JPWO2007125701A1

JPWO2007125701A1 - 複合溶融樹脂の供給方法とその供給装置

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Publication number: JPWO2007125701A1
Application number: JP2008513105A
Authority: JP
Inventors: 廣田　宗久; 宗久廣田; 渡辺　和伸; 和伸渡辺; 穣浅野; 丈太郎長尾
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2027-03-15
Also published as: EP2011618A4; KR20080113428A; EP2011618A1; US20090096129A1; WO2007125701A1; CA2649312A1; KR101343726B1; EP2011618B1; CN101432110B; CN101432110A; US8765038B2; JP4998464B2

Abstract

本発明は、容易に多種多層のプリフォームを形成することができる複合溶融樹脂を供給することを目的とする。本発明は、ノズル本体において最外側に環状流路を有するメイン層の形成溶融樹脂が流通し、最外側環状流路の内側にサブ層の形成溶融樹脂の外側流路が合流する外側排出口を設け、外側合流路の内側に環状に流れるシェル層の形成溶融樹脂とシェル層の内側を流れるコア層の形成溶融樹脂が合流する内側排出口を設け、外側排出口、内側排出口を、これらの順で溶融樹脂の流れ方向の下流側から上流側に向けて配置し、内側排出口を開閉する軸状開閉弁とサブ層形成溶融樹脂を間欠的に排出させるギアポンプとを設けている。

Description

本発明は、１層の溶融樹脂層とこの溶融樹脂層に包み込まれた少なくとも１層の内側溶融樹脂層とを含む複合溶融樹脂素材を形成するための複合溶融樹脂の供給方法と供給装置に関する。

中空成形を加えて飲料用容器に成形される前成形体（一般にプリフォームと称されている）或いは容器蓋、或いはカップなどの容器本体を形成するための合成樹脂素材が使用されている。当業者には周知の如く、外側溶融樹脂層とこの外側溶融樹脂層に包み込まれた少なくとも１層の内側溶融樹脂層とを含む複合溶融樹脂素材が使用されることが少なくない。通常、外側溶融樹脂としては機械的特性及び衛生性に優れた合成樹脂が選定され、内側溶融樹脂としてはガスバリヤー性に優れた合成樹脂が選定される。
ＷＯ２００４／０６５１０１には、プリフォームのメイン層を形成するメイン層形成溶融樹脂が流れる最外側流路と、最外側流路中に開口する外側排出口を有するプリフォームのサブ層を形成するサブ層形成溶融樹脂が流れる外側流路と、外側流路中に開口する内側排出口を有するコアを形成するコア形成溶融樹脂が流れる内側流路とを具備する複合溶融樹脂供給装置が開示されている。
内側排出口には、これを選択的に開閉させるための開閉手段と、サブ層形成溶融樹脂を間欠的に外側排出口に配設する間欠手段とが付設されている。溶融樹脂供給装置の開閉手段による内側排出口の開閉に応じて、内側流路から外側流路を介して最外側流路にコア層形成溶融樹脂が間欠的に流入される。このコア層形成溶融樹脂が、最外側流路の内側に流入される際に、サブ層形成溶融樹脂によって押圧変形されるようにしている。
日本国特公平６−４９３１８号公報には、プリフォームのメイン層を形成するメイン層形成溶融樹脂が流れる外側流路と、外側流路中に開口する内側排出口を有するプリフォームのシェル層を形成するシェル層形成溶融樹脂が流れる内側流路と、内側流路中に開口する最内側排出口を有するプリフォームのコア層を形成するコア形成溶融樹脂が流れる最内側流路とを具備する複合溶融樹脂形成装置が開示されている。
最内側排出口には、これを選択的に開閉させるための開閉手段が付設されており、開閉手段による最内側排出口の開閉に応じて、シェル層形成溶融樹脂がコア層形成溶融樹脂をシェル状に被覆するようにして、外側溶融樹脂内に供給される。
通常は、メイン層とサブ層は同じ材料を形成するため１層と考えることができ、ＷＯ２００４／０６５１０１の技術によって形成されたプリフォームは、メイン層−コア層−メイン層の３層構造のプリフォームが形成される（詳細は実施例参照）。機能性を持たせるコア層は、メイン層と材質が異なるので、２種３層構造のプリフォームの成形に限定されていた。
日本国特公平６−４９３１８号公報の技術によると、連続的に外側流路を流れるメイン層形成溶融樹脂の内側に、シェル層形成溶融樹脂がコア層形成溶融樹脂をシェル状に被覆されたまま供給されるので、メイン層−シェル層−コア層−シェル層−メイン層の５層構造が形成される。そして、メイン層、シェル層、コア層の材質を変えれば、３種５層構造のプリフォームの成形が可能である。このように、日本国特公平６−４９３１８号公報の技術は多種多層構造となるが、コア層及びシェル層が球形状であるので、多層圧縮成形品の層分布を制御するのが困難であり、またシェル層によるコア層の内包も困難である。
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、容易に多種多層のプリフォームを形成することができる複合溶融樹脂の供給方法及びその装置を提供することを目的とする。

本発明の複合溶融樹脂の供給方法は、上記目的を達成するために、複数の環状流路の最内側を流れるコア層形成溶融樹脂及び該コア層形成溶融樹脂の外側を流れるシェル層形成溶融樹脂の合流層の排出部を開閉することによって、コア層形成溶融樹脂がシェル層形成溶融樹脂によって内包されたシェル体を形成するステップと、前記シェル層形成溶融樹脂の外側を流れるサブ層形成溶融樹脂を間欠的に排出して、前記シェル体を前記サブ層形成溶融樹脂で押圧変形させるステップと、前記押圧変形されたシェル体を含む複合溶融樹脂をシェル体の単位ごとに切断して次工程に供給するステップとを備えている。
上記複合溶融樹脂の供給方法は、前記コア層形成溶融樹脂と前記シェル層形成溶融樹脂の前記合流層の排出部を弁体によって開閉することができる。
上記溶融樹脂の供給方法は、前記サブ層形成溶融樹脂の外側に設けた環状流路にメイン層形成溶融樹脂を連続的に流し、該メイン層形成溶融樹脂で前記複合溶融樹脂を含んださらなる複合溶融樹脂を前記シェル体の単位毎に切断することができる。
また、本発明の複合溶融樹脂の供給装置は、ノズル部において最外側環状流路を有するメイン層形成溶融樹脂が流通し、前記最外側環状流路の内側でサブ層の形成溶融樹脂が流れる外側環状流路が合流する外側排出口を設け、前記外側環状流路の内側に配設された内側環状流路が流れるシェル層の形成溶融樹脂と前記内側環状流路のさらに内側に配設された最内側環状流路を流れるコア層の形成溶融樹脂が合流する内側排出口を設け、前記外側排出口、前記内側排出口を、これらの順で溶融樹脂の流れ方向の下流側から上流側に向けて配置し、前記メイン層を連続的流出させる供給手段と、前記内側排出口を開閉する開閉手段と、前記サブ層形成溶融樹脂を間欠的に排出させる間欠排出手段とを設けてなり、前記コア層形成溶融樹脂と前記シェル層形成溶融樹脂が前記開閉手段に応じて、前記シェル層形成溶融樹脂が前記コア層形成溶融樹脂を内包するシェル体を形成し、該シェル体が前記外側排出口を通過した後に、前記サブ層形成溶融樹脂がシェル体を押圧変形させている。
上記複合溶融樹脂の供給装置は、前記シェル層形成溶融樹脂が流れる内側環状流路を、前記コア層形成溶融樹脂が流れる最内側環状流路を合流させた内側合流路を形成し、これらの溶融樹脂の合流層を形成した後に該合流層を前記外側排出口に流通させることができる。
上記複合溶融樹脂の供給装置は、前記開閉手段が、前記環状流路の軸心部に軸方向に進退移動可能に配置され、先端部に前記内側排出口を閉塞する弁を形成する弁体とすることができる。
上記複合溶融樹脂の供給装置は、前記シェル体をさらに内包するシェル層形成溶融樹脂の流路を前記内側流路と前記外側流路との間に１以上配設するとともに、該１以上のシェル層形成溶融樹脂の排出口を前記外側排出口と内側排出口との間に配設した。

図１は、本発明の第１の実施形態における複合溶融樹脂の供給装置に備えられているノズル本体の断面図である。
図２は、図１のノズル本体におけるノズル先端部の拡大断面図である（なお、ノズルのブロック側のハッチを省略し溶融樹脂にハッチを表示している、以下図３、図７及び図８も同様である）。
図３は、溶融樹脂のノズル本体におけるシェル体を形成する工程を示し、Ａは溶融樹脂が雨垂れ状に最外側流路の排出口から押し出された状態（さらに、ノズル先端部から排出されて切断される状態も示す）の断面図、Ｂは雨垂れ状のシェル体が内側合流路から切り離されている状態の断面図、Ｃはシェル体が押圧されて平坦に変形されている状態の断面図である。
図４は、本第１の実施形態で形成される溶融樹脂の圧縮成形後の各種プリフォームの形態の断面図と、各種プリフォームの周壁部の拡大断面図である。
図５は、図４の各種プリフォームから形成されるブロー成形後の各種容器の形態の断面図と、各種容器の周壁部の拡大断面図である。
図６は、本発明の第２の実施形態における複合溶融樹脂の供給装置に備えられているノズル本体の断面図である。
図７は、図６のノズル本体におけるノズル先端部の拡大断面図である。
図８は、溶融樹脂のノズル本体におけるシェル体を形成する工程を示し、Ａは溶融樹脂が雨垂れ状に最外側流路の排出口から押し出された状態（さらに、ノズル先端部から排出されて切断される状態も示す）の断面図、Ｂは雨垂れ状のシェル体が内側合流路から切り離されている状態の断面図、Ｃはシェル体が押圧されて平坦に変形されている状態の断面図である。

以下、本発明の実施の形態の複合溶融樹脂の供給方法及びその供給装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係わる複合溶融樹脂の供給装置のノズル本体を示している。
ノズル本体１は、複数の筒状ブロックから構成され、最外側の外側ブロック２と最内側の内側ブロック６とこれらのブロック２及び６の間に外側から内側へ順に配設される中間ブロック３〜５とから構成されている。中間ブロック３〜５及び内側ブロック６は、各々の外側に位置するブロックの内周部に嵌合するようにして配設されている。ブロック３〜６の上部には蓋状の上部ブロック７が嵌合するように組み付けられている。
内側ブロック６の内部には上下方向に延びる中空部１６が形成され、中空部１６には軸状の開閉弁９が軸方向に摺動可能に配設されている。内側ブロッ６の上部には、摺動弁９を上下方向へ摺動可能に軸支する軸受け８が配設されている。
外側ブロック２の内周面と中間ブロック３の内周面の間には最外側流路１１が形成され、最外側流路１１には、メイン層溶融樹脂が圧送されるメイン層供給口１８が設けられている。中間ブロック３及び４の間には外側流路１２が形成され、外側流路１２にはサブ層溶融樹脂が圧送されるサブ層供給口１９が設けられている。中間ブロック４及び５の間には内側流路１３が形成され、内側流路１３にはシェル層溶融樹脂が圧送されるシェル層供給口２０が設けられている。中間ブロック５と内側ブロック６との間には最内側流路１４が形成され、最内側流路１４にはコア層溶融樹脂が圧送されるコア層供給口２１が設けられている。
図２に示すように、最外側流路１１は、横断面形状が環状である導入部１１ａと横断面形状が円形である排出部１１ｂとを含んでいる。導入部１１ａの下流部は下流に向かって漸次半径方向内方に傾斜して延びており、導入部１１ａの下流端は排出部１１ｂの上流端周縁部に接続されている。排出部１１ｂの下流端にはノズル排出口１１ｃが形成されている。外側流路１２も、横断面形状が環状である導入部１２ａと横断面形状が円形である排出部１２ｂとを含んでいる。導入部１２ａの下流部は下流に向かって漸次半径方向内方に傾斜して延びており、導入部１２ａの下流端は排出部１２ｂの上流端周縁部に接続されている。
排出部１２ｂは比較的短く、その下流端には外側排出口１２ｃが形成されており、かかる外側排出口１２ｃは上記最外側流路１１の排出部１１ｂにおける上流端中央部に開口されている。
内側流路１３は横断面形状が環状であり、そのさらに内側を流れる最内側流路１４もまた、横断面形状が環状である。これらの流路１３，１４は、下流側で合流する内側合流路１５を形成する。この内側合流路１５は、横断面形状が環状である導入部１５ａと横断面形状が円形である排出部１５ｂとを含んでいる。導入部１５ａの下流部は下流に向かって半径方向内方に傾斜して延びており、導入部１５ａの下流端は排出部１５ｂに接続されている。排出部１５ｂは比較的短く、その下流端には内側排出口１５ｃが形成されており、かかる排出口１５ｃは上記外側流路１２の排出部１２ｂにおける上流端に開口されている。
図２に示すように、最外側流路１１のメイン層供給口１８（図１参照）は、最外側溶融樹脂供給手段２６と接続されている。最外側溶融樹脂供給手段２６は、押出機２７とその下流に接続されたギアポンプ２８とを含んでおり、押出機２７から押し出された溶融状態の最外側溶融樹脂Ａがギアポンプ２８を介して最外側流路１１に供給される。外側流路１２のサブ層供給口１９（図１参照）は、外側溶融樹脂供給手段２９に接続されている。
外側溶融樹脂供給手段２９は、押出機３０とその下流に接続されたギアポンプ３１とを含んでおり、押出機３０から押し出された溶融状態の外側溶融樹脂Ｂがギアポンプ３１を介して外側流路１２に供給される。
最外側溶融樹脂Ａと外側溶融樹脂Ｂとは同一のものでよく、例えばポリエステルの場合には、特にポリエチレンテレフタレートが好都合である。
内側流路１３のシェル層供給口２０（図１参照）は、内側溶融樹脂供給手段３２に接続されている。内側溶融樹脂供給手段３２は、押出機３３とその下流に接続されたギアポンプ３４とを含んでおり、押出機３３から押し出された溶融状態の内側溶融樹脂Ｃがギアポンプ３４を介して内側流路１３に供給される。
最内側流路１４のコア層供給口２１（図１参照）は、最内側溶融樹脂供給手段３５に接続されている。最内側溶融樹脂供給手段３５は、押出機３６とその下流に接続されたギアポンプ３７とを含んでおり、押出機３６から押し出された溶融状態の最内側溶融樹脂Ｄがギアポンプ３８を介して最内側流路１４に供給される。
本発明に従って構成された装置においては、図１に示すように、上記内側合流路１５の下流端に配設されている内側排出口１５ｃを選択的に開閉せしめるための開閉手段が配設されている。開閉手段は軸状開閉弁９を含んでいる。軸状開閉弁９は内側合流路１５の排出部１５ｂの内径と実質上同一の外径を有し、その先端部は円錐形状に形成されている。図示しないカム機構あるいは流体圧シリンダ機構などから構成することができ、軸状開閉弁９がその軸方向に前進移動することによって、内側排出口１５ｃを閉じ状態とし、後退移動することによって内側排出口１５ｃを開状態に選択的に位置させることができる。軸状開閉弁９が開位置に位置せしめられると、内側合流路１５の下流端に配設されている内側排出口１５ｃが開かれて、内側合流路１５が外側流路１２に連通せしめられる。軸状開閉弁９が閉位置に位置せしめられると、内側合流路１５の下流端に配設されている内側排出口１５ｃが閉じられ、内側合流路１５が外側流路１２から遮断される。
図２に示すように、このような複合溶融樹脂供給装置は、最外側溶融樹脂供給手段２６は好適には連続的に作動されて（押出機２７が連続的に作動されると共にギアポンプ２８も連続的に作動される。）最外側流路１１に最外側溶融樹脂Ａを連続的に供給する。内側溶融樹脂供給手段３２及び最内側溶融樹脂供給手段３５も連続的に作動される（押出機３３，３６が連続的に作動されると共にギアポンプ３４，３７も連続的に作動される）のが好ましい。ただし、内側合流路１５に付設されている軸状開閉弁９は開位置と閉位置とに交互に位置させる必要がある。
内側流路１３を流れる内側溶融樹脂Ｃ及び最内側流路１４を流れる最内側溶融樹脂Ｄは、内側合流路１５で合流し、環状流路の外側を流れる内側溶融樹脂Ｃが内側を流れる最内側樹脂Ｄの周囲を環状に包みこむ環状２層流形態で内側合流路１５を流れる。
軸状開閉弁９が開位置にある時には、内側合流路１５に供給された内側及び最内側溶融樹脂Ｃ，Ｄは、外側流路１２の排出部１２ｂを介して最外側流路１１の排出部１１ｂに流入される。軸状開閉弁９が閉位置にある時には、内側合流路１５の内側排出口１５ｃが閉じられ、内側及び最内側溶融樹脂Ｃ，Ｄが外側流路１２の排出部１２ｂに流入することはない。
一方、外側溶融樹脂供給手段２９は、軸状開閉弁９の開閉に応じて間欠的に作動される（押出機３０は連続的に作動されるがギアポンプ３１は間欠的に作動される）必要がある。好ましくは、軸状開閉弁９が閉位置にあって内側排出口１５ｃが閉じられると同時或いはその前に作動開始され、軸状開閉弁９が開位置にあって内側排出口１５ｃが開かれると同時或いはその前に作動させる。軸状開閉弁９が閉位置にあって内側排出口１５ｃが閉じられている時間間隔は、軸状開閉弁９が開位置に位置されて内側排出口１５ｃが開かれている時間間隔の１乃至４倍程度であるのが好都合である。
具体的には、図３のＣに示すように、軸状開閉弁９が排出口１５ｃを閉じ状態にした後、図３のＡに示すように、軸状開閉弁９が上方へ後退移動して開弁する。この状態では、内側溶融樹脂Ｃが最内側溶融樹脂Ｄの外層にあり、導入部１５ａの下流側が半径方向内方に下側へ傾斜して延びる。軸状開閉弁９の先端部が円錐形状であるので、図３のＡに示すように、内側溶融樹脂Ｃが最内側溶融樹脂Ｄの底へ回り込んで、最内側溶融樹脂Ｄを内包するように形成される。一方、外側溶融樹脂Ｂは、間欠状態にあり、内側溶融樹脂Ｃに覆われた最外側溶融樹脂Ｄが雨垂れ形状になって、最内側溶融樹脂を内包するようなシェル体Ｘに形成される。その後、内側合流路１５から外側流路１２の排出部１２ｂを介して最外側流路１１の排出部１１ｂ内に流入される。そして、この雨垂れ形状のシェル体Ｘは、間欠状態になる前に供給された外側溶融樹脂Ｂの上に供給される。
図３のＢに示すように、軸状開閉弁９が下方へ前進移動して、内側排出口１５ｃを閉じ状態とすると同時又はこれよりも早く、外側流路１２の外側溶融樹脂Ｂを間欠状態から供給状態とする。すると、外側溶融樹脂Ｂが雨垂れ形状のシェル体Ｘを押圧しながら排出部１２ｂに流入し、図３のＣに示すように、雨垂れ形状のシェル体Ｘが横方向に広がって平坦形状になる。排出部１２ｂの開口付近では、下側中央に突出したほぼ三日月形状になる。上述したように、最外側流路１１の最外側溶融樹脂Ａは排出部１１ｂの周縁部に、連続的に排出されており、外側溶融樹脂Ｂ及びシェル体Ｘは最外側溶融樹脂Ａ内に流入される。
このような作業を１サイクルにして何度も繰り返し、１サイクル毎に溶融樹脂は、シェル体Ｘが排出部１１ｂの開口の手前まで供給されると、前回形成された図示しない切断手段によって切断される。溶融樹脂は、搬送手段を介して次工程の圧縮成形機に供給される。
圧縮成形機では、溶融樹脂が圧縮されてプリフォームが形成されると、図４の矢視Ａの円内に示すように、プリフォーム周壁の内側から外側方向へ、メイン層／サブ層５０、シェル層５１、コア層５２、シェル層５１、サブ層／メイン層５０が重ねられたプリフォームを形成するための多層合成樹脂が形成される。最外側溶融樹脂Ａと外側溶融樹脂Ｂを同一の溶融樹脂を用い、また、内側樹脂Ｃと外側樹脂Ｄを異なる機能性樹脂とすれば、プリフォームが３種５層のプリフォームが形成される。
このように、本実施の形態では、シェル樹脂層によって内包されたコア樹脂を、圧縮成形するために適正な形状に変形させ、多層溶融樹脂塊を圧縮成形することにより、５層以上の層を形成する多層成形品を得ることができるようになった。
ガスバリヤー層や接着層などの機能性樹脂は、比較的、価格が高価であり、薄くても充分に機能を有するので、厚さを薄くすることが望まれている。よって、本実施形態のように、シェル樹脂層によって、コア層を内包することによって、各中間層（各シェル層、コア層などの機能性樹脂）の厚さを薄肉に形成することができるようになった。
また、図２に示すように、ノズル排出口１１ｃ、外側排出口１２ｃ、内側排出口１５ｃを下流側から上流側へ、順に、並べたので、１カ所に排出口が集中することなく、ノズル本体１の中央排出口の構成を複雑化することなく、多層化が可能になる。
こうした、プリフォームは、図４に示すように、ボトル４５、ジャー４６、カップ４７、キャップ４８などの一次成形品として使用し、プリフォームをブロー成形することによって、図５に示すボトル本体４５ａ、ジャー本体４６ａ、カップ本体４７ａなどの二次成形品が形成される。これらの容器の周壁は、図５の矢視Ｂの円内に示すように、容器周壁の内側から外側方向へ、メイン層／サブ層５０ａ、シェル層５１ａ、コア層５２ａ、シェル層５１ａ、サブ層／メイン層５０ａが重ねられて形成されている。
なお、本実施形態で最外側を流れる最外側溶融樹脂（メイン層）Ａについては、溶融樹脂Ｂ〜Ｄの材質（粘度）や分量（流量）によっては使用しなくてもよい場合がある。その場合は、メイン層を省略することによって、サブ層５０ａ、シェル層５１ａ、コア層５２ａ、シェル層５１ａ、サブ層５０ａが重ねられた二次成形品が形成される。
次に、本発明の複合溶融樹脂の供給方法及びその供給装置の第２の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態と同じ部分については、同一の符号をつけて説明し、その詳細な説明を省略する。
上記第１の実施形態では、３種５層のプリフォームを形成したが、本実施形態では、５種９層のプリフォームを形成する方法である。
図６に示すように、外側流路１２と内側流路１３との間には、外側に配設される外中間流路４１と内側に配設される内中間流路４２が形成されている。これらの中間流路４１，４２は、その下流側の中間合流路４３で合流し、図７に示すように外側を流れる内中間側溶融樹脂Ｅが内側を流れる外中間側溶融樹脂Ｆの周囲を、環状に包みこむ環状２層流形態で中間合流路４３を流れる。
この中間合流路４３は、横断面形状が環状である導入部４３ａと横断面形状が円形である排出部４３ｂとを含んでいる。導入部４３ａの下流部は下流に向かって半径方向内方に傾斜して延びており、導入部４３ａの下流端は排出部４３ｂに接続されている。排出部４３ｂは比較的短く、その下流端には内側排出口４３ｃが形成されており、かかる排出口４３ｃは、上記外側流路１２の排出部１２ｂにおける上流端に開口されている。
なお、これらの外中間流路４１と内中間流路４２の上流側には、図示しない中間側溶融樹脂供給手段が設けられ、押出機及びギアポンプ（図２参照）が配設されている。
このような構成により、図８のＣに示すように、軸状開閉弁９が排出部１５ｃ，４３ｃを閉じ状態にした後、図８のＡに示すように、軸状開閉弁９が上方へ後退移動して開弁する。この状態では、内側溶融樹脂Ｃが最内側溶融樹脂Ｄの外層にあり、導入部１５ａ，４３ａの下流側が半径方向内方に下側へ傾斜して延びる。さらに、軸状開閉弁９の先端部は円錐形状であるので、図８のＡに示すように、最先に開弁する中間合流路４３の外層となる外中側溶融樹脂Ｅが内中側溶融樹脂Ｆの底へ回り込む。次いで、これらの溶融樹脂Ｅ，Ｆが内側溶融樹脂Ｃとともに最内側溶融樹脂Ｄの底へ回り込んで、最内側溶融樹脂Ｄを３層で内包するように形成される。一方、外側溶融樹脂Ｂは、間欠状態にあり、溶融樹脂Ｃ，Ｅ，Ｆと、こられに覆われた最内側溶融樹脂Ｄが雨垂れ形状に形成され、内側合流路１５から外側流路１２の排出部１２ｂを介して最外側流路１１の排出部１１ｂ内に流入される。そして、この雨垂れ形状の溶融樹脂Ｃ〜Ｆからなるシェル体Ｘは、間欠状態になる前に供給された外側溶融樹脂Ｂの上に供給される。
図８のＢに示すように、軸状開閉弁９が下方へ前進移動して、排出部１５ｂを閉じ状態とするとともに、外側流路１２の外側溶融樹脂Ｂを間欠状態から供給状態とする。すると、外側溶融樹脂Ｂがシェル体Ｘを押圧しながら排出部１１ｂに流入し、図８のＣに示すように、雨垂れ形状のシェル体Ｘが徐々に横方向に広がって平坦形状になり、排出部１１ｂの開口付近では、ほぼ三日月形状に下側が突出した形状になる。上述したように、最外側流路１１の最外側溶融樹脂Ａは排出部１１ｂの外周部に、連続的に排出されており、外側溶融樹脂Ｂ及びシェル体Ｘは最外側溶融樹脂Ａ内に流入される。
このような作業を１サイクルにして何度も繰り返し、１サイクル毎に溶融樹脂は、シェル体Ｘが排出部１５ｂの開口の手前まで供給されると、前回形成された図示しない切断手段によって切断される。
こうして、プリフォーム周壁の内側から外側方向へ、内メイン層、内サブ層、内第１シェル層、内第２シェル層、コア層、外第２外シェル層、外第１シェル層、外サブ層、外メイン層が重ねられたプリフォームを形成するための溶融樹脂が形成される。最外側溶融樹脂Ａと外側溶融樹脂Ｂを同一の溶融樹脂を用い、また、内側樹脂Ｃ、外側樹脂Ｄ、中間樹脂Ｅ，Ｆを各々異なる機能性樹脂とすれば、プリフォームが５種９層のプリフォームが形成される。
シェル樹脂層によって、コア層を内包することによって、各中間層（各シェル層、コア層）の厚さを薄肉に形成することができるようになった。
ここまで記述したように、本発明を利用すれば、３種の材料を使用する場合には５層の成形品、５種の材料を使用する場合には９層の成形品を得ることができ、材料種類の数をｎとすると、層数は２ｎ−１と表せることがわかる。従って、コア流路またはシェル流路の数をさらに分割し、６種、７種・・・とすれば、層数が１１層、１３層・・・の成形品を得ることができる。このように、より多くの材料を一度に用いることで、異なった性質の材料を一度に組み合わせることができ、様々な性能を併せ持った高性能な成形品を得ることが可能となる。
なお、本実施形態においても、最外側を流れる最外側溶融樹脂（メイン層）Ａについては、溶融樹脂Ｂ〜Ｆの材質（粘度）や分量（流量）によっては使用しなくてもよい場合があることは上記第１の実施形態と同じである。
本発明の複合溶融樹脂の供給装置は、ノズル部において最外側環状流路を有するメイン層形成溶融樹脂が流通し、前記最外側環状流路の内側でサブ層の形成溶融樹脂が流れる外側環状流路が合流する外側排出口を設け、前記外側環状流路の内側に配設された内側環状流路が流れるシェル層の形成溶融樹脂と前記内側環状流路のさらに内側に配設された最内側環状流路を流れるコア層の形成溶融樹脂が合流する内側排出口を設け、前記外側排出口、前記内側排出口を、これらの順で溶融樹脂の流れ方向の下流側から上流側に向けて配置し、前記メイン層を連続的流出させる供給手段と、前記内側排出口を開閉する開閉手段と、前記サブ層形成溶融樹脂を間欠的に排出させる間欠排出手段とを設けてなり、前記コア層形成溶融樹脂と前記シェル層形成溶融樹脂が前記開閉手段に応じて、前記シェル層形成溶融樹脂が前記コア層形成溶融樹脂を内包するシェル体を形成し、該シェル体が前記外側排出口を通過した後に、前記サブ層形成溶融樹脂がシェル体を押圧変形させているので、プリフォーム周壁のメイン層及びサブ層で形成される樹脂層間に、シェル層、コア層、シェル層が重ねられたプリフォームを形成することができ、多種多層（３種５層）のプリフォームを形成することができる。また、外側排出口、内側排出口を、これらの順で溶融樹脂の流れ方向の下流側から上流側に向けて配置したので、ノズル部の中央部の１カ所に排出口が集中することなく、ノズル部の中央排出口の構成を複雑化することなく、多層化が可能になる。
上記複合溶融樹脂の供給装置は、前記シェル層形成溶融樹脂が流れる内側環状流路を、前記コア層形成溶融樹脂が流れる最内側環状流路を合流させた内側合流路を形成し、これらの溶融樹脂の合流層を形成した後に該合流層を前記外側排出口に流通させるので、シェル層とコア層の２層の合流層を形成することができる。
上記複合溶融樹脂の供給装置は、前記開閉手段が、前記環状流路の軸心部に軸方向に進退移動可能に配置され、先端部に前記内側排出口を閉塞する弁を形成する弁体としたので、弁の開閉によって、効果的にシェル体を形成することができ、前記間欠排出手段の間欠作動によって効果的にシェル体を押圧変形させることができる。
上記複合溶融樹脂の供給装置は、前記シェル体をさらに内包するシェル層形成溶融樹脂の流路を前記内側流路と前記外側流路との間に１以上配設するとともに、該１以上のシェル層形成溶融樹脂の排出口を前記外側排出口と内側排出口との間に配設したので、プリフォーム周壁のメイン層及びサブ層で形成される樹脂層間に、例えば、１つのシェル層形成溶融樹脂の流路を追加した場合は、第２のシェル層、シェル層、コア層、シェル層、第２のシェル層が重ねられた４種７層のプリフォームを形成することができ、さらに、シェル層形成溶融樹脂の流路を増やした場合は、それ以上の多種多層（材料種類の数をｎとすると、層数は２ｎ−１となる）のプリフォームを形成することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
上記ノズル本体１の各流路（最外側流路１１、外側流路１２、内側流路１３、最内側流路１４、内側合流路１５、外中間流路４１、内中間流路４２、中間合流路４３）の形状については、直線形状であってもよく、また曲線形状を含めてもよい。流路の幅（ブロック間の間隔）は、一定幅であってもよく、流路の中間に段差を形成した幅広部を設けてもよい。また、流路は溶融樹脂の排出口部のみ環状流路に形成してその上流側は、スパイラル状に形成してもよい。
最外側溶融樹脂供給手段２６は連続的に作動せしめられて溶融樹脂を連続的に供給するので、所望ならばギアポンプ２８を省略することもできる。ただし、連続的に供給される溶融樹脂の流動を均一且つ円滑にさせるためには、ギアポンプ２８を配設するのが望ましい。
なお、ギアポンプ２８，３１，３４，３７で行う間欠排出手段については、ギアポンプの他に、複数のプランジャーを交互に用いる方法、バルブピンやロータリバルブを開閉させる方法など、材料の種類、成形品の重量（押出重量）、成形速度に応じて適宜の方法を選択し、好適にシェル体を押圧変形させることができる。

Claims

複数の環状流路の最内側を流れるコア層形成溶融樹脂及び該コア層形成溶融樹脂の外側を流れるシェル層形成溶融樹脂の合流層の排出部を開閉することによって、コア層形成溶融樹脂がシェル層形成溶融樹脂によって内包されたシェル体を形成するステップと、
前記シェル層形成溶融樹脂の外側を流れるサブ層形成溶融樹脂を間欠的に排出して、前記シェル体を前記サブ層形成溶融樹脂で押圧変形させるステップと、
前記押圧変形されたシェル体を含む複合溶融樹脂をシェル体の単位ごとに切断して次工程に供給するステップとを備えた複合溶融樹脂の供給方法。
前記コア層形成溶融樹脂と前記シェル層形成溶融樹脂の前記合流層の排出部を弁体によって開閉するようにした請求項１に記載の複合溶融樹脂の供給方法。
前記サブ層形成溶融樹脂の外側に設けた環状流路にメイン層形成溶融樹脂を連続的に流し、該メイン層形成溶融樹脂で前記複合溶融樹脂を含んださらなる複合溶融樹脂を前記シェル体の単位毎に切断するようにした請求項１又は２に記載の複合溶融樹脂の供給方法。
ノズル部において最外側環状流路を有するメイン層形成溶融樹脂が流通し、前記最外側環状流路の内側でサブ層の形成溶融樹脂が流れる外側環状流路が合流する外側排出口を設け、
前記外側環状流路の内側に配設された内側環状流路が流れるシェル層の形成溶融樹脂と前記内側環状流路のさらに内側に配設された最内側環状流路を流れるコア層の形成溶融樹脂が合流する内側排出口を設け、
前記外側排出口、前記内側排出口を、これらの順で溶融樹脂の流れ方向の下流側から上流側に向けて配置し、
前記メイン層を連続的流出させる供給手段と、前記内側排出口を開閉する開閉手段と、前記サブ層形成溶融樹脂を間欠的に排出させる間欠排出手段とを設けてなり、
前記コア層形成溶融樹脂と前記シェル層形成溶融樹脂が前記開閉手段に応じて、前記シェル層形成溶融樹脂が前記コア層形成溶融樹脂を内包するシェル体を形成し、該シェル体が前記外側排出口を通過した後に、前記サブ層形成溶融樹脂がシェル体を押圧変形させてなる複合溶融樹脂の供給装置。
前記シェル層形成溶融樹脂が流れる内側環状流路を、前記コア層形成溶融樹脂が流れる最内側環状流路を合流させた内側合流路を形成し、これらの溶融樹脂の合流層を形成した後に該合流層を前記外側排出口に流通させるようにした請求項４に記載の複合溶融樹脂の供給装置。
前記開閉手段が、前記環状流路の軸心部に軸方向に進退移動可能に配置され、先端部に前記内側排出口を閉塞する弁を形成する弁体である請求項４又は５に記載の複合溶融樹脂の供給装置。
前記シェル体をさらに内包するシェル層形成溶融樹脂の流路を前記内側流路と前記外側流路との間に１以上配設するとともに、該１以上のシェル層形成溶融樹脂の排出口を前記外側排出口と内側排出口との間に配設したことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の複合溶融樹脂の供給装置。