JPH02209207A - 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、複数の樹脂層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１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５ｇ−２３２１２号、特開昭８２−１３８２２７号各
公報に開示されているように、高密度ポリエチレン樹脂
により形成される樹脂層と、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等により形成される樹脂層
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） このようにナイロン樹脂等で形成された樹脂層を設ける
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、ナイロン樹脂等はポリエチレン樹脂との接着性
に劣るため、これを樹脂層形成用の樹脂として使用しよ
うとする場合には、上記各公報にも記載されているよう
に、両樹脂層間に接着性樹脂層を形成することが必要と
なり、そのための押出機が余分に必要となるので成形コ
ストが高くついていた。

これに対し、ナイロン樹脂等あるいはポリエチレン樹脂
に適当な変性処理を施すことにより両樹脂層間に接着性
を付与することが可能となるが、この場合にも、まだ両
相脂層を形成するための押出機はそれぞれ必要となる。

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、最小限の員数の押出機により多層パリソンを成形す
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） 本発明による門層パリソン成形方法は、一般に、内部に
粘度差がある流体が管内を流れる場合には、粘度の高い
部分が中央を流れ、粘度の低い部分が周壁近傍を流れる
性質があることに着目し、２種類の樹脂を両相指間に粘
度差を持たせた状態で樹脂通路内を圧送することにより
、該樹脂通路内において両樹脂を層別するとともに、こ
れらを上記樹脂通路の開口端から２８類の樹脂層が形成
された状態で押し出すようにし、これにより１つの押出
機で２種類の樹脂層の形成を可能ならしめ、もって上記
目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、複数の樹脂層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、第１の
樹脂層を形成するための第１樹脂と第２の樹脂層を形成
するための第２樹脂とを混合した後、これら混合した第
１樹脂および第２樹脂を、該両相指間に粘度差を持たせ
た状態で所定の樹脂通路内を圧送して該樹脂通路の開口
端から押し出すことを特徴とするものである。

上記「粘度差」は、樹脂通路内を圧送されてその開口端
から押し出される樹脂に２層分離を生ぜしめるのに十分
な大きさのものであればよく、この粘度差を発生させる
手段も特に限定されるものではないが、例えば、樹脂溶
融温度を適当に設定すること、あるいは樹脂の吸水率を
適当に設定すること等により粘度差を発生させることが
可能である。

上記「樹脂通路の開口端」は、多層パリソンが第１およ
び第２の樹脂層のみからなる場合には、完成した多層パ
リソンが押し出されるダイスリット等の開口端がこれに
該当し、多層パリソンが第１および第２の樹脂層以外の
樹脂層をも積層してなるものである場合には、第１樹脂
および第２樹脂のみが圧送される樹脂通路の開口端すな
わち第１樹脂および第２樹脂が他の樹脂通路内を圧送さ
れてくる他の樹脂と合流する開口端がこれに該当する。

（発明の作用および効果） 上記構成に示すように、第１樹脂および第２樹脂を混合
した後、これら両樹脂を、その間に粘度差を持たせた状
態で所定の樹脂通路内を圧送して該樹脂通路の開口端か
ら押し出すようになっているので、第１樹脂および第２
樹脂は上記樹脂通路内を圧送される際に上記粘度差によ
って層別され、開口端からは２種類の樹脂層が形成され
た状態で押し出されることとなる。したがって、１つの
押出機で２種類の樹脂層の形成が可能となる。すなわち
、多層パリソンの成形を最小限の員数の押出機により行
うことが可能となり、成形コスト低減を図ることができ
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７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７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２１；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
し出される高密度ポリエチレン樹脂からなる主材樹脂が
、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。

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ｌＯ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およびコアサポート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ｌＯ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１６が構成さ
れている。

さらに、上記主材樹脂通路１２内には、第８図および第
９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゜１ｇ、・・・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１ｇ、ＩＬ・・・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１２ａ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副材樹脂通路２０が形成されて
おり、この樹脂通路２０は、環状に形成されたスリット
状の樹脂通路２１を経て、リング部材１７の下面に形成
された開口端たる環状ノズル２２に連通している。

そして、上記副材樹脂通路２０は、リング部材１７とシ
リンダ２との間の１つの支柱１８に形成された樹脂通路
２３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２４に連通されている。

この第２押出機２４の先端には、該第２押出機２４から
溶融状態で連続して押し出される副材樹脂を一旦貯蔵し
、ピストン２５ａを作動させることにより、この副材樹
脂を押し出すアキュムレータ２５が設けられており、こ
のアキュムレータ２５は、貯蔵した副材樹脂の温度を調
整する図示しない温度調整装置を備えている。

上記剛材樹脂は、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４図参照）を、ベレ
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（第１樹脂）と、上記変性ポリエチレ
ン樹脂をペレタイザ等を用いてナイロン樹脂中にミクロ
に高分散させた樹脂（第２樹脂）とからなっている。そ
して、これら第１樹脂および第２樹脂は、第５図に示す
ように、それぞれ第１樹脂ペレツトＲ□および第２樹脂
ペレツトＲ２としてホッパ２４ａから第２押出機２４内
に投入されてスクリュ２４ｂの回転による摩擦熱および
スクリュ２４ｂの周囲に配されたヒータ２４ｃの発生熱
とにより加熱され溶融せしめられるようになっている。

上記第２押出機２４内における副材樹脂の溶融温度は、
ヒータ２４ｃの発熱量制御により調整可能とされている
が、本実施例においては、約２２０℃に設定されている
。ポリエチレン樹脂およびナイロン樹脂の、溶融温度に
対する溶融粘度は、第１図に示すように、異なる特性曲
線を示し、約１９０℃を境に、それ以上ではポリエチレ
ン樹脂の方が粘度が高く、それ以下ではナイロン樹脂の
方が粘度が高くなる。したがって、第２押出機２４内に
おける溶融温度を約２２０℃に設定した場合には、ポリ
エチレン樹脂を母材とする第１樹脂とナイロン樹脂を母
材とする第２樹脂との間に大きな粘度差を生ずることと
なる。なお、上記アキュムレータ２５においても貯蔵し
ている副材樹脂の溶融温度を約２２０℃に維持するよう
になっている。

次に本実施例の作用について説明する。

第７，８および９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２５のピストン２５ａ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押出機２４から押し出された副材樹脂は、アキュム
レータ２５のピストン２５ａを押上げながら該アキュム
レータ２５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２５のピストン２５ａが同時に押し下げられる。これ
によって、樹脂貯溜室５内の主材樹脂は環状の主材樹脂
通路Ｉ２に向けて圧送され、アキュムレータ２５内の副
材樹脂は、樹脂通路２３および２０を通して、さらにス
リット状の樹脂通路２１を通して環状ノズル２２へと圧
送される。

この環状ノズル２２に圧送される副材樹脂は、第２押出
機２４およびアキュムレータ２５において溶融温度約２
２０℃に維持されていた樹脂であるため、上記樹脂通路
２３．２０および２１を流れる際にも、該副材樹脂を構
成する第１樹脂および第２樹脂間に粘度差を持った状態
が維持されることとなる。

般に、このように内部に粘度差がある流体が管内を流れ
る場合には、粘度が高い部分が中央を流れ、粘度が低い
部分が周壁近傍を流れる性質があるので、スリット状の
樹脂通路２１を流れる剛材樹脂は、第２図に示すように
、樹脂通路２１の中央を粘度の高い第２樹脂が流れ、樹
脂通路２１の両壁側を粘度の低い第１樹脂が流れること
となり、環状ノズル２２から押し出される副材樹脂は、
第２樹脂により形成された第２樹脂層が第１樹脂により
形成された第１樹脂層によって両側から挟まれた２種３
層の副材樹脂層を形成することとなる。

一方、上記主材樹脂通路１２は、第９図に示すように、
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、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２２から副材樹脂
が押し出される。この環状ノズル２２から押し出された
副材樹脂は、筒状体となり、リング部材Ｌ７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
内外両面から合流し積層状態になる。

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１１を通して下方へ押し出
され、両横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３図に示すよ
うに、中心の第２樹脂層Ｌ２およびその両側に位置する
第１樹脂層Ｌ１からなる副材樹脂層り、と、この副材樹
脂層ＬＳの両側に位置する主材樹脂層ＬＭとが積層され
た３種５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の押出成形の際に主材樹脂層ＬＭお
よび副材樹脂層り３間が緊密に接着されるのは、副材樹
脂層ＬＳを構成する２種類の樹脂層のうち、主材樹脂層
ＬＭと接触する第１樹脂層Ｌ１が、主材樹脂層ＬＭを形
成する樹脂である高密度ポリエチレン樹脂を母材とする
゛樹脂から形成されているからである。また、副材樹脂
層Ｌ５を構成する２種類の樹脂層間についても、第１樹
脂層Ｌｌ中の変性ポリエチレン樹脂と第２樹脂層Ｌ２中
のナイロン樹脂とが第６図に示すようにして化学的に結
合し、かつ、第１樹脂層Ｌ１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第２樹脂層Ｌ２中の変
性ポリエチレン樹脂とが元来接着性がよいため、両者は
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、ナイロン樹脂
を母材として形成された樹脂層を備えているので、ガソ
リン等の透過を防止することができる。

以上詳述したように、本実施例によれば、３種５層の多
層パリソンを２つの押出機により形成することができ、
成形コスト低減を図る二とができる。また、各樹脂層を
形成する樹脂として互いに接着性のよいものを採用して
いるので、接着性樹脂層を不要とすることができる。

なお、本実施例においては、３種５層の多層パリソンの
押出成形について述べたが、本実施例における主材樹脂
層ＬＭを省略した２種３層の多層パリソン（第１０図参
照）を成形する場合には、第１押出機６が不要となり、
１つの押出機による成形が可能となる。

また、上記実施例においては、副材樹脂層ｔ、ｓの第２
樹脂層Ｌ２にガソリン等の透過防止を図る機能（バリヤ
機能）を持たせるようにしているが、このバリヤ機能を
さらに高めたい場合には、押出成形の際の副材樹脂の溶
融温度を１９０℃以下の所定温度（例えば１８０℃）に
設定すれば、第１図に示すように、ナイロン樹脂とポリ
エチレン樹脂との溶融粘度が上記実施例の場合と逆転す
るため、副材樹脂層り、も第１樹脂層Ｌ１と第２樹脂層
Ｌ２とが入れ替わって、第１１図に示すように第２樹脂
層Ｌｚが２層の多層パリソンが得られ、これによりバリ
ヤ機能向上を図ることができる。なお、この場合には、
第２樹脂層Ｌ２と主材樹脂層ＬＭとの接着性を高めるべ
く、主材樹脂として高密度ポリエチレン樹脂中に変性ポ
リエチレン樹脂（第４図参照）をミクロに高分散させた
ものを使用することが好ましい。

【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
の作用を示すグラフ、 第２図は上記実施例の作用を示す、第９図の■部拡大図
、 第３図は上記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４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５図は上記実施例に使用される第２押出機を示す側断
面図、 第６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７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８図は第７図の■−
■線断面図、 第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線断面図、第１０および１
１図は他の実施例により成形された多層パリソンの一部
を示す断面図である。 Ｐ・・・多層パリソン Ｌｌ・・・第１樹脂層 Ｌｚ・・・第２樹脂層 Ｒ１・・・第１樹脂ペレツト Ｒ２・・・第２樹脂ペレツト ２０．２１．２３・・・樹脂通路 ２２・・・環状ノズル（開口端） ２４・・・第２押出機 ２５・・・アキュムレータ 第 図 第 第 図 １゜ 図 第 図 第 図 ｐ「 第 図 第 図 ｓ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の樹脂層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、第１の樹脂層を形
   成するための第１樹脂と第２の樹脂層を形成するための
   第２樹脂とを混合した後、これら混合した第１樹脂およ
   び第２樹脂を、該両樹脂間に粘度差を持たせた状態で所
   定の樹脂通路内を圧送して該樹脂通路の開口端から押し
   出すことを特徴とする多層パリソン成形方法。