JPH04363225A - 多層プラスチック成形品の製造方法 - Google Patents
多層プラスチック成形品の製造方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン層と変
性ポリオレフィン層とポリアミド層とを有する多層プラ
スチック成形品のバリや不良品等を再生利用してポリオ
レフィン層に使用した耐衝撃性に優れた多層プラスチッ
ク成形品の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリオ
レフィン樹脂は安価で強度が大きく、耐候性、耐薬品性
等に優れているので、各種の容器の製造に広く使用され
ている。しかしながら、ポリオレフィン樹脂はガスバリ
ヤー性が必ずしも十分とはいえず、規制の厳しい地域で
はガソリン等の燃料タンクへの使用は不適当である。そ
こでガスバリヤー性の優れたナイロン等のポリアミド樹
脂をポリオレフィン樹脂とブレンドして、機械的強度と
ガスバリヤー性の両方とも優れた熱可塑性樹脂組成物と
する種々の試みが提案されている(特開昭54−123
158 号、同59−232135 号、同62−15
8739 号、同62−241938号、同62−24
1941 号等) 。また、両者をブレンドする代わり
に、ポリアミド樹脂層をポリオレフィン層に積層して、
ガスバリヤー性を向上させるいわゆる多層成形品も提案
されている(特開昭54−113678 号、同55−
91634号、同55−121017 号、特公昭60
−14695号) 。この場合、一般にポリオレフィン
層とポリアミド層間の接着力は弱いので、両層の間にポ
リオレフィン樹脂を不飽和カルボン酸で変性したような
変性プラスチック層を介在させて積層する方法が採られ
ている。 【0003】このような燃料タンク用多層成形品は通常
多層押出成形により円筒状のパリソンを作成した後でブ
ロー成形により製造されるが、ブロー成形時に多量のバ
リや不良品が発生したりする。そこで、このバリや不良
品を回収して、ポリオレフィンに混合し再使用を図るこ
とが提案されている(特開昭54−113678 号及
び同55−91634号) 。ところが、単に多層成形
品のバリ等をポリオレフィンに配合するだけでは、必ず
しも満足な接着強度及び耐衝撃性を有する熱可塑性樹脂
組成物が得られない。 これはポリオレフィンとポリアミドとの低い相溶性に起
因するものと考えられる。耐衝撃性は燃料タンク等では
特に重要であるので、その低下は商品価値を大きく損な
うことになる。またバリを回収せずに製造すれば耐衝撃
性は保たれるが、原料コストの低減化が達成できず、好
ましくない。 【0004】また、多層ブロー成形機の押出機のスクリ
ューは高粘度樹脂を押し出す際の発熱を防ぐため、深溝
弱練りのものを使用しているが、このようなスクリュー
では混練が十分でないので、バリ等を再利用するとポリ
アミドが高密度ポリエチレン中に粗大粒子として残存す
るため、主層の物性の低下が著しいという問題がある。 逆に浅溝強練りのスクリューを使用すると、混練は十分
であるが、押出時の発熱をコントロールすることができ
ないので、樹脂の劣化が著しく、やはり主層の物性の低
下が著しいという問題がある。 【0005】従って、本発明の目的は、ポリオレフィン
層と、変性ポリオレフィン層と、ポリアミド層とを有す
る耐衝撃性に優れた多層プラスチック燃料タンクのバリ
等を主層であるポリオレフィン層用の樹脂として再生利
用した際に、ポリアミドがポリオレフィン中に微細かつ
均一に分散している耐衝撃性に優れた多層プラスチック
成形品の製造方法を提供することである。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、ブロー成形時に発生する多量の
バリや不良品を回収して、主層であるポリオレフィンに
混合し再使用する場合に、ポリオレフィン樹脂中のポリ
アミドの分散粒径をいかにしたら微細化することができ
るかについて種々検討した結果、押出機のフィードゾー
ンと、メタリングゾーンの溝の深さ(溝の底部とシリン
ダ内径との距離)がそれぞれシリンダ内径に対して特定
の大きさであり、かつポリオレフィン層用の樹脂のハイ
ロードメルトインデックスを特定の範囲内のものとして
、これをポリアミドの融点+10℃〜融点+50℃の温
度で混練すればよいことを見出し、本発明に想到した。 【0007】すなわち、ポリオレフィン層と、変性ポリ
オレフィン層と、ポリアミド層とを有する本発明の多層
プラスチック成形品の製造方法は、前記ポリオレフィン
層を、ハイロードメルトインデックスが1.5 〜10
g/10 分で、前記多層プラスチック成形品の一部又
は全部の再生物、あるいは前記再生物を5重量%以上含
有するポリオレフィンとの組成物により形成し、前記再
生をホッパー側から順にフィードゾーンと、コンプレッ
ションゾーンと、メタリングゾーンとを有し、前記フィ
ードゾーンの溝の底部とシリンダ内径との距離(H1
) が下記計算式 H1 =k1 ×(HLMI)−1/3×D1/2 (
式中、k1 は1.37〜1.69の数を示し、HLM
Iはハイロードメルトインデックスの値であり、Dは単
軸押出機のバレル内径を示す。)で表されるものであり
、前記コンプレッションゾーンがテーパー状であり、前
記メタリングゾーンの溝の底部とシリンダ内径(H2
)との距離が下記計算式 H2 =k2 ×(HLMI)−1/3×D1/2 (
式中、k2 は0.93〜1.14の数を示す。)で表
されるスクリューを有する押出機を用いて、押出機の出
口の樹脂温度で前記ポリアミド層となるの樹脂の融点+
10℃〜融点+50℃の温度で混練することにより行う
ことを特徴とする。 【0008】本発明を以下詳細に説明する。再生に用い
られる多層プラスチック成形体は、ポリオレフィン層と
、不飽和カルボン酸又はその誘導体により変性されたポ
リオレフィン層と、ポリアミド層とからなる。 【0009】ポリオレフィン層を形成するポリオレフィ
ンは、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−
1などのα−オレフィンからなるポリマーである。これ
らのオレフィンは単独で又は2種以上混合して用いるこ
とができる。このようなポリオレフィンのうちでは、ポ
リプロピレン及びポリエチレンが好ましく、特に高密度
ポリエチレンが好ましい。上記ポリオレフィンのハイロ
ードメルトインデックス(HLMI、190 ℃、21
.6kg荷重) は1.5 〜10g/10 分、好ま
しくは3〜7.5 g/10 分である。ハイロードメ
ルトインデックスが1.5 g/10分未満では、再生
物と混合した時に十分に混練するのが困難となり、また
10g/10 分を超えると、ドローダウンを生じやす
くなる。 【0010】上記高密度ポリエチレンは、密度0.93
5 g/cm3 以上であり、またそのメルトインデッ
クス(MI 190 ℃、2.16 kg 荷重) が
、0.005 〜0.1/10分であるのが好ましい。 なお、ハイロードメルトインデックスは、上述したよう
に1.5 〜10g/10 分、好ましくは3〜7.5
g/10 分である。 【0011】また、本発明において変性ポリオレフィン
層は、不飽和カルボン酸又はその無水物により変性した
ポリオレフィンにより形成される。不飽和カルボン酸ま
たはその無水物としては、アクリル酸、メタクリル酸等
のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸
などのジカルボン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸
、エンディック酸無水物(無水ハイミック酸)等のジカ
ルボン酸無水物等が挙げられ、特にジカルボン酸及びそ
の無水物が好ましい。具体的には無水マイレン酸、エン
ド−ビシクロ−[2,2,1] −5−ヘプテン−2,
3 −ジカルボン酸無水物(無水ハイミック酸)が好ま
しい。 【0012】不飽和カルボン酸又はその無水物により変
性するポリオレフィンとしては、上記ポリオレフィン層
と同様のものを用いることができる。ただし、ポリオレ
フィン層との接着性の点でポリオレフィン層と同様のも
のを使用するのが好ましく、特に高密度ポリエチレンを
用いるのが好ましい。 【0013】変性ポリオレフィン中の不飽和カルボン酸
又はその無水物の含有量は0.005 〜5重量%の範
囲内であるのが好ましい。具体的には、無水マレイン酸
により変性する場合には、無水マレイン酸の含有量を0
.01〜3重量%、より好ましくは0.1〜1重量%と
し、無水ハイミック酸を用いる場合には、その含有量を
0.015 〜4重量%、より好ましくは0.15〜1
.5 重量%とする。無水マレイン酸及び無水ハイミッ
ク酸による変性量がそれぞれ上記下限値未満であると、
変性ポリオレフィン層と、ポリアミド層との接着の向上
に十分な効果がなく、また上限値を超えると今度は変性
ポリオレフィン層と、ポリオレフィン層との接着性が低
下する。 【0014】このような変性高密度ポリエチレンは溶液
法又は溶融混練法のいずれの方法で製造したものでもよ
い。 【0015】ポリアミド層を形成するポリアミドとして
は、ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、
ドデカメチレンジアミン、2,2,4−または2,4,
4,− トリメチルヘキサメチレンジアミン、1,3−
または1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、
ビス(p−アミノシクロヘキシルメタン)、m−または
p−キシリレンジアミンのような脂肪族、脂環族又は芳
香族のジアミンと、アジピン酸、スベリン酸、セバシン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソ
フタル酸のような脂肪族、脂環族又は芳香族のジカルボ
ン酸とから製造されるポリアミド樹脂、6−アミノカプ
ロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデ
カン酸のようなアミノカルボン酸から製造されるポリア
ミド樹脂、ε−カプロラクタム、ω−ドデカラクタムの
ようなラクタムから製造されるポリアミド樹脂、及びこ
れらの成分からなる共重合ポリアミド樹脂、またはこれ
らのポリアミド樹脂の混合物が挙げられる。具体的には
ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリ
アミド12及びこれらの共重合体等が挙げられる。 【0016】ポリアミドの分子量は3,000 〜20
0,000 の範囲にあるものが好ましく、特に10,
000〜100,000 の範囲が好ましい。 【0017】また耐衝撃性を向上するために、上記のポ
リアミド中に、可塑剤としてε−カプロラクタム、N−
ブチルベンゼンスルホンアミド、パラオキシ安息香酸オ
クチル等を5〜30重量%含有させることができる。よ
り好ましい可塑剤の含有量は10〜20重量%である。 【0018】また、本発明の方法においては、上記各層
用の樹脂には、その改質を目的として、充填剤、熱安定
剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、帯電防止剤、離型剤、
発泡剤、核剤等の添加剤を適宜添加することができる。 【0019】このような各層用の樹脂からなる多層プラ
スチック成形体は、例えば図1に示すような層構造を有
する。ここで多層成形品はポリオレフィン層1、1と、
ポリアミド樹脂層2と、両層を接着する変性ポリオレフ
ィン層3、3とからなる。上記多層プラスチック成形品
の層厚の比としては、例えば、高密度ポリエチレン:変
性高密度ポリエチレン:ポリアミド=70:98.5:
1〜20:0.5 :10程度が好ましい。 【0020】本発明においては、上述したような多層プ
ラスチック成形品の一部又は全部をそれ自身単独で、あ
るいは必要に応じてポリオレフィンと混合することによ
り再生利用する。なお、前記多層プラスチック成形品の
一部又は全部は、多層プラスチック成形品を製造する際
のバリ又は不良品等であり、この再生物としては、通常
これらをクラッシャー等により粉砕したものを用いる。 【0021】再生物 (多層プラスチック成形品の一部
又は全部から得られる) と、ポリオレフィンとを混合
する場合、その混合割合は、その多層成形体の各層の厚
さにより異なってくるが、一般に再生物とポリオレフィ
ンとの合計を100 重量%として、再生物の割合が5
重量%以上である。 【0022】ただし、前記再生物 (あるいは再生物と
ポリオレフィンとの混合物) のハイロードメルトイン
デックス(HLMI、190 ℃、21.6kg荷重)
は、上述したポリオレフィンと同様に2〜10g/1
0 分である必要がある。好ましいハイロードメルトイ
ンデックスは3〜7.5 g/10 分である。 【0023】次にこのような混合物を用いて、本発明の
方法により多層プラスチック燃料タンクを製造する方法
を説明する。本発明の多層プラスチック燃料タンクの製
造方法においては、押出機のスクリューとして、ホッパ
ー側から順にフィードゾーンと、コンプレッションゾー
ンと、メタリングゾーンとを有し、前記フィードゾーン
の溝の底部とシリンダ内径との距離(以下、溝の深さと
いう。)が下記計算式 H1 =k1 ×(HLMI)−1/3×D1/2 (
式中、k1 は1.37〜1.69、好ましくは1.4
5〜1.61の数を示し、HLMIはハイロードメルト
インデックスの値であり、Dは単軸押出機のシリンダ内
径(mm、以下同じ)を示す。) で表されるものであ
り、前記コンプレッションゾーンがテーパー状であり、
前記メタリングゾーンの溝の深さが下記計算式 H2 =k2 ×(HLMI)−1/3×D1/2 (
式中、k2 は0.93〜1.14、好ましくは0.9
8〜1.09の数を示し、HLMIはハイロードメルト
インデックスの値であり、Dは単軸押出機のシリンダ内
径を示す。) で表される単軸スクリューを有する押出
機を用いる。 【0024】上記フィードゾーンのk1 の値が1.3
7未満では、溝(H1 の値)が小さくなり、過度の溶
融混練により樹脂の劣化を生じやすく、一方1.69を
超えると、ポリオレフィンの溶融の度合いが十分でなく
なる。また、メタリングゾーンのk2 の値が0.93
未満ではポリアミドを微細な粒状に分散するのが困難と
なり、一方1.14を超えると過度の溶融混練により樹
脂の劣化を生じやすくなる。 【0025】図2は、本発明の方法に使用し得る押出機
のスクリューの一例を概略的に示す断面図である。図2
中において、内径Dのシリンダ20は内部にスクリュー
21を有している。前記スクリュー21は、ホッパー側
よりフィードゾーン22と、コンプレッションゾーン2
3と、メタリングゾーン24とからなる。 【0026】上記スクリューの長さは一般に長さ/直径
比(L/D)で表すのが便利であるが、L/Dは20以
上が好ましい。L/Dが20未満では、十分な混練を行
うことができない。L/Dの上限は特に限定されないが
約30である。またシリンダの内径(D)は、一般に8
0〜160 mm程度である。 【0027】各部の長さ(L/D)は、フィードゾーン
22が10〜15程度、より好ましくは11〜14であ
り、コンプレッションゾーン23が2〜8程度、より好
ましくは3〜7であり、メタリングゾーン24が3〜8
程度、より好ましくは4〜7である。 【0028】また溝の深さについてはフィードゾーン2
2(H1 )及びメタリングゾーン24(H2 ) で
は、上述した通りである。コンプレッションゾーン23
においてはH1 の深さからH2 の深さへと漸減して
いるのが好ましい。 【0029】なお、本発明においては、フィードゾーン
22には、その混練効率等を考慮してダルメージ、ピン
等を0.5 〜4のL/Dの範囲内で適宜設けることが
できる。 【0030】このような押出機による混練温度は、押出
機の出口の温度でポリアミド層となるの樹脂の融点+1
0℃〜融点+50℃である。上記温度がポリアミド層と
なるの樹脂の融点+10℃未満では、被再生物中に含ま
れるポリアミド成分を溶融するのが困難であり、また融
点+50℃を超えると樹脂成分が劣化し、肌荒れ、ドロ
ーダウン等を生じやすくなる。 【0031】このようなスクリューを有する押出機にお
いて、ホッパーから供給されたポリオレフィンを主体と
する樹脂混合物は、溶融混練された後、変性ポリオレフ
ィン、ポリアミドとともに多層押出成形されるが、この
溶融混練は、上述したような各部からなるスクリューに
より、ポリアミドを微細粒として、良好に分散しうると
ともに、樹脂温度の過度の上昇を防止しうる状態で行わ
れるので、ドローダウン性の悪化及び樹脂の劣化を防止
することができる。 【0032】また上述したようなスクリューを有する押
出機で混練することにより、ポリオレフィン層用組成物
中のポリアミドの分散粒子の粒径を500μm以下と極
めて微細なものとすることができる。 【0033】このようにして混練することにより得られ
る樹脂組成物をポリオレフィン層に用いた本発明の多層
プラスチック成形品は、上述したように例えば図1に示
すような層構造を有する。このような多層成形品は、例
えば各層用の樹脂をそれぞれの押出機から押し出し、共
押出成形等により円筒状の上記各層構造を有するパリソ
ンを成形し、このパリソンを所望の形状のキャビティを
有する金型内に設置した後、ブロー成形することにより
製造することができる。この際、この製造工程で生ずる
バリ等の多層プラスチック成形品の一部あるいは全部を
、回収し樹脂層1、1を形成するポリオレフィンとして
も、耐衝撃性等の諸物性の劣化が極めて少ない。 【0034】 【作用】本発明においては、プラスチック多層成形品の
バリや、不良品等をフィードゾーン及びメタリングゾー
ンの溝の深さ(溝の底部とシリンダ内径との距離)がそ
れぞれシリンダ内径に対して特定の大きさであるスクリ
ューを有する押出機により、ポリオレフィン層の樹脂の
ハイロードメルトインデックスが特定の範囲内にあるも
のとして、これをポリアミドの融点+10℃〜ポリアミ
ドの融点+50℃の温度で混練することにより再生し、
再び多層成形品の主層(ポリオレフィン層)用の樹脂と
している。 【0035】このため、この再生品を使用して得られる
多層プラスチック成形品は、ポリオレフィン層の樹脂中
にポリアミドが微細粒として分散しているとともに、樹
脂の劣化等もなく、もって耐衝撃性に優れている。 【0036】これは、本発明で使用する押出機は、多層
プラスチック成形品の一部又は全部をフィードゾーンで
十分に溶融し、メタリングゾーンでポリアミドを微細粒
として分散でき、かつ樹脂が熱劣化しない状態で混練で
きるものであり、混練温度も、ポリアミドが溶融すると
ともに樹脂が劣化しない温度に設定し、しかも、樹脂成
分のハイロードメルトインデックスを、耐ドローダウン
性及び上記押出機による溶融混練に適したものとしてい
るためであると考えられる。 【0037】 【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明する。なお、原料としては以下のものを使用した。 [1] 高密度ポリエチレン HDPE−1:〔ハイロードメルトインデックス(HL
MI 190℃、21.6kg荷重) 6g/10 分
、密度0.945 g/cm3 〕HDPE−2:〔ハ
イロードメルトインデックス(HLMI 190℃、2
1.6kg荷重) 4g/10 分、密度0.945
g/cm3 〕HDPE−3:〔ハイロードメルトイン
デックス(HLMI 190℃、21.6kg荷重)
11g/10 分、密度0.945 g/cm3 〕H
DPE−4:〔ハイロードメルトインデックス(HLM
I 190℃、21.6kg荷重) 1g/10 分、
密度0.945 g/cm3 〕[2] 変性高密度ポ
リエチレン CMPE:〔MI(190 ℃、2.16kg荷重)
0.25g/10 分、無水マレイン酸付加率0.4
重量%、密度0.953g/cm3 〕 [3] ポリアミド PA:〔東レ(株)製、CM1061、ポリアミド6、
相対粘度6.0 、融点225 ℃〕 【0038】また単軸押出機としては、下記(a) 乃
至(e) を使用した。 第
1 表
(a) (b)
(c) (d)
(e) ・フィードゾーン
長さ(L/D
) 12 12
12 10.8
12 溝深さ(mm)
8 8 9.2
10 6.5 ・コン
プレッションゾーン
長さ(L/D) 5.6
5.6 5.6
5 5.6 形状
テーパ状 テーパ状 テ
ーパ状 テーパ状 テーパ状・メタリングゾーン
長さ(L/D) 7.4
7.4 7.4 9.2
7.4 溝深さ(mm)
5.4 5.4
6.2 8 4.
4 ピン部の長さ(L/D) 2.6
1.3 2.6 1.5
2.6 ピンの深さ(mm)
5.4 5.4
6.2 10 4.4
ダルメージの有無 無
有 無 無
無 長さ(L/D)
− 2 −
− − 注):シリン
ダの内径(D)90mmφ、全長(L/D)=25は各
機共通である。 【0039】初期多層プラスチック成形品の再生試料の
作成 高密度ポリエチレン(HDPE−1乃至HDPE−4)
と、変性高密度ポリエチレン(CMPE) と、ポリ
アミド(PA)とを第2表に示す重量比で押出し、多層
ブロー成形機 ((株)日本製鋼所製 NB−60G)
により3種5層の多層プラスチック燃料タンク(容量4
0リットル、重量6kg) を作成した。なお、上記多
層プラスチック燃料タンクの層構成は外側より、高密度
ポリエチレン層、変性高密度ポリエチレン層、ポリアミ
ド層、変性高密度ポリエチレン層、高密度ポリエチレン
層である。この多層プラスチック燃料タンクをパンチン
グプレート穴径8mmφのクラッシャーを用いて粉砕し
、再生試料1乃至5とした。 【0040】 第
2 表 H
D P E CMPE P
A 組 成 種 類
重量部 重量部 重量部
試料1 HDPE−1
91 6 3
試料2
HDPE−2 91 6
3 試料
3 HDPE−1 70
20 10
試料4 HDPE−3
91 6 3
試料5 HD
PE−4 91 6
3 【0041】実施
例1〜6及び比較例1〜8上記試料1乃至5と高密度ポ
リエチレン(HDPE−1乃至HDPE−4) とを第
3表に示す割合として主層用の樹脂とし、さらに接着剤
層(CMPE) 及びポリアミド層 (PA) を第3
表に示す重量比として、第3表に示す押出機出口での樹
脂温度及び樹脂吐出量で、単軸押出機((a) 乃至(
e))を有する多層ブロー成形機 ((株)日本製鋼所
製 NB−60G)により3種5層(高密度ポリエチレ
ン層/変性高密度ポリエチレン層/ポリアミド層/変性
高密度ポリエチレン層/高密度ポリエチレン層)の多層
プラスチック燃料タンク(容量40リットル、重量6k
g)を作成した。この際、燃料タンクの成形性を評価し
た。 【0042】また得られた燃料タンクの主層 (高密度
ポリエチレン層) 中のポリアミドの粒径を測定した。 また、常温 (23℃) での落下衝撃試験を行った。 結果を燃料タンクの成形性とともに第4表に示す。 【0043】 第
3 表 実
施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施
例5・主 層
HDPEの種類
HDPE−1 − HDPE
−1 HDPE−2 − 再生試
料No. 試料1 試料1
試料1 試料2 試料2HOPE/再
生試料
(重量比) 60/40
0/100 60/40 6
0/40 0/100 主層用樹脂のHLM
I (g/10 分)(1) 6
6 6 4
4 総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
91 91
91 91 91 ・
接着層 (CMPE)
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
6 6
6 6 6 ・ポ
リアミド層
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
3 3 3
3 3 成形条件
スクリュータイプ (a)
(a) (b) (
c) (c) 樹脂温度(℃)
255 250 25
5 250 245 吐出
量(kg/hr) 200
190 200 200
200 【0044】 第 3
表 (続 き)
実施例6 比較例1 比較例2 比較
例3 比較例4 ・主 層
HDPEの種類 HDPE−1 HDP
E−1 HDPE−1 HDPE−1
HDPE−2 再生試料No.
試料3 試料1 試料1 試料
1 試料2 HOPE/再生試料
(重
量比) 60/40 60/
40 60/40 60/40
60/40 主層用樹脂のHLMI
(g/10
分)(1) 6 6
6 6 4
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
70 91 91
91 91 ・
接着層 (CMPE)
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
20 6
6 6
6 ・ポリアミド層
総押出樹脂量に対す
る割合
(重
量%) 10
3 3 3
3 成形条件
スクリ
ュータイプ (a) (d)
(c) (e)
(a) 樹脂温度(℃) 250
240 245
290 280 吐出量(kg/
hr) 200 200
200 150
200 【0045】 第 3
表 (続 き)
比較例5 比較例6 比較例7 比較
例8 ・主 層
HDPEの種類 HDPE−2 HDP
E−3 HDPE−4 HDPE−1
再生試料No.
試料2 試料4 試料5 −
HOPE/再生試料
(重量
比) 60/40 60/4
0 60/40 100/0
主層用樹脂のHLMI (g/10 分)(1) 4
11 1 6
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
91 91
91 91
・接着層 (CMPE)
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
6 6
6 6
・ポリアミド層
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
3 3
3 3
成形条件
スクリュータイプ (b
) (e) (d)
(a) 樹脂温度(℃)
285 250
280 200
吐出量(kg/hr) 200
200 100
200 【0046】(1
) ハイロードメルトインデックス (HLMI):J
IS により 190℃、21.6kg荷重にて測定。 【0047】 第
4 表 物 性 実施例
1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
成形性(1) 良
良 良 良
良 最大PA分散粒径
(μm)(2)
200 220
170 250 27
0 落下衝撃試験(3)
(−40℃、6 m落下
) ○ ○ ○
○ ○ 引張破断伸度
(%) (4) 210
220 245
215 220 【0048】 第
4 表 (続 き) 物 性
実施例6 比較例1 比較例2
比較例3 比較例4成形性(1)
良 良 良
不良 不良 最大PA分散粒径
(
μm)(2) 300 10
00以上 900 50
70 落下衝撃試験(3)
(−40℃
、6 m落下) ○ ×
× × × 引張
破断伸度
(%) (4)
215 30 5
0 70 80 【0
049】 第
4 表 (続 き) 物 性
比較例5 比較例6 比較例7
比較例8 成形性(1)
不良 不良 不良
良 最大PA分
散粒径
(μm)(2) 70
180 1000以上 −
落下衝撃試験(3)
(−
40℃、6 m落下) × ×
× ○
引張破断伸度
(%) (4)
65 205
25 250
【0050】(1) 成形性:パリソンにドローダ
ウンが少なく、成形可能のものを○、ドローダウンが大
きくパリソンの肉厚分布が不良のもの、あるいは樹脂の
劣化、ハダ荒れの著しいものを×として評価した。 (2) 最大PA分散粒径:主層中のポリアミドの分散
粒径を測定し、その最大のものについて、粒径を表示。 (3) 落下衝撃強度:ガソリンタンクに水とエチレン
グリコールとの混合液(満量のガソリンに相当する重量
)を充填し、−40℃で6mの高さより落下させ、破壊
しなかったものを○、破壊したものを×として評価した
。 (4) 引張破断伸度:JIS K7113 に準拠し
て測定 (チャック間を−40℃) 。 【0051】第4表より明らかなように、本発明の製造
方法による再生物を主層(高密度ポリエチレン層)とし
た多層プラスチック燃料タンクは、成形性が良好である
ととともに、衝撃強度が良好であり、バージン高密度ポ
リエチレンのみを主層とした比較例8のものと同等の性
能のものとなっている。 【0052】これは、本発明の製造方法によれば、高密
度ポリエチレン中にポリアミドが存在していても、その
分散が微細かつ良好であるので、高密度ポリエチレン層
の物性の低下が起こらないためであると考えられる。 【0053】これに対し、比較例1乃至7による多層プ
ラスチック燃料タンクは、衝撃強度が十分でないため破
壊した。特に比較例2の場合、ハイロードメルトインデ
ックスが6g/10 分のポリオレフィン層用樹脂を使
用したにもかかわらず、ハイロードメルトインデックス
との相関関係において押出機の溝の深さが本発明の計算
式による値を満たしていないため、ポリアミドの分散径
が粗大なものとなっている。 【0054】なお、本発明の方法による多層プラスチッ
ク燃料タンクについて、ECE−34に準拠し、ガソリ
ンの透過量を測定したところ、ガソリンの透過率かいず
れも1g/day 以下であり、十分に実用に耐えるも
のであった。 【0055】 【発明の効果】以上に詳述したように、本発明の多層プ
ラスチック成形品の製造方法によれば、フィードゾーン
と、メタリングゾーンの溝の深さがそれぞれシリンダ内
径に対して特定の大きさであるヒクリューを有する押出
機により、ポリオレフィン層の樹脂のハイロードメルト
インデックスが特定の範囲内として、これをポリアミド
の融点+10℃〜ポリアミドの融点+50℃の温度で混
練することにバリ等を再生し、再び多層成形品の主層(
ポリオレフィン層)用の樹脂としているので、ポリオレ
フィン層の樹脂中にポリアミドが微細粒として分散して
いるとともに、樹脂の劣化等もなく、もって耐衝撃性に
優れている。 【0056】このため、本発明の製造方法による多層プ
ラスチック燃料タンクは、その製造の際に副生されるバ
リを、ポリオレフィン層側に混入して再利用することが
可能であるので、経済的に有利である。
性ポリオレフィン層とポリアミド層とを有する多層プラ
スチック成形品のバリや不良品等を再生利用してポリオ
レフィン層に使用した耐衝撃性に優れた多層プラスチッ
ク成形品の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリオ
レフィン樹脂は安価で強度が大きく、耐候性、耐薬品性
等に優れているので、各種の容器の製造に広く使用され
ている。しかしながら、ポリオレフィン樹脂はガスバリ
ヤー性が必ずしも十分とはいえず、規制の厳しい地域で
はガソリン等の燃料タンクへの使用は不適当である。そ
こでガスバリヤー性の優れたナイロン等のポリアミド樹
脂をポリオレフィン樹脂とブレンドして、機械的強度と
ガスバリヤー性の両方とも優れた熱可塑性樹脂組成物と
する種々の試みが提案されている(特開昭54−123
158 号、同59−232135 号、同62−15
8739 号、同62−241938号、同62−24
1941 号等) 。また、両者をブレンドする代わり
に、ポリアミド樹脂層をポリオレフィン層に積層して、
ガスバリヤー性を向上させるいわゆる多層成形品も提案
されている(特開昭54−113678 号、同55−
91634号、同55−121017 号、特公昭60
−14695号) 。この場合、一般にポリオレフィン
層とポリアミド層間の接着力は弱いので、両層の間にポ
リオレフィン樹脂を不飽和カルボン酸で変性したような
変性プラスチック層を介在させて積層する方法が採られ
ている。 【0003】このような燃料タンク用多層成形品は通常
多層押出成形により円筒状のパリソンを作成した後でブ
ロー成形により製造されるが、ブロー成形時に多量のバ
リや不良品が発生したりする。そこで、このバリや不良
品を回収して、ポリオレフィンに混合し再使用を図るこ
とが提案されている(特開昭54−113678 号及
び同55−91634号) 。ところが、単に多層成形
品のバリ等をポリオレフィンに配合するだけでは、必ず
しも満足な接着強度及び耐衝撃性を有する熱可塑性樹脂
組成物が得られない。 これはポリオレフィンとポリアミドとの低い相溶性に起
因するものと考えられる。耐衝撃性は燃料タンク等では
特に重要であるので、その低下は商品価値を大きく損な
うことになる。またバリを回収せずに製造すれば耐衝撃
性は保たれるが、原料コストの低減化が達成できず、好
ましくない。 【0004】また、多層ブロー成形機の押出機のスクリ
ューは高粘度樹脂を押し出す際の発熱を防ぐため、深溝
弱練りのものを使用しているが、このようなスクリュー
では混練が十分でないので、バリ等を再利用するとポリ
アミドが高密度ポリエチレン中に粗大粒子として残存す
るため、主層の物性の低下が著しいという問題がある。 逆に浅溝強練りのスクリューを使用すると、混練は十分
であるが、押出時の発熱をコントロールすることができ
ないので、樹脂の劣化が著しく、やはり主層の物性の低
下が著しいという問題がある。 【0005】従って、本発明の目的は、ポリオレフィン
層と、変性ポリオレフィン層と、ポリアミド層とを有す
る耐衝撃性に優れた多層プラスチック燃料タンクのバリ
等を主層であるポリオレフィン層用の樹脂として再生利
用した際に、ポリアミドがポリオレフィン中に微細かつ
均一に分散している耐衝撃性に優れた多層プラスチック
成形品の製造方法を提供することである。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、ブロー成形時に発生する多量の
バリや不良品を回収して、主層であるポリオレフィンに
混合し再使用する場合に、ポリオレフィン樹脂中のポリ
アミドの分散粒径をいかにしたら微細化することができ
るかについて種々検討した結果、押出機のフィードゾー
ンと、メタリングゾーンの溝の深さ(溝の底部とシリン
ダ内径との距離)がそれぞれシリンダ内径に対して特定
の大きさであり、かつポリオレフィン層用の樹脂のハイ
ロードメルトインデックスを特定の範囲内のものとして
、これをポリアミドの融点+10℃〜融点+50℃の温
度で混練すればよいことを見出し、本発明に想到した。 【0007】すなわち、ポリオレフィン層と、変性ポリ
オレフィン層と、ポリアミド層とを有する本発明の多層
プラスチック成形品の製造方法は、前記ポリオレフィン
層を、ハイロードメルトインデックスが1.5 〜10
g/10 分で、前記多層プラスチック成形品の一部又
は全部の再生物、あるいは前記再生物を5重量%以上含
有するポリオレフィンとの組成物により形成し、前記再
生をホッパー側から順にフィードゾーンと、コンプレッ
ションゾーンと、メタリングゾーンとを有し、前記フィ
ードゾーンの溝の底部とシリンダ内径との距離(H1
) が下記計算式 H1 =k1 ×(HLMI)−1/3×D1/2 (
式中、k1 は1.37〜1.69の数を示し、HLM
Iはハイロードメルトインデックスの値であり、Dは単
軸押出機のバレル内径を示す。)で表されるものであり
、前記コンプレッションゾーンがテーパー状であり、前
記メタリングゾーンの溝の底部とシリンダ内径(H2
)との距離が下記計算式 H2 =k2 ×(HLMI)−1/3×D1/2 (
式中、k2 は0.93〜1.14の数を示す。)で表
されるスクリューを有する押出機を用いて、押出機の出
口の樹脂温度で前記ポリアミド層となるの樹脂の融点+
10℃〜融点+50℃の温度で混練することにより行う
ことを特徴とする。 【0008】本発明を以下詳細に説明する。再生に用い
られる多層プラスチック成形体は、ポリオレフィン層と
、不飽和カルボン酸又はその誘導体により変性されたポ
リオレフィン層と、ポリアミド層とからなる。 【0009】ポリオレフィン層を形成するポリオレフィ
ンは、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−
1などのα−オレフィンからなるポリマーである。これ
らのオレフィンは単独で又は2種以上混合して用いるこ
とができる。このようなポリオレフィンのうちでは、ポ
リプロピレン及びポリエチレンが好ましく、特に高密度
ポリエチレンが好ましい。上記ポリオレフィンのハイロ
ードメルトインデックス(HLMI、190 ℃、21
.6kg荷重) は1.5 〜10g/10 分、好ま
しくは3〜7.5 g/10 分である。ハイロードメ
ルトインデックスが1.5 g/10分未満では、再生
物と混合した時に十分に混練するのが困難となり、また
10g/10 分を超えると、ドローダウンを生じやす
くなる。 【0010】上記高密度ポリエチレンは、密度0.93
5 g/cm3 以上であり、またそのメルトインデッ
クス(MI 190 ℃、2.16 kg 荷重) が
、0.005 〜0.1/10分であるのが好ましい。 なお、ハイロードメルトインデックスは、上述したよう
に1.5 〜10g/10 分、好ましくは3〜7.5
g/10 分である。 【0011】また、本発明において変性ポリオレフィン
層は、不飽和カルボン酸又はその無水物により変性した
ポリオレフィンにより形成される。不飽和カルボン酸ま
たはその無水物としては、アクリル酸、メタクリル酸等
のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸
などのジカルボン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸
、エンディック酸無水物(無水ハイミック酸)等のジカ
ルボン酸無水物等が挙げられ、特にジカルボン酸及びそ
の無水物が好ましい。具体的には無水マイレン酸、エン
ド−ビシクロ−[2,2,1] −5−ヘプテン−2,
3 −ジカルボン酸無水物(無水ハイミック酸)が好ま
しい。 【0012】不飽和カルボン酸又はその無水物により変
性するポリオレフィンとしては、上記ポリオレフィン層
と同様のものを用いることができる。ただし、ポリオレ
フィン層との接着性の点でポリオレフィン層と同様のも
のを使用するのが好ましく、特に高密度ポリエチレンを
用いるのが好ましい。 【0013】変性ポリオレフィン中の不飽和カルボン酸
又はその無水物の含有量は0.005 〜5重量%の範
囲内であるのが好ましい。具体的には、無水マレイン酸
により変性する場合には、無水マレイン酸の含有量を0
.01〜3重量%、より好ましくは0.1〜1重量%と
し、無水ハイミック酸を用いる場合には、その含有量を
0.015 〜4重量%、より好ましくは0.15〜1
.5 重量%とする。無水マレイン酸及び無水ハイミッ
ク酸による変性量がそれぞれ上記下限値未満であると、
変性ポリオレフィン層と、ポリアミド層との接着の向上
に十分な効果がなく、また上限値を超えると今度は変性
ポリオレフィン層と、ポリオレフィン層との接着性が低
下する。 【0014】このような変性高密度ポリエチレンは溶液
法又は溶融混練法のいずれの方法で製造したものでもよ
い。 【0015】ポリアミド層を形成するポリアミドとして
は、ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、
ドデカメチレンジアミン、2,2,4−または2,4,
4,− トリメチルヘキサメチレンジアミン、1,3−
または1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、
ビス(p−アミノシクロヘキシルメタン)、m−または
p−キシリレンジアミンのような脂肪族、脂環族又は芳
香族のジアミンと、アジピン酸、スベリン酸、セバシン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソ
フタル酸のような脂肪族、脂環族又は芳香族のジカルボ
ン酸とから製造されるポリアミド樹脂、6−アミノカプ
ロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデ
カン酸のようなアミノカルボン酸から製造されるポリア
ミド樹脂、ε−カプロラクタム、ω−ドデカラクタムの
ようなラクタムから製造されるポリアミド樹脂、及びこ
れらの成分からなる共重合ポリアミド樹脂、またはこれ
らのポリアミド樹脂の混合物が挙げられる。具体的には
ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリ
アミド12及びこれらの共重合体等が挙げられる。 【0016】ポリアミドの分子量は3,000 〜20
0,000 の範囲にあるものが好ましく、特に10,
000〜100,000 の範囲が好ましい。 【0017】また耐衝撃性を向上するために、上記のポ
リアミド中に、可塑剤としてε−カプロラクタム、N−
ブチルベンゼンスルホンアミド、パラオキシ安息香酸オ
クチル等を5〜30重量%含有させることができる。よ
り好ましい可塑剤の含有量は10〜20重量%である。 【0018】また、本発明の方法においては、上記各層
用の樹脂には、その改質を目的として、充填剤、熱安定
剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、帯電防止剤、離型剤、
発泡剤、核剤等の添加剤を適宜添加することができる。 【0019】このような各層用の樹脂からなる多層プラ
スチック成形体は、例えば図1に示すような層構造を有
する。ここで多層成形品はポリオレフィン層1、1と、
ポリアミド樹脂層2と、両層を接着する変性ポリオレフ
ィン層3、3とからなる。上記多層プラスチック成形品
の層厚の比としては、例えば、高密度ポリエチレン:変
性高密度ポリエチレン:ポリアミド=70:98.5:
1〜20:0.5 :10程度が好ましい。 【0020】本発明においては、上述したような多層プ
ラスチック成形品の一部又は全部をそれ自身単独で、あ
るいは必要に応じてポリオレフィンと混合することによ
り再生利用する。なお、前記多層プラスチック成形品の
一部又は全部は、多層プラスチック成形品を製造する際
のバリ又は不良品等であり、この再生物としては、通常
これらをクラッシャー等により粉砕したものを用いる。 【0021】再生物 (多層プラスチック成形品の一部
又は全部から得られる) と、ポリオレフィンとを混合
する場合、その混合割合は、その多層成形体の各層の厚
さにより異なってくるが、一般に再生物とポリオレフィ
ンとの合計を100 重量%として、再生物の割合が5
重量%以上である。 【0022】ただし、前記再生物 (あるいは再生物と
ポリオレフィンとの混合物) のハイロードメルトイン
デックス(HLMI、190 ℃、21.6kg荷重)
は、上述したポリオレフィンと同様に2〜10g/1
0 分である必要がある。好ましいハイロードメルトイ
ンデックスは3〜7.5 g/10 分である。 【0023】次にこのような混合物を用いて、本発明の
方法により多層プラスチック燃料タンクを製造する方法
を説明する。本発明の多層プラスチック燃料タンクの製
造方法においては、押出機のスクリューとして、ホッパ
ー側から順にフィードゾーンと、コンプレッションゾー
ンと、メタリングゾーンとを有し、前記フィードゾーン
の溝の底部とシリンダ内径との距離(以下、溝の深さと
いう。)が下記計算式 H1 =k1 ×(HLMI)−1/3×D1/2 (
式中、k1 は1.37〜1.69、好ましくは1.4
5〜1.61の数を示し、HLMIはハイロードメルト
インデックスの値であり、Dは単軸押出機のシリンダ内
径(mm、以下同じ)を示す。) で表されるものであ
り、前記コンプレッションゾーンがテーパー状であり、
前記メタリングゾーンの溝の深さが下記計算式 H2 =k2 ×(HLMI)−1/3×D1/2 (
式中、k2 は0.93〜1.14、好ましくは0.9
8〜1.09の数を示し、HLMIはハイロードメルト
インデックスの値であり、Dは単軸押出機のシリンダ内
径を示す。) で表される単軸スクリューを有する押出
機を用いる。 【0024】上記フィードゾーンのk1 の値が1.3
7未満では、溝(H1 の値)が小さくなり、過度の溶
融混練により樹脂の劣化を生じやすく、一方1.69を
超えると、ポリオレフィンの溶融の度合いが十分でなく
なる。また、メタリングゾーンのk2 の値が0.93
未満ではポリアミドを微細な粒状に分散するのが困難と
なり、一方1.14を超えると過度の溶融混練により樹
脂の劣化を生じやすくなる。 【0025】図2は、本発明の方法に使用し得る押出機
のスクリューの一例を概略的に示す断面図である。図2
中において、内径Dのシリンダ20は内部にスクリュー
21を有している。前記スクリュー21は、ホッパー側
よりフィードゾーン22と、コンプレッションゾーン2
3と、メタリングゾーン24とからなる。 【0026】上記スクリューの長さは一般に長さ/直径
比(L/D)で表すのが便利であるが、L/Dは20以
上が好ましい。L/Dが20未満では、十分な混練を行
うことができない。L/Dの上限は特に限定されないが
約30である。またシリンダの内径(D)は、一般に8
0〜160 mm程度である。 【0027】各部の長さ(L/D)は、フィードゾーン
22が10〜15程度、より好ましくは11〜14であ
り、コンプレッションゾーン23が2〜8程度、より好
ましくは3〜7であり、メタリングゾーン24が3〜8
程度、より好ましくは4〜7である。 【0028】また溝の深さについてはフィードゾーン2
2(H1 )及びメタリングゾーン24(H2 ) で
は、上述した通りである。コンプレッションゾーン23
においてはH1 の深さからH2 の深さへと漸減して
いるのが好ましい。 【0029】なお、本発明においては、フィードゾーン
22には、その混練効率等を考慮してダルメージ、ピン
等を0.5 〜4のL/Dの範囲内で適宜設けることが
できる。 【0030】このような押出機による混練温度は、押出
機の出口の温度でポリアミド層となるの樹脂の融点+1
0℃〜融点+50℃である。上記温度がポリアミド層と
なるの樹脂の融点+10℃未満では、被再生物中に含ま
れるポリアミド成分を溶融するのが困難であり、また融
点+50℃を超えると樹脂成分が劣化し、肌荒れ、ドロ
ーダウン等を生じやすくなる。 【0031】このようなスクリューを有する押出機にお
いて、ホッパーから供給されたポリオレフィンを主体と
する樹脂混合物は、溶融混練された後、変性ポリオレフ
ィン、ポリアミドとともに多層押出成形されるが、この
溶融混練は、上述したような各部からなるスクリューに
より、ポリアミドを微細粒として、良好に分散しうると
ともに、樹脂温度の過度の上昇を防止しうる状態で行わ
れるので、ドローダウン性の悪化及び樹脂の劣化を防止
することができる。 【0032】また上述したようなスクリューを有する押
出機で混練することにより、ポリオレフィン層用組成物
中のポリアミドの分散粒子の粒径を500μm以下と極
めて微細なものとすることができる。 【0033】このようにして混練することにより得られ
る樹脂組成物をポリオレフィン層に用いた本発明の多層
プラスチック成形品は、上述したように例えば図1に示
すような層構造を有する。このような多層成形品は、例
えば各層用の樹脂をそれぞれの押出機から押し出し、共
押出成形等により円筒状の上記各層構造を有するパリソ
ンを成形し、このパリソンを所望の形状のキャビティを
有する金型内に設置した後、ブロー成形することにより
製造することができる。この際、この製造工程で生ずる
バリ等の多層プラスチック成形品の一部あるいは全部を
、回収し樹脂層1、1を形成するポリオレフィンとして
も、耐衝撃性等の諸物性の劣化が極めて少ない。 【0034】 【作用】本発明においては、プラスチック多層成形品の
バリや、不良品等をフィードゾーン及びメタリングゾー
ンの溝の深さ(溝の底部とシリンダ内径との距離)がそ
れぞれシリンダ内径に対して特定の大きさであるスクリ
ューを有する押出機により、ポリオレフィン層の樹脂の
ハイロードメルトインデックスが特定の範囲内にあるも
のとして、これをポリアミドの融点+10℃〜ポリアミ
ドの融点+50℃の温度で混練することにより再生し、
再び多層成形品の主層(ポリオレフィン層)用の樹脂と
している。 【0035】このため、この再生品を使用して得られる
多層プラスチック成形品は、ポリオレフィン層の樹脂中
にポリアミドが微細粒として分散しているとともに、樹
脂の劣化等もなく、もって耐衝撃性に優れている。 【0036】これは、本発明で使用する押出機は、多層
プラスチック成形品の一部又は全部をフィードゾーンで
十分に溶融し、メタリングゾーンでポリアミドを微細粒
として分散でき、かつ樹脂が熱劣化しない状態で混練で
きるものであり、混練温度も、ポリアミドが溶融すると
ともに樹脂が劣化しない温度に設定し、しかも、樹脂成
分のハイロードメルトインデックスを、耐ドローダウン
性及び上記押出機による溶融混練に適したものとしてい
るためであると考えられる。 【0037】 【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明する。なお、原料としては以下のものを使用した。 [1] 高密度ポリエチレン HDPE−1:〔ハイロードメルトインデックス(HL
MI 190℃、21.6kg荷重) 6g/10 分
、密度0.945 g/cm3 〕HDPE−2:〔ハ
イロードメルトインデックス(HLMI 190℃、2
1.6kg荷重) 4g/10 分、密度0.945
g/cm3 〕HDPE−3:〔ハイロードメルトイン
デックス(HLMI 190℃、21.6kg荷重)
11g/10 分、密度0.945 g/cm3 〕H
DPE−4:〔ハイロードメルトインデックス(HLM
I 190℃、21.6kg荷重) 1g/10 分、
密度0.945 g/cm3 〕[2] 変性高密度ポ
リエチレン CMPE:〔MI(190 ℃、2.16kg荷重)
0.25g/10 分、無水マレイン酸付加率0.4
重量%、密度0.953g/cm3 〕 [3] ポリアミド PA:〔東レ(株)製、CM1061、ポリアミド6、
相対粘度6.0 、融点225 ℃〕 【0038】また単軸押出機としては、下記(a) 乃
至(e) を使用した。 第
1 表
(a) (b)
(c) (d)
(e) ・フィードゾーン
長さ(L/D
) 12 12
12 10.8
12 溝深さ(mm)
8 8 9.2
10 6.5 ・コン
プレッションゾーン
長さ(L/D) 5.6
5.6 5.6
5 5.6 形状
テーパ状 テーパ状 テ
ーパ状 テーパ状 テーパ状・メタリングゾーン
長さ(L/D) 7.4
7.4 7.4 9.2
7.4 溝深さ(mm)
5.4 5.4
6.2 8 4.
4 ピン部の長さ(L/D) 2.6
1.3 2.6 1.5
2.6 ピンの深さ(mm)
5.4 5.4
6.2 10 4.4
ダルメージの有無 無
有 無 無
無 長さ(L/D)
− 2 −
− − 注):シリン
ダの内径(D)90mmφ、全長(L/D)=25は各
機共通である。 【0039】初期多層プラスチック成形品の再生試料の
作成 高密度ポリエチレン(HDPE−1乃至HDPE−4)
と、変性高密度ポリエチレン(CMPE) と、ポリ
アミド(PA)とを第2表に示す重量比で押出し、多層
ブロー成形機 ((株)日本製鋼所製 NB−60G)
により3種5層の多層プラスチック燃料タンク(容量4
0リットル、重量6kg) を作成した。なお、上記多
層プラスチック燃料タンクの層構成は外側より、高密度
ポリエチレン層、変性高密度ポリエチレン層、ポリアミ
ド層、変性高密度ポリエチレン層、高密度ポリエチレン
層である。この多層プラスチック燃料タンクをパンチン
グプレート穴径8mmφのクラッシャーを用いて粉砕し
、再生試料1乃至5とした。 【0040】 第
2 表 H
D P E CMPE P
A 組 成 種 類
重量部 重量部 重量部
試料1 HDPE−1
91 6 3
試料2
HDPE−2 91 6
3 試料
3 HDPE−1 70
20 10
試料4 HDPE−3
91 6 3
試料5 HD
PE−4 91 6
3 【0041】実施
例1〜6及び比較例1〜8上記試料1乃至5と高密度ポ
リエチレン(HDPE−1乃至HDPE−4) とを第
3表に示す割合として主層用の樹脂とし、さらに接着剤
層(CMPE) 及びポリアミド層 (PA) を第3
表に示す重量比として、第3表に示す押出機出口での樹
脂温度及び樹脂吐出量で、単軸押出機((a) 乃至(
e))を有する多層ブロー成形機 ((株)日本製鋼所
製 NB−60G)により3種5層(高密度ポリエチレ
ン層/変性高密度ポリエチレン層/ポリアミド層/変性
高密度ポリエチレン層/高密度ポリエチレン層)の多層
プラスチック燃料タンク(容量40リットル、重量6k
g)を作成した。この際、燃料タンクの成形性を評価し
た。 【0042】また得られた燃料タンクの主層 (高密度
ポリエチレン層) 中のポリアミドの粒径を測定した。 また、常温 (23℃) での落下衝撃試験を行った。 結果を燃料タンクの成形性とともに第4表に示す。 【0043】 第
3 表 実
施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施
例5・主 層
HDPEの種類
HDPE−1 − HDPE
−1 HDPE−2 − 再生試
料No. 試料1 試料1
試料1 試料2 試料2HOPE/再
生試料
(重量比) 60/40
0/100 60/40 6
0/40 0/100 主層用樹脂のHLM
I (g/10 分)(1) 6
6 6 4
4 総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
91 91
91 91 91 ・
接着層 (CMPE)
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
6 6
6 6 6 ・ポ
リアミド層
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
3 3 3
3 3 成形条件
スクリュータイプ (a)
(a) (b) (
c) (c) 樹脂温度(℃)
255 250 25
5 250 245 吐出
量(kg/hr) 200
190 200 200
200 【0044】 第 3
表 (続 き)
実施例6 比較例1 比較例2 比較
例3 比較例4 ・主 層
HDPEの種類 HDPE−1 HDP
E−1 HDPE−1 HDPE−1
HDPE−2 再生試料No.
試料3 試料1 試料1 試料
1 試料2 HOPE/再生試料
(重
量比) 60/40 60/
40 60/40 60/40
60/40 主層用樹脂のHLMI
(g/10
分)(1) 6 6
6 6 4
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
70 91 91
91 91 ・
接着層 (CMPE)
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
20 6
6 6
6 ・ポリアミド層
総押出樹脂量に対す
る割合
(重
量%) 10
3 3 3
3 成形条件
スクリ
ュータイプ (a) (d)
(c) (e)
(a) 樹脂温度(℃) 250
240 245
290 280 吐出量(kg/
hr) 200 200
200 150
200 【0045】 第 3
表 (続 き)
比較例5 比較例6 比較例7 比較
例8 ・主 層
HDPEの種類 HDPE−2 HDP
E−3 HDPE−4 HDPE−1
再生試料No.
試料2 試料4 試料5 −
HOPE/再生試料
(重量
比) 60/40 60/4
0 60/40 100/0
主層用樹脂のHLMI (g/10 分)(1) 4
11 1 6
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
91 91
91 91
・接着層 (CMPE)
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
6 6
6 6
・ポリアミド層
総押出樹脂量に対する割合
(重量%)
3 3
3 3
成形条件
スクリュータイプ (b
) (e) (d)
(a) 樹脂温度(℃)
285 250
280 200
吐出量(kg/hr) 200
200 100
200 【0046】(1
) ハイロードメルトインデックス (HLMI):J
IS により 190℃、21.6kg荷重にて測定。 【0047】 第
4 表 物 性 実施例
1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
成形性(1) 良
良 良 良
良 最大PA分散粒径
(μm)(2)
200 220
170 250 27
0 落下衝撃試験(3)
(−40℃、6 m落下
) ○ ○ ○
○ ○ 引張破断伸度
(%) (4) 210
220 245
215 220 【0048】 第
4 表 (続 き) 物 性
実施例6 比較例1 比較例2
比較例3 比較例4成形性(1)
良 良 良
不良 不良 最大PA分散粒径
(
μm)(2) 300 10
00以上 900 50
70 落下衝撃試験(3)
(−40℃
、6 m落下) ○ ×
× × × 引張
破断伸度
(%) (4)
215 30 5
0 70 80 【0
049】 第
4 表 (続 き) 物 性
比較例5 比較例6 比較例7
比較例8 成形性(1)
不良 不良 不良
良 最大PA分
散粒径
(μm)(2) 70
180 1000以上 −
落下衝撃試験(3)
(−
40℃、6 m落下) × ×
× ○
引張破断伸度
(%) (4)
65 205
25 250
【0050】(1) 成形性:パリソンにドローダ
ウンが少なく、成形可能のものを○、ドローダウンが大
きくパリソンの肉厚分布が不良のもの、あるいは樹脂の
劣化、ハダ荒れの著しいものを×として評価した。 (2) 最大PA分散粒径:主層中のポリアミドの分散
粒径を測定し、その最大のものについて、粒径を表示。 (3) 落下衝撃強度:ガソリンタンクに水とエチレン
グリコールとの混合液(満量のガソリンに相当する重量
)を充填し、−40℃で6mの高さより落下させ、破壊
しなかったものを○、破壊したものを×として評価した
。 (4) 引張破断伸度:JIS K7113 に準拠し
て測定 (チャック間を−40℃) 。 【0051】第4表より明らかなように、本発明の製造
方法による再生物を主層(高密度ポリエチレン層)とし
た多層プラスチック燃料タンクは、成形性が良好である
ととともに、衝撃強度が良好であり、バージン高密度ポ
リエチレンのみを主層とした比較例8のものと同等の性
能のものとなっている。 【0052】これは、本発明の製造方法によれば、高密
度ポリエチレン中にポリアミドが存在していても、その
分散が微細かつ良好であるので、高密度ポリエチレン層
の物性の低下が起こらないためであると考えられる。 【0053】これに対し、比較例1乃至7による多層プ
ラスチック燃料タンクは、衝撃強度が十分でないため破
壊した。特に比較例2の場合、ハイロードメルトインデ
ックスが6g/10 分のポリオレフィン層用樹脂を使
用したにもかかわらず、ハイロードメルトインデックス
との相関関係において押出機の溝の深さが本発明の計算
式による値を満たしていないため、ポリアミドの分散径
が粗大なものとなっている。 【0054】なお、本発明の方法による多層プラスチッ
ク燃料タンクについて、ECE−34に準拠し、ガソリ
ンの透過量を測定したところ、ガソリンの透過率かいず
れも1g/day 以下であり、十分に実用に耐えるも
のであった。 【0055】 【発明の効果】以上に詳述したように、本発明の多層プ
ラスチック成形品の製造方法によれば、フィードゾーン
と、メタリングゾーンの溝の深さがそれぞれシリンダ内
径に対して特定の大きさであるヒクリューを有する押出
機により、ポリオレフィン層の樹脂のハイロードメルト
インデックスが特定の範囲内として、これをポリアミド
の融点+10℃〜ポリアミドの融点+50℃の温度で混
練することにバリ等を再生し、再び多層成形品の主層(
ポリオレフィン層)用の樹脂としているので、ポリオレ
フィン層の樹脂中にポリアミドが微細粒として分散して
いるとともに、樹脂の劣化等もなく、もって耐衝撃性に
優れている。 【0056】このため、本発明の製造方法による多層プ
ラスチック燃料タンクは、その製造の際に副生されるバ
リを、ポリオレフィン層側に混入して再利用することが
可能であるので、経済的に有利である。
【図1】本発明の多層プラスチック燃料タンクの層構造
の一例を示す部分断面図であり。
の一例を示す部分断面図であり。
【図2】本発明の製造方法においてポリオレフィン層用
樹脂の混練に使用する押出機のスクリューの一例を示す
断面図である。
樹脂の混練に使用する押出機のスクリューの一例を示す
断面図である。
1・・・ポリオレフィン層
2・・・ポリアミド層
3・・・変性ポリオレフィン層
21・・・スクリュー
22・・・フィードゾーン
23・・・コンプレッションゾーン
24・・・メタリングゾーン
Claims (3)
- 【請求項1】 ポリオレフィン層と、変性ポリオレフ
ィン層と、ポリアミド層とを有する多層プラスチック成
形品の製造方法において、前記ポリオレフィン層を、ハ
イロードメルトインデックスが1.5 〜10g/10
分で、前記多層プラスチック成形品の一部又は全部の
再生物、あるいは前記再生物を5重量%以上含有するポ
リオレフィンとの組成物により形成し、前記再生をホッ
パー側から順にフィードゾーンと、コンプレッションゾ
ーンと、メタリングゾーンとを有し、前記フィードゾー
ンの溝の底部とシリンダ内径との距離(H1) が下記
計算式H1 =k1 ×(HLMI)−1/3×D1/
2 (式中、k1 は1.37〜1.69の数を示し、
HLMIはハイロードメルトインデックスの値であり、
Dは単軸押出機のバレル内径を示す。)で表されるもの
であり、前記コンプレッションゾーンがテーパー状であ
り、前記メタリングゾーンの溝の底部とシリンダ内径(
H2 )との距離が下記計算式 H2 =k2 ×(HLMI)−1/3×D1/2 (
式中、k2 は0.93〜1.14の数を示す。)で表
されるスクリューを有する押出機を用いて、押出機の出
口の樹脂温度で前記ポリアミド層となるの樹脂の融点+
10℃〜融点+50℃の温度で混練することにより行う
ことを特徴とする多層プラスチック成形品の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、前記
ポリオレフィン層が高密度ポリエチレン層であることを
特徴とする多層プラスチック成形品の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の方法において
、前記押出機のシリンダ内径が80〜160 mmであ
り、全長のL/Dが20〜30で、前記フィードゾーン
のL/Dが10〜15で、前記コンプレッションゾーン
のL/Dが2〜8で、前記メタリングゾーンのL/Dが
3〜8であることを特徴とする多層プラスチック成形品
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3165091A JPH04363225A (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 多層プラスチック成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3165091A JPH04363225A (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 多層プラスチック成形品の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04363225A true JPH04363225A (ja) | 1992-12-16 |
Family
ID=15805718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3165091A Pending JPH04363225A (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 多層プラスチック成形品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04363225A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010125729A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Hatachi Kako Kk | 単層ブロー成形機の押出しスクリュー |
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WO2015037459A1 (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリオレフィン系構造体の製造方法 |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3165091A patent/JPH04363225A/ja active Pending
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