JPH01267023A - 改良された同時押出吹み成形法 - Google Patents

改良された同時押出吹み成形法

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JPH01267023A
JPH01267023A JP63319686A JP31968688A JPH01267023A JP H01267023 A JPH01267023 A JP H01267023A JP 63319686 A JP63319686 A JP 63319686A JP 31968688 A JP31968688 A JP 31968688A JP H01267023 A JPH01267023 A JP H01267023A
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JP
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parison
polymer
multilayer
layers
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JP63319686A
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English (en)
Inventor
William L Strum
ウイリアム・リー・ストラム
Alvin S Topolski
アルビン・スタンレイ・トポルスキ
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
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    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/0005—Direct recuperation and re-use of scrap material during moulding operation, i.e. feed-back of used material
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

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】 本発明は多層成形品、例えば管またはパリソン（ｐａｒ
ｉｓｏｎ　、管状予備成形品）、或いは他の予備成形品
をつくり、次いでこれを吹込み成形して瓶または他の製
品にする改善された方法に関する。
プラスチックスの瓶または他の容器は種々の製品、例え
Ｉ：ｌ飲料、家庭用調理製品及び自動車のオイルの包装
に広範に使用されている。或る用途においては、このよ
うな瓶は数多くの厳密な条件を満たさなければならない
。これらの条件の中には十分な剛性及び強度をもぢ、容
器の中に多量の酸素か侵入したり、容器からその中に含
まれる液が多量に蒸発したり漏れ出したりするのを防ぐ
のに十分な障壁性をもっていなけれはならず、また食品
と接触するような用途においては最も内側の層に毒性成
分または汚染物質か存在しないような許容できる化学組
成をもっていなけれはならない。
このような要求が存在するため、瓶のような市販のプラ
スヂックス容器はしはしば各層が所望の性質を与えるよ
うに設計された多くの壁面をもつかなり複雑な製品であ
ることが多い。即ち強度及Ｕ／又は剛性を賦与する少な
くども一つのプラスヂックス材料の層が存在し、当業界
においては一般にこれを構造重合体層ど言う。この層は
例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネー
Ｉ・、ポリ　（エグレンデレフタレ−１・）、ポリアミ
ド、ボリスヂレンまたはポリ塩化ビニルであることかで
きる。これは通常量も内側または最も外側、或いは両方
の層に使用される□。障壁材料は通常中間層の一つであ
り、普通は接着層により隣接した層に積層化されている
。障壁層はしばしはポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、
またはエチレン／ビニルアルコール共重合体である。接
着層は例えば１グ用／ン／酢酸ヒニル共重合体、エヂレ
ン／酢酸ヒニル及び他の共重合体を含む低密度または高
密度のポリエチレン組成物、またはマレイン酸無水物成
分を含むポリプロピレン組成物であることができる。こ
れらの層の少なくとも一つけしばしは全部再生重合体ま
たは新［７くつくった構造樹脂との配合物からつくられ
る。再生重合体は吹込み成形工程においてパリソンの縁
を切取って（１〜リミングして）回収されたものである
。これによって廃棄物を減らし製造原価を低下させる助
けになる。
しかしこの再生材料を使用する場合、この中には安価な
構造重合体と高価な障壁樹脂、及び接着剤樹脂の両方が
含まれるので、原価を低下させる問題を最も効率的に解
決することにはならない。瓶または他の容器のような吹
込み成形品がつくられる個々の部分を分離する材料か可
能な限り安価な構造重合体だけから成り、パリソンのト
リミングの際障壁用の樹脂または接合用の樹脂が実質的
に除去されないようにパリソンの組成を調節することが
望ましいであろう。
軸方向に沿って異った物理的または化学的特性をもった
管をつくる押出装置はバーリス（Ｂｕｒｌｉｓ）の米国
特許第３，７２４．９８５号に記載されている。この装
置は異った熔融プラスチックス材料を供給する２個以上
の装置から成り、管の第１の部分をつくるダイスに一つ
の装置で材料が供給されている時には、他の装置（Ｊ材
料を供給しないかまたは貯蔵器へ材料を排出するように
コントロールされ、個々のオン・オフ・リイクルは調節
バルブによって調節される。このようにして押出装置か
ら予め抜取られた材料か各装置により時々ダイスの中に
再注入される。
公開特許明細書第５３／　１２０７７３号には異った色
の層をもつ製品の押出しに特に適した多層成形法か記載
されている。この場合種々の樹脂を多層押出成形ヘッド
に導入してこれを同時にまたは間欠的に押出し、各樹脂
流はバルブによって別々に調節される。
本発明によれは、第１の通路に沿って流れる熔融した重
合体か或る下手の点において第２の通路に沿って流れる
熔融した重合体に出会って第２の通路のド手に、おいて
２つの異った同軸の層をつくり、３つ以上の同軸の層が
必要な時には、一個またはそれ以上の通路か第２の通路
の後方下手に配置されており、熔融した重合体は各々の
後方にある通路を流れ同軸の層の流れとなって前に出会
った通路から出てゆき、このようにして３つ以上の同軸
の層がつくられるように配置された少なくとも第１及び
第２の対応する通路と個別的に連絡している少なくとも
２つの重合体大口ポートを有する多層同時押出ヘットに
少なくとも２つの供給源、例えば押出機から重合体を供
給し、最後の層状の重合体の塊りは該同時押出ヘッドの
出口部分に取り付（プられたダイスの開口部を通って押
出されてパリソンがつくられ、パリソンを吹込み成形す
るのに使用する開き得る型をダイスの開口部を越えて配
置し、パリソンが押出ヘッドから最も遠いダイスの端を
越えて延びるまで同軸層の押出しを続け、該型を閉じパ
リソンの両端を密封し、パリソンの中に空気を吹込んで
型の中で多層成形品をつくり、多層成形品を冷却し、型
を開いて生した製品を取り出し、型のギャヒティを越え
て延びたパリソンの部分を除去し、除去されたパリソン
の部分を再加工し多層同時押出ヘッドに再導入する多層
成形品の同時押出、吹込み成形法において、多層プラス
チック材料の流れを周期的に中断し、余分な熔融したプ
ラスチック材料が後で成形品がら除去され再処理されて
再使用するパリソンの部分をつくるような時間間隔でこ
の余分の材料をダイスに迅速に再注入する改良法が提供
される。
添イ・」図面を参照ずれは、第１図には適当な多層同時
押出ヘット１００の断面図か示されている。この特定の
同時押出ヘットは５層のパリソンをつくることかできる
が、この数は本発明を限定するものではなく、本発明は
任意の簡単な押出可能な多層構造物に適用できる。テー
パーのついた環状の開口部をもったダイス１１は押出ヘ
ッド］００の出口端に固定されている。このダイスの開
口部どは異った傾斜をもつテーパーのついた端部分を有
する調節可能なピン１２か押出ヘッド１００及びダイス
１１の内部に軸方向に取り付けられている。このピン１
２を軸方向に移動させることにより、ダイス開口部の幅
を、従って押出物の壁厚を調節することができる３、第
１の熔融した樹脂を通路１に導入し、同軸の通路ＩＡに
沿って流れる他の熔融した樹脂に出会うまでこの通路の
中を流下させる。この点以後は両方の重合体層は部材２
と３の間で同軸をなして通路１を流れ、この流れは部材
３と５の間につくられた通路４の中を流れる熔融した樹
脂に出会うまで続く。得られた３層の同軸をなす重合体
の塊りは部材５と２の間につくられた通路６の中を流れ
、この流れは部材８と５の間につくられた通路７かも出
てくるさらに他の熔融樹脂に出会うまで続く。このよう
にして重合体の塊りが通路を流下してゆくにつれて４層
の樹脂熔融物が部材８と２の間につくられる。材料が部
材８とＩＯとの間につくられた通路９から流出する重合
体熔融物に出会うと、第５の熔融重合体層か伺加される
。この５層の重合体熔融物はピン１２に突当って部材２
の終端の所まで部材２とダイス１１の間を流れる。熔融
した５層の材料はダイス１１及びピン１２の間で流出し
、押出されてパリソンとして知られる管１３になる。
典型的な５層構造物においては、外側及び内側の層は構
造重合体からつくられ、中央（芯）の層は障壁層からつ
くられ、芯の層の両側にある中間層は接着性樹脂からつ
くられる。
＝８− 通常の吹込み成形法においては、所望の製品に対する半
分になった開放可能な型の間においてパリソンを必ずし
も必要なことではないが通常は下方へ進行さ七、パリソ
ンか型の遠い方の端を越えて十分に遠くに離れるまでこ
れを続ける。パリソンの周囲て型を迅速に閉じ、パリソ
ンを切断機によって切断する。通常パリソンの底部は製
品の大きさに依存して製品の端から約２．５〜５ｃｍ延
び出している。このようにして型を閉しる時余分な材料
が絞り出されて底の密閉部、即ち切断する部分をつくる
際に、適当な背圧か生しることができる。
次に型を吹込み位置に動かし、ここで吹込みピンをパリ
ソンの頂部開口端に入れ、頂部開口部を密封する。
他の具体化例においては、吹込み工程はパリソンの頂部
及び底部の端を密封する型の中で行われる。次に吹込み
釧を指定された部分に刺し込むことによりパリソンの中
に挿入する。吹込み工程後針を抜き取り、釦かあった部
分に生した空洞部分を取り出し、これを繰返す。
第２図は本発明方法の押出工程を示す模式区であり、１
００は第１図の多層押出ヘッドの断面図であり、連続し
て成形された密封されていないパリソン１３はダイス１
１から外に出る。このパリソンは通常この長さを越える
ことはなく、１個の吹込み成形品としての十分な長さに
達すると、型の中に取込まれる。しかし本発明方法を一
層良く理解するために第２図では本発明方法において通
常は見られない状況が示されており、吹込み成形品にな
る２個のパリソンの部分が示されており、その第１の部
分は線１４から線１７まで延びており、第２の部分は線
１７から線２０まで延びているように示されている。線
１７は２個の容器の各々をつくるのに使用されるパリソ
ンの２個の長さ部分を切断し分離する面である。線１５
から線１６に至るパリソンの部分、及び線１８から線１
９に至る部分は多層壁部分であり、この部分は仕上げ製
品の壁になる部分である。線１４から線１５に至る部分
及び線１７がら線１８に至る部分は底をトリミングする
部分、即ち切落し部分（第３〜５図の１０３）になる。
この図に示されるように、これらの部分は安価な構造重
合体の層だけから成っている。しかし容器に対する要求
によって単一層または多層から或ることかできる。
線１６かも線１７まで、及び線１９から線２０までのパ
リソンの部分は余分な部分（図３〜５の１０４）であっ
て成形後ｌ・リミングされる部分であり、図示のように
はどんとまたは完全な単一層構造である。線１５は互い
に密封して下の容器の底をつくる面であり、線１８は上
の容器の対応する面である。線１６は下の容器の最頂部
、即ち頚の所の開口部としてトリミングされる面であり
、線１９は上の容器の対応する面である。線１６ど１８
どの間のパリソンの部分は取除かれ、再粉砕または他の
再生処理か行われ、完全なまたけはとんと完全な単一層
構造材料として工程に戻される。
第１図及び第２図かられかるように、押出ダイスには射
出成形機または同様物のような高速流成形機を使用して
安価な構造重合体の余分な部分を迅速に注入し得るボー
１〜２１か備えられ、多層になって同時押出しされる部
分の間に同等またはそれよりも高い圧力部分をつくって
いる。この余分の重合体は円形の外側の通路２２を通っ
て流れ、次いで通路２３を下方に進んでダイス１１及び
ピン１２の間の通路に至り、抵抗か最も少ない状態で大
気中に出てゆき、一定長のパリソン１３がつくられ、同
時に同時押出ダイス・ヘッド１００に背圧がかかり、短
時間この流れが遮断される。このようにしてポー）２１
を通る余分な重合体の注入のタイミング、並びに吹込み
成形装置の中断作用及びパリソン１３上で型を閉じる作
用によって、成形品全体を通じて多層の同時押出しされ
た側面を有する成形品か得られ、構造材料とともに再生
工程に廻される高価な障壁材料及び接合林料の量゛を最
低限度に抑制することができる。
第３図は吹込み成形品１０２を含む閉じた型１０１を示
す。成形品の底を越えて延びた成形品１０２の密封され
たパリソンの部分１０３は、除去され循環される。成形
品の頂部を越えて延びた成形品１０２の部分１０４は、
吹込み成形工程で空気を導入する空気ノズル１０５の周
りで密封される。この部分はまた除去され循環される。
この図に示した成形品は第３Ａ区に示されているように
、全領域が多層壁の壁構造をもっている。第３Ａ図は成
形品の壁の断面の一部の拡大図である。これらの層は内
側から外側に向ってポリプロピレン（構造重合体）、接
着性樹脂、エチレン／ビニルアルコール共重合体（障壁
樹脂）、接着性樹脂、及びポリプロピレン（新しい重合
体、または循環された重合体、或いは循環された重合体
と新しい重合体との混合物）から成っている。
しかし必すしも必要ではないが望ましいことは、上記に
説明したように吹込み成形品は全領域が多層構造をもっ
ていることである。
第４図は吹込み成形品１０２’を含む閉した型の同様は
配置を示すが、この場合は型の中にある密封された区域
の成形品の底の部分が、第４Ｂ図に示されるように構造
重合体の単一層からつくられている点が異っている。第
４Ｂ区は密封された（切取られた）区域における成形品
の壁の断面図の拡大図である。第４Ａ図に示されている
ように、成形品の上部の密封された部分は、その上の部
分が単一層の構造をもち、下の部分は多層構造をもって
いる。
成形品の壁の残りの部分は第３図の成形品と同し多層構
造（図示せず）をもっている。この変形は成形品の落下
強度か犬きくなけれはならない時に有利である。底の密
封区域に多層構造をもつ容器は、しばしば落下試験に不
合格になる。同様に多層の密封された容器の頂部は、例
えは二重の継目のある缶をつくるために後で上部の７ラ
ンジを正確に加工するような或種の二次操作に信頼性を
もって耐えることができない。また障壁層が二重の継目
の端を越えて延ひているのは不利である。何故ならば折
返し工程において水分が層の間に浸み出し、折返し工程
後は膨張する傾向かあるため、積層剥離の原因になるか
らである。従って第４図の配置はこのような用途におい
ては決定的に有利である。
第５図は頂部の部分１０４と底の部分］０３とが取去ら
れた第３図の吹込み成形品１０２を示す。これらの部分
１０４及び１０３は実質的に完全に構造重合体の単一層
から成り、成形品１．０２は実質的に多層構造から成っ
ている。
押出ダイス１１に余分の重合体を注入する操作は、所望
の長さの多層パリソン部分が適当な長さをもった単一層
または二層のパリソン部分の前後に存在するようにタイ
ミングを合わゼなければならない。
このことは上記米国特許第３．７２４．９８５号記載の
公知方法、または一般に機械技術者または電気技術者に
公知の他の方法により達成することができる。
タイミングをとる時間はパリソンの押出速度、及び種々
の重合体を同時押出ヘッドに添加する速度から容易に計
算することができる。必要に応じ簡単な実験を行えば、
適切なタイミングの時間を得ることができる。この操作
は例えば機械的な調節器、電気的なコントローラまたは
コンピュータを使用する任意の公知方法により調節する
ことができる。
本発明方法の条件を使用すれば、高価な障壁材料及び接
合材料は全く無駄がなくなるか、または非常に僅かしか
失われず、同時に安価な構造重合体を回収して一次工程
で再利用することができ、吹込み成形品に強度と剛性を
賦与することができる。
本発明の主な特徴及び態様は次の通りである。
１、第１の通路に沿って流れる熔融した重合体が或る下
手の点において第２の通路に沿って流れる熔融した重合
体に出会って第２の通路の下手において２つの異った同
軸の層の流れをつくり、３つ以上の同軸の層か必要な時
には、一個またはそれ以上の通路が第２の通路の後方下
手に配置されており、熔融した重合体は各々の後方にあ
る通路を流れ同軸の層の流れどなって前に出会った通路
から出てゆき、このようにして３つ以上の同軸の層がつ
くられるように配置された少なくども第１及び第２の対
応する通路と個別的に連絡している少なくとも２つの重
合体大口ボー！・を有する多層同時押出ヘッドに少なく
ども２つの供給源から重合体を供給し、最後の層状の重
合体の塊りは該同時押出ヘッドの出口部分に取り付けら
れたダイスの開口部を通って押出されてパリソンがつく
られ、パリソンを吹込み成形するのに使用する開き得る
型をダイスの開口部を越えてパリソンの通路に配置し、
パリソンが押出へノドから最も遠いダイスの端を越えて
延びるまで同軸層の押出しを続け、該型を閉じパリソン
の両端を密封し、パリソンの中に空気を吹込んで型の中
で多層成形品をつくり、多層成形品を冷却し、型のキャ
ピティを越えて延びたパリソンの部分を除去し、除去さ
れたパリソンの部分を再循環させる多層成形品の同時押
出、吹込み成形法において、 高速流装置を使用して多層同時押出ヘッドに取り付けら
れたダイスの中に周期的に且つ迅速に余分の熔融した重
合体を間欠的に且つ重合体材料の同軸層が流れる際の圧
力よりも高い圧力で注入し、これによって重合体材料の
同軸層の流れを一時的に停止させるのに十分な背圧をつ
くり、この余分な材料が後で多層材料から除去され再循
環させられるパリソンの部分をつくるようにこの余分の
重合体材料を単独でダイスから流し出す改良法。
２　パリソンは下向きに押出され、型はダイスの開口部
の下方に配置される」二記第１項記載の方法。
３、余分の熔融した重合体Ｈ料は構造重合体である上記
第１項記載の方法。
４、該構造重合体は多層同時押出ダイス・ヘッドから出
る多層構造の少なくとも１つの層に使用される構造重合
体と同じである上記第３項記載の方法。
５、余分の熔融重合体材料を注入するタイミングは、多
層成形品が実質的にその全面に互り多層壁構造をもつよ
うなものである上記第１項記載の方法。
６、多層成形品は頂部の密封部及び底部の密封部をもっ
た容器であり、余分の熔融重合体林料を注入するタイミ
ングは多層成形品が該頂部の密封部及び底部の密封部の
少なくともどちらか１つの所で実質的に多層の側壁と単
一層の壁面とをもつようなものである上記第１項記載の
方法。
７−構造重合体はポリプロピレンまたはボリエヂレンで
ある上記第１項記載の方法。
８、多層成形品の側壁は障壁重合体から或る芯の層を有
する上記第７項記載の方法。
９、障壁重合体はエチレン／ビニルアルコール共重合体
である」二記第８項記載の方法。
１０、多層成形品の多層壁の中には少なくとも１つの接
合材料の層、特にエチレン／酢酸ビニル共重合体、また
はエチレン／酢酸ビニル共重合体とボリエヂレンとの両
方を含む組成物、或いはマレイン酸無水物成分を含むポ
リプロピレン組成物から或る層が存在する上記第１項記
載の方法。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に適した多層同時押出ヘッドの断面図で
あり、第２図は個々の吹込み成形製品に対応した部分を
有するパリソンを押出ず多層押出ヘットの模式的断面図
であり、第３図はそれかつくられる型の中にまた入って
いて、パリソンの端の部分か除去される前の吹込み成形
品の断面図であり、第３Ａ図は吹込み成形品の壁の断面
図であって、個々の重合体の層を示し、第４はそれがつ
くられる型の中にまた入っていて、パリソンの端の部分
が除去される前の他の吹込み成形品の断面図であり、第
４Ａ図は吹込み成形品の壁の断面図であって個々の層が
示され、第４Ｂ図は吹込み成形品の底の密封区域の断面
図であって、層状の部分及び単−層の部分の両方が示さ
れ、第５図はパリソンの端の部分が除去された吹込み成
形品の断面図である。 手続補正書動式） 平成元年４月１３日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 １−　事件の表示 昭和６３年特許願第３１９６８６号 ２　発明の名称 改良された同時押出吹込み成形法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ５　Ｍ正命令の日付　平成１年３月２８日（発進口）６
　補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、′４正の内容 別紙 （１〉　明細書第２０頁１９〜２０行の１第４はそれが
つくられる型」を「第４図は成形型Ｊと訂正する。 以］ニ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、第１の通路に沿って流れる熔融した重合体が或る下
    手の点において第２の通路に沿って流れる熔融した重合
    体に出会って第２の通路の下手において２つの異った同
    軸の層の流れをつくり、３つ以上の同軸の層が必要な時
    には、一個またはそれ以上の通路が第２の通路の後方下
    手に配置されており、熔融した重合体は各々の後方にあ
    る通路を流れ同軸の層の流れとなって前に出会った通路
    から出てゆき、このようにして３つ以上の同軸の層がつ
    くられるように配置された少なくとも第１及び第２の対
    応する通路と個別的に連絡している少なくとも２つの重
    合体入口ポートを有する多層同時押出ヘッドに少なくと
    も２つの供給源から熔融重合体を供給し、最後の層状の
    重合体の塊りは該同時押出ヘッドの出口部分に取り付け
    られたダイスの開口部を通って押出されてパリソンがつ
    くられ、パリソンを吹込み成形するのに使用する開き得
    る型をダイスの開口部を越えてパリソンの通路に配置し
    、パリソンが押出ヘッドから最も遠いダイスの端を越え
    て延びるまで同軸層の押出しを続け、該型を閉じ、パリ
    ソンの両端を密封し、パリソンの中に空気を吹込んで型
    の中で多層成形品をつくり、多層成形品を冷却し、型の
    キャビティを越えて延びたパリソンの部分を除去し、除
    去されたパリソンの部分を再循環させる多層成形品の同
    時押出、吹込み成形法において、 高速流装置を使用して、多層同時押出ヘッドに取り付け
    られたダイスの中に周期的に且つ迅速に余分の熔融した
    重合体を間欠的に且つ重合体材料の同軸層が流れる際の
    圧力よりも高い圧力で注入し、これによって重合体材料
    の同軸層の流れを一時的に停止させるのに十分な背圧を
    つくり、この余分な材料が後で多層材料から除去され再
    循環させられるパリソンの部分をつくるようにこの余分
    の重合体材料を単独でダイスから流し出すことを特徴と
    する方法。
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