JPH03239519A - 射出成形ノズル - 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。

この射出成形ノズルは、例えば、三種五層の樹脂を射出
成形するためのもので、先ず、再内層及び最外層の樹脂
のみを射出する工程（第１工程）、最内層から最外層ま
での五層を射出する工程（第２工程）、最内層及び最外
層のみを射出する工程（第３工程）の三つの工程により
成形品素体を成形する。

かかる方法によれば、第３工程は最内層及び最外層のみ
が射出されるので、中央の３層は完全に内外層の樹脂で
覆われているはずである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、得られる成形品素体は、第９図に示すよ
うに、その底部の突出部（Ｘ）まで中央の３層が存在し
ている。最も中心の樹脂には、一般に酢酸ビニル共重合
体ケン化物などの酸素バリアー製樹脂が用いられるが、
かかる樹脂は大気中の水分を吸収して酸素バリアー性が
劣化する。このため、突出部（Ｘ）表面に酸素バリアー
性檎脂が露出していると、この露水表面から水分を吸収
して成形品の酸素バリアー性が劣化する。

又、突出部（Ｘ）表面に露出していない場合も、第７図
に示すカット線から切断することにより、酸素バリアー
性樹脂が露出するという結果を生ずることになる。

（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、この棒状弁の先端面を棒状弁の後退する
方向に凹むテーパー面としたことを特徴とする。

（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
をスプルー側にもっとも接近させて第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０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室とスプルー孔とが連通し、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。

キャビティ内に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。

そして、棒状弁の先端面が棒状弁の後退方向に凹む形状
のテーパー面とされているので、第５の絞り室だけから
樹脂を供給するときに、樹脂通路から流れ出す第５の絞
り室の樹脂により、前の工程で樹脂流通孔内にあった中
間層形成樹脂が洗い流され、成形品の底部にあるスプル
ー孔の跡部分には中間層形成樹脂が残らない。しかも、
棒状弁の先端部のテーパー面が凹む形状となっているの
で、樹脂通路内を流れてくる第５の絞り室からの樹脂が
樹脂流通孔内に流入するときに減速され、棒状弁を後退
させて合流室の３層の樹脂を樹脂流通孔内に流入させる
とき、合流室からの樹脂の供給が制御し易くなる。

（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、ｌ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７．８．９．１０．１
１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１５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
化物（ＥＶＯ）ｌ）を供給する樹脂供給通路１９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７．８．９．１０の凹部６ａ、　
７ａ、　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〜２
４ｂ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１７．１８．１９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２５ｈの断面積が大きくなるように設定されている。

縦溝２５ａ〜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、７．８．９．１０．１１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７ｂ、　７ｂが開口され、イ
ンナーノズル１０の先端部には細長孔６ｂ、　７ｂ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ｌＯの先
端部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１１ａが開口されている。この凹部１１ａ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１１ａの内部には細長孔１０ｃに通ずる細長孔ｌｉ
ｄが貫通形成されている。

細長孔６ｂ、　７ｂ、　１０ｃ、　ｌｉｄは、樹脂流通
孔２７を形威しており、この樹脂流通孔２７に棒状弁２
８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２８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、先端部が棒状弁２８の内
部側即ち棒状弁２８の後退する方向に凹むようなテーパ
ー面とされており、最終工程で第５の絞り室１６の樹脂
のみを樹脂流通孔２７に流す際に、樹脂は樹脂通路２９
を通過して棒状弁２８の先端部から、その逆テーパー状
の先端部形状に沿って広がるように樹脂流通孔２７に流
れ込む。この結果、棒状弁２８の先端部に滞留する酸素
バリアー性樹脂などを洗い流し、スプルー孔４からキャ
ビティ３内に完全に酸素バリアー性樹脂等が押し込まれ
る。

樹脂通路２９の先端部２９ａ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
２９ｂ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１１ａ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及び作用を説明
する。尚、第６図は、この射出成形ノズルの表面層形成
樹脂と中間層形成樹脂の供給タイミングを表わしたもの
で、縦軸の１は第１の絞り室１２から樹脂流通孔２７に
表面層形成樹脂を供給する時間を表わし、縦軸の２は第
２の絞り室１３から樹脂流通孔２７に接着用樹脂を供給
する時間を表わし、縦軸の３は第３の絞り室１４から酸
素バリアー性樹脂を樹脂流通孔２７に供給する時間を表
わし、縦軸の４は第４の絞り室１５から樹脂流通孔２７
に接着用樹脂を供給する時間を表わし、縦軸の５は第５
の絞り室１６から表面層形成樹脂を樹脂流通孔２７に供
給する時間を表わす、横細は、供給する時間を時系列的
に表わしたものである。

（第１の工程） 先ず、固定金型ｌと可動金型２を閉じてキャビティ３を
形威し、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１２．１５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）を摂氏１９０度Ｃ〜２３
０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２
１０度Ｃ〜２５０度Ｃに加熱して供給する。第１〜第５
の絞り室１２〜１５に樹脂を供給するときに、隔壁部２
０ａ〜２４ｂの縦溝２５ａ〜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６ｃと棒状弁２
８の先端部との間の空間に充填し始めたら、棒状弁２８
を第２の工程の位置から後退させて、第１の絞り室１２
及び第５の絞り室工６を樹脂流通孔２７に連通させる。

これにより、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
かも流れてくる樹脂は、樹脂流通孔２７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６Ｃと棒状弁２８との間に位置する樹脂流通
孔２７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を更番＝後退させ、合流絞り室２６と樹脂流通孔２
７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とか
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
ー孔４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内に流れ込み、次に中間
層形成樹脂が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ＩｊＬｍ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、キャビティ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
置する捌脂量を含めて成形品の素体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の位置に復帰させる。

これにより、第５の絞り室１６からの表面層形成樹脂の
みが樹脂流通孔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ビティ３内に完
全に注入される。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、第５の絞り室１６からの樹脂が、
棒状弁２８の先端部に滞留する酸素バリアー性樹脂など
を洗い流し、スプルー孔４からキャビティ３内に完全に
酸素バリアー性樹脂等が押し込まれる。これによって、
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、スプルー孔４内に表面層形成樹脂のみが充填したら
、棒状弁２８を前進させて第１〜第５の絞り室１２〜１
６を閉塞する。

（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、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、第１図にかかる射出成形方法の第１工程を示す説
明図、 第４図は、第１図の射出成形ノズルの第２工程の動作を
示す説明図、 第５図は、第１図の射出成形ノズルの第３工程の動作を
示す説明図、 第６図は、第１図の射出成形ノズルの第１〜第５の絞り
室を開閉するタイミングを示す説明図、第７ａ、　７ｂ
、　７ｃ、　？ｄ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、 第８図は、本実施例の　射出成形ノズルによって成形さ
れる成形品の断面構成を示す断面図第９図は、従来の射
出成形ノズルによって成形される成形品の断面構成を示
す断面図である。 ２８・・・棒状弁 ２９・・・樹脂通路 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 ７、８．９．１０．１１・・・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・・・樹脂流通孔 第２図 第８図 第９図 系６［２１ 第７６［２１ ｐｐ＋表面層形成ｌ！ｌ脂ン 第７ａ図

Claims (1)

【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
   、この棒状弁の先端面を棒状弁の後退する方向に凹むテ
   ーパー面としたことを特徴とする射出成形ノズル。