JPS63502016A - モジュラー押出ヘッド - 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】 モジュラ−押出ヘッド、方法、 本発明は樹脂の押出に係り、特に押出ヘッド、および単一および多層の樹脂パリ ソンの押出方法、および中間製品、および該パリソンから形成された製品に係る 。

従来技術の簡単な説明 商業的に入手可能な熱可塑性樹脂は個々の樹脂に特有の温度で押出される。樹脂 の性質を維持するためには、押出中の流動温度を樹脂に対して予め定められた温 度範囲内にしなければならない。樹脂をその流動範囲よりかなり高く加熱すると その樹脂の性質が劣化する。

流動温度の低い樹脂が流動温度の高い樹脂の流動温度にまで加熱されるとその樹 脂の性質は劣化してしまう場合、従来の押出ヘッドでは、高温樹脂層のとなりに 劣化していない低温樹脂の層を有するパリソンを形成することができない。高温 樹脂から供給される熱によって低温樹脂の流路の温度が上昇し、この樹脂はその 性質が劣化してしまうほどに加熱される。従来の押出ヘッドではこの制限のため 、高温と低温の熱可塑性樹脂の劣化していない層を隣接してもつパリソンの製造 、およびそのようなパリソンからのブロー成形品やその他の種類の物品の製造が 妨げられてきた。

バリヤー樹脂層と、このバリヤ一層の両側にあり、バリヤ一層を周囲の支持層に 接合するための結合樹脂層とをもつパリソンを押出すことができる。このバリヤ ー樹脂は、たとえばポリオレフィンやポリカーボネートとすることができる支持 層樹脂よりはるかに高価である。結合層とバリヤ一層のコストのゆえに産業界で はこれらの樹脂の厚みを減らす試みがなされて来ている。層の厚みをうまく低減 するには、各々の薄層が均一な厚みであってしかも連続である（すなわち穴がな い）ことが確保されるように押出プロセスを通じて正確にコントロールする必要 がある。結合層に穴があればバリヤ一層とその隣接構造層との間の所望の接着が 妨げられる。バリヤ一層に穴があるとその、パリソンから作られる製品のバリヤ ー特性が損われる。これらの非常に薄い層の押出は、押出ヘッド内にある間につ なぎ目線をなくシシかも低温樹脂の熱分解（劣化）を防ぐ必要があるために、困 難である。

共押出ヘッドは個々のエクストルーダーから入口を通って入って来る加熱され軟 化されかっ可塑化された樹脂を受容し、その樹脂を環状の口を通してマンドレル の周囲に、次いでマンドレルに沿って流し出す。連続した層がマンドレルの上に 沿って流し出される。多層のパリソンが押出ダイの口から押出される。このダイ を調節して、ブロー成形製品がブロー比に対し均一な壁厚を確実にもつようにす るのに必要なパリソンの厚みを変えることができる。

慣用の共押出ヘッドは一体に組立てられたヘッド内で各樹脂の流路を区画する。

このヘッド内の流路の位置は固定されていて変えることはできない。このヘッド はモジュラ−（モジュール型）ではない。各々の流路はヘッド内でその所定の場 所に使用しなければならない。慣用の共押出ヘッドは円筒形で径が一定のマンド レルの上に沿ってパリソン層を流す。

押出クロスへラドダイにおいて樹脂は、最初マンドレルの周囲を流れ、マンドレ ルから一定の間隔をおいて離れている平衡チャンバの中へ流れるのが普通である 。樹脂はこのチャンバからほぼ円錐形の分配用通路に沿って流れ、チャンバの軸 方向下流に配置されておりマン、ドレルで押出チャンネル内に開口している口へ 流れる。分配用通路の流れ断面積はチャンバから口に向かって減少しており、そ の結果樹脂の流れに対する抵抗が増大しそして望ましくないことだが樹脂の温度 が上昇する。

発明の概要 本発明の押出ヘッドは、類似したクロスヘッドダイモジュールがたくさん互いに 積み重ねられかつ２枚のクランププレートの間に配置されているモジュラ−タイ プ（モジュール型）である。各ダイモジュールには決まった直径をもつ中央ボア （穴）がある。一方のプレート上に装着された段の付いたマンドレルはボアを通 って伸び、ダイモジュールの口の所に位置する半径方向内側に向かう段をもって いる。これらの段によって、マンドレルとボアとの間の押出チャンネル内に流入 する樹脂を収容するためのこのチャンネルの流動面積が増大する。

このダイモジュールのモジュラ−構造により、個々のモジュールを使用して単層 のパリソンまたは所要の数のいくつかの層をもった多層のパリソンを形成するた めの押出ヘッドを作成することが可能になる。モジュール内の流路はいろいろな タイプまたは出力の樹脂の流れを収容するために異なるものにすることができる 。個々のモジュールの順序は、モジュールの数と同様に、モジュール型となく変 更することができる。

モジュールは環状のエアスペースによって互いに隔てられている。これらのエア スペースは、高温樹脂を流しているひとつのモジュールからの熱が低温樹脂を流 している隣りのモジュールの温度を上昇させるのを妨げる。こうして、低温樹脂 、典型的にはバリヤー樹脂と結合樹脂はそれらの低い最適の流動温度で、温度劣 化することなくマンドレルの上に流れる。モジュールの外部周辺上にあるヒータ ーが始動の間にモジュールに熱を供給する。ひとつの具体例ではモジュールの外 面上の銅製外被がモジュール流路へのおよび該流路からの熱の流れを容易にする 。もうひとつ別の具体例ではエアスペースの中心にある絶縁ディスクがモジュー ルを熱的に隔離させる。

各モジュール内の流路は、平衡チャンバからマンドレルのところにあるモジュー ルの環状の口まで走っている円錐形の分配通路を含み、この通路は、この通路が 下流に向かいかつ前記の口に向かって半径方向内方に伸びるにつれその長さに沿 って均一な流動断面積をもっている。この均一な流動断面積は、通路に沿って流 れる樹脂をこれが押出チャンネルに達するまで所望の流動温度に維持するのに役 立つＯ 各モジュール内の流路はコンパクトで通過量速度が高く、したがって滞留時間が 減りかつ樹脂の劣化が避けられる。

樹脂材料の切替えは、モジュールを分解したりあるいは特別なパージ（浄化）成 分でパージしたりすることなく行なうことができる。

各モジュールには、各樹脂層の必要に応じてモジュール内での温度の区域分けと 変化をつけるのを可能にする独自の温度制御システムを設けてもよい。

押出チャンネル内に流入する樹脂層はこのチャンネル内で他の樹脂層と接触して 、移動中の中間製品を形成する。

この中間製品がチャンネルを流下しかつ押出ヘッドの口から出て行く際の大きい 速度と樹脂層の絶縁特性とが、層間の界面を横切る温度勾配をこれらの層が押出 されるまで維持する。低温層は隣接する高温層との接触によって加熱されず、劣 化することもない。

中間製品はこのヘッドからパリソンとして押出される。

このパリソンがブロー成形機に供給される場合パリソンはブロー成形の後に冷却 されて物品を形成する。管の製造ではパリソンは液体中で冷却される。フィルム の製造ではパリソンは空気によって膨張されついで冷却される。シートの製造に おいてはパリソンは切り開かれ、冷却ロールに通されたときに冷却される。

この押出ヘッドのモジュールデザインは、従来のヘッドより減少した軸長を有し 、また流量が大きく、そのため樹脂がヘッド内に滞留する時間が低減すると共に 樹脂の劣化の危険も最小限になる。

開示された押出ヘッドの特徴によって、劣化してない樹脂、特に、高価な結合樹 脂とバリヤー樹脂の薄くて厚みが均一な円筒形の連続した、すなわち穴のない層 を有するパリソンの押出が可能になる。得られるブローされた製品中のこれらの 層の厚さは押出ダイとブロー比の調節に依存する。いくつかの場合には、開示さ れたヘッドから押出された多層のパリソンから形成されたブロー成形品ではバリ ヤ一層の厚みが０．００１インチで周囲の連続な結合層の厚みが０．０００５イ ンチである。

本発明は主として、物品、典型的には液体および食品の容器をブロー成形するの に使用するパリソンを押出す際に有用である。また本発明は、チューブ、フィル ム、シートおよび射出成形品の製造にも有用である。

図面の簡単な説明 ゛　第１図は、本発明による５層のモジュラ−共押出ヘッドの第１の例を示す断 面図であり、 第２図は、一部を除いた第１図の拡大図であり、第３図は、第２図の３−−３線 に沿った断面図であり、第４ａ図は、ヘッドの押出チャンネル内に入る、および それに沿って流れる樹脂の流れを示す具象的な部分横断面図であり、 第４ｂｓ　４ｃｓ　４ｄｓ　４ｅおよび４層図は、第４ａ図の一部分の拡大図で あり、 第５図は、第４ｂ〜４ｆ図の中間製品の拡大部分断面図であり、 第６図は、モジュール流路の一部分の幾何学的配置（形状寸法）を示す略図であ り、 第７図は、第１〜３図のヘッドに似た押出ヘッドの第２の具体例の断面図であり 、 第８図は、別の具体例の分解したモジュールのひとつの正面図であり、 第９図は、第８図のヘッドの一枚のモジュールプレートの流路の一部を示す断面 図であり、 第１０図は、本発明による第２の例の押出ヘッドの一部を除いた断面図である。

本発明の好ましい具体例の詳細な説明 第１〜６図にモジュラ−共押出ヘッド１０を示す。ヘッド１０の本体１１はクラ ンププレート１２および１４といくつかの類似したクロスヘッドダイモジュール １Ｂ、１８．２０．２２および２４とを含んでおり、これらのモジュールは複数 の締付はボルト２６（第１図にはそのうちのひとつだけを示す）によってプレー ト１２と１４の間に締付は固定されている。テーバと段の付いた円筒形マンドレ ル２８は上流側のクランププレート１４に装着されており、モジュール１６．１ ８．２０．２２および２４ならびにプレート１２を通って、プレート１２に装着 された押出ダイ３２まで伸びる円筒形のボアを通って下流に伸びている。

ダイ３２は通常のデザインのものであり、ボア３０の端を区画するダイブッシン グ３４と、マンドレル２８内に嵌め込まれた心棒３８の端でボア内に装着された ダイピン３６とを含んでいる。吹込み通路４０が心棒３８とダイビン３６とを通 りで伸びている。ヘッド１０の作動中、穴４０はガスの供給口に接続され、ガス はダイピンを通り、押出されたパリソンの内部へ流れていってパリソンがつぶれ るのを防ぐ。押出ダイ３２内で口４３の上流には、ブッシング、マンドレルの端 およびダイピンの間に環状の堆積リセス（逃げ）４２が設けられている。

５個のモジュールアセンブリ１６．１８．２０．２２および２４は各々、ヘッド から押出されるパリソンのひとつの層を形成する加熱・軟化・可塑化された熱可 塑性の樹脂のための流路を区画している。各モジュールは下流側と上流側のモジ ュールプレート４４と４６を含んでおり、これらはモジュールの側面のひとつに あるフラット５０を除いてほぼ円筒形の外周面をもっている。第１図と第２図に 示されているように、フラット５０はすべてがヘッドの一面に並んでいてもよい 。各モジュール内の流路は、フラット５０にある入口５２から、モジュールの内 部通路を通り、モジュールを貫いて伸びているボア３０の部分に位置する３６０ 度の口５４まで伸びている。入口５２は個々のスクリュ一式エクストルーダーに 接続されており、これらの工クストルーダーは加熱・軟化・可塑化した熱可塑性 樹脂を多層のパリソンの形成に適したそれぞれの流動温度・圧力でモジュールま で流す。

下流側のモジュールプレート４４は、下流に面する平らな面５６と、マンドレル の軸と同心で面５６の上方に突出する直径の小さい円筒形首部５８とを含んでい る。上流側のモジュールプレート４６は上流に面する平らな面６０と、マンドレ ルの軸と同心でこれを囲んでいる直径の小さい円筒形リセス６２とを含んでいる 。

モジュールプレート４４と４６は鋼から作ったものが好ましい。銅板５９および ６．１がプレートの面５６と６０にしっかりと付けられている。モジュールの外 周面４８には部分的に円筒形の銅板６３がしっかり付いている。板６３は第３図 に示されているようにフラット５０を除いてモジュールの周囲に伸びている。板 ５９．６１および６３はモジュールの外面をとり囲む銅の外被を形成している。

上流側のクランププレート１４には、マンドレルの軸と同心でモジュール１６の リセス６２内に締まりばめを有する狭い円筒形の首部６４が設けられている。首 部５８と６４は両者共に本体１１の外周円の中心に向かって通路３０に半径方向 に隣接して位置している。第２図に示されているように、首部６４の長さはリセ ス６２の深さより大きく、銅板６１とプレート１４の面６６との間で面６６に隣 接して環状のエアスペース６７を区画している。

隣接するモジュール同士はマンドレル２８と同軸に一列に配置されており、図に 示されているように各モジュールプレート４４の首部５８は次の下流側モジュー ルプレート４６のリセス６２内に設置される。これらの首部はリセスの深さより 長く、隣接するモジュール間に環状のエアスペース６８を区画している。下流側 モジュール２４の首部５８は下流側のクランププレート１２の円筒形リセス７０ 内に嵌め込まれ、モジュールプレート５９とプレート１２上の銅板７４との間に 環状のエアスペースを区画している。

エアスペースはいずれも首部をとり囲み、かつ半径方向に外に向かって本体の周 縁６５まで伸びている。

各上流プレート４６は、マンドレルの軸に対して垂直に伸びるＭ２Ｏと７８の間 の厚いディスク７６と、ボア３０の一部を形成している内側の円筒形表面および 円錐台上にある外側の表面を有する下流側に突出した円錐部８０とを含んでいる 。ディスク７６の外周は円筒形の段８２と外部フランジ８４とによって区画され ている。

各下流側モジュールプレート４４は厚いディスク８６とこのディスクの内側表面 とをもっており、このディスクはこれから下流方向に伸びる首部５８を有してお り、前記の内側表面は首部５８のところでボア３０の一部を形成している円筒部 と、プレート４６の部分８０の円錐表面からある間隔をもって離隔された円錐台 上の表面とを含んでいる。

ディスク８６の上流側の面上には円筒形のリセス８８が形成されており、プレー ト同士が据付けられる際にディスク７６がディスク８６内のりセス８８中に伸び 込むかまたはこれと入れ子になってぴたりと嵌まるようになっている。

また、２枚のプレートはマンドレルの軸に対して同軸に保持されており、フラン ジ８４は図示のようにディスク８６の外面と同一平面となっている。流動制御用 インサート９０がディスク７６と８６中で入口５２とは反対側のリセス内に入れ られている。このインサートは、概略を第２図に示しであるように２枚のプレー トの間の境界を横切って伸びている。

締付はボルト２６は入れ子になったモジュールを一緒に、ヘッド中でその軸をマ ンドレルの軸と一致させて保持する。

これらのボルトは、第２図に示しであるよ、うに、適当な心合わせブシュ９２と スペーサブシュ９４とを通って伸びる。

各モジュールにおいて、周辺電気抵抗ヒーター９８が導電性のプレート６３の外 面に堅く巻かれており、フラット５０の端から端ｉでの間でモジュールの周囲に 伸びている。

始動の間、外被６９がヒーター９８からモジュール内の流路への熱の流れを容易 にする。またこれは、エアスペース内の対流冷却によってモジュールから過剰の 熱が散逸するのも容易にする。過剰の熱は、樹脂がモジュール内を流動する際の 圧力の損失によって起こる。

各モジュール内の樹脂の流路は、プレート４４内で入口５２から円形の主分配チ ャンネル１０４までに渡って伸びる入口通路１０２を含み、この円形の主分配チ ャンネルはマンドレルの軸１０６とボア３０の回りに偏心的にのびている。第２ 図に示されているように、主分配チャンネル１Ｏ４はモジュールプレート４４と ４６の隣り合う面内に形成されており、インサート９０を除いて半径方向の断面 が円形である。軸１０６と同軸で円形の平衡または減圧チャンバ１０８がプレー ト４６内の円錐部８０の底（ベース）のところに形成されている。チャンネル１ ０４は入口５２から１８０度のところでチャンバ１０８に接している。偏心的な 主分配チャンネル１０４は、第３図に示しであるように入口通路１０２のところ でチャンバ１０Ｂから離隔されている。インサート９０が２枚のプレート４４と ４６の中で入口通路１０２と反対側の場所にあるリセス内に嵌め込まれており、 このインサート９０は凹面で単一の曲率の璧１１０を含んでおり、この壁１１０ はチャンネル１０４を横切って伸び、主分配チャンネルの半径方向の断面積を１ ８０度の位置の両側３０度のところから始まって次第に減少せしめている。この インサートは、壁の交点によって規定される１８０度の位置にあるカスブ（尖点 ）１１２のところでチャンネル１０４を完全に閉じる。

主分配チャンネルと平衡チャンバは狭い周辺ゲート通路１１４によって連通して い゛る。ゲート通路１１４の半径方向の長さは、軸１０６から測って、入口通路 のところでの最大から、入口通路から１８０度の接点での最低のゼロまで、入口 通路１０２の両側に向かってなだらかに減少している。所要であれば、環状の流 体シーリングガスケットを主分配チャンネルの外側でプレート４４と４６の間の 境界に設けてもよい。このガスケットは、樹脂がこの境界に沿っで半径方向で外 側に向かって滲み出すのを防ぐために必要となるこ゛とがある。

プレート４４と４６の内側と外側の円錐面は平衡チャンバー０８と口５４とを連 絡する円錐分配通路１１６を区画している。この通路は下流へ向かい、チャンバ １０８からボア３０のところの直径の小さめの口５４まで半径方向内側に向かっ て伸びている。

通路１１６の幅は、チャンバ１０８から口５４まで増大しており、この通路を通 る樹脂の流れ方向に対して垂直な通路断面積は、この通路の半径がチャンバから 口まで減少するにもかかわらず一定となるようになっている。この通路を区画す る壁は円錐面上に伸びているのが好ましい。通路１１６の長さに沿った一様な流 動断面積を確保するために、内側の面を区画する円錐の半角は外側の面を区画す る円錐の半角より大きくする必要がある。

この通路に沿った一様な流動断面積を確保するのに必要とされる２つの半角の間 にある関係は第６図を参照して理解することができる。ここで、半径方向の距離 （Ｒ）はマンドレルの軸１０６に沿って距離Ｃだけ離れたレベルｃｌと０２にお いて軸から外側に向かって測る。チャンバ１゜８から少しの距離だけ下流に下が ったところにあるレベルＣ１における通路１１６の壁間の環形の面積は、面積− （元）（Ｒ−Ｒ３）（Ｒ４＋Ｒ３）形の外側半径であり、（元）は円の直径に対 する円周の比である。

下流の位置Ｃ２での環形の面積は、 面積−（元）（Ｒ２−Ｒ１）（Ｒ２＋Ｒ１）半径である。

角りは通路１１６の内面の円錐の半角であり、角Ｅは該通路の外面の円錐の半角 である。軸方向の距離Ｃ１一方の円錐の半角、一方の環形の所望の両生径および 他方の環形の一方の半径が与えられれば、残りの半角と半径は２つの面積の式と 角りおよびＥに関する正接の式、すなわちＴａｎＤ−（Ｒ３−Ｒ１）／Ｃ および　Ｔ　ａ　ｎ　Ｅ　−（Ｒ４−Ｒ２）　／　Ｃとを用いて計算することが できる。

Ｃと０２での２つの環形は軸１０６に垂直な平面内にあり、通路１１６を通る樹 脂の流れ方向には垂直ではない。

位置Ｃと０２における通路１１６の断面流動面積はこれらの環形の面積に直接比 例しており、Ｃ１での面積がＣ２での面積に等しい場合通路が一様な流動断面積 をもつようになっている。

ヘッド１０において、通路１１６の内側表面に対する円錐の半角りは３０度であ り、一定の流動断面積とするのに必要とされる通路の外側表面に対する小さい方 の半角Ｅは２７度１６分である。

段付きマンドレル２８にはテーバの付いた頭部１１８があり、この頭部１１８に よってマンドレルは上流側クランププレート１４内に確実に装着され、クロスヘ ッドダイモジュール、下流側クランププレート１２および押出ダイ３２に対して 適正な軸方向の配向をもっている。マンドレルの頭部１１８から下流の外面には 最初の円筒形セクション１２０があり、これはボア３０の半径に等しい半径をも ちモジュール１６のプレート４６のボア内にぴったりと嵌まっている。モジュー ル１６の口５４のところに位置する半径方向で内側に向かう段１２２により、表 面１２０の下流端がそれより半径の小さい円筒形の表面１２４に繋がっている。

円筒面１２４の直径は面３０の直径より小さく、ダイ３２に向かって下流方向に 伸びる円筒形の押出チャンネル１２５の上流端を区画している。モジュール１８ の口５４のところで、半径方向で内方に向かう段１２６が、表面１２４の下流端 とそれより半径の小さい円筒形の表面１２８の上流端とを繋いでいる。円筒面１ ２８は段１２６からモジュール２０の口のところにある段１３０まで伸びている 。直径の減少した円筒形の表面１３２が段１３０からモジュール２２の口のとこ ろにある段１３４まで伸びている。

直径の減少した円筒面１３６が段１３４からモジュール２４の口のところにある 段１３８まで伸びている。最後の減少した直径をもつ表面１４０は段１３８から 押出ダイ３２内のマンドレルの終端までのびる。これらの段と表面は図面の第１ 図と第２図に最も良く示されている。これらの段はすべて鋭い角や谷を避けるた めに隣接の表面となだらかに融合しており、半角が３０度の円錐面上にある。押 出チャンネル１２５はマンドレルの長さにわたり延びており、各々の段のところ で幅を広げている。

環状のエアスペース６７．６ｇおよび７２はヘッド１０の外周辺で開放されてお り、半径方向で内方に向かってそれぞれの首部５８および６４まで伸びる。これ らのエアスペースは入口通路１０２、主分配チャンネル１０４およびゲート通路 １１４を通り越して半径方向内方に向かって伸びている。首部によって区画され るエアスペースの底はマンドレルの軸１０６から半径方向に平衡チャンバ１０８ とほぼ同じ距離だけ離れて位置している。銅の外被６９が半径方向に沿ってこの 凹所の一杯の深さまで伸びている。

モジュラ−共押出ヘッド１０では、特定の用途によって必要とされる異なる厚み かまたは同じ厚さの５つの連続な円周方向の樹脂層を存する円筒形のパリソンが 押し出される。これらの層は所要に応じているいろな性質および最適な加工また は流動温度を有する熱可塑性樹脂から形成することができる。パリソン中の層を 形成する各樹脂用のエクストルーダーをヘッド内の各モジュールの入口５２に連 結し、その樹脂に最適な流動温度かつ適当な圧力で樹脂の流れをモジュールに供 給するように調節する。始動の間ヒーター９８によってそれぞれのモジュールを そのモジュールを通って流れる樹脂の流動温度まで加熱する。

加熱・加圧されたプラスチックはエクストルーダーから入口通路１０２を通って 主分配チャンネル１０４の両方のブランチ内に流れる。狭いゲート通路１１４に よつて・ブラスチックが主分配チャンネル１０４の両方のブランチに沿って円周 方向に流れて圧力が低くなるにつれて、ゲートを通って平衡チャンバ１０８内へ 流れるプラスチックが増大することになる。インサートの表面１１０によって、 主分配チャンネルの半径方向の断面積は１８０度の位置でゼロにまで減少し、プ ラスチックの流れは内方に向かって平衡チャンバ１０ｇの方に進むことになる。

ゲート通路の長さが入口５２から離れるにつれて減少し、しかもインサートの壁 １１０のために主分配チャンネルの断面積が減少する。このふたつが協同する結 果、プラスチックは円周方向に一様に、半径方向内方に向かって流れ、ゲート通 路を通って円筒形の平衡または減圧チャンバ１０８内に流入することになる。チ ャンネル１０４内の樹脂は渦を巻くこともよどむこともなく、さらに熱劣化する こともない。

チャンバ１０８の流動断面積は、このチャンバ内の樹脂中に圧力勾配があればそ れを確実に平衡化させるために、ゲート通路１１４の流動断面積より大きくしで ある。平衡化によって、円錐形の分配通路１１６内の樹脂はそれが口る。チャン ネル１０４に沿って分岐した流れの終端は継目の線を形成することなく合流する 。

モジニールを通りで流れる樹脂の制御された温度によって、マンドレル上および 得られる押出パリソン中に均一で連続な樹脂の層を形成することが可能になる。

円錐形の分配通路１１６の一定の流動断面積のために、この通路の断面積の減少 や増大に基づく樹脂の温度の上昇や低下を招くことなく口に向かう樹脂の均一な 体積流量が得られる。平衡チャンバとモジュールの口との間の樹脂の温度は、摩 擦を無視すれば、通路の幾何学的形状およびその通路の中を樹脂が流れる際の速 度に依存しない。そのためモジュールの温度制御が改善され、マンドレル上への 流れが容易になる。

グイヘッドモジュールを通りかつマンドレル上へ流れる樹脂の温度と圧力は注意 深く制御する。各樹脂がマンドレル上へ流れ出す際の圧力は、そのモジュール用 のエクストルーダーの操作を調整することによって制御する。マンドレル上へ流 れる樹脂の温度は、エクストルーダー内でヒーターを使用することによって制御 され、また所要とされる熱をヒーター９８によってモジュールにもたらすことに よっても制御される。銅の外被は迅速に内方に向はヒーターからの熱をプレート ４４と４６の間の樹脂流路まで伝導する。過剰の熱はエアスペース内での対流冷 却によって散逸される。このエアスペースはまた、あるモジュール内の熱が隣り のモジュール内の樹脂を劣化させるのも防ぐ。エアスペース内を循環する空気が 熱を運び去る。

樹脂はモジュール１６の通路１１６に沿って流れ、口５４と段１２２を過ぎ、押 出チャンネル１２５に沿って単一層の円筒流として下流に向かって流れ続ける。

チャンネルのこの部分の流動断面積はモジュール１６の円錐形分配遇５４のとこ ろでモジュール通路１１６から流れ出る樹脂は、チャンネル１２５に沿ってすで に流れているモジニール１６からの溶融している樹脂の上になって流れる。この 日５４のところで段１２６によりマンドレルの直径が減少し、新しい樹脂層を収 容するためにチャンネルの流動断面積が増大する。表面１２８の直径の減少は、 流動面積の適正な増加を確保するために表面１２４のところでの流路の厚みより 多少大きくすればよい。

モジュール２０１．２２および２４からの樹脂は、すでにマンドレル上にある樹 脂層が各モジュールの口のところの段で半径方向内方に向かって動くにつれて同 じようにマンドレル上へ流れる。段１３８の下流で押出チャンネルは最大の幅を もち、５個の個々の連続な円筒形の層からなる樹脂の本体を中に包含する。

段付きの押出チャンネル１２５を満たしている中間製品１５２内の樹脂の層はチ ャンネルに沿って層流として下流に向かって移動するが、樹脂がチャンネルに沿 りて流れる時の速度は、樹脂がチャンネル内に流入する際の相対圧力に応じて隣 り合うモジュールの口の間で変化してもよい。

層流は個々の樹脂層の連続性を維持するのに役立ち、得られるパリソン内の個々 の層はこれらの層が非常に薄い場合でも連続である、すなわち穴をもたないよう になっている。

開放された環状のエアスペース６７．６ｇおよび７２によって、各モジュールは 、隣接するモジュールの温度とは無関係に、そのモジュールを通って流れる個々 の樹脂に対して適当な流動温度に区域分けまたは維持することが可能になってい る。高温のモジュールが低温のモジュールに隣接する場合、２つのモジュールの 間のエアスペースのために、高温モジュールからの熱が隣りの低温モジュールの 温度を上昇させることなく対流冷却によって散逸されるようになっている。エア スペースの半径方向の深さにより区域分けと熱の散逸とが容易になる。

ヘッド１０の作動中各モジュール１６．１８．２０．２２および２４は、マンド レル２８の段付き面と円筒形のボア３０との間に位置する段付きあ円筒形押出チ ャンネル１２５へ樹脂の連続な円筒形の層を供給する。この多層の中間製品の形 成は第２図と第４図を参照すると最も良く分かる。

樹脂は制御された流動温度と入口圧力でモジュール１６に供給され、円錐形の分 配通路１１６に沿って通過し、口５４を過ぎ、段１２２のところで押出チャンネ ル１２５の上流端内に入ってマンドレル上で樹脂１４２の円筒形の内側層１４２ を形成する。この内側の樹脂層１４２はモジュール１８の口５４のところに位置 する段１２６に達するまでマンドレルに沿って下流に移動する。第４ａ図に示さ れているように、制御された流動温度と圧力の樹脂がモジュール１８の口からチ ャンネル１２５内の内側樹脂層の上に流入して、マンドレル上で樹脂の内層１４ ２の上になる溶融樹脂の第二の円筒形層１４４を形成する。段１２６はモジュー ル１８の口５４と向かい合って位置しており、第二のＦｆＪ１４４がマンドレル 上に流入して来た時に内層１４２がマンドレル上を半径方向内方に向かって移動 するのに適した空間を作っている。同様にして、図示されているように、独立に 設定された流動温度と圧力でモジュール２０゜２２および２４から流出する樹脂 層が、マンドレル上をすでに流れている層に接触してこれらの上になり、段１３ ｏ１１３４および１３８のところでこれらの層を半径方向内方に移動させ、円筒 形の押出チャンネル１２５に沿って下流に向かって流れている中間製品１５２の 上に第三、第四および第五の円筒形樹脂層１４６．１４８および１５０を流す。

チャンネル、１２５内の中間製品１５２はいくつかの引き本質的に隣りの樹脂層 の温度と無関係に個々の樹脂に対する最適な流動温度になっている。樹脂は熱の 良好な伝導体ではない。中間製品１５２は１．６フィート／秒もの高速度でマン ドレルに沿って速やかに下流に移動する。最初の段１２２から口４３までの軸方 向の距離は比較的に短くて約１５インチである。異なる温度の樹脂絶縁層をこの 比較的速い速度でマンドレルに沿って移動させることにより、中間製品は口４３ から押出され、高温の層が隣接する低温度層を加熱してその性質を傷付けるかま たは劣化させることなくパリソンを形成する。いろいろな温度の層の間にある大 きな温度勾配は製品がヘッドから押出されるまで維持される。次いでパリソンは 冷却されて所望の多層物品が形成される。この物品中で個々の層は連続であり、 劣化しておらず、しかも以前には相いれない流動温度を有していた樹脂から形成 されている。このパリソンはブロー成形し冷却して物品を形成してもよいし、あ るいは別の多層製品を作成するのに使用してもよい。口４３から押出されたパリ ソンの厚さは従来公知のやり方でダイビン３６を調節することによって変えるこ とができ、本質的に一様な厚みの多層壁をもったブロー成形品を形成するための パリソンを得ることができる。所定の物品を形成するようにブローされた押出パ リソンの長さや厚みの変化は、パリソンの長さに沿った各点での物品に対するブ ロー比に依存する。

段１２６．１３０．１３４および１３８の半径方向の深さは、チャンネル１２５ 内に新しい外層を流入させながらすでに流れている１個または複数の層をその段 のところで半径方向内方に向かって移動させるのに充分なだけそのチャンネルの 断面積が増大するように選択することができる。

ある段の半径方向の深さは、すでに流れている１個以上の層がその段のところで 内方に向かって移動したときにその（それらの）層の円周が減少した分を相殺す るために、その段の上流側の通路１２５の半径方向の幅より多少大きくなってい る。これらの段には内側に向かって３０度の角度が付けられており、この角度は 分配通路１１６の半角にほぼ等しい。こうして、樹脂がこの通路から押出チャン ネル１２５へ、およびすでにそのチャンネル内に押出された樹脂の上にスムーズ に流れるのを容易にしである。

各樹脂層は、樹脂をモジュールに流すエクストルーダーの調節・設定によって決 定されモジュールの入口で測□定されるある圧力でチャンネル１２５内に流入す る。チャンネル１２５内に流入した層の相対的な厚さは、個々の樹脂をそのチャ ンネル内に流入させるときの圧力を変えることによって変化させることができる 。すでに流れている１個以上の層と新たに入って来る層との間の圧力の平衡は、 この新たに流入する層がチャンネルに入るとすぐに起こる。送り出し圧力を上げ ると送り出された層の厚みが増大し、すでに押出されていた１個以上の層の厚さ は相対的に減少する。送り出し圧力が下がると新たに送り出された層の厚みは低 下するが、以前に押出されていた１個以上の層の厚さは相対的に増大する。

第４ｂ〜４ｆ図では中間製品の内層と外層は３つの内部層よりかなり厚い。内側 の構造層１４２は厚さが０，０２４インチであり、内側の結合層１４４は厚みが ０．００１５インチ、バリヤ一層１４６の厚みは０．００３インチ、外側の結合 層１４８の厚みは０．００１５インチであり、外側の構造層１５０は厚さが０， ６０インチであり、この中間製品の全体の厚さは０．０９０インチである。第５ 図に示したこの製品の外側半径Ｒは１インチであり、これはボア３０の半径であ る。押出ダイの口４３の半径はボア３０の半径１インチより１層２インチより少 し小さい分だけ小さくなっており、中間製品がマンドレルから堆積リセス４２を 通ってダイピン３６を過ぎ、口４３から流出したときにその直径が減少するよう になっている。得られるパリソンの厚さを変えるためにビン３６を調節しても、 押出された中間製品の下流端でのプラスチックの層の連続性または厚さは乱され ない。

ヘッド１０を通って伸びるボア３０は一定の半径を有しており、その結果、個々 のクロスへラドダイモジュールを所与のヘッドの構造に応じているいろな位置で さまざまに組合わせて使用することが可能である。たとえば、モジュールをひと つ取り除き残りの４つのモジュールをクランププレート１２と１４の間で再び締 め付けることによって、ヘッド１０を４層の共押出ヘッドに変更することができ る。

あるいは、追加の類似のモジュールをひとつ付は加えるこ、　とによって６層の パリソンを押出すように修正することができる。それぞれの場合において適当な 長さの段付きマンドレルを取り付ける必要があろう。

ヘッド１０のモジュラ−構造によって、所要によりいろいろな流路をもったモジ ュールと置換することも容易である。たとえば、比較的粘稠な樹脂または高い送 出速度の場あるかもしれない。用途によっては、単層のパリソンを押出すのに単 一のモジュールヘッドを使用してもよい。

この押出ヘッドは、多層のパリソンを押出すにせよ単層のパリソンを押出すにせ よ、たとえば、エチルセルロースアセテート、アセトブチレートおよびアセトプ ロピオネートなどのようなセルロースのエステルおよびエーテル、塩化ビニル、 酢酸ビニル、塩化ビニリデンのポリマーおよびコポリマー、ポリビニルアルコー ル、ポリビニルブチラールなどのようなビニルおよびビニリデンのポリマーおよ びコポリマー、ならびに之エチレン、プロピレンおよびブチレンなどのようなオ レフィンのポリマーおよびコポリマー、スチレン、２−メチルスチレンのポリマ ーおよびコポリマーおよびそれらのエラストマー性のコポリマーの混合物、ポリ アミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリカブロロクタム、ポリウンデカナ ミド、ポリヘキサメチレンアジパミドなどのようなインターポリアミド、ポリカ ーボネート、ポリアルデヒド、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエステル、天 然および合成のエラストマー、熱可盟性のフッ素化樹脂、シリコーン樹脂、なら びにエラストマーなどを含めてあらゆる押出可能な熱可塑性の樹脂材料を押出す ことができる。

これらの熱可塑性樹脂材料は充填材、可泣剤、着色剤、その他の通常の添加剤と 混和して用いることができる。ただし、それらが溶融押出の妨げとならない限り である。さらに、ブロー成形操作で形成されたパリやその他の廃棄プラスチック を破砕・溶融して作られる再生樹脂材料をこのヘッドで押出すことができる。

本発明の好ましいプロセスでは、上記のような各種の熱可塑性樹脂を組合せて各 熱可塑性樹脂の望ましい特性をパリソン内で利用する。これらの特性としては、 機械的強度、ショック耐性、熱的性質、透明性、不透明性、耐薬品性を始めとす るバリヤー特性、液体、気体および臭気に対する不透過性、印刷や装飾をするた めの加工容品性、などがある。この材料はその特性を充分に活用するためにパリ ソン内の所望の位置に配置することができる。

本発明によって、接着剤樹脂すなわち結合樹脂を高温樹脂と共に押出して他の方 法では入・手することのできないパリソンを作成するのに使用することができる 。たとえば、接着層を介在させなければ通常互いに接着しない熱可塑性樹脂の隣 接する層間に相互に相溶性のある接着剤または結合樹脂層を挟んで有する多層パ リソンを作成することができる。このやり方で、共押出中に材料が直接互いに接 合することができるかどうかにはかかわりなく、これ、らの材料の特定の性質を ひきだすためにこれらの材料を組合せて使用する多層製品を形成することが可能 である。

個々のモジュールへ流れる樹脂の入口５２の近くで測定した圧力は、モジュール の流路の幾何学的形状、所望の樹脂層の厚さ、流動温度および所定の樹脂の性質 を始めとするたくさんのファクターの関数として変化する。ポリカーボネート樹 脂の場合典型的には、１平方インチ当たり約４゜０００〜約６．０００ボンドの 入口圧力でモジュールに供給する。ポリプロピレン樹脂は、１平方インチ当たり 約２゜５００〜約４．０００ボンドの入口圧力でモジュールに供給することがで きる。結合樹脂とバリヤー樹脂は１平方インチ当たり約２，０００〜約３，００ ０ボンドの入口圧力で供給すればよい。これらの圧力は一般に、ブロー成形用の パリソンを形成するための従来の共押出ヘッドの流路に匹敵する樹脂を供給する ときの圧力より低い。

ヘッド１０によって押出されたパリソンからブロー成形・された第一の構造体は 、ポリカーボネート樹脂［ゼネラル・エレクトリック社（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌ 、ｅｃｔｒｌｃ　Ｃｏ、）製のレキサン（Ｌｅｘａｎ）　１５４’ｌ　、すなわ ち最適の流動温度がおよそ５８５°Ｆの分枝ポリカーボネートから形成された０ 、０１６８インチの厚みの内層を有している。厚みが０．００１６インチの第二 の層は、最適流動温度がおよそ３８５°Ｆの接着剤樹脂すなわち結合樹脂［日本 国東京の三井石油化学工業株式会社製のアトマー（Ａｄｍｅｒ）　Ｖ　Ｆ　５０ ０　］から形成されている。中央のバリヤ一層は０．Ｏ’０３２インチの厚みで あり、流動温度がおよそ３８５°Ｆのエチレンとビニルアルコールのランダムコ ポリマー【株式会社クラレ（Ｋｕｒａｒｙ　Ｃｏ、、　Ｌｔｄ、）製で米国では ネブラス力州オフ　／％　（Ｏａａｈａ）のエバルカ・オン・アメリカ（Ｅｖａ ｌｃａ　ｏｒ　Ａａ＋ｅｒ１ｃａ）から入手可能なエバールＣＥｖａｌ＞　−Ｆ 　］から形成されている。第四の層は第二の層に類似の流動温度がおよそ３８０ ”Ｆの接着剤から形成されていて厚みが０．００１６インチである。第五の外層 は厚みが０．０１６８インチで、第一の内層を形成しているものと類似で流動温 度がおよそ５８５’Ｆのポリカーボネート樹脂から形成されている。この構造体 は全体の厚さが０．０４０インチである。ポリカーボネート樹脂の流動温度はお よそ５３０’Ｆからおよそ５８５°Ｆまで変化してもよい。

ヘッド１０は、２つの外側の層と３つの内側の層の最適加工すなわち流動温度の 間にほぼ２００°Ｆの温度差があるにもかかわらず第７図の構造体をブロー成形 するための所望のパリソンを生成する。この構造体を生成するように押出され成 形されるパリソンを形成するためにヘッド１０を通って流れる中°間製品は、隣 接するおよそ３８５°Ｆの冷たい層と接しているおよそ５８５”Ｐの連続な内層 と外層とを含む。このヘッドの温度区域性は特性、樹脂の絶縁特性、および中間 製品がマンドレルに沿って移動しかつ押出ダイ３２の口から流出するときの速さ によって、パリソンが固化する前に低温樹脂の特性が劣化するのが防がれる。

ヘッド１０によって押出されたパリソンからブロー成形された第二の構造体は、 流動温度がおよそ４００’Ｆの押出グレードのポリプロピレン樹脂から形成され た厚みが０゜０１２インチの内層を有している。第二、第三および第四の結合層 、バリヤ一層および結合層は第一の構造体の層に対応しており、その流動温度は およそ３８５”Ｆである。

外層は厚みが０．０２１６インチであり、流動温度がおよそ５８５”Ｆの、第一 の構造体に用いたポリカーボネート樹脂から形成されている。この構造体の全体 の厚さは０゜０４インチである。ポリプロピレンの流動温度はおよそ３４７＠Ｆ からおよそ４１０°Ｆまで変化してもよい。

ヘッド１０によって押出されたパリソンからブロー成形された第三の構造体は第 二の構造体で記載した流動温度がおよそ４００°Ｆのポリプロピレン樹脂から形 成された厚みが０．０１４インチの内層を有している。第二の結合層は厚みが０ ．０００５インチで、流動温度がおよそ３８５”Ｆの前記の結合樹脂から形成さ れている。中央のバリヤ一層は０．００１インチの厚みで、流動温度がおよそ３ ８５°Ｆのすでに記載したバリヤー材料から形成されている。

外側の結合層は内側の結合層と類似であり、外側の構造層は厚みが０．０１４イ ンチで、流動温度がおよそ４００＠Ｆのすでに記載したポリプロピレン樹脂から 形成されている。この構造体の全厚みは０．０３０インチである。

５層のポリマー樹脂パリソンは説明しかつ添付の図面に示した５個のモジュール ダイヘッドを用いて製造される。

（マンドレル要素の上にベース層を流すための）第１のモジュールには、ポリカ ーボネート樹脂［レキサン（ＬＥＸＡＮ）１５４、ゼネラル・エレクトリック社 （Ｇｅｎｅｒａｌ　ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ、）　］の溶融体を導入する。次に連 続する４個のモジュールには、ポリオレフィン樹脂結合層（Ｅ−３１０Ｋ）、エ チレンとビニルアルコールのランダムコポリマー［エバール（ＥＶＡＬ）　−Ｆ 　、株式会社クラレ、ネブラス力州オマハ（Ｏｍａｈａ）のエバルカ・カンパニ ー・オン・アメリカ（Ｅｖａｌｃａ　Ｃｏ、　ｏｆ　Ａｍｅｒｉｃａ）　］　、 第二の樹脂結合層［アドナー（Ａｄｎｅｒ）ＶＦ６００、接着剤ポリオレフィン （ポリビニルアセテート／ポリエチレンコポリマー）、日本国東京の三井石油化 学工業株式会社］、およびポリプロピレンの溶融体を順次導入して流す。個々の モジュールは、導入された各樹脂材料に対する溶融温度に加熱し、樹脂を順次所 定の流速下で押出チャンネルへ流し出すように選択された温度に維持し、多層の パリソンを形成する。ベース層が押出チャンネルにとどまる全滞在時間は約１秒 である。、生成物のパリソンは長さ全体に亘って重量が均一でｉす、（裸眼では ）泡をもっておらず、しかも目に見える接合線はない。この生成物は６９０ポン ド／時の速度で得られる。各モジュールの温度を、押出された層のおよその厚み と共に下の表に挙げる。

表 ２　Ｅ−３１０Ｋ　４２６”　５ ３　ＥＶＡＬ−Ｆ　４　２　６”　５ ４　ＶＦ−６００４２６”　５ ５　ポリプロピレン　４００’　１０ このパリソンからブロー成形された構造体は最初の３つの例で記載した構造体に 類似であり、層の厚みはパリソン中の個々の樹脂の厚み割合（％）に比例してい る。

ヘッド１０は、２つの外側の層と３つの内側の層の最適加工すなわち流動温度の 間にほぼ２００°Ｆの温度差があるにもかかわらず第７図の構造体をブロー成形 するための所望のパリソンを生成する。この構造体を生成するように押出され成 形されるパリソンを形成するためにヘッド１０を通って流れる中間製品は、隣接 するおよそ３８５”Ｆの比較的冷たい層と接しているおよそ５８５°Ｆの連続な 内層と外層とを含む。このヘッドの温度区域分は特性、樹脂の絶縁特性、および 中間製品がマンドレルに沿って移動しかつ押出ダイ３２の口から流出するときの 速さによって、パリソンが冷却する前に低温樹脂の特性が劣化するのが防がれる 。

ヘッド１０によって押出されたパリソンからブロー成形された、すなわち製造さ れた構造体は、その長さ全体に亘って均一であり、（裸眼では）泡をもっておら ず、しかも目に見える灰化した材料または接合線はない。すべての層は連続であ る。これらの構造体の各層中の樹脂は、あたかもその層が単層パリソンとして押 出されたかのようにその樹脂の特性をすべて所有している。樹脂の特性は共押出 のために損われてはいない。説明した５層の共押出ヘッドでは１、ボア３０の半 径が１インチである場合、パリソンは約６９０〜約１．０００ポンド／時の速度 で押出すことができる。

第７図に、すでに記載した第一の具体例の共押出ヘッド１０と似ている第二の例 のモジュラ−共押出ヘッド２１０を示す。ヘッド２１０はすでに説明したヘッド １０に似ており、ヘッド１０と同様に、５個の類似したクロスヘッドダイモジュ ール、上流側と下流側のクランププレート、段付きマンドレルおよび押出ダイを もっている。ヘッド２１０の個々のモジュール内の流路はヘッド１０内のものと 似ている。ヘッド２１０はヘッド１０によって形成されたのと同様な中間製品と パリソンを生成し、すでに記載した温度の区域分けやその他の利点をもっている 。

ヘッド２１０においては、ヘッド１０の場合と同様に、隣接のモジュール２１４ と２１６の間の環状のエアスペースまたはスロット２１２によってモジュール間 が熱的に遮断され、かつひとつのモジュールからの熱の除去が可能になっている 。これらのモジュールには銅の外被が施されている。熱絶縁ディスク２１８が、 図示されているようにモジュール間のエアスペースの中央に設けられている。こ れらのディスクはエアスペース内に支持されている。これらの絶縁ディスク２１ ８によってモジュールが絶縁されているため、そうでなければ隣接のモジュール 内に望ましくない温度状態を引起こす恐れのある放射と対流によるモジュール間 の熱エネルギーの伝達が防止される。いかなる公知の熱絶縁材料、たとえば自己 支持性（剛体または半剛体）の形態のガラス繊維、アスベストなどの材料のよう な熱絶縁材料が絶縁ディスク２１８として使用できる。空気遮断が必要であるの で絶縁ディスク２１８はリセス２１２を満たすべきではない。ガラス繊維などの ような絶縁材料をモジュール間の環状リセス２１２内に満たすと、モジュールが 有効に区域分けされなくなり、その結果高温感受性の樹脂の劣化温度で作動して いるモジュールの隣りのモジュール内で感受性の樹脂が劣化することになろう。

ヘッド２１０内の各モジュール部材をエアギャップと絶縁材料ディスり２１８に よって分離し熱絶縁すると、各モジュール内から過剰の熱を有効に除去でき、ヘ ッド２１０の押出チャンネル中への押出点で個々の樹脂の溶融温度を綿密に制御 することが可能である。この熱遮断によって、放射による隣接層の加熱が避けら れ、隣接層間の２７０’Ｆもの温度差を維持するのに役立つ。このことは隣接す る樹脂層材料が溶融温度の極めて大きな差を必要とする場合に非常に重大である ことは明らかである。モジュール間の熱伝達を回避するためにモジュール間の接 触表面積は最小にするのが好ましい。本発明の装置のこの特徴は、押出される多 層パリソンの隣接層が実質的に異なる溶融押出の温度条件を必要とする場合に有 利であり、特に、樹脂のうちのひとつが、押出チャンネル内およびマンドレル上 へ絞り出される隣りの樹脂の劣化を引き起こすような温度を必要とする場合に有 利である。温度制御が不十分であると押出された多層のパリソン製品は劣化して いて実用性が低下していることがあろう。たとえば、溶融押出グレードのポリカ ーボネートは、押出ブロー成形に適した溶融粘度を達成するためにおよそ５２７ ”Ｆ〜５７２”Ｆの温度を必要とする。エチレン−酢酸ビニルコポリマーのよう な結合樹脂の介在層を含めてポリプロピレン（押出溶融温度はおよそ３７４”Ｆ 〜４１０”Ｆ）のようなポリオレフィンの層とうまく積層するためには、「木目 模様」を避けるため各樹脂押出物の最適な粘度と流速を得るのに各溶融体の綿密 な温度制御が必要である。

ヘッド２１０において各モジュールはそのモジュールを所与の樹脂層の押出に有 利な温度まで加熱するためのそれぞれの手段を備えている。ヘッド２１０で各モ ジュールの外部には、すでに記載したヒーター９８と似た抵抗ヒーター２２０が 巻かれている。この抵抗ヒーター２２０は、熱エネルギーが放射および／または 伝達によってモジュールに移されるように、環状に形付けられたモジュール１８ のモジュールを実質的にとり囲むようにモジュール外面上に装着された複数個の 個別のヒーターに分割しである。第８図はこのモジュールを上から見た図であり 、この、モジュールはそのような加熱手段を備えていて、この手段は複数個すな わち５個の抵抗ゾーンヒーター２２２．２２４．２２６．２２８および２３０を 、これらのヒーターにつながれてヒーターにエネルギーを与えるための別々の電 気供給手段２３２．２３４．２３６．２３８および２４０と共に含んでいる。こ れらのヒーターは個々に、個々のモジュールを区域分けして、異なるモジュール を通って流れる異なる樹脂に適した溶融体送出温度に加熱する。ヒーターから供 給される熱エネルギーと開放された環状スロットまたはリセス２１２からの熱エ ネルギーの散逸との正確なバランスをとることによってモジュールの温度制御が さらに確実にく隣接のモジュールを通ってかつマンドレルの上へ押出され得るこ とになる。抵抗ヒーターエレメント２２２〜２３０のようなモジュールのゾーン ヒーターエレメントは、モジュール中の樹脂溶融体分配チャンネルのゾーン内で あらかじめ定められた溶融温度を維持するために、別々に電圧をかけたり切った りすることができ、そうすることが好ましい。所望の温度制御を助けるために、 熱電対２４２．２４４．２４６．２４８および２５０のような熱電対を慣用のエ ネルギー供給・遮断電気回路の一部としてモジュールのゾーン加熱要素の各々と 協同させてもよい。

各モジュールの主分配チャンネルの入口通路と反対側の床上に装着されたブレー ドデバイダが流れを各方向に半分ずつに分割するのが好ましい。詳細を、適所に 置かれたダイバータ−２５２の拡大図で第９図に示す。進路を曲げられた樹脂の 温度を検知するために温度センサー２５４を設置してもよい。樹脂の半分は入口 通路から分配チャンネルの片側の半分を通って流れることになる。分割された樹 脂の各半分は最終的にモジュールの口に向かって流れる。流れを調節することに より一方の半分に他方の半分より多くの流れを向かわせ通路内の自然の流れの中 の不均衡を相殺するために、デバイダを可動に配備することができる。

第１０図は本発明のもうひとつ別の例の押出ヘッド２５４の一部の断面側面図で あり、ここのモジュールは特定の特別な構造をしている。第１０図に示されてい るように、すでに説明したモジュールと似た各モジュール２５６は上側プレート ２５８と下側プレート２６０とで構成されている。各プレート２５８．２６０は 互いに噛み合う面をもったほぼ平面状のボディーであり、中央のアパーチャ２６ ２はモジュールボディーを横切り、隣りのモジュールのアパーチャと一緒になっ て押出チャンネル２６４を形成している。装置１０および２１０とは違い、各モ ジュールの隣接する上側と下側のプレー）２５ｇ、２６０は、外部クランプ２６ ６によって、垂直に積み重ねられたモジュール内で互いに密閉結合状態に保持さ れている。第１０図に示したようなアセンブリのデザインは、上側と下側のグイ プレート間のいかなる種類のシールも回避するという際立った利点を有している 。第１０図の装置では、抵抗加熱要素２６８が、すでに説明した具体例の装置１ ０と２１０の場合のように外面上にあるのではなく、組み立てられたモジュール エレメント本体内に全体が収容されている。

Ｆ／Ｇ、２ ＦＩ６．６ 国際調査報告 ＋ｌｌ＋−１′、ｌ−＋＋−＋’１ｄＡｅｌｋ１１１．＊Ｍ、ＰＣＴ／ＵＳ　８ ７１０１４１７ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔ！−：Ｅ　ＩＮＴ三ＲＮＡＴｌ０ＮＡＬ　 ５ＥＡＲＣ！（ＲＥ：’ＯＲＴ　０ＮＩｈＪＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰｒ 、、ｘＣＡＴｒＯＮ　Ｎｏ、　ＰＣＴ／ＵＳ　８７７０１４１７　（ｓＡ　１８ ３４６）ＥＰ−Ａ−０１８３９０５１ｍ１０６／８６　ＮｏｎｅＤＥ−Ａ−２３ ４５０４９２０１０３／７５　ＮｏｎｅＡＴ−Ｂ−２９７３０６１５１０２／７ ２　ＮｏｎｅＤＥ−Ａ−３０４４５３５２４１０６／８２　ＮｏｎｅＵＳ−Ａ− ４３４４９０７１７１０８／８２　ＵＳ−Ａ−４４２１４６５２０／１２／８３

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. （１）細長いボアを有する本体、ボアを取り囲む外周、ボアの一端にある押出ダ イ、本体に装着されボア中を自由に伸びてボアに沿って押出ダイまで通じている 環状の押出チャンネルを区画しているマンドレル、チャンネルに沿って間隔をお かれた複数個の個々のクロスヘッドダイであって、各々が、本体の円周上にある 樹脂の入口、ボアの回りに伸びチャンネル中に開口している環状の口および入口 と口とを連絡し、ボアを取り囲み口に連結されて入口に供給された樹脂が当該通 路を通って口からで押出チャンネルに沿って環状の層として流れるように構成さ れた円周部分を含む流路を有しているクロスヘッドダイ、隣接するクロスヘッド ダイを分離する半径方向に狭い首部であって、各々の内面がボアの一部を形成し かつ外面が本体の円周から半径方向内方に位置している首部、ならびに、首部の 回りを首部から本体の円周まで外方へ向かって伸びている隣接するクロスヘッド ダイ間の環状のエアスペースであって、これによって、ひとつのクロスヘッドダ イを通って流れる樹脂の温度が隣りのクロスヘッドダイの温度に依存しないよう に隣接するクロスヘッドダイを区域分けしかつ対流冷却により熱を散逸させるエ アスペース、からなる熱可塑性樹脂押出ヘッド。
2. （２）エアスペースが本体の円周部で開放されている、請求項１に記載のヘッド 。
3. （３）首部の外面がエアスペースの内壁を区画し、そのような表面と流路の周辺 部分とがマンドレルの軸から半径方向のほぼ同じ距離に位置している、請求項２ に記載のヘッド。
4. （４）周辺部分が円形の平衡チャンバからなる、請求項３に記載のヘッド。
5. （５）各クロスヘッドダイが、周辺ヒーターと、このヒーターからエアスペース に沿って半径方向内方に向かって首部まで伸びる外部熱伝導外被とを含んでいる 、請求項３に記載のヘッド。
6. （６）本体が、離隔された上流側および下流側クランププレート（この下流側ク ランププレートを通ってボアが伸びている）と、クランププレート間に積み重ね られた一対の類似したクロスヘッドダイモジユールとを含んでおり、前記エアス ペースがこれらのモジュール間に位置している、請求項１に記載のヘッド。
7. （７）マンドレルが各口のところで半径方向の段を含んでいる、請求項１に記載 のヘッド。
8. （８）マンドレルの段間にある部分が円筒形である、請求項７に記載のヘッド。
9. （９）隣接するダイ間の熱エネルギーの放射伝達を防ぐ熱遮蔽手段をエアスペー ス内に含んでいる、請求項１に記載のヘッド。
10. （１０）各熱遮蔽手段がエアスペース内で中央に位置する絶縁ディスクからなる 、請求項９に記載のヘッド。
11. （１１）各流路が口のところで終わる分配通路を含んでおり、この分配通路がそ の長さに沿って一様な流動断面積をもっている、請求項１に記載のヘッド。
12. （１２）分配通路が周辺部分から口まで伸びておりほぼ円錐形である、請求項１ １に記載のヘッド。
13. （１３）劣化していない高温熱可塑性樹脂と劣化していない低温熱可塑性樹脂の 隣接する層をもった多層の共押出されたパリソンの製造方法であって、 高温熱可塑性樹脂の流動温度は、低温熱可塑性樹脂がもし当該範囲内の温度に加 熱されたら劣化する程充分に高い温度範囲内にあり、 Ａ．第一の高温熱可塑性樹脂を、ひとつの流れとして、第一のクロスヘッドダイ を通り円筒形の押出チャンネルの回りでこのチャンネル中へかつこのチャンネル に沿って下流方向にこのチャンネルの末端にある押出ダイまで、第一の連続な円 筒層状に流し、 Ｂ．第二の低温熱可塑性樹脂を、ひとつの流れとして、第一のクロスヘッドダイ に隣接する第二のクロスヘッドダイを通り円筒形の押出チャンネルの回りでこの チャンネルの中へかつこのチャンネルに沿って下流方向に、両方の層がチャンネ ルに沿って押出ダイまで層流として下流方向へ動くように、第一の層と接触した 第二の連続な円筒層状に流し、 Ｃ．第一のクロスヘッドダイと第一の樹脂を、第一の樹脂をその性質を温度劣化 させることなく流すのに最適で第二のクロスヘッドダイの温度とは無関係なあら かじめ設定された温度範囲内の第一の流動温度に維持し、Ｄ．第二のクロスヘッ ドダイと第二の樹脂を、前記のあらかじめ設定された温度範囲より低くかう第二 の樹脂をその性質を温度劣化させることなく流すのに最適で第一のクロスヘッド ダイの温度とは無関係な第二の流動温度に維持し、Ｅ．チャンネルに沿って下流 へ移動する樹脂の層を、第二の樹脂層中の樹脂の性質を劣化させるのに充分な熱 を第一の樹脂層から第二の樹脂層へ伝達することなくそれぞれの異なった流動温 度に維持し、 Ｆ．これらの層を押出ダイを通して流してパリソンを形成する 工程からなる方法。
14. （１４）第二のクロスヘッドダイ中の樹脂の温度を上昇させることなく第一のク ロスヘッドダイから熱を除去する工程を含んでいる、請求項１３に記載の方法。
15. （１５）隣接する開放エアスペース内の空気を加熱することによって第一のクロ スヘッドダイから熱を除去する工程を含んでいる、請求項１３に記載の方法。
16. （１６）クロスヘッドダイの間に位置し押出チャンネルを取り囲む開放環状エア スペース内の循環する空気を加熱する工程を含んでいる、請求項１３に記載の方 法。
17. （１７）クロスヘッドダイを少なくともおよそ２００°Ｆの差を有する温度に維 持する工程を含んでいる、請求項１３に記載の方法。
18. （１８）層を約１秒間チャンネル内に維持する工程を含んでいる、請求項１７に 記載の方法。
19. （１９）パリソンをブロー成形して物品を形成する工程を含んでいる、請求項１ ３に記載の方法。
20. （２０）パリソンから物品を形成する工程を含んでいる、請求項１３に記載の方 法。
21. （２１）請求項１９の方法によって製造された物品。
22. （２２）請求項２０の方法によって製造された物品。
23. （２３）多層プラスチックパリソンの製造に使用される中間製品であって、 複数個の、互いに重なり合いパリソン押出ダイに向かって層流として下流に流れ る劣化していない樹脂の連続で同心の環状層と、当該本体の軸を取り囲む劣化し ていない樹脂の複数個の離隔した連携な分配流とを有する細長い本体からなって おり、 各分配流は本体内のひとつの樹脂層の上流端に接合しその半径方向外方へ向かっ て伸びており、 これらの流れは樹脂をこれらの接合層へ向けて流し、各流れおよび接合層中の樹 脂は、隣接する層中の樹脂とは異なってその樹脂の性質に応じた流動温度を有し ており、ひとつの層中の樹脂の流動温度は、隣りの居中の樹脂の流動温度より、 もし当該高い流動温度にまで加熱されればこの隣りの居中の樹脂の性質が劣化し てしまうほど、充分に高い、前記中間製品。
24. （２４）本体が、該本体の内側から該本体の外側に向かって、構造樹脂から形成 された厚い内層、結合樹脂から形成された薄い層、バリヤー樹脂から形成された 薄い層、結合樹脂から形成された薄い層、および構造樹脂から形成された厚い外 層からなる５個の層を含んでいる、請求項２３に記載の中間製品。
25. （２５）本体の構造層の流動温度が内側の３個の層の温度よりおよそ２００°Ｆ 高い、請求項２４に記載の中間製品。
26. （２６）各々の流れがほぼ円錐の形状であり、接合層から上流へ伸びている、請 求項２５に記載の中間製品。
27. （２７）ひとつの樹脂層の流動温度が隣りの樹脂層の温度よりおよそ２００°Ｆ 高い、請求項２３に記載の中間製品。