JP2024030113A - 二軸混練押出機およびスクリュエレメント - Google Patents

Abstract

【課題】混練が不十分な部分がゲルとして残ることがより抑制され、より分散性が向上する二軸混練押出機およびスクリュエレメントを提供すること。【解決手段】二軸混練押出機は、シリンダと、一対のスクリュと、を備える。一対のスクリュのそれぞれは、フライトを有し、フライトは、順方向に巻回する順ねじれのフライトと、当該順ねじれのフライトに対して軸方向に隣接して配置され且つ順方向の逆方向に巻回する逆ねじれのフライトと、を含む。順ねじれのフライトと逆ねじれのフライトとの境界部には、中心軸との径方向距離が、順ねじれのフライトの稜線と中心軸との径方向距離および逆ねじれのフライトの稜線と中心軸との径方向距離よりも小さい凹部が設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、二軸混練押出機およびスクリュエレメントに関する。

樹脂ペレットや粉末状の樹脂材料を連続的に溶融混練する際に、例えば二軸混練押出機などの混練設備が用いられる（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に係る二軸混練押出機は、シリンダと、シリンダの内側に収容される一対のスクリュと、を備える。一対のスクリュは、平行な２つの中心軸のそれぞれの軸回りに回転する。

スクリュは、シャフトと、当該シャフトが挿入および嵌合される筒状のスクリュ軸本体と、当該スクリュ軸本体の外周に設けられるフライトと、を有する。また、フライトには、径方向内側に凹む切欠きが設けられる。中心軸の軸方向から見て、切欠きの底面と中心軸との径方向距離は、回転する軸回り方向に向かうに従って小さくなるように傾斜する。即ち、フライトの切欠きの深さは、回転する軸回り方向に向かうに従って大きくなる。これにより、スクリュが回転して樹脂が混練される際に、切欠きに流れ込んだ材料が引き延ばされて材料に伸長流れが起こり、混練が不十分な部分がゲルとして残ることを抑制している。

特開２０１１－１３１５４３号公報

近年、混練が不十分な部分がゲルとして残ることを更に抑制するとともに材料がより分散することが望まれる。

本発明の目的は、混練が不十分な部分がゲルとして残ることがより抑制され、材料の分散性がより向上する二軸混練押出機およびスクリュエレメントを提供することにある。

本発明の一態様に係る二軸混練押出機は、シリンダと、前記シリンダの内側に収容され、２本の中心軸のそれぞれの軸回りに回転する一対のスクリュと、を備え、前記２本の中心軸においては、一方の中心軸が他方の中心軸に沿って延び、前記一対のスクリュのそれぞれは、前記中心軸の軸方向に延びるスクリュ軸本体と、当該スクリュ軸本体の外周に設けられるフライトと、を有し、前記フライトは、順方向に巻回する順ねじれのフライトと、当該順ねじれのフライトに対して前記軸方向に隣接して配置され且つ前記順方向の逆方向に巻回する逆ねじれのフライトと、を含み、前記順ねじれのフライトと前記逆ねじれのフライトとの境界部には、前記中心軸との径方向距離が、前記順ねじれのフライトの稜線と前記中心軸との径方向距離および前記逆ねじれのフライトの稜線と前記中心軸との径方向距離よりも小さい凹部が設けられる。また、本発明の一態様に係るスクリュは、他のスクリュと一対で使用される、スクリュであって、中心軸の軸回り方向に回転するスクリュ軸本体と、当該スクリュ軸本体の外周に設けられるフライトと、を備え、前記フライトは、順方向に巻回する順ねじれのフライトと、当該順ねじれのフライトに対して前記中心軸の軸方向に隣接して配置され且つ前記順方向の逆方向に巻回する逆ねじれのフライトと、を含み、前記順ねじれのフライトと前記逆ねじれのフライトとの境界部には、前記中心軸との径方向距離が、前記順ねじれのフライトの稜線と前記中心軸との径方向距離および前記逆ねじれのフライトの稜線と前記中心軸との径方向距離よりも小さい凹部が設けられる。

前述のように、特許文献１のスクリュでは、中心軸の軸方向から見て、フライトの切欠きの底面と中心軸との径方向距離は、回転する軸回り方向に向かうに従って小さくなるように傾斜する。これにより、スクリュが回転して樹脂が混練される際に、切欠きに流れ込んだ材料が引き延ばされて材料に伸長流れが起こる。

これに対して本発明では、順ねじれのフライトと逆ねじれのフライトとの境界部に凹部を設けている。即ち、スクリュにおける凹部に向けて、軸方向の一方側および他方側から順ねじれのフライトおよび逆ねじれのフライトの稜線が湾曲しつつ近づくように延びている。これにより、順ねじれのフライトと逆ねじれのフライトとの間に位置する材料が、スクリュの回転に伴い軸方向の中央側に寄せ集められて凹部に流れ込む。換言すると、樹脂材料は、軸方向に広い部位（順ねじれのフライトと逆ねじれのフライトとの間）から狭い部位（凹部）に向けた流れに絞られる。こののち、狭い部位（凹部）を抜けた材料は、軸方向に広がる流れとなる。

即ち、本発明によれば、材料の流れが、軸方向に広い部位（順ねじれのフライトと逆ねじれのフライトとの間）から狭い部位（凹部）に向けた流れに絞られ、凹部を通過した後に、再度、広い部位に材料の流れが広がる。このように、スクリュの回転に伴って、凹部に強制的に材料を流れ込ませたのち材料の流れが広がるため、特許文献１よりも、材料がより引き延ばされて伸長流れが更に大きくなる。以上より、本発明によれば、混練が不十分な部分がゲルとして残ることを更に抑制することが可能となる。加えて、材料の分散性も向上する。

本発明の一態様に係る二軸混練押出機は、シリンダと、前記シリンダの内側に収容され、２本の中心軸のそれぞれの軸回りに回転する一対のスクリュと、を備え、前記２本の中心軸においては、一方の中心軸が他方の中心軸に沿って延び、前記一対のスクリュのそれぞれは、前記中心軸の軸方向に延びるスクリュ軸本体と、当該スクリュ軸本体の外周に設けられ且つ前記中心軸を挟んだ両側にそれぞれ配置される２つのフライトと、を有し、前記２つのフライトのそれぞれは、前記フライトの稜線の一部が径方向内側に凹んだ凹部であって、且つ、前記フライトの前記稜線と前記中心軸との径方向距離よりも小さい径方向距離を有する凹部を有し、前記２つのフライトのうちの一方のフライトの前記凹部は、前記２つのフライトのうちの他方のフライトの前記凹部に対して、前記中心軸を挟んだ反対側に位置する。また、本発明の一態様に係るスクリュは、他のスクリュと一対で使用される、スクリュであって、中心軸の軸回り方向に回転するスクリュ軸本体と、当該スクリュ軸本体の外周に設けられるフライトと、を備え、前記フライトは、前記中心軸を挟んだ両側に１つずつ配置された２つのフライトを含み、前記２つのフライトのそれぞれは、前記フライトの稜線の一部が径方向内側に凹んだ凹部であって、且つ、前記フライトの前記稜線と前記中心軸との径方向距離よりも小さい径方向距離を有する凹部を有し、前記２つのフライトのうちの一方のフライトの前記凹部は、前記２つのフライトのうちの他方のフライトの前記凹部に対して、前記中心軸を挟んだ反対側に位置する。

前述の特許文献１では、１つのスクリュに切欠きが１つ設けられる。スクリュが１回転すると、切欠きへの材料の流れ込みが２回生じる。これに対して、本発明では、１つのスクリュに対して凹部が２つ設けられる。従って、本発明では、スクリュが１回転すると、凹部への材料の流れ込みが２回生じる。また、本発明では、２つの凹部は、中心軸を挟んで互いに反対側に位置するため、スクリュが１回転すると、２回の凹部への材料の流れ込みが均等に生じる。以上より、本発明によれば、混練が不十分な部分がゲルとして残ることを更に抑制することが可能となる。加えて、材料の分散性も向上する。

前記一対のスクリュのそれぞれには、前記凹部に嵌まる凸部が設けられる。従って、凹部に溜まる材料を凸部で掻き出すことができるため、凹部への材料の滞留が低減される。

前記中心軸を含む断面において、前記凸部の縁および前記凹部の縁は、円弧状である。従って、凸部の縁および凹部の縁が例えば矩形状の場合よりも、凹部の隅部に溜まる材料がより少なくなる。また、凸部の縁および凹部の縁が例えば矩形状の場合は、凸部と凹部とが干渉したときに破損しやすくなるが、本発明では、凸部および凹部が干渉しても破損しにくい。

前記中心軸に直交し且つ前記凹部を通る断面において、前記中心軸と前記凹部とを通る第１線分の最小長さを第１長さとし、前記中心軸を通り且つ前記第１線分に直交する第２線分の最小長さを第２長さとし、前記中心軸と前記稜線との径方向距離の２倍を第３長さとしたとき、前記第２長さよりも前記第１長さが長く、且つ、前記第１長さよりも前記第３長さが長い。

本発明においては、適切な凹部の流路断面積を設定することで伸長流れが大きくなり、材料がより引き延ばされることが可能となる。従って、前記第２長さよりも前記第１長さが長く、且つ、前記第１長さよりも前記第３長さを長くすることにより、適切な凹部の流路断面積となり伸長流れを大きくすることが可能となる。

本発明によれば、混練が不十分な部分がゲルとして残ることがより抑制され、材料成分の分散性がより向上する二軸混練押出機およびスクリュエレメントを提供することができる。

図１は、実施形態に係る二軸混練押出機の全体を示す模式図である。 図２は、実施形態に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。 図３は、実施形態に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。 図４は、実施形態に係るスクリュおよびシリンダについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。 図５は、実施形態に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す一部断面斜視図である。 図６は、実施形態に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す平面図である。 図７は、実施形態に係るスクリュについて、中心軸とフライトの稜線との径方向距離を示すグラフである。 図８は、実施形態に係るスクリュについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。 図９は、変形例１に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。 図１０は、変形例１に係るスクリュおよびシリンダについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。 図１１は、変形例１に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す一部断面斜視図である。 図１２は、変形例１に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す平面図である。 図１３は、変形例２に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。 図１４は、変形例２に係るスクリュおよびシリンダについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。 図１５は、変形例２に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す一部断面斜視図である。 図１６は、変形例２に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す平面図である。 図１７は、変形例３に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。 図１８は、変形例３に係るスクリュおよびシリンダについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。 図１９は、変形例３に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を含む斜視図である。 図２０は、変形例３に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す一部断面斜視図である。 図２１Ａは、変形例３に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。 図２１Ｂは、変形例３に係るスクリュを用いて混練した樹脂組成物の分散状態を示すＳＥＭ画像である。 図２２Ａは、従来のスクリュを模式的に示す斜視図である。 図２２Ｂは、従来のスクリュを用いて混練した樹脂組成物の分散状態を示すＳＥＭ画像である。 図２３Ａは、変形例３に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。 図２３Ｂは、変形例３に係るスクリュを用いて混練した場合について、スクリュに充満する樹脂を示す写真である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る二軸混練押出機の全体を示す模式図である。図２は、実施形態に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。図３は、実施形態に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。図４は、実施形態に係るスクリュおよびシリンダについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。図５は、実施形態に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す一部断面斜視図である。図６は、実施形態に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す平面図である。図７は、実施形態に係るスクリュについて、中心軸とフライトの稜線との径方向距離を示すグラフである。図８は、実施形態に係るスクリュについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。

まず、実施形態に係る二軸混練押出機１００の構成を説明する。図１に示すように、二軸混練押出機１００は、シリンダ１１０と、スクリュ１２０と、を備える。シリンダ１１０は、内側が空洞になっており、複数の筒状部材１０１が連結されて構成される。シリンダ１１０の一端部には、材料供給口１０２が設けられ、他端部には、材料排出口（図示せず）が設けられる。スクリュ１２０は、シリンダ１１０の内側に収容される。スクリュ１２０は、一対に設けられ、平行な２本の中心軸ＡＸ１、ＡＸ２のそれぞれの軸回りに回転する。スクリュ１２０は、混練用のスクリュ１（例えば図２等参照）を含む。

また、図１に示すように、二軸混練押出機１００は、予熱部１０３、第１混練部１０４および第２混練部１０５を有する。なお、材料としては、例えば２種類の樹脂混合物（例えば樹脂ペレット混合物）が適用可能である。具体的には、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ポリプロピレン）樹脂やＰＬＡ（Ｐｏｌｙ－Ｌａｃｔｉｃ Ａｃｉｄ、ポリ乳酸）樹脂混合物などである。以上の構成を有する二軸混練押出機１００では、材料供給口１０２から材料を投入し、シリンダ１１０の内部に材料を供給する。その後、スクリュ１２０の回転により、押出方向Ａの矢印の方向に向けて材料が移動する。予熱部１０３において、材料が所定温度に加熱される。第１混練部１０４においては、所定温度に加熱された材料に対して１回目の混練を施す。そして、第２混練部１０５においては、１回目の混練を終えた材料に対して、２回目の混練を施す。第２混練部１０５には、前述の混練用のスクリュ１が設けられる。以下、混練用のスクリュ１について詳細に説明する。

図２に示すように、混練用のスクリュ１は、スクリュ２と、スクリュ３と、を一対に含む。図１に示すように、第２混練部１０５においては、図２に示すスクリュ１が３つ連結されている。スクリュ２は、中心軸ＡＸ１の軸回り方向に回転する。スクリュ３は、中心軸ＡＸ２の軸回り方向に回転する。中心軸ＡＸ１と中心軸ＡＸ２とは略平行である。換言すると、中心軸ＡＸ２は、中心軸ＡＸ１に沿って延びている。

ここで、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２の軸方向をＹ方向とし、軸方向の一方側をＹ１側、軸方向の他方側をＹ２側とする。また、Ｙ１側から見て、回転方向Ｂ、Ｃは、反時計回り方向（左回り方向）である。スクリュ２およびスクリュ３はともに、Ｙ１側から見て、同一の回転方向Ｂ、Ｃに回転する。

スクリュ２とスクリュ３とは同一の構成を有する。図２から図６を参照して、以下にスクリュ２の構成を説明する。図２および図３に示すように、スクリュ２およびスクリュ３のそれぞれは、スクリュエレメント２０とシャフト２５とを備える。スクリュエレメント２０は、フライト５とスクリュ軸本体４とを備える。フライト５とスクリュ軸本体４とは、一つの部材になっている。換言すると、フライト５とスクリュ軸本体４とは、単一部材である。例えば、鋳造や金属母材の切削加工などでフライト５とスクリュ軸本体４とを同時に作製する。

スクリュ軸本体４は、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２それぞれの軸回りの周方向に延びる筒状の形状を有する。スクリュ軸本体４の径方向中央部には、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２の軸方向（Ｙ方向）に沿って延びる嵌合孔４１が設けられる。嵌合孔４１は、軸方向（Ｙ方向）から見て、例えば正六角形である。スクリュ軸本体４の外周は、二点鎖線で示す円形である。嵌合孔４１には、シャフト２５が嵌合する。シャフト２５は、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２に直交する断面形状が例えば正六角形の軸部材である。シャフト２５は、図示しないモータに接続されているため、モータの回転駆動によってシャフト２５を含むスクリュ２、３が図２の矢印で示す方向Ｂ、Ｃに回転する。

図２に示すように、フライト５は、スクリュ軸本体４の外周に設けられる。フライト５は、径方向外側へ向けて突出し且つ軸方向に沿って延びる。フライト５は、側面５５と、稜線５６と、を備える。稜線５６は、側面５５における径方向外側の端に位置する。図２に示すように、フライト５は、順ねじれのフライト５１と、逆ねじれのフライト５２と、を含む。順ねじれのフライト５１は、順方向に巻回する。具体的には、スクリュ２をＹ１側から見た場合に、順ねじれのフライト５１は、Ｙ１側からＹ２側に行くに従って、時計回り方向（右方向）に沿って延びる。逆ねじれのフライト５２は、順ねじれのフライト５１に対して軸方向（Ｙ方向）に隣接して配置される。即ち、Ｙ方向において、順ねじれのフライト５１はＹ１側に配置され、逆ねじれのフライト５２は、Ｙ２側に配置される。逆ねじれのフライト５２は、順方向とは反対の逆方向に巻回する。具体的には、スクリュ２をＹ１側から見た場合に、逆ねじれのフライト５２は、Ｙ１側からＹ２側に行くに従って、反時計回り方向（左方向）に沿って延びる。

順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部には、凹部６が設けられる。凹部６は、フライト５の稜線５６の一部が径方向内側に凹んだ部位である。ここで、図７に示すように、順ねじれのフライト５１および逆ねじれのフライト５２において、中心軸ＡＸ１と稜線５６との径方向距離は、径方向距離Ｌ２である。中心軸ＡＸ１と凹部６との径方向距離の最小（中心軸ＡＸ１と凹部６の底部６０との径方向距離）は、径方向距離Ｌ１である。径方向距離Ｌ１は、径方向距離Ｌ２よりも小さい。即ち、図２および図７を参照すると、順ねじれのフライト５１の稜線５６は、中心軸ＡＸ１から一定の径方向距離Ｌ２を保ちながらＹ１側からＹ２側に向かう。そして、順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部に配置された凹部６において、中心軸ＡＸ１からの径方向距離が径方向距離Ｌ１に局所的に減少する。さらに、逆ねじれのフライト５２の稜線５６は、中心軸ＡＸ１から一定の径方向距離Ｌ２を保ちながらＹ１側からＹ２側に向かう。

また、１つのスクリュ２には、２つのフライト５が設けられる。具体的には、図２、図３および図４に示すように、フライト５は、第１フライト５３と、第２フライト５４と、を含む。Ｙ１側から見て、第１フライト５３は、中心軸ＡＸ１を挟んで第２フライト５４の反対側に位置する。１つのフライト５には１つの凹部６が設けられるため、１つのスクリュ２には２つの凹部６が設けられる。そして、２つの凹部６の一方は、当該凹部６の他方に対して、中心軸ＡＸ１を挟んだ反対側に位置する。具体的には、図６に示すように、凹部６１は、凹部６２に対して、中心軸ＡＸ１を挟んだ反対側に位置する。なお、図６に示す凹部６の幅Ｗ１（凹部６の軸方向距離の最大）は、図４に示すシリンダ１１０のチャンバ１１１の内径の距離Ｄ１の１／４倍よりも小さい。

また、図２、図３、図５および図６に示すように、スクリュ軸本体４の外周には、径方向外側に突出する凸部７が設けられる。凸部７は、凹部６に嵌合する。凸部７の軸方向位置は、凹部６の軸方向位置と同じである。また、図３に示すように、凸部７は端７１から端７２まで周方向に延びる。凸部７の端７１は、凹部６の端と一致する。即ち、スクリュ２の外周面を周方向に辿った場合に、凸部７と凹部６とが連続して交互に配置される。なお、図６に示すように、凹部６の縁および凸部７の縁は、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２を含む断面において、円弧状である。なお、換言すると、凸部７は、スクリュ軸本体４の外周において、中心軸ＡＸ１の軸回りの周方向に沿って延び且つ凹部６を通る環状領域のうち凹部６以外の領域に設けられる。

なお、図６に示すように、スクリュ２の凹部６にスクリュ３の凸部７が嵌まっている。具体的には、スクリュ２には、凹部６１と凹部６２とが設けられ、スクリュ３には、凸部７３と凸部７４とが設けられる。スクリュ２の凹部６２にスクリュ３の凸部７３が嵌まっている。換言すると、スクリュ２、３のそれぞれには、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２の軸方向から見て、スクリュ軸本体４の外周のうち一方のフライト（第１フライト５３）の凹部６から時計回り方向に沿って他方のフライト（第２フライト５４）の凹部６までの第１領域と、スクリュ軸本体４の外周のうち他方のフライト（第２フライト５４）の凹部６から時計回り方向に沿って一方のフライト（第１フライト５３）の凹部６までの第２領域とのそれぞれの領域に、スクリュ軸本体４の外周から径方向外側に突出する凸部７が設けられる。スクリュ２の凹部６とスクリュ３の凸部７との径方向距離は、距離Ｄ２である。距離Ｄ２は、例えば０．３１ｍｍである。また、スクリュ２の軸方向距離は、例えば３９ｍｍである。なお、前述のように、スクリュ１は、シリンダ１１０のチャンバ１１１に収容される。図４に示すように、チャンバ１１１について、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２に直交する断面の形状は、２つの円の一部を重ねた形状を有する。シリンダ１１０のチャンバ１１１の内径は、距離Ｄ１を有する。距離Ｄ１は、例えば２６ｍｍである。シリンダ１１０の内面１１２は円筒面の一部である。

図８に示すように、中心軸ＡＸ１に直交し且つ凹部６を通る断面において、中心軸ＡＸ１と凹部６とを通る第１線分３１０の最小長さを第１長さＬａとする。中心軸ＡＸ１を通り且つ第１線分３１０に直交する第２線分３２０の長さを第２長さＬｂとする。２つの稜線５６同士の距離を第３長さＬｃとする。このとき、第２長さＬｂよりも第１長さＬａが長く、且つ、第１長さＬａよりも第３長さＬｃが長い。

以上説明したように、本実施形態に係る二軸混練押出機１００は、シリンダ１１０と、一対の混練用のスクリュ１と、を備える。一対のスクリュであるスクリュ２、３は、スクリュエレメント２０を備える。スクリュエレメント２０は、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２の軸方向に延びる筒状のスクリュ軸本体４と、スクリュ軸本体４の外周に設けられるフライト５と、を有する。フライト５は、順方向に巻回する順ねじれのフライト５１と、順ねじれのフライト５１に対して軸方向に隣接して配置され且つ順方向の逆方向に巻回する逆ねじれのフライト５２と、を含む。順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部には、中心軸との径方向距離が、順ねじれのフライト５１の稜線５６と中心軸との径方向距離および逆ねじれのフライト５２の稜線５６と中心軸との径方向距離よりも小さい凹部６が設けられる。

前述のように、特許文献１のスクリュでは、中心軸の軸方向から見て、フライトの切欠きの底面と中心軸との径方向距離は、回転する軸回り方向に向かうに従って小さくなるように傾斜する。即ち、フライトの切欠きの深さは、回転する軸回り方向に向かうに従って大きくなる。これにより、スクリュが回転して樹脂が混練される際に、切欠きに流れ込んだ材料が引き延ばされて材料に伸長流れが起こる。

これに対して本実施形態では、スクリュの回転によるけん引流れと、樹脂圧力による圧力流れと、の合算で材料の流動が変化する。なお、説明を分かりやすくするために、図２では、凹部６における周方向流れのみを矢印で示している。まず、図２を参照して、スクリュの回転によるけん引流れを説明する。

図２に示すように、順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部に凹部６を設けている。スクリュ２における凹部６に向けて、軸方向の一方側および他方側から順ねじれのフライト５１および逆ねじれのフライト５２の稜線５６が湾曲しつつ近づくように延びている。これにより、順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との間に位置する材料が、スクリュ２の回転に伴い軸方向の中央側に寄せ集められて凹部６に流れ込む。換言すると、図２に示す樹脂流れＰ１は、軸方向に広い部位（順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との間）から狭い部位（凹部６）に向けた流れである樹脂流れＰ２に絞られる。こののち、狭い部位（凹部６）を抜けた材料は、軸方向に広がり樹脂流れＰ３となる。

そして、樹脂流れＰ３のあと、スクリュ２を通った材料は、スクリュ３の凸部７の両側を通って樹脂流れＰ４となり、凹部６に流れ込んで樹脂流れＰ５となる。その後、凹部６を通過した後、軸方向に広がって樹脂流れＰ６となる。そして、前述したけん引流れに対して、軸方向に沿った樹脂圧力による圧力流れが加わる。即ち、例えばベクトルに例えると、スクリュ２、３の周方向に延びる第１ベクトルに対して、軸方向に延びる第２ベクトルを加えて第３ベクトルになるような流れとなる。従って、前述した樹脂流れＰ１からＰ６の全体または一部が、軸方向（例えばＹ２側からＹ１側へ向かう方向）へ向けて流れが変化する。例えば、樹脂流れＰ３は、スクリュ２からスクリュ３へ周方向に進むのではなく、図２の矢印よりもＹ１側へ押し戻される流れとなる。

このように、本実施形態によれば、特許文献１よりも、材料がより引き延ばされて伸長流れが更に大きくなる。以上より、本実施形態によれば、混練が不十分な部分がゲルとして残ることを更に抑制し、材料の分散性をより向上させることが可能となる。よって、本実施形態は、ゲルの抑制は異物の低減に繋がりやすく、分散性が向上して、得られる製品品質の均質化にもつながりやすくなるといった利点がある。

本実施形態に係る二軸混練押出機１００は、シリンダ１１０と、一対の混練用のスクリュ１と、を備える。一対のスクリュであるスクリュ２、３は、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２の軸方向に延びるスクリュ軸本体４と、スクリュ軸本体４の外周に設けられ且つ中心軸ＡＸ１、ＡＸ２を挟んだ両側にそれぞれ配置される２つのフライト５と、を有する。２つのフライト５のそれぞれは、フライトの稜線５６の一部が径方向内側に凹んだ凹部６であって、且つ、フライトの稜線５６と中心軸ＡＸ１、ＡＸ２との径方向距離よりも小さい径方向距離を有する凹部６を有する。第１フライト（２つのフライトのうちの一方のフライト）５３の凹部６は、第２フライト（２つのフライトのうちの他方のフライト）５４の凹部６に対して、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２を挟んだ反対側に位置する。

前述の特許文献１では、１つのスクリュに切欠きが１つ設けられる。スクリュが１回転すると、切欠きへの材料の流れ込みが２回生じる。これに対して、本実施形態では、１つのスクリュ１に対して凹部６が２つ設けられる。従って、本実施形態では、スクリュ１が１回転すると、凹部６への材料の流れ込みが２回生じる。また、本実施形態では、２つの凹部６は、中心軸を挟んで互いに反対側に位置するため、スクリュが１回転すると、２回の凹部６への材料の流れ込みが均等に生じるので、混練が不十分な部分がゲルとして残ることを更に抑制することが可能となる。

一対のスクリュ１のそれぞれには、凹部６に嵌まる凸部７が設けられる。従って、凹部６に溜まる材料を凸部７で掻き出すことができるため、凹部６への材料の滞留が低減される。

中心軸ＡＸ１、ＡＸ２を含む断面において、凸部７の縁および凹部６の縁は、円弧状である。従って、凸部の縁および凹部の縁が例えば矩形状の場合よりも、凹部６の隅部に溜まる材料がより少なくなる。また、凸部の縁および凹部の縁が例えば矩形状の場合は、凸部と凹部とが干渉したときに破損しやすくなるが、本実施形態では、凸部７および凹部６が干渉しても破損しにくい。

中心軸ＡＸ１、ＡＸ２に直交し且つ凹部６を通る断面において、中心軸と凹部６とを通る第１線分３１０の最小長さを第１長さＬａとし、中心軸を通り且つ第１線分３１０に直交する第２線分３２０の最小長さを第２長さＬｂとし、中心軸と稜線５６との径方向距離の２倍を第３長さＬｃとする。第２長さＬｂよりも第１長さＬａが長く、且つ、第１長さＬａよりも第３長さＬｃが長い。本実施形態においては、適切な凹部６の流路断面積を設定することにより、材料がより引き延ばされて伸長流れを大きくすることが可能となる。従って、第２長さＬｂよりも第１長さＬａが長く、且つ、第１長さＬａよりも第３長さＬｃを長くすることにより、適切な凹部６の流路断面積となり伸長流れを大きくすることが可能となる。

［変形例１］
次に、変形例１について説明するが、実施形態と同一構成の部位には同一符号を付けて説明を省略する。図９は、変形例１に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。図１０は、変形例１に係るスクリュおよびシリンダについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。図１１は、変形例１に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す一部断面斜視図である。図１２は、変形例１に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す平面図である。

図９から図１２に示すように、変形例１に係るスクリュ２Ａ、３Ａは、実施形態に係るスクリュ２、３に対して、フライト５のリードが短い。換言すると、スクリュについて同一の軸方向長さを比較した場合に、フライト５の稜線５６の長さの合計が、変形例１のフライトの方が長い。更に換言すると、実施形態と変形例１とについて、径方向から見た場合における中心軸とフライトとの交差角度を比較すると、変形例１のフライト５の方が実施形態よりも大きい。即ち、変形例１のフライト５の方が、中心軸に直交する方向により近い。なお、これ以外の構成（例えば、順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２の数、凹部６の数など）は、実施形態と略同じである。

以上説明したように、変形例１においても、実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、変形例１では、スクリュについて同一の軸方向長さを比較した場合に、フライト５の稜線５６の長さの合計が、変形例１のフライトの方が長いため、中心軸の軸方向への流れが弱まる傾向となりスクリュの周方向への流れが促進される傾向となる。これにより凹部６を材料が通過する機会が増え、混練が不十分な部分がゲルとして残りにくくなる。

［変形例２］
次に、変形例２について説明するが、実施形態および変形例１と同一構成の部位には同一符号を付けて説明を省略する。図１３は、変形例２に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。図１４は、変形例２に係るスクリュおよびシリンダについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。図１５は、変形例２に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す一部断面斜視図である。図１６は、変形例２に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す平面図である。

図１３から図１６に示すように、変形例２に係るスクリュ２Ｂ、３Ｂは、実施形態に係るスクリュ２とスクリュ３に対して、凹部６と凸部７の数が多い。実施形態では、スクリュ２とスクリュ３のそれぞれに、凹部６を２つずつ、凸部７を２つずつ設けた。これに対して、変形例２に係るスクリュ２Ｂ、３Ｂのそれぞれには、凹部６を６つずつ、凸部７を６つずつ設けた。以下、簡単に説明する。

まず、実施形態と同様に、順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部には、凹部６が設けられる。変形例２においても、スクリュ２Ｂとスクリュ３Ｂのそれぞれに、フライト５が２つずつ設けられるため、順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部の凹部６は、合計４つである。また、変形例２では、順ねじれのフライト５１の稜線５６の中間部にも凹部６を設けているため、当該順ねじれのフライト５１に設ける凹部６は、合計で４つである。逆ねじれのフライト５２の稜線５６の中間部にも凹部６を設けているため、当該逆ねじれのフライト５２に設ける凹部６は、合計で４つである。以上より、変形例２では、スクリュ２Ｂ、３Ｂに設ける凹部６の合計は１２である。

また、スクリュ２Ｂにおける順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部に設けた凹部６には、スクリュ３Ｂにおける順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部に設けた凸部７が嵌合する。スクリュ２Ｂにおける順ねじれのフライト５１の中間部に設けた凹部６には、スクリュ３Ｂにおける順ねじれのフライト５１の中間部に設けた凸部７が嵌合する。スクリュ２Ｂにおける逆ねじれのフライト５２の中間部に設けた凹部６には、スクリュ３Ｂにおける逆ねじれのフライト５２の中間部に設けた凸部７が嵌合する。

なお、スクリュの外周面を周方向に辿った場合に、凸部７と凹部６とが連続して設けられる。従って、例えば、スクリュ２Ｂにおける順ねじれのフライト５１の凹部６に、スクリュ３Ｂにおける逆ねじれのフライト５２の凸部７が嵌合する。スクリュ２Ｂにおける逆ねじれのフライト５２の凹部６に、スクリュ３Ｂにおける順ねじれのフライト５１の凸部７が嵌合する。以上より、スクリュ２Ｂ、３Ｂに設ける凸部７の合計は１２である。

なお、これ以外の構成（例えば、凹部６の縁および凸部７の縁は、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２を含む断面において、全て円弧状であることなど）は、実施形態と同じである。

以上説明したように、変形例２においても、実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、変形例２では、スクリュ２Ｂ、３Ｂに設ける凹部６の数が実施形態よりも多いため、材料が流れ込む箇所が多くなり、混練をより十分に行うことができる。

［変形例３］
次に、変形例３について説明するが、変形例１および変形例２と同一構成の部位には同一符号を付けて説明を省略する。図１７は、変形例３に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。図１８は、変形例３に係るスクリュおよびシリンダについて、中心軸に直交する断面を示す模式図である。図１９は、変形例３に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を含む斜視図である。図２０は、変形例３に係るスクリュについて、中心軸を含む断面を示す一部断面斜視図である。

図１７から図２０に示すように、変形例３に係るスクリュ２Ｃ、３Ｃは、変形例１に係るスクリュ２Ａ、３Ａと変形例２に係るスクリュ２Ｂ、３Ｂとを組み合わせた形状を有する。即ち、変形例３に係るスクリュ２Ｃ、３Ｃは、実施形態のスクリュ２、３に対してフライト５のリードが短く、且つ、凹部６と凸部７の数が多くなる。従って、スクリュ２Ｃにおける順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部に設けた凹部６には、スクリュ３Ｃにおける順ねじれのフライト５１と逆ねじれのフライト５２との境界部に設けた凸部７が嵌合する。スクリュ２Ｃにおける順ねじれのフライト５１の中間部に設けた凹部６には、スクリュ３Ｃにおける順ねじれのフライト５１の中間部に設けた凸部７が嵌合する。スクリュ２Ｃにおける逆ねじれのフライト５２の中間部に設けた凹部６には、スクリュ３Ｃにおける逆ねじれのフライト５２の中間部に設けた凸部７が嵌合する。

なお、これ以外の構成（例えば、凹部６の縁および凸部７の縁は、中心軸ＡＸ１、ＡＸ２を含む断面において、全て円弧状であることなど）は、実施形態と同じである。

以上説明したように、変形例３に係るスクリュ２Ｃ、３Ｃは、実施形態のスクリュ２、３に対してフライト５のリードが短く、且つ、凹部６と凸部７の数が多くなる。従って、実施形態よりも中心軸の軸方向への流れが弱まる傾向となりスクリュの周方向への流れが促進される傾向となる。従って、凹部６を材料が通過する機会が増えるとともに且つ材料が流れ込む箇所が多くなり、混練をより十分に行うことができる。

［実施例］
次に、実施例を通して、本実施形態をさらに具体的に説明する。

（混練後の樹脂の分散状態）
混練後の樹脂の分散状態について説明する。図２１Ａは、変形例３に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。図２１Ｂは、変形例３に係るスクリュを用いて混練した樹脂組成物の分散状態を示すＳＥＭ画像である。図２２Ａは、従来のスクリュを模式的に示す斜視図である。図２２Ｂは、従来のスクリュを用いて混練した樹脂組成物の分散状態を示すＳＥＭ画像である。

樹脂の種類は、前述したＰＰ樹脂９０質量％とＰＬＡ樹脂１０質量％との混合樹脂である。即ち、ＰＰ樹脂とＰＬＡ樹脂との混合樹脂を加熱した状態で、変形例３に係るスクリュ２Ｃ、３Ｃおよび従来のスクリュを用いて２００ｒｐｍの回転数にて混練し、それぞれのスクリュを急停止させて樹脂を急冷した後に、スクリュの下流側の樹脂を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によってＳＥＭ画像を撮影した。従来のスクリュは、汎用ニーディング用スクリュを用いた。なお、図２２Ａにおいて押出方向は矢印で示すように右から左方向である。また、図２２Ａにおいて、右側から、搬送用の第１フルフライトスクリュ４１０と、第１のニーディングディスク４２０と、第２のニーディングディスク４３０と、搬送用の第２フルフライトスクリュ４４０と、が並んで配置される。汎用ニーディング用スクリュは、第１のニーディングディスク４２０および第２のニーディングディスク４３０である。第１フルフライトスクリュ４１０は、順ねじれの連続したフライトを有する。第２フルフライトスクリュ４４０は、逆ねじれの連続したフライトを有する。また、第１のニーディングディスク４２は、左右方向に６枚のディスクが順ねじれに連続して並ぶ。第２のニーディングディスク４３は、左右方向に合計１０枚のディスクが直行して連続して並ぶ。

図２１Ｂに示すように、実施形態では、所定の倍率のＳＥＭ画像でＰＬＡ樹脂の島成分がほぼ確認できなかった。所定倍率のＳＥＭ画像で確認できない程度にＰＬＡ樹脂の島成分が微分散したためと推定される。一方、図２２Ｂに示すように、従来のスクリュを用いて樹脂の混練を行うと、ＰＰ樹脂２００の分散性が実施形態よりも低いため、同倍率のＳＥＭ画像で数多くのＰＬＡ樹脂２１０の島成分が確認できた。これにより、本実施形態の方が樹脂の分散性が高いことが判明した。この理由として、例えば、本実施形態のスクリュはフライトに凹部があるため、従来例のスクリュよりも、混練中における凹部を通過する樹脂の量が増加し、多くの量の樹脂が伸長変形を受けたためと考えられる。

（伸長速度およびせん断速度の比較）
伸長速度およびせん断速度について説明する。表１は、実施形態に係るスクリュと変形例３に係るスクリュとについて、伸長速度およびせん断速度の平均値を比較した表である。

[表１]

表１に示すように、実施形態に係るスクリュを用いて樹脂を混練した場合、粒子の最大伸長速度の平均値は、６６．４（１／ｓｅｃ）であり、変形例３に係るスクリュを用いて樹脂を混練した場合、粒子の最大伸長速度の平均値は、８４．１（１／ｓｅｃ）である。また、実施形態に係るスクリュを用いて樹脂を混練した場合、粒子の最大せん断速度の平均値は、２０３（１／ｓｅｃ）であり、変形例３に係るスクリュを用いて樹脂を混練した場合、粒子の最大せん断速度の平均値は、２００（１／ｓｅｃ）である。

このように、最大せん断速度については、実施形態に係るスクリュと変形例３に係るスクリュとで同等の値となったが、最大伸長速度については、変形例３に係るスクリュの方が実施態様に係るスクリュよりも大きくなった。この理由として、例えば、変形例３に係るスクリュが実施形態に係るスクリュよりも凹部の数が多いため、当該凹部を通過する樹脂の量が増えて、より多くの量の樹脂が伸長変形をうけることが考えられる。また、変形例３に係るスクリュの方が実施形態に係るスクリュよりも応力履歴の均一化が図られ、より多くの量の樹脂に分散力を負荷することが可能となることが考えられる。

（スクリュに充満する樹脂の量について）
図２３Ａは、変形例３に係るスクリュを模式的に示す斜視図である。図２３Ｂは、変形例３に係るスクリュを用いて混練した場合について、スクリュに充満する樹脂を示す写真である。

図２３Ｂに示すように、本実施形態のスクリュには、多くの量の樹脂が充満することが判明した。特に、変形例３に係るスクリュのように、リードがより小さく且つ凹部の数が多いスクリュを用いて樹脂を混練すると、より多くの量の樹脂が混練スクリュ部に充満することが判明した。混練スクリュ部への樹脂充満率が高いと滞留時間が長くなり、樹脂が凹部６を通過する回数が増えるため、伸長変形を多く受け、材料の分散性が向上すると考えられる。

以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した発明を基にして当業者が適宜設計変更して実施しうる全ての発明も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の技術的範囲に属する。

１ スクリュ
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ スクリュ
２０ スクリュエレメント
２５ シャフト
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ スクリュ
４ スクリュ軸本体
４１ 嵌合孔
５ フライト
５１ 順ねじれのフライト
５２ 逆ねじれのフライト
５３ 第１フライト
５４ 第２フライト
５５ 側面
５６ 稜線
６ 凹部
６０ 底部
６１、６２ 凹部
７ 凸部
７１、７２ 端
７３、７４ 凸部
１００ 二軸混練押出機
１０１ 筒状部材
１０２ 材料供給口
１０３ 予熱部
１０４ 第１混練部
１０５ 第２混練部
１１０ シリンダ
１１１ チャンバ
１１２ 内面
１２０ スクリュ
２００ ＰＰ樹脂
２１０ ＰＬＡ樹脂
３１０ 第１線分
３２０ 第２線分
４１０ 第１フルフライトスクリュ
４２０ 第１のニーディングディスク
４３０ 第２のニーディングディスク
４４０ 第２フルフライトスクリュ
Ａ 押出方向
ＡＸ１、ＡＸ２ 中心軸
Ｂ、Ｃ 回転方向
Ｄ１、Ｄ２ 距離
Ｌａ 第１長さ
Ｌｂ 第２長さ
Ｌｃ 第３長さ
Ｌ１、Ｌ２ 径方向距離
Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６ 樹脂流れ
Ｗ１ 幅

Claims (10)

1. シリンダと、
   前記シリンダの内側に収容され、２本の中心軸のそれぞれの軸回りに回転する一対のスクリュと、
   を備え、
   前記２本の中心軸においては、一方の中心軸が他方の中心軸に沿って延び、
   前記一対のスクリュのそれぞれは、
   前記中心軸の軸方向に延びるスクリュ軸本体と、当該スクリュ軸本体の外周に設けられるフライトと、を有し、
   前記フライトは、順方向に巻回する順ねじれのフライトと、当該順ねじれのフライトに対して前記軸方向に隣接して配置され且つ前記順方向の逆方向に巻回する逆ねじれのフライトと、を含み、
   前記順ねじれのフライトと前記逆ねじれのフライトとの境界部には、
   前記中心軸との径方向距離が、前記順ねじれのフライトの稜線と前記中心軸との径方向距離および前記逆ねじれのフライトの稜線と前記中心軸との径方向距離よりも小さい凹部が設けられる、
   二軸混練押出機。
2. シリンダと、
   前記シリンダの内側に収容され、２本の中心軸のそれぞれの軸回りに回転する一対のスクリュと、
   を備え、
   前記２本の中心軸においては、一方の中心軸が他方の中心軸に沿って延び、
   前記一対のスクリュのそれぞれは、
   前記中心軸の軸方向に延びるスクリュ軸本体と、当該スクリュ軸本体の外周に設けられ且つ前記中心軸を挟んだ両側にそれぞれ配置される２つのフライトと、を有し、
   前記２つのフライトのそれぞれは、
   前記フライトの稜線の一部が径方向内側に凹んだ凹部であって、且つ、前記フライトの前記稜線と前記中心軸との径方向距離よりも小さい径方向距離を有する凹部を有し、
   前記２つのフライトのうちの一方のフライトの前記凹部は、前記２つのフライトのうちの他方のフライトの前記凹部に対して、前記中心軸を挟んだ反対側に位置する、
   二軸混練押出機。
3. 前記一対のスクリュのそれぞれには、
   前記凹部に嵌まる凸部が設けられる、
   請求項１または２に記載の二軸混練押出機。
4. 前記中心軸を含む断面において、
   前記凸部の縁および前記凹部の縁は、円弧状である、
   請求項３に記載の二軸混練押出機。
5. 前記中心軸に直交し且つ前記凹部を通る断面において、前記中心軸と前記凹部とを通る第１線分の最小長さを第１長さとし、前記中心軸を通り且つ前記第１線分に直交する第２線分の最小長さを第２長さとし、
   前記中心軸と前記稜線との径方向距離の２倍を第３長さとしたとき、
   前記第２長さよりも前記第１長さが長く、且つ、前記第１長さよりも前記第３長さが長い、
   請求項３に記載の二軸混練押出機。
6. 他のスクリュエレメントと一対で使用されるスクリュエレメントであって、
   中心軸の軸回り方向に回転するスクリュ軸本体と、当該スクリュ軸本体の外周に設けられるフライトと、を備え、
   前記フライトは、順方向に巻回する順ねじれのフライトと、当該順ねじれのフライトに対して前記中心軸の軸方向に隣接して配置され且つ前記順方向の逆方向に巻回する逆ねじれのフライトと、を含み、
   前記順ねじれのフライトと前記逆ねじれのフライトとの境界部には、
   前記中心軸との径方向距離が、前記順ねじれのフライトの稜線と前記中心軸との径方向距離および前記逆ねじれのフライトの稜線と前記中心軸との径方向距離よりも小さい凹部が設けられる、
   スクリュエレメント。
7. 他のスクリュエレメントと一対で使用されるスクリュエレメントであって、
   中心軸の軸回り方向に回転するスクリュ軸本体と、当該スクリュ軸本体の外周に設けられるフライトと、を備え、
   前記フライトは、前記中心軸を挟んだ両側に１つずつ配置された２つのフライトを含み、
   前記２つのフライトのそれぞれは、
   前記フライトの稜線の一部が径方向内側に凹んだ凹部であって、且つ、前記フライトの前記稜線と前記中心軸との径方向距離よりも小さい径方向距離を有する凹部を有し、
   前記２つのフライトのうちの一方のフライトの前記凹部は、前記２つのフライトのうちの他方のフライトの前記凹部に対して、前記中心軸を挟んだ反対側に位置する、
   スクリュエレメント。
8. 前記スクリュ軸本体の前記外周において、前記中心軸の軸回りの周方向に沿って延び且つ前記凹部を通る環状領域のうち前記凹部以外の領域に、前記外周から径方向外側に突出する凸部が設けられる、
   請求項６に記載のスクリュエレメント。
9. 前記中心軸の軸方向から見て、
   前記スクリュ軸本体の外周のうち前記一方のフライトの前記凹部から時計回り方向に沿って前記他方のフライトの前記凹部までの第１領域と、前記スクリュ軸本体の外周のうち前記他方のフライトの前記凹部から時計回り方向に沿って前記一方のフライトの前記凹部までの第２領域とのそれぞれの領域に、前記スクリュ軸本体の前記外周から径方向外側に突出する凸部が設けられる、
   請求項７に記載のスクリュエレメント。
10. 前記中心軸を含む断面において、
    前記凸部の縁および前記凹部の縁は、円弧状である、
    請求項８または９に記載のスクリュエレメント。

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