が、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。この主材
樹脂は、ポリエチレン樹脂を母材とする樹脂、すなわち
、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２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
からなっている。上記樹脂貯溜室５内に貯蔵される主材
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およびコアサボ−Ｆ、９と
の間に形成された環状の主材樹脂通路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内の主材樹脂を主材樹脂通路１２ないしダイ
スリット１１側に圧送するアキュムレータ１Ｂが構成さ
れている。

さらに、上記主材樹脂通路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１８．１ｇ、・・・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、主材樹脂通路１２は、このリング部材１７によ
って内側の環状通路ｆ２ａ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１副材樹脂通路２０と、第
１副材樹脂通路２０の両側に位置する２本の環状の第２
副材樹脂通路２１゜２１とが形成されており、これらの
樹脂通路２０．２１゜２１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２４．２５．２５に連
通している。

そして、上記第１副材樹脂通路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１の副材樹脂たるア
イオノマ変性ナイロン樹脂を一旦貯蔵し、ピストン２８
ａを作動させることにより、このアイオノマ変性ナイロ
ン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、貯蔵したアイオノマ変性
ナイロン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。上記アイオノマ変性ナイロン樹脂とは、
第３図に示すようにナイロン樹脂をアイオノマで変性し
た樹脂をいう。図中、点線は弱い水素結合状態を示すも
のであり、アイオノマとナイロン樹脂とはこの水素結合
および分子間力により結合状態を維持している。

上記第２副材樹脂通路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３
０の先端にも温度：Ａ整装置を備えたアキュムレータ３
１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第２
の副材樹脂たる変性ナイロン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、この変性ナイ
ロン樹脂が押し出されるようになっている。ここにいう
変性ナイロン樹脂とは、変性ポリエチレン樹脂（第２図
参照）をナイロン樹脂中にミクロに高分散させた樹脂を
意味する。

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に導かれた主材樹
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アイオノマ変性ナイロン樹脂
および変性ナイロン樹脂は、それぞれアキュムレータ２
８．３１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が同時に押し
下げられる。これによって、樹脂貯溜室ら内の主材樹脂
は環状の主材樹脂通路１２に向けて圧送され、アキュム
レータ２Ｌ３１内のアイオノマ変性ナイロン樹脂および
変性ナイロン樹脂は、それぞれ樹脂通路２Ｇ、２９．２
９および２０，２１．２１を通して、さらにスリット２
２，２３．２３を通して各環状ノズル２４，２５．２５
へと圧送される。

この場合、上記主材樹脂通路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、この主材
樹脂通路１２を通る主材樹脂は、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、この主
材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からアイオノマ
変性ナイロン樹脂および変性ナイロン樹脂が押し出され
る。これら環状ノズル２４，２５．２５から押し出され
る樹脂は、中心がアイオノマ変性ナイロン樹脂層でその
内外両側が変性ナイロン樹脂層の筒状体となり、リング
部材１７を通過した主材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充し積層状態になる
。

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ｌｌ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
うに、中心のアイオノマ変性ナイロン樹脂層ＬＩＭＮお
よびその両側に位置する変性ナイロン樹脂層ＬＭＮから
なる副材樹脂層Ｌｔ＋と、この副材樹脂層り、の両側に
位置する主材樹脂層ＬＭとが積層された３８５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
に接着されるのは次の理由による。すなわち、副材樹脂
層ＬＳを構成するアイオノマ変性ナイロン樹脂層ＬＩＭ
Ｎおよび変性ナイロン樹脂層ＬＭＮは、共にナイロン樹
脂を母材とする樹脂により形成されているので両者間は
元来接着性がよい。

また、副材樹脂層Ｌｓの変性ナイロン樹脂層ＬＭＮと主
材樹脂層ＬＭとの間においては、変性ナイロン樹脂層Ｌ
ＭＮ中のナイロン樹脂と主材樹脂層ＬＭ中の変性ポリエ
チレン樹脂とが第４図に示すようにして化学的に結合し
、かつ変性ナイロン樹脂層ＬＭＮ中の変性ポリエチレン
樹脂と主材樹脂層ＬＭ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は元来接着性がよく、した
がって変性ナイロン樹脂層ＬＭＮと主材樹脂層ＬＭとが
相互に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
して形成された成形品（燃料タンク）は、ガソリン等の
透過を防止するための副材樹脂層Ｌ５の一部がアイオノ
マで変性されたナイロン樹脂層ＬＩＭＮで形成されてい
るので、第１表に示すように、副材樹脂層Ｌｓをナイロ
ン樹脂あるいは変性ナイロン樹脂のみで形成した場合に
比してその耐衝撃性を大幅に向上させることができる。

第１表 アイオノマ変性ナイロン樹脂の特性 なお、本実施例においては、副材樹脂層Ｌｓが、アイオ
ノマ変性ナイロン樹脂層ＬＩＭＮを変性ナイロン樹脂層
ＬＭＮで両側から挟んでなるサイドイツチ構造となって
いるが、これは、ナイロン樹脂を多量のアイオノマで変
性した樹脂を使用して副材樹脂層Ｌｓを形成すると耐衝
撃性は格段に向上するが、ガソリン等の透過を防止する
ノくリヤ機能が多少低下することが実験により判明した
たや、これを防止すべく、バリヤ性に優れた変性ナイロ
ン樹脂により保護皮膜を形成するようにしたものである
。これにより、耐衝撃性およびノくリヤ性に優れた副材
樹脂層ＬＳを得ることができる。

副材樹脂層ＬＳを構成するアイオノマ変性ナイロン樹脂
層ＬＩＭＮおよび変性ナイロン樹脂層ＬＭＮは、成形品
が燃料タンク等の場合には、各々１００μ前後の厚さに
設定すればよいが、成形品の形状、目的等に応じてその
値を変化させてもよいことはもちろんである。例えば、
耐衝撃性をさらに向上させる目的で、アイオノマ変性ナ
イロン樹脂層ＬＩＭＮを厚くし、変性ナイロン樹脂層Ｌ
ＭＮを薄くするようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多層パリソン成形方法の一実施例
により成形された多層パリソンの一部を示す断面図、 第２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３図は上記実施例に使用されるアイオノマ変性ナイロ
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ｖｒ
−ｖＸ線断面図、第７図は第６図の■−■線断面図であ
る。 Ｐ・・・・・・・・・多層パリソン ＬＭ・・・・・・主材樹脂層 Ｌｓ・・・・・・副材樹脂層 ＬＩＭＮ・・・アイオノマ変性ナイロン樹脂層ＬＭＮ・
・・・・・変性ナイロン樹脂層着１　図 第３図 第４図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主材樹脂層と副材樹脂層と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成形方法において、 前記主材樹脂層を形成するための主材樹脂層としてポリ
   エチレン樹脂を母材とする樹脂を使用するとともに前記
   副材樹脂層を形成するための副材樹脂として少なくとも
   一部がアイオノマで変性されたナイロン樹脂を母材とす
   る樹脂を使用して前記押出成形を行うことを特徴とする
   多層パリソン成形方法。