JPH03239518A - 射出成形ノズル及び射出成形方法 - 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） 本発明は複数の層からなる成形品を製造する射出成形ノ
ズルに関する。

（従来の技術） 近時、複数の層からなる成形品を製造するための射出成
形ノズルには、固定金型のスプルー孔に接続される樹脂
流通孔を備え、この樹脂流通孔内に樹脂を供給する複数
の絞り室をこの樹脂流通孔の周囲に多層形状に形成し、
この樹脂流通孔内に棒状弁を摺動自在に嵌合し、この棒
状弁を前記スプルー孔に対して接近、離間させることに
より、前記複数の絞り室内の各々を流れてくる樹脂を、
樹脂流通孔内に同心円状に供給するものが、提案されて
いる（特願平１−２７３４８９号）。

この射出成形ノズルは、樹脂流通孔内を同心円状に流れ
る層の厚さにむらが生じないように、絞り室の中に樹脂
流通孔の周方向に延びる隔壁部を備えており、この隔壁
部に多数の孔を形成し、樹脂の流れてくる上流側の孔の
断面積を小とし樹脂の流れて行く下流側の孔の断面積を
大をとする事により、樹脂流通孔内に供給される樹脂の
供給時の加圧力を均一にするようにしている。

（発明が解決しようとする！１ｌｆｆ）しかしながら、
このような従来の射出成形ノズルの場合、キャビティ内
に樹脂を充填して成形品を形成した場合に、成形品のス
プルー孔部分に、ａ数の樹脂層が同心円状に存在する。

従って、酸素バリアー層を中間層に設けた成形品の場合
、成形品を取り出してこのスプルー孔の跡部分を切り取
ると、酸素バリアー層が表面に露出して空気中の水分を
吸収したり、成形品の洗浄作業において水分を吸収し、
結果的に酸素バリアー層の劣化が早くなることが考えら
れる。

（課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる
射出成形ノズルは、金型のスプルー孔に連通接続させる
樹脂流通孔を備え、この樹脂流通孔の周囲に、前記スプ
ルー孔に近い先端部側が円錐形状の第１乃至第５の絞り
室を同心円状に形成し、最外層の第１絞り室と最内層の
第５の樹脂絞り室とを前記樹脂流通孔にそれぞれ独立し
て連通させ、前記第１の絞り室と第５の絞り室との間に
位置する第２乃至第４の絞り室の前記スプルー側の先端
部に、第２乃至第４の絞り室内を流れる溶融樹脂を合流
させる合流室を設け、この合流室と前記ＩＮ！流通孔と
を連通させ、前記樹脂流通孔内に前記第１乃至第５の絞
り室と前記樹脂流通孔との連通、遮断を行なう棒状弁を
摺動可能に嵌合し、この棒状弁に、前記スプルー側の先
端面から棒状弁の長手方向に延び、前記第１の絞り室と
前記樹脂流通孔との連通状態を遮断するときに、前記第
５の絞り室と前記樹脂流通孔とを連通させる樹脂通路を
形成すると共に、前記棒状弁を後退させて前記合流室と
前記樹脂流通孔とを連通させるときに、前記第５の絞り
室が前記ｍ脂流通孔と連通ずるように、前記第５の絞り
室の前記樹脂流通孔との連通開口部を前記棒状弁の後退
方向に延在させたことを特徴とする。

又、本発明の請求項２にかかる射出成形方法は、請求項
１にかかる射出成形ノズルを用いて行なう射出成形方法
であって、 キャビティを形成した金型のスプルー孔に前記射出成形
ノズルの樹脂流通孔を連通させ、前記棒状弁を前記スプ
ルー孔に接近させて第１の絞り室乃至第５の絞り室を閉
塞して、前記第１、第５の絞り室に成形品の表面層形成
樹脂を、前記第２、第４絞り室に接着用樹脂を、前記第
３の絞り室に酸素バリアー性樹脂をそれぞれ供給した後
に、前記棒状弁を後退させ、前記第５の絞り室と前記樹
脂流通孔とを連通させて前記樹脂流通孔内に表面層形成
樹脂を供給する第１の工程と、 前記棒状弁と樹脂流通孔とで画成させた空間に前記表面
層形成樹脂を流出させた後に、前記棒状弁を後退させて
前記第１の絞り室を前記樹脂流通孔に連通させることに
より、前記前記棒状弁と樹脂流通孔とで画成させた空間
に前記表面層形成樹脂を充填させる第２の工程と、 この第２の工程の陵に、前記棒状弁を更に後退させて前
記第１乃至第５の絞り室を前記樹脂流通孔に連通させる
ことにより、前記表面層形成樹脂と中間層形成樹脂とを
前記キャピテイの容積相当量供給する第３の工程と、 この第３の工程の後に、前記棒状弁を前進させて前記第
５の絞り室のみを前記樹脂流通孔に連通させることによ
り、前記スプルー孔に表面層形成樹脂を充填する第４の
工程と、 を有することを特徴とする。

（作　用） 本発明の請求項１にかかる射出成形ノズルでは、棒状弁
をスプルー側にもつとも接近させて第１乃至第５の絞り
室と樹脂流通孔とを遮断した状態から棒状弁を後退させ
ると、先ず、第５の絞り室とスプルー孔とが樹脂通路を
介して連通し、第５の絞り室の樹脂が樹脂流通孔内に流
れ込む。次に、棒状弁を後退させると、第５の絞り室が
スプルー孔と連通した状態で第１の絞り室がスプルー孔
と連通し、第１と第５の絞り室に流れる樹脂が樹脂通路
を介して棒状弁と樹脂流通孔とで画成された空間に流れ
込む。

これによって、成形体の表面層が形成される。更に、棒
状弁を後退させると、第１と第５の絞り室がスプルー孔
に連通した状態で合流絞り室とス１ルー孔とが連通し、
第１と第５の絞り室から樹脂流通孔内に流れ込む樹脂の
間に、第２乃至第４の樹脂が流れ込み、樹脂流通孔内に
５層の樹脂層が同心円状に流れ、成形体の表面層の間に
中間層が形成される。キャピテイ内に５層からなる樹脂
がほぼ充填されるようになったら、棒状弁を前進させて
、第５の絞り室とスプルー孔だけを連通させると、中間
層が第５の絞り室からの樹脂に押されて成形体の表面層
の間に位置し、成形体からスプルー孔内に残る部分には
、表面層を形成する樹脂だけが存在することとなる。従
って、成形体の取り出し後、成形体からスプル一部分を
切り取っても、中間層が露出することがない。

又、請求項２にかかる射出成形方法によれば、第３の工
程で前記表面層形成樹脂と中間層形成樹脂とをキャピテ
イの容積相当量供給し、第４の工程で、５の絞り室のみ
をスプルー孔に連通させることにより、スプルー孔に表
面層形成樹脂を充填するので、成形体を形成した後に、
スプルー孔の跡部分を切り取っても、酸素バリアー性樹
脂が露出しない。

（実施例〉 以下、本発明の実施例にかかる射出成形ノズルについて
図面を参照にしつつ説明する。

第１図は本実施例にかかる射出成形ノズルの断面構成を
概略的に示したものであり、１は固定金型・２は可動金
型、３はキャビティ、４はスプルー孔、５は射出成形ノ
ズルである。

射出成形ノズル５は、固定金型１のノズルタッチｌａに
密着されるアウターノズル６と、先端部がほぼ円錐形状
で後端部が円筒形状のインナーノズル７．８．９．１Ｏ
１１１とを備えている。アウターノズル６とインナーノ
ズル７との間には第１の絞り室１２が形成され、インナ
ーノズル７．８の間には第２の絞り室１３が形成され、
インナーノズル８．９の間には第３の絞り室１４が形成
され、インナーノズル９．１０の間には第４の絞り室１
５が形成され、インナーノズル１Ｏ１１１の間には第５
の絞り室１６が形成されている。

この第１と第５の絞り室１２．１６には同じ経路から分
岐する樹脂供給通路１７．１８が通じており、樹脂供給
通路１７．１８を介して成形品の表面層を形成する樹脂
（例えばポリプロピレン）が供給される。又、第２乃至
第４の絞り室１３　、１４　、１５は、成形体の中間層
を形成する樹脂が供給されるものであり、第２の絞り室
１３と第４の絞り室１５には、同じ経路から分岐する樹
脂供給通路１９ａ（第２図参照）が通じており、この樹
脂供給通路１９ａを介して接着用の樹脂（例えばマレイ
ン酸変性ポリプロピレン等のポリプロピレン変性樹脂）
が供給される。第３の絞り室１４には、成形体の酸素バ
リアー層を形成するために、例えばエチレン酸共重合体
ケン化’ｔ！Ｉ（ＥＶＯＨ）を供給する樹脂供給通路１
９が通じている。

インナーノズル７．８．９．１０．１１の円錐形状部分
及び円筒形状部分の外周面には、それぞれアウターノズ
ル６、インナーノズル７．８．９、ｌＯの凹部６ａ、７
ａ、８ａ、９ａ、１０ａの壁面に嵌合する隔壁部２０ａ
　〜２４ｂが形成されており、隔壁部２０ａ〜２４ｂに
は、第２図に示すように、樹脂を通過させる縦溝２５ａ
〜２５ｈが形成されている。縦溝２５ａ〜２５ｈは、そ
れぞれ断面積が異なっており、それぞれ樹脂供給通路１
７．１８．１９或は接着剤用の樹脂供給通路の樹脂流入
口側に位置する縦溝２５ａの断面積が小さく、これらの
樹脂供給通路の流入口から遠い位置に位置する縦溝２５
ｈの断面積が大きくなるように設定されている。縦溝２
５ａ〜２５ｈの断面積がこのように設定されることによ
り、第１〜第５の絞り室１２．１３，１４，１５．１６
の周回り方向に流れる樹脂の流入圧力が均一になる。尚
、第２図のインナーノズル８の構成に示すように、各々
のインナーノズル６．７，８，９．ｔｏ、１１には、ボ
ルト取付は用の孔Ｂとキー溝３２が開口されている。

アウターノズル６、インナーノズル７の先端部には、ス
プルー孔４に通ずる細長孔６ｂ、　７ｂが開口され、イ
ンナーノズル１０の先端部１０ｂには細長孔６ａ　、　
７ａに通ずる細長孔１０ｃが開口されている。インナー
ノズル８．９の先端部に、は、インナーノズル１０の先
端部を間隔をあけて位置させる開口部８ｂ、９ｂが開口
されている。この開口部８ｂ、９ｂとインナーノズル１
０の先端部１０ｂの外周面及びインナーノズル７の凹部
壁面７ａによって、中間層形成樹脂の合流室２６が形成
されている。インナーノズル１１の先端部には、細長孔
１０ｃより大径の凹部１１ｂが開口されている。この凹
部１１ｂは、第５の絞り室１６の連通開口部を形成する
もので、後述するようにインナーノズル１１の内部側に
延びている。凹部１１ｂの内部には細長孔１０ｃに通ず
る細長孔ｌｉｄが貫通形成されている。

細長孔６ｂ、７ｂ、１０ｃ、ｌｉｄは、樹脂流通孔２７
を形成しており、この樹脂流通孔２７に棒状弁２８が図
示しない駆動機構によって摺動可能に嵌合している。棒
状弁２８には、棒状弁２８の先端面２８ａから棒状弁２
８の長手方向に延びる樹脂通路２９が形成されている。

棒状弁２８の先端面２８ａは先端部が突出するようなテ
ーパー面とされており、この先端面２８ａのテーパー面
は、アウターノズル６の細長孔６ｂのオリフィスのテー
パー面に密着し得るように傾斜しており、棒状弁２８の
先端部周辺の樹脂が滞留しないようになっている。樹脂
通路２９の先端部２９＆は常時樹脂流通孔２７に臨んで
開口している。樹脂通路２９の後端部２９ｂは、棒状弁
２８の先端部が第１の絞り室１２と樹脂流通孔２７との
連通状態を遮断するときに、樹脂通路２９の後端部２９
ａが第５の絞り室１６と樹脂流通孔２７とを連通させる
位置まで延びている。そして、第５の絞り室１６の凹部
１１ｂは、棒状弁２８の先端部が、合流室２６と樹脂流
通孔２７とを連通させるときに、第５の絞り室１６と樹
脂流通孔２７とを連通させるようにインナーノズル１１
の内部側に延びている。尚、アウターノズル６の先端部
には、ヒータコイル３０と感熱センサ（図示せず〉を配
設する凹部３１が設けられている。

次に、本実施例の射出成形ノズルの動作と共に、本発明
の請求項２にかかる射出成形方法の実施例を説明する。

（第１の工程） 先ず、固定金型１と可動金型２を閉じてキャビティ３を
形成し、ノズルタッチ１ａに射出成形ノズル５の先端部
を密着させて棒状弁２８を前進させて第１乃至第５の絞
り室１２．１３．１４．１５．１６と樹脂流通孔２７と
を遮断しておく。この状態で、樹脂供給通路１７．１８
に成形品の表面層を形成するポリプロピレン（ＰＰ）を
１９０度Ｃ〜２３０度Ｃの温度で供給すると共に、第２
、第４の絞り室１３．１５に接着用の樹脂（マレイン酸
グラフト変性ポリプロピレン等のポリプロピレン変性樹
脂）を摂氏２１０度Ｃ〜２５０度Ｃに加熱して供給する
。更に、樹脂供給通路１９を介して第３の絞り室１４に
酸素バリアー性樹脂（エチレン酢酸ビニル共重合体ケン
化物（ＥＶＯＨ）　）を摂氏１９０度ｃ〜２３０度Ｃに
加熱して供給する。第１〜第５の絞り室１２〜１６に樹
脂を供給するときに、隔壁部２０ａ〜２４ｂの縦溝２５
ａ〜２５ｈを通過することにより、射出ノズル５の周回
り方向の樹脂の偏在が緩和される。

第１〜第５の絞り室１２〜１６に樹脂を供給したら、第
３図に示すように、棒状弁２８を後退させて第１の絞り
室１２を遮断し、第５の絞り室１６と樹脂流通孔２７と
を連通させる。これによって、樹脂通路２９、樹脂流通
孔２７内に第５の絞り室１６からの表面層形成樹脂が供
給される。

（第２の工程） 第５の絞り室１６から樹脂をオリフィスと棒状弁２８の
先端部との間の空間に充填し始めたら、棒状弁２８を第
１の工程の位置から後退させて、第１の絞り室１２及び
第５の絞り室１６を樹脂流通孔２７に連通させる。これ
により、第４図に示すように、樹脂流通孔２７内に成形
品の表面層を形成する樹脂層が同心円状に流れる。尚、
第１の絞り室１２がら流れてくる樹脂は、樹脂流通孔２
７の外周側を流れ、キャビティ３内に入った場合に成形
品である容器の外側表面層を形成する。又、第５の絞り
室１６から流れてくる樹脂は、樹脂流通孔２７の中心部
位を流れるが、キャビティ３内に入った場合、成形品で
ある容器の内側の表面層を形成する。第２の工程におい
て、第２の絞り室に供給される接着剤樹脂と第３の絞り
室１４に供給される酸素バリアー層樹脂と第４の絞り室
１５に供給される接着剤樹脂とは、合流室２６において
３層の同心円状の層を形成しており樹脂流通孔２７に入
り込むように待機している。

（第３の工程） オリフィスと棒状弁２８との間に位置する樹脂流通孔２
７の空間に、第１の絞り室１２と第５の絞り室１６との
樹脂が充填されたら、第５図に示すように、棒状弁２８
を更に後退させ、合流絞り室２６と樹脂流通孔２７とを
連通させる。これにより合流室２６において待機してい
た第２〜第４の絞り室１３〜１５の中間層形成樹脂（接
着剤樹脂と酸素バリアー層樹脂と接着剤樹脂からなる樹
脂層）が樹脂流通孔２７内に入り込む。樹脂流通孔２７
内に中間層形成樹脂が入り込むときに、既に、第１、第
５の絞り室１２．１６から表面層形成樹脂が樹脂流通孔
２７内に流れ込んでいるので、中間層形成樹脂は表面層
形成樹脂の間に進入し、５層からなる樹脂層が樹脂流通
孔２７内に形成される。これによってスプルーＪＬＪ内
に、５層の樹脂層が流れる。しかも、表面層形成樹脂が
最初に樹脂流通孔２７内に入り込み、次に中間層形成樹
脂が既に流れている表面層形成樹脂層の間に流れ込むの
で、中間層形成樹脂が乱れにくい。尚、中間層形成樹脂
を表面層形成樹脂層の間に進入させるときに、樹脂通路
２９により表面層形成樹脂の流速が早いので、この流速
に適合するように、合流室２６と樹脂流通孔２７との開
口面積を設定し、中間層形成樹脂の供給量及び圧力を調
整する。

中間層形成樹脂が表面層形成樹脂の間に均一に位置する
ように、各々の樹脂を供給する状態で、棒状弁２８を停
止させると、キャピテイ３内に５層からなる樹脂が供給
され、５層からなる樹脂の供給は、スプルー孔４内に位
置する樹脂量を含めて成形品が形成されるように、設定
する （第４の工程） スプルー孔４内に位置する５層の樹脂量とキャビティ３
に充填した５層の樹脂の供給量が、キャビティ３の容積
に達したら、第３図に示すように、棒状弁２８を第２の
工程の棒状弁２８の位置１：復帰させる。

これにより、第５の絞り室１６からの表面層形成樹脂が
樹脂流通孔２７、オリフィス６ｃを介してスプルー孔４
に入り込み、既にスプルー孔４内に位置していた中間層
形成樹脂と表面層形成樹脂とがキャピテイ３内に完全に
注入され、成形品の素体の底部は酸素バリアー層によっ
て完全に覆われる。キャビティ３が５層からなる樹脂に
よって充填されたとき、スプルー孔４には表面層形成樹
脂のみが存在する。

従って、成形品を取り出すときにスプルー孔４の跡部分
も同時に取り出されるが、このスプルー跡部分を切り取
っても切口に酸素バリアー層が存在しないので、この切
口を原因とする酸素バリアー層の劣化が起こることはな
い。

尚、第４の工程において、スプルー孔４に表面層形成樹
脂が充填されたら、棒状弁２８を前進させて第２乃至第
４の絞り室１３乃至１５を閉塞し、次に、第３図に示す
ように、更に棒状弁２８を前進させて第１の絞り室１２
を閉塞する。第１の絞り室１２を閉塞したら、再び棒状
弁２８を前進させて第５の絞り室１６を閉塞する（第５
の工程）。これにより、成形品の成形サイクルが一巡し
、成形品の硬化後取出を行ない、第２の成形品の成形工
程に入る。

（発明の効果） 本発明にかかる射出成形ノズル及び射出成形方法は、以
上説明したように構成したので、酸素バリアー層を中間
層に設けた成形品の場合、成形品を取り出してこのスプ
ルー孔の跡部分を切り取っても、酸素バリアー層が表面
に露出しないため、空気中の水分を吸収したり、成形品
の洗浄作業において水分を吸収したりする虞がない。従
って、本発明によれば酸素バリアー層の劣化が生じ難い
射出成形品を製作することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の請求項１の実施例にかかる射出成形
ノズルの断面構成を示した断面図、第２図は、第１図の
インナーノズルの概略説明図、第３図は、本発明の請求
項２の実施例にかかる射出成形方法の第２工程を示す説
明図、 第４図は、本発明の実施例にががる射出成形方法の第３
工程を示す説明図、 第５図は、本発明の実施例にががる射出成形方法の第４
工程を示す説明図、 第６図は、本発明の実施例にかがる射出成形方法の棒状
弁をあけるタイミングを示す説ｗＡ図、第７ａ、７ｂ、
７ｃ、７ｄ図は、第１図のキャビティに樹脂が流れて行
く様子を示す説明図である。 ３・・・キャビティ ４・・・スプルー孔 ５・・・射出成形ノズル ６・・・アウターノズル ？、１３，９．１０．１１・・・インナーノズル１２・
・・第１の絞り室 １３・・・第２の絞り室 １４・・・第３の絞り室 １５・・・第４の絞り室 １６・・・第５の絞り室 ２６・・・合流室 ２７・・・ｔ１１ＩＭ流通孔 ２Ｂ・・・棒状弁 ２９・・・閤脂通路 第２図 ６図 ＴＯ ２ ３ 丁４ 丁５ ６ ７ ８ 第７ａ図 第７ｂ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型のスプルー孔に連通接続させる樹脂流通孔を
   備え、この樹脂流通孔の周囲に、前記スプルー孔に近い
   先端部側が円錐形状の第１乃至第５の絞り室を同心円状
   に形成し、最外層の第１絞り室と最内層の第５の樹脂絞
   り室とを前記樹脂流通孔にそれぞれ独立して連通させ、
   前記第１の絞り室と第５の絞り室との間に位置する第２
   乃至第４の絞り室の前記スプルー側の先端部に、第２乃
   至第４の絞り室内を流れる溶融樹脂を合流させる合流室
   を設け、この合流室と前記樹脂流通孔とを連通させ、前
   記樹脂流通孔内に前記第１乃至第５の絞り室と前記樹脂
   流通孔との連通、遮断を行なう棒状弁を摺動可能に嵌合
   し、この棒状弁に、前記スプルー側の先端面から棒状弁
   の長手方向に延び、前記第１の絞り室と前記樹脂流通孔
   との連通状態を遮断するときに、前記第５の絞り室と前
   記樹脂流通孔とを連通させる樹脂通路を形成すると共に
   、前記棒状弁を後退させて前記合流室と前記樹脂流通孔
   とを連通させるときに、前記第５の絞り室が前記樹脂流
   通孔と連通するように、前記第５の絞り室の前記樹脂流
   通孔との連通開口部を前記棒状弁の後退方向に延在させ
   たことを特徴とする射出成形ノズル。
2. （２）請求項１にかかる射出成形ノズルを用いて行なう
   射出成形方法であつて、 キャビティを形成した金型のスプルー孔に前記射出成形
   ノズルの樹脂流通孔を連通させ、前記棒状弁を前記スプ
   ルー孔に接近させて第１の絞り室乃至第５の絞り室を閉
   塞して、前記第１、第５の絞り室に成形品の表面層形成
   樹脂を、前記第２、第４絞り室に接着用樹脂を、前記第
   ３の絞り室に酸素バリアー性樹脂をそれぞれ供給した後
   に、前記棒状弁を後退させ、前記第５の絞り室と前記樹
   脂流通孔とを連通させて前記樹脂流通孔内に表面層形成
   樹脂を供給する第１の工程と、 前記棒状弁と樹脂流通孔とで画成させた空間に前記表面
   層形成樹脂を流出させた後に、前記棒状弁を後退させて
   前記第１の絞り室を前記樹脂流通孔に連通させることに
   より、前記棒状弁と前記樹脂流通孔とで画成させた空間
   に前記表面層形成樹脂を充填させる第２の工程と、 この第２の工程の後に、前記棒状弁を更に後退させて前
   記第１乃至第５の絞り室を前記樹脂流通孔に連通させる
   ことにより、前記表面層形成樹脂と中間層形成樹脂とを
   前記キャビティの容積相当量供給する第３の工程と、 この第３の工程の後に、前記棒状弁を前進させて前記第
   ５の絞り室のみを前記樹脂流通孔に連通させることによ
   り、前記スプルー孔に表面層形成樹脂を充填する第４の
   工程と、 を有することを特徴とする射出成形方法。