JPS6071217A - 多層射出成形法 - 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】 本発明は、多層成形物の製造方法に関するもので、より
詳細には、ガスバリヤ−性、防湿性等に優れた多層成形
物の製造方法に関する。

従来、射出成形による多層成形物の製造方法が種々提案
されているが、多層成形物を装造するためには各樹脂毎
の射出を行なわなければならない。

しかして、樹脂を射出するには成る一足限界以上の厚’
ｘ（例えば、エチレン・ビニルアルコール共重合体では
約０．’８ｍｍ、ポリアミドでは約０．８瓢、ポリオレ
フィンでは約１．０ｍｍ、この厚みは粘朋及びキャピテ
イの深さく長さ）によっても変わるが、この値は低粘度
も浅いキャビティの場合ンが少なくとも必要であり、か
くして、ガスバリヤ−性樹脂層がかなり厚いものとなる
のを免れない。ガスバリヤ−性の樹脂の厚みが大きくな
ることは、コストの面で不利であるばかりではなく、本
発明により製造された多層成形物を用いて延伸ブロー成
形する場合には、この多層成形物（プリフォーム）の延
伸ブロー特性や、これからイ４られる延伸ボトルの諸物
件にも悪影響を及ぼす。何となれは、多層成形物の延伸
ブロー条件は、当然のことながら、ポリオレフィン等の
ベースレジン層の延伸条件に定められるから、ガスバリ
ヤ−性樹脂層の厚みが大きくなると、両樹躯層の最適延
伸条件のギャップによって、プリフォームの延伸作業性
が低下したり、ガスバリヤ−性樹脂層のクラックや裂目
発生成いは剥離等が発生して、ガスバリヤ−性の低下や
外観特性不良等のトラブルが発生するからである。

また、ガスバリヤ−性樹脂を積層させる際、該樹脂層に
対する湿度による影響や、内容物との非接触、更には破
損からの保護等の見地から、ガスバリヤ−性樹脂を中間
層としてその内側及び外側にポリオレフィン等の防湿性
樹脂層を設けることが望ましい。この３層構造のプリフ
ォームを形成させるためには、ペースレジン層の射出、
ガスバリヤ−樹脂層の射出及びペースレジン層の射出と
いう６段の射出操作を、コア金型上で、割型を交換しつ
つ行わなけれはならないという煩しさがある０ 従って、本発明の主な目的は、ポリオレフィン等のペー
スレジンから成る内外層とガスバリヤ−性樹脂から成る
薄い中間層とを備え、ガスバリヤ−性、防湿性等に曖れ
た多層成形物の製造方法を提供し、また、この多層成形
物を延伸プロー成形に供する場合には、延伸作用性に優
れ、かつ延伸プロー成形物の緒特性も改善された延伸プ
ロー成形用多層成形物（プリフォーム）の製造方法を提
供するにある。

本発明の他の目的は、酸素バリヤー性樹脂中間層を除い
て胴部及び底部に設けられており、しかし外層と内層と
が、首部直下において継目を形成している新規構造の多
層成形物の製造法を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、延伸プロー成形用多層有底プ
リフォームの新規な成形手段を提供するにある。

本発明によれば、多層成形物より薄肉の部分を有する一
次プリフォームと該プリフォームとは異なる樹脂から成
る短寸法の二次プリフォームとを、該二次プリフォーム
の厚肉端鉱部で金型々η面が実質土間じられ、該二次プ
リフォームの浴内部上の空隙がゲートと連なる位置関係
で射出金型内に位置させ、二次プリフォームとは異なる
樹脂をゲートを通して射出し、この射出圧で前記二次プ
リフォームを一次プリフォームに沿ってしごいて薄肉化
させ且つ展延させると共に、この薄肉化層上に射出樹脂
の被覆層を形成させることを特徴とする多層射出成形法
が提供される。

杏発明に使用し得る樹脂は、多ノー成形物の内層及び外
層となるベースレジンとしては、防湿性の熱可塑性樹脂
、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル及びＰＥＴ等があり、また、中間層
となるガスバリヤ−樹脂としては、溶融張力の少ない樹
脂例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリア
ミド等が好適である。

本発明を添付図面に示す具体例に基づいて以下に詳細に
説明する。

先ず、本発明により製造された多層成形物を示す第１図
において、この多層成形物は、開口上端のクラック部１
、胴部２及び閉塞底部６から成っている。

前記クラック部１はペースレジン単独で形成され、−力
クラック部１よりも下の胴部２及び閉塞底部３は、ベー
スレジンから成る内層４及び外層５並びにガスバリヤ・
一層６の積層構成となっている。このクラック部１とベ
ースレジンの内層４とは一体に形成され、前記ガスバリ
ヤ−性樹脂の中間層６は、その上端が７２ンジ部直下に
達するように後述するしごき射出成形法により薄肉化さ
れて設けられ且つ外層５とクラック部１とがクラック部
直下において直接或いは中間層を介して継目７を形成し
ていることが顕著な特徴である工このプリフォームの成
形法を、第２図を参照しつつ以下に説明する。

第２図は、本発明に用いる一次プリフォーム１０の射出
成形法を示すものであり、この射出成形用金型は、プリ
フォーム１０の内壁面を規定するコア１１、及び−次プ
リフォーム胴部及び底部の外壁面を規定する割金型１２
α、１２ｂから成３、）−次ブリ、オニエ、。、よ、第
１図、おけう内層４と７ランク部１とが一体化されたも
のであり、第２図において、射出成形機のノズル１６及
びゲート１４を経て、前記金型のキャビティ内にペース
レジンを射出し、冷却することにより形成される。

第３図は、本発明において中間層乙の形成に用いる二次
プリ７オームカツプ状体１５の射出成形法を示すもので
、このカップ状体１５はガスバリヤ−性樹脂から形成さ
れ、周縁部に厚肉部１６とその下方の薄肉部１７とを有
するものである。このカップ状体の成形用金型は、カッ
プ状体１５の凹んだ内面を規定するコア金型１８と、カ
ップ状体１５の外面を規定する割金型１９Ｇ、１９ｂと
から成り、組合せ金型のキャビティ内に、射出成形機の
ノズル２０及びゲート２１を通して、ガスバリヤ−性樹
脂を射出し、冷却固化させることにより、カップ状体１
５の成形が行われる。

このカップ状体１５の凹部内面は、−次プリフォーム１
０の底部とほぼぴったり嵌合するものであり、且つ凹部
は一次プリフォーム１０の実質上底部のみを覆うように
短寸法のものである６第４図は一次プリフォーム１ｏの
下部に椀状体１５を嵌合させた組立体を用いて、最終多
層成形物成形用金型内で射出成形を行う新規方法を説明
するためのものである。この最終多層成形物成形用金型
におけるコア金型１１は、第２図について述べたのと同
じものであり、胴部及び底部外壁面規正用の割金型２２
α、２２ｂは、第２図に示した割金型１２α、１２ｂよ
りも大寸法のものとなっている。当然のことながら、こ
の割合Ｍ２２ａ。

２２６の内周面とコア金型１１とのクリアランスは、最
終多層成形物の肉厚に相当するものであり、キャビティ
内容積なＶ１１内部４の容積をＶｌｌ　カップ状体１５
、従って中間層６の容積をＶ７、外層部５の容積なＶ、
とすれば、下記式 ％式％ の関係が成立する。

本発明においては、第４図に明瞭に示される通り、割金
型２２α、２２ｂの内周面と椀状体１５の薄肉部１７と
の間に空＠２６が形成され、しかもこれらの金型２２σ
、２２ｂの内周面とカップ状体の厚肉部１６との間が実
質的に閉じられる関係で組立体をこの金型内に位置させ
る。

この金型内への組立体１０．１５の位置決めは、第２図
に示した一次プリフォーム１ｏの成形後、割金型１２α
、１２ｂを取外し、コア金型１１で保持される一次プリ
フォーム１１の下部にカップ状体１５を嵌合させ、次い
で第４図に示す通り割金型２２（Ｌ、２２ｂを閉じるこ
とによって行うことができ、また射出成形で夫々形成さ
れた一次プリフォーム１０とカップ状体１５とを組立て
、この組立体をコア金型」１内に挿入し、割金型２２α
、２２ｂを夫々閉じようにすることによって行うことも
できる。

位置決め終了後、射出成形機のノズル１６及びゲート２
４を経て、金型内の前述した空隙２３内ニヘースレジン
を射出する。このベースレジンの射出に伴なって、溶融
状態にあるポリエステルにより、カップ状体１５を構成
するカスバリヤー性樹脂も軟化状態に加熱されると共に
、ベースレジンの射出圧がカップ状体の８縁肉圧部に加
わり、樹脂の射出の進行に伴なって一次プリフォーム２
０の側壁部に沿って薄肉化されつつ引伸ばされ、この薄
肉化されたガスバリヤ−性樹脂中間層６の上に、ペース
レジン外層５が形成される。

この工程は、第５図に示す通り、カップ状体１５を構成
するガスバリヤ−性樹脂が７ランク部直下の段部２５に
迄引伸ばされ、且つ金型内のキャピテイがベースレジン
で充満されっくす迄続行される。

ベースレジンが金型キャビティ内に充満されることによ
り、ベースレジンの外層５と７ランク部１とは、７ラン
ク部直下において、直接或いは中間層６の樹脂を介して
維目７を形成し、射出された樹脂は金型内で冷却固化さ
れて、最終プリフォームとなる。

本発明によれば、ガスバリヤ−性樹脂がその軟化状態に
おいて比較的小さい応力（メルト・テンション）で破断
されることな（容易に引伸し得るという性質を利用し、
しかもこの引伸しによる薄固化に外層ポリエステル樹脂
の射出圧力を利用することにより、従来の多層射出成形
では困難であった著しく薄層の酸素バリヤー性樹脂中間
層の形成が可能となるものである。

即ち、一般に多層射出成形法によれば、金型内での樹脂
の冷却固化速度との兼ね合いで最低限の厚みが決められ
るが、この厚みはガスバリヤ−性樹脂中間層について言
えば、一般に０．８嘘のオーダーであり、これよりも薄
くすることは技術的に困難であった。これに対して、内
容物のガスバリヤ−性の点から要求される、用いる樹脂
のガス透過性や延伸倍率によっても相違するが、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体の場合一般的に言って１
０μ乃至３５μ　程度の厚みがあれば十分である。かく
して、従来の多層射出成形法では、必要厚みよりも大き
い厚みのガスバリヤ−性中間層を形成させねばならなか
ったことが明らかとなろシ。

これに対して、本発明によれば前述１−だ外層樹脂の射
出圧による中間層樹脂の引伸し、薄肉化を行うことによ
って、中間樹脂層の厚みをガスバリヤ−性の見地から要
求される任意の厚みに調節することが可能となり、これ
により、胃価なガスバリヤ−性樹脂の使用量を節約し、
更には多層成形物のコストを低減させることが可能とな
るのである。

更に、多層成形物（多層プリフォーム）を延伸プロー成
形に供すφ場合には、多層プリフォームのブロー延伸条
件は、当然のことながら、このプリフォームの主体をな
す内外樹脂層の延伸条件にマツチするように選ばれ、例
えば多層ポリエステル、プリフォームのブロー延伸条件
は、ポリエステルのそれに合った８５乃至１２０℃の温
度に選ばれる。一方、エチレン−ビニルアルコール共重
合体等のガスバリヤ−性樹脂は、この条件では延伸の困
難な場合が多いが、本発明によれば、ガスバリヤ−性樹
脂が薄層の形で内外ポリエステル層によりサンドインチ
されているため、ガスバリヤ−性樹脂中間層に裂目、ク
ランク、ピンホール等の欠陥が入ることなしに、良好な
作業性をもって延伸操作が可能となるものである。

また、多層成形物の全体にわたって、ガスバリヤ−性樹
脂層を介在させる場合には、その末端が露出するため、
外気や成形物中の湿度や水分の影響をもろに受けること
になる。（溶融張力が小さいガスバリヤ−性樹脂である
エチレン−ビニルアルコール共重合体やポリアミドは高
湿条件下ではガスバリヤ−性が著しく低下する。） これに対して、本発明によれば、クランク部と内層とを
一体に成形し、クランク部の樹脂と外層樹脂との継目を
フランジ部直下外周に形成したことにより、該継目に仮
にガスバリヤ−性樹脂を介在したとしても、この末端が
湿度や水分の影響を受けることがない。

本発明において、ベースレジンとしては、ポリエチレン
、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、
熱可塑性ポリエステル、ポリカーボネート等が使用され
る。

また、溶融張力（メルトテンション）が小さいガスバリ
ヤ−性樹脂としては、エチレン−ビニルアルコール共重
合体、ポリアミド、塩化ビニリゾイン樹脂、アクリロニ
トリル樹脂等が好適に使用し得る。

両樹脂層間に接着性がない場合には、カップ状体を構成
する樹脂中に接着剤樹脂を含有させるか、或いはその表
面を接着剤樹脂で処理してその被覆層を形成させておく
ことができる。かかる接着剤樹脂としては、ウレタン樹
脂、ポリエステルエーテル、ポリエステルアミド、酸変
性オレフィン樹脂等を用いることができる。この後者の
場合には、接着剤層の引伸しも同時に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により製造された多層成形物の断面図、
第２図は一次ブリフォームの射出成形装置要部の断面図
、第６図は二次プリフォームの射出成形装置要部の断面
図、第４図及び第５図は多層成形物の射出成形装置要部
の断面図である。 １・・・クランク部、２・・・胴部、６・・底部、４・
・・内層、５・・・外層、　６・・・中間層、１０・・
・−次プリフォーム、１１・・・コア、１２α、　１２
ｂ・・割金型、１５・・・二次プリフォーム、１６・・
・厚肉部、１７　薄肉部、１８・・・コア金型、２２α
、２２ｂ・・・割金型 特許出願人　東洋製罐株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多層成形物よりも薄肉の部分を有する一次プリフ
   ォームと該プリフォームとは異なる樹脂から成る短寸法
   の二次プリフォームとを、該二次プリフォームの厚肉端
   縁部で金型壁面が実質土間じられ、該二次プリフォーム
   の薄肉部上の空隙がゲートと連なる位置関係で射出金型
   内に位置させ、二次プリフォームとは異なる樹脂をゲー
   トを通して射出し、この射出圧で前記二次プリフォーム
   を一次プリフォームに沿ってしごいて薄肉化させ且つ展
   延させると共に、この薄肉化層上に射出樹脂の被覆層を
   形成させることを特徴とする多層射出成形法。