JP2003011193A - 射出および押出成形用スクリュ - Google Patents
射出および押出成形用スクリュInfo
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/55—Screws having reverse-feeding elements
-
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 混練性能に優れたスクリュを提供する。
【解決手段】 原料供給側から下流側に向けて供給部
７、圧縮部８、計量部９を有するスクリュにおいて、計
量部９の上流側に逆ねじフライト部１３を設ける。逆ね
じフライト部１３は、供給部７から圧縮部８にかけての
順ねじフライトが生み出す推進流に対抗する背圧を生み
出し、溶融混練を促進して未ゲルの発生をなくす。計量
部９の下流側にも逆ねじフライト部１４を設ければ、さ
らに優れた混練性能が得られる。
７、圧縮部８、計量部９を有するスクリュにおいて、計
量部９の上流側に逆ねじフライト部１３を設ける。逆ね
じフライト部１３は、供給部７から圧縮部８にかけての
順ねじフライトが生み出す推進流に対抗する背圧を生み
出し、溶融混練を促進して未ゲルの発生をなくす。計量
部９の下流側にも逆ねじフライト部１４を設ければ、さ
らに優れた混練性能が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、混練性能に優れた
射出成形用スクリュおよび押出成形用スクリュに関する
ものである。
射出成形用スクリュおよび押出成形用スクリュに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、射出成形機の射出ユニットの概
略構成図である。同図に示すように、ホッパ１からシリ
ンダ２に供給された原料Ａは、モータ３によって回転す
るスクリュ４により前方に送られながら、スクリュ４の
回転によるせん断発熱とシリンダ２の外壁に設けられた
ヒータ５による加熱により溶融混練され、スクリュ４の
前方に溶融原料Ｂとなって溜められ、その後、ノズル６
から金型内に一気に射出される。前記スクリュ４は、通
常、供給部７、圧縮部８、計量部９からなるフルフライ
トスクリュ１０と、その先端に設けられ溶融原料Ｂの逆
流を防止する逆流防止弁１１とからなる。
略構成図である。同図に示すように、ホッパ１からシリ
ンダ２に供給された原料Ａは、モータ３によって回転す
るスクリュ４により前方に送られながら、スクリュ４の
回転によるせん断発熱とシリンダ２の外壁に設けられた
ヒータ５による加熱により溶融混練され、スクリュ４の
前方に溶融原料Ｂとなって溜められ、その後、ノズル６
から金型内に一気に射出される。前記スクリュ４は、通
常、供給部７、圧縮部８、計量部９からなるフルフライ
トスクリュ１０と、その先端に設けられ溶融原料Ｂの逆
流を防止する逆流防止弁１１とからなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】射出成形機に供給され
る原料は、通常、ニートレジン、顔料などのマスターバ
ッチ、回収原料などの粒状物があらかじめ混合されてい
るものであって、射出成形機用スクリュは、これらの粒
状物を均一に混練しつつ溶融（可塑化）するものでなけ
ればならない。
る原料は、通常、ニートレジン、顔料などのマスターバ
ッチ、回収原料などの粒状物があらかじめ混合されてい
るものであって、射出成形機用スクリュは、これらの粒
状物を均一に混練しつつ溶融（可塑化）するものでなけ
ればならない。
【０００４】押出成形用スクリュと射出成形機用スクリ
ュを対比すると、 押出成形の場合には、使用する原料樹脂の種類が限
定され、その原料樹脂に対して最適な形状を持つスクリ
ュが選択されるが、射出成形の場合には、原料樹脂の種
類を問わず汎用樹脂やエンプラのいずれにでも使えるこ
とが要求されるので、そのスクリュ形状は、汎用を目的
とし、必ずしも使用する原料樹脂に対して最適な形状で
はない場合が多い。
ュを対比すると、 押出成形の場合には、使用する原料樹脂の種類が限
定され、その原料樹脂に対して最適な形状を持つスクリ
ュが選択されるが、射出成形の場合には、原料樹脂の種
類を問わず汎用樹脂やエンプラのいずれにでも使えるこ
とが要求されるので、そのスクリュ形状は、汎用を目的
とし、必ずしも使用する原料樹脂に対して最適な形状で
はない場合が多い。
【０００５】 押出成形の場合には、必要とあれば、
長いスクリュ（Ｌ／Ｄすなわち有効長さと直径の比が大
きいスクリュ）を用いることもできるが、射出成形の場
合には、装置をできるだけ小さくするために短いスクリ
ュを使うので、原料を溶融させる上で障害となってい
る。さらに、射出成形では、計量時にスクリュが後退す
るので、スクリュが後退するほど実質的に供給部が短く
なる。これも原料を溶融させる上で障害となる。
長いスクリュ（Ｌ／Ｄすなわち有効長さと直径の比が大
きいスクリュ）を用いることもできるが、射出成形の場
合には、装置をできるだけ小さくするために短いスクリ
ュを使うので、原料を溶融させる上で障害となってい
る。さらに、射出成形では、計量時にスクリュが後退す
るので、スクリュが後退するほど実質的に供給部が短く
なる。これも原料を溶融させる上で障害となる。
【０００６】 押出成形の場合には、混練性能の問題
を解決するために、スクリュにミキシングエレメントな
どを設けることが一般的である。射出成形の場合にも、
同様の提案が散見され、実用されている例もある。
を解決するために、スクリュにミキシングエレメントな
どを設けることが一般的である。射出成形の場合にも、
同様の提案が散見され、実用されている例もある。
【０００７】上記した理由により、射出成形の場合、市
販のどのスクリュを用いても色むらなどの混練不均一の
問題が残されている。また、溶融（可塑化）能力も満足
できるものではない。また、原料の溶融温度を低く押え
ようとしても、原料樹脂が過熱し、品質上の問題を引き
起こすことがある。
販のどのスクリュを用いても色むらなどの混練不均一の
問題が残されている。また、溶融（可塑化）能力も満足
できるものではない。また、原料の溶融温度を低く押え
ようとしても、原料樹脂が過熱し、品質上の問題を引き
起こすことがある。
【０００８】上記問題点を解決するため、本出願人は、
特開２００１−１０５４６２号公報によって次のような
射出成形用スクリュ（ａ）〜（ｃ）を提案した。
特開２００１−１０５４６２号公報によって次のような
射出成形用スクリュ（ａ）〜（ｃ）を提案した。
【０００９】（ａ）計量部の順ねじフライト部の先端
に、逆ねじフライト部を設けている。
に、逆ねじフライト部を設けている。
【００１０】（ｂ）前記計量部の順ねじフライト部と前
記逆ねじフライト部の接点にフライト切り欠き部を設け
ている。
記逆ねじフライト部の接点にフライト切り欠き部を設け
ている。
【００１１】（ｃ）前記計量部の順ねじフライト部と前
記逆ねじフライト部の少なくとも一方に攪拌ピンを植設
している。
記逆ねじフライト部の少なくとも一方に攪拌ピンを植設
している。
【００１２】これらのスクリュでは、色むらなどの混練
不均一、溶融（可塑化）能力、樹脂の過熱などの諸問題
を一挙に解決したが、従来のスクリュ性能を大幅に凌駕
したこのスクリュでも、ＰＰのような低粘度樹脂の場合
には溶融不足の部分（未ゲル）が散見される問題が残さ
れた。
不均一、溶融（可塑化）能力、樹脂の過熱などの諸問題
を一挙に解決したが、従来のスクリュ性能を大幅に凌駕
したこのスクリュでも、ＰＰのような低粘度樹脂の場合
には溶融不足の部分（未ゲル）が散見される問題が残さ
れた。
【００１３】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、混練性能に優れたスクリュ、特に
未ゲルが発生しないスクリュを提供することを目的とす
る。
されたものであって、混練性能に優れたスクリュ、特に
未ゲルが発生しないスクリュを提供することを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】一般にスクリュでは、圧
縮部までで樹脂の溶融が完了し、計量部では背圧流によ
り充分に混練が行われることが望ましい。
縮部までで樹脂の溶融が完了し、計量部では背圧流によ
り充分に混練が行われることが望ましい。
【００１５】本発明者は、圧縮部において樹脂の溶融が
完了していないことが未ゲルの原因であることに着目し
て、圧縮部で樹脂の溶融を促進するスクリュ形状を模索
した結果、次のような発明に到った。
完了していないことが未ゲルの原因であることに着目し
て、圧縮部で樹脂の溶融を促進するスクリュ形状を模索
した結果、次のような発明に到った。
【００１６】すなわち、本発明は、原料供給側から下流
側に向けて供給部、圧縮部、計量部を有するスクリュに
おいて、圧縮部の下流側と計量部の上流側の少なくとも
一方に、逆ねじフライト部を設けることにより上記問題
を解決した。
側に向けて供給部、圧縮部、計量部を有するスクリュに
おいて、圧縮部の下流側と計量部の上流側の少なくとも
一方に、逆ねじフライト部を設けることにより上記問題
を解決した。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。
する。
【００１８】本発明による射出成形用スクリュは、圧縮
部の下流側と計量部の上流側の少なくとも一方に、逆ね
じフライト部を設けている。
部の下流側と計量部の上流側の少なくとも一方に、逆ね
じフライト部を設けている。
【００１９】前記圧縮部の下流側の逆ねじフライト部の
溝底は、圧縮部の溝底と連続したテーパー状とされ、前
記計量部の上流側の逆ねじフライト部は、計量部と同様
のフラット状とされている。
溝底は、圧縮部の溝底と連続したテーパー状とされ、前
記計量部の上流側の逆ねじフライト部は、計量部と同様
のフラット状とされている。
【００２０】前記逆ねじフライト部は、供給部から圧縮
部にかけての順ねじフライトが生み出す推進流に対抗す
る背圧を生み出し、溶融混練を促進して未ゲルをなく
す。逆ねじフライト部のＬ／Ｄは、０．５〜３が好まし
い。０．５未満では低粘度樹脂で背圧が不十分であり、
３を超えると高粘度樹脂で背圧が過大となり、樹脂の過
熱が起こる。
部にかけての順ねじフライトが生み出す推進流に対抗す
る背圧を生み出し、溶融混練を促進して未ゲルをなく
す。逆ねじフライト部のＬ／Ｄは、０．５〜３が好まし
い。０．５未満では低粘度樹脂で背圧が不十分であり、
３を超えると高粘度樹脂で背圧が過大となり、樹脂の過
熱が起こる。
【００２１】樹脂の溶融を促進するためになんらかの手
段でスクリュの先端に背圧をかけると、その影響がスク
リュの供給部、圧縮部、計量部の全体に及び、圧縮部の
下流側から計量部全体にかけて高剪断力がかかり、高粘
度樹脂では樹脂の過熱が起こりやすい。しかしながら、
本発明によるスクリュでは、圧縮部のみに高剪断がかか
るので、圧縮部のみで効果的に樹脂の溶融が完了する。
段でスクリュの先端に背圧をかけると、その影響がスク
リュの供給部、圧縮部、計量部の全体に及び、圧縮部の
下流側から計量部全体にかけて高剪断力がかかり、高粘
度樹脂では樹脂の過熱が起こりやすい。しかしながら、
本発明によるスクリュでは、圧縮部のみに高剪断がかか
るので、圧縮部のみで効果的に樹脂の溶融が完了する。
【００２２】また、樹脂温度が低ければ粘度が高いので
逆ねじ部フライト部の背圧が増して混練が促進され、樹
脂温度が高ければ粘度が低いので逆ねじ部フライト部の
背圧が減少して混練が緩和されて、圧縮部内で樹脂温度
の自己制御機能が働く。
逆ねじ部フライト部の背圧が増して混練が促進され、樹
脂温度が高ければ粘度が低いので逆ねじ部フライト部の
背圧が減少して混練が緩和されて、圧縮部内で樹脂温度
の自己制御機能が働く。
【００２３】さらに、一般の成形機では、プラスチック
成形加工学会（Ｍａｙ ３１，Ｊｕｎｅ １，２００１、
入部和成ほか 発表番号Ｅ１０６、予稿集２３７頁）に
示されているように、計量された樹脂の温度分布が１０
〜２０℃あり、この低温の部分は前回の計量終了時に圧
縮部に滞留していた部分が今回の計量動作でスクリュに
到達したものと特定されている。
成形加工学会（Ｍａｙ ３１，Ｊｕｎｅ １，２００１、
入部和成ほか 発表番号Ｅ１０６、予稿集２３７頁）に
示されているように、計量された樹脂の温度分布が１０
〜２０℃あり、この低温の部分は前回の計量終了時に圧
縮部に滞留していた部分が今回の計量動作でスクリュに
到達したものと特定されている。
【００２４】ところが、本発明によるスクリュでは、計
量された樹脂の温度分布は、数℃程度である。これは、
上述したように、圧縮部内で樹脂温度の自己制御機能が
働いているために、計量の反復動作でも樹脂温度が一定
に保たれるためでないかと考えられる。
量された樹脂の温度分布は、数℃程度である。これは、
上述したように、圧縮部内で樹脂温度の自己制御機能が
働いているために、計量の反復動作でも樹脂温度が一定
に保たれるためでないかと考えられる。
【００２５】本発明によるスクリュは、驚くべきことに
ＰＰのような低粘度樹脂で溶融不足の部分（未ゲル）の
発生をなくしたのみならず、ＡＢＳのような高粘度の樹
脂で過熱が生じないことが判明した。これは、背圧が計
量部に作用しないので高粘度樹脂で発熱が少なくなった
ためと考えられる。
ＰＰのような低粘度樹脂で溶融不足の部分（未ゲル）の
発生をなくしたのみならず、ＡＢＳのような高粘度の樹
脂で過熱が生じないことが判明した。これは、背圧が計
量部に作用しないので高粘度樹脂で発熱が少なくなった
ためと考えられる。
【００２６】また、上述したスクリュの計量部の下流側
にも逆ねじフライト部を設ければ、さらに優れた混練性
能が得られる。
にも逆ねじフライト部を設ければ、さらに優れた混練性
能が得られる。
【００２７】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
【００２８】図１において、ホッパ１からシリンダ２に
供給された原料Ａは、モータ３によって回転するスクリ
ュ４により前方に送られながら、スクリュ４の回転によ
るせん断発熱とシリンダ２の外壁に設けられたヒータ５
による加熱により溶融混練され、スクリュ４の前方に溶
融原料Ｂとなって溜められ、その後、ノズル６から金型
内に一気に射出される。前記スクリュ４の供給部７、圧
縮部８、計量部９は順ねじフライトとされ、スクリュ４
の先端には溶融原料Ｂの逆流を防止する逆流防止弁１１
が設けられている。
供給された原料Ａは、モータ３によって回転するスクリ
ュ４により前方に送られながら、スクリュ４の回転によ
るせん断発熱とシリンダ２の外壁に設けられたヒータ５
による加熱により溶融混練され、スクリュ４の前方に溶
融原料Ｂとなって溜められ、その後、ノズル６から金型
内に一気に射出される。前記スクリュ４の供給部７、圧
縮部８、計量部９は順ねじフライトとされ、スクリュ４
の先端には溶融原料Ｂの逆流を防止する逆流防止弁１１
が設けられている。
【００２９】本実施例による射出成形用スクリュでは、
計量部９の上流側に逆ねじフライト部１２を設け、計量
部９の下流側にも逆ねじフライト部１３を設けている。
計量部９の上流側に逆ねじフライト部１２を設け、計量
部９の下流側にも逆ねじフライト部１３を設けている。
【００３０】本実施例において、計量部９の上流側の逆
ねじフライト部１２のＬ／Ｄは、１．５とされ、計量部
９の下流側の逆ねじフライト部１３のＬ／Ｄは、１．５
とされている。
ねじフライト部１２のＬ／Ｄは、１．５とされ、計量部
９の下流側の逆ねじフライト部１３のＬ／Ｄは、１．５
とされている。
【００３１】前記計量部９の上流側の逆ねじフライト部
１２は、圧縮部９の順ねじフライトが生み出す推進流に
対抗する背圧を生み出し、溶融混練を促進して未ゲルを
なくす。また、この背圧は計量部には作用しないので、
不必要に発熱することがない。
１２は、圧縮部９の順ねじフライトが生み出す推進流に
対抗する背圧を生み出し、溶融混練を促進して未ゲルを
なくす。また、この背圧は計量部には作用しないので、
不必要に発熱することがない。
【００３２】更にまた、前記計量部９の下流側の逆ねじ
フライト部１３は、計量部９の順ねじフライトが生み出
す推進流に対抗する背圧流を生み出し、優れた混練性能
を得ることができる。
フライト部１３は、計量部９の順ねじフライトが生み出
す推進流に対抗する背圧流を生み出し、優れた混練性能
を得ることができる。
【００３３】上述したスクリュの圧縮部８をスパイラル
バリヤスクリュ（ダブルフライト）にしたり、計量部９
にミキシングエレメントと呼ばれるような混合機能を併
用してもよい。
バリヤスクリュ（ダブルフライト）にしたり、計量部９
にミキシングエレメントと呼ばれるような混合機能を併
用してもよい。
【００３４】本実施例では、スクリュを射出成形用スク
リュとして示しているが、押出機成形用スクリュとして
もよい。押出機成形用スクリュに要求される性能も、単
軸、２軸を問わず、 圧縮部までで、樹脂の溶融が完
了し、未ゲルなどがなく、計量部では背圧流により充分
に混練が行われこと、 ＰＰのような低粘度樹脂とＡ
ＢＳのような高粘度樹脂に共用できること、 均一な
品質の押出物を得るために樹脂の温度分布が小さいこと
などであるので、本実施例のスクリュは、押出機成形用
スクリュとしても、それに応える卓越した効果を有す
る。
リュとして示しているが、押出機成形用スクリュとして
もよい。押出機成形用スクリュに要求される性能も、単
軸、２軸を問わず、 圧縮部までで、樹脂の溶融が完
了し、未ゲルなどがなく、計量部では背圧流により充分
に混練が行われこと、 ＰＰのような低粘度樹脂とＡ
ＢＳのような高粘度樹脂に共用できること、 均一な
品質の押出物を得るために樹脂の温度分布が小さいこと
などであるので、本実施例のスクリュは、押出機成形用
スクリュとしても、それに応える卓越した効果を有す
る。
【００３５】
【発明の効果】本発明による射出成形用スクリュは、以
上のように構成されているため、圧縮部において適切な
背圧を発生することができ、これにより溶融混練が促進
され、未ゲルが発生しない。
上のように構成されているため、圧縮部において適切な
背圧を発生することができ、これにより溶融混練が促進
され、未ゲルが発生しない。
【図１】本発明の射出成形用スクリュの概略構成図であ
る。
る。
【図２】従来の射出成形機の射出ユニットの概略構成図
である。
である。
１ ホッパ
２ シリンダ
３ モータ
４ スクリュ
５ ヒータ
６ ノズル
７ 供給部
８ 圧縮部
９ 計量部
１０ フルフライトスクリュ
１１ 逆流防止弁
１２ 順ねじフライト部
１２、１３ 逆ねじフライト部
Ａ 原料
Ｂ 溶融原料
Claims (4)
- 【請求項１】 原料供給側から下流側に向けて供給部
（７）、圧縮部（８）、計量部（９）を有するスクリュ
であって、圧縮部（８）の下流側と計量部（９）の上流
側の少なくとも一方に、逆ねじフライト部（１２）を設
けたことを特徴とする射出成形用スクリュ。 - 【請求項２】 前記計量部（９）の下流側に、逆ねじフ
ライト部（１３）を設けたことを特徴とする請求項１記
載の射出成形用スクリュ。 - 【請求項３】 原料供給側から下流側に向けて供給部
（７）、圧縮部（８）、計量部（９）を有するスクリュ
であって、圧縮部（８）の下流側と計量部（９）の上流
側の少なくとも一方に、逆ネジフライト部（１２）を設
けたことを特徴とする押出成形用スクリュ。 - 【請求項４】 前記計量部（９）の下流側に、逆ねじフ
ライト部（１３）を設けたことを特徴とする請求項３記
載の押出成形用スクリュ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202101A JP2003011193A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 射出および押出成形用スクリュ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202101A JP2003011193A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 射出および押出成形用スクリュ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003011193A true JP2003011193A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19038964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001202101A Pending JP2003011193A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 射出および押出成形用スクリュ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003011193A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100859812B1 (ko) | 2007-05-21 | 2008-09-24 | 주식회사 현성리싸이클링 | 폐자재를 이용한 재생원료의 제조장치 |
| JP2009529516A (ja) * | 2006-03-10 | 2009-08-20 | アボット ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 活性成分の固体分散体を生産するためのプロセス |
-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001202101A patent/JP2003011193A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009529516A (ja) * | 2006-03-10 | 2009-08-20 | アボット ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 活性成分の固体分散体を生産するためのプロセス |
| JP2009533320A (ja) * | 2006-03-10 | 2009-09-17 | アボット ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 活性成分の固体分散体を生産するための改良プロセス |
| JP2015038115A (ja) * | 2006-03-10 | 2015-02-26 | アボット ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 活性成分の固体分散体を生産するための改良プロセス |
| US9205027B2 (en) | 2006-03-10 | 2015-12-08 | Abbvie Deutschland Gmbh & Co Kg | Process for producing a solid dispersion of an active ingredient |
| US9414992B2 (en) | 2006-03-10 | 2016-08-16 | Abbvie Deutschland Gmbh & Co Kg | Process for producing a solid dispersion of an active ingredient |
| KR100859812B1 (ko) | 2007-05-21 | 2008-09-24 | 주식회사 현성리싸이클링 | 폐자재를 이용한 재생원료의 제조장치 |
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