JPH08267540A - 熱可塑性樹脂混練押出機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】きわめて簡単な構造のシリンダとスクリュとを
組み合わせによって、未溶融樹脂が押し出されることを
防止し、かつ十分な混練と迅速な樹脂の搬送を可能とす
る熱可塑性樹脂混練押出機を提供する。 【構成】シリンダ１の元部３から供給された熱可塑性樹
脂を混練、溶融してシリンダ１の先端部から押し出す熱
可塑性樹脂混練押出機であって、シリンダ１の内周面に
スクリュ２の螺旋方向と反対方向の多条の螺旋溝８を設
けて混練部７とする。さらに、スクリュ２をこのシリン
ダ１内に回転自在に挿入する。そして、このシリンダ１
の混練部７に前記螺旋溝８と反対方向の逆螺旋溝部分９
を局部的に少なくとも１個所設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形及び押出成
形、その他の成形加工に用いることのできる熱可塑性樹
脂材料の混練押出機、特に高混練並びに高吐出能力を備
えた熱可塑性樹脂混練押出機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱可塑性樹脂混練押出機は、実開
平２−６８１６号公報に開示されているように、シリン
ダ内にスクリュを回転可能に挿入したものである。そし
てスクリュには原料移送始端から原料移送終端にかけて
原料の流通断面積が順次小となる混練凹部を設け、さら
にシリンダの混練部の内周面にスクリュの螺旋とは反対
方向の螺旋溝を形成し、前記スクリュを反対方向のシリ
ンダの螺旋溝と交差した状態で混練するようにしたもの
がある。

【０００３】従って、上記の熱可塑性樹脂混練押出機に
よれば、混練用回転スクリュとシリンダの螺旋溝との間
に原料樹脂の分流と合流を連続的に繰り返し、かつスク
リュの溝に沿って流動する原料樹脂とシリンダの螺旋溝
に沿って流動する原料樹脂との流動方向を交差させて、
交差部分の原料樹脂間に乱流現象を生じさせ、混練すべ
き原料樹脂に対応した最適な混合状態を得ることができ
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような熱可塑性
樹脂混練押出機によれば、シリンダの螺旋溝のねじれ方
向をスクリュのねじれ方向と反対にして混練効果を上げ
ている。しかし、スクリューの溝を、シリンダの元部か
ら先端にかけて徐々に浅くするのみであるので、スクリ
ュの溝内の原料樹脂は加熱されながら徐々に圧縮され、
溶融された状態のまま送られる。

【０００５】一方、混練部の終端は、スクリュの溝が浅
くなっているために吐出量が低くなる。ところが吐出量
を上げようとして、前記溝を深くしたり、またスクリュ
の回転を速くし過ぎると、原料樹脂が未溶融のまま押し
出されてしまうという問題があった。また原料樹脂がシ
リンダの溝に沿って未溶融のまま押し出されてしまうと
いう問題もあった。

【０００６】本発明は、前記課題に鑑みてなされたもの
であり、きわめて簡単な構造のシリンダとスクリュを組
み合わせて用いることにより、十分な混練と迅速な樹脂
搬送を満足させると同時に、原料樹脂を逆方向に戻すこ
とにより未溶融樹脂の先端側への進行を阻止して、原料
樹脂の練り返しにより混練効果を高めることを可能とし
た熱可塑性樹脂混練押出機を提供することを第１の課題
とする。

【０００７】さらに、上記効果を一層向上させると共
に、原料樹脂の十分な吐出量を確保することを可能とす
る熱可塑性樹脂混練押出機課題を提供することを第２の
課題とする。

【０００８】さらに、過大な剪断発熱を防止することに
より原料樹脂の粘度に応じた熱可塑性樹脂混練押出機課
題を提供することを第３の課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。 ＜本発明の要旨＞本発明は、シリンダと、このシリンダ
内に挿通した回転自在なスクリュとを具え、さらに前記
シリンダの混練部の内周面に前記スクリュの螺旋方向と
反対方向の多条の螺旋溝が形成され、前記シリンダの元
部から供給された熱可塑性樹脂を混練、溶融して、この
熱可塑性樹脂をシリンダの先端部から押し出す熱可塑性
樹脂混練押出機であって、前記シリンダの混練部に前記
螺旋溝と反対方向の逆螺旋溝部分を局部的に少なくとも
１個所設けた熱可塑性樹脂混練押出機である。

【００１０】要は未溶融の原料樹脂が先方に進むのを防
止し、練り返しにより混練を強めるために、シリンダの
混練部に逆螺旋溝部分を設けたものである。このような
機能を果たすものであれば、シリンダの混練部のピッ
チ、リード、ねじれ角、条数等のネジ条件と、スクリュ
のこれらのネジ条件とはそれぞれ異なって設定すること
が可能である。

【００１１】〔シリンダの混練部〕シリンダの内周面に
形成された混練部には、原料樹脂を前進させる多条の螺
旋溝と原料樹脂を逆に戻す逆螺旋溝部分が設けられる
が、混練部の軸方向の長さはスクリュの外径の数倍から
十数倍の範囲であることが好ましい。また、前記螺旋溝
と逆螺旋溝部分のピッチ、リード、ねじれ角、条数等の
ネジ条件は原料樹脂の粘度により適宜選択することがで
きる。

【００１２】また、充分な吐出量を得るために、前記螺
旋溝の長さは逆螺旋溝部分の１．５倍以上、好ましく２
倍以上あることが望ましい。逆螺旋溝部分の局部的設定
位置及び個数も原料樹脂に応じて任意に選択可能であ
る。

【００１３】その他、前記混練部に設けられる螺旋溝や
逆螺旋溝部分の断面形状は通常円弧形であるが、三角形
や四角形その他の多角形状とすることもできるが、原料
樹脂が隅部に残留するのを防ぐため溝隅部を曲面に形成
することが好ましい。

【００１４】〔スクリュ〕スクリュは混練部以外では通
常１条ないし２条の螺旋溝で構成するが、混練部では送
りフライトを多条にして螺旋溝を形成することが好まし
い。この送りフライトのピッチ、リード、ねじれ角等の
ネジ条件は原料樹脂によって適宜選択可能である。ま
た、前記シリンダのネジ条件とは異なるネジ条件を選択
して実施することも可能である。

【００１５】＜本発明における付加的構成要件＞本発明
は、前記必須の構成要素からなるが、以下の構成を付加
した上でも、成立する。

【００１６】〔第１の付加的構成要素〕前記シリンダの
逆螺旋溝部分は、シリンダ内径の０．５乃至２倍の軸方
向長さとする。このようにしたのは、前記値が０．５倍
以下であれば原料樹脂を戻す効果が不十分であり、前記
値が２倍以上であると吐出量が大幅に少なくなるという
ことを防止するためである。

【００１７】〔第２の付加的構成要素〕前記スクリュは
送りフライトのみを有するものとすることができる。こ
の場合には、原料樹脂の粘度が大であればねじれ角を小
さく、また粘度が小であればねじれ角を大きくするよう
に原料樹脂の粘度に応じて送りフライトのネジ条件を選
択することが好ましい。

【００１８】〔第３の付加的構成要素〕前記スクリュの
混練部には前記シリンダの逆螺旋溝部分に対応する位置
にせき止めフライトによって形成される逆螺旋溝部分を
有し、かつこの逆螺旋溝部分は前記シリンダの逆螺旋溝
部分と反対方向の螺旋を描くように形成することができ
る。

【００１９】〔第４の付加的構成要素〕前記スクリュの
混練部には送りフライトとせき止めフライトが互いに対
称の螺旋を描いて交差するように設けることができる。

【００２０】〔第５の付加的構成要素〕前記スクリュの
混練部には、送りフライトを螺旋状に連続して形成し、
さらに一定間隔毎に前記送りフライト同士の間を結ぶよ
うにせき止めフライトを断続的に設けることができる。

【００２１】〔第６の付加的構成要素〕前記スクリュの
混練部には、せき止めフライトを螺旋状に連続して形成
し、さらに一定間隔毎に前記せき止めフライト同士の間
を結ぶように送りフライトを断続的に設けることができ
る。

【００２２】〔第７の付加的構成要素〕前記シリンダの
混練部と前記スクリュとの間隙δは、熱可塑性樹脂の粘
度に比例して広狭に設定することができる。

【００２３】〔第８の付加的構成要素〕前記シリンダの
混練部と前記スクリュとの間隙δは、前記混練部の前半
部に比して後半部が小さくなるように形成することがで
きる。

【００２４】〔各構成要素の組み合わせ〕以上、本発明
の必須要件に前記の各付加的構成要素を択一的に組み合
わせることができる。例えば、必須要件に第１の付加的
構成要素と第２の付加的構成要素の組み合わせや、必須
要件に第７の付加的構成要素と第８の付加的構成要素の
組み合わせなどである。

【００２５】＜本発明の押出機において扱われる原材料
＞本発明の押出機において扱われる熱可塑性樹脂材料と
しては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等
のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン，ＡＢＳ等のエ
チレン系樹脂、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリアセタール、ポリ塩化ビニール、その他の熱可
塑性樹脂単体及びこれらの混合物に、タルク、炭酸カル
シウム、マイカ、ガラス繊維、炭素繊維等の充填剤や酸
化防止剤、顔料、難燃剤、可塑剤等の添加剤を一種以上
配合してなる複合材料を例示することができる。

【００２６】

【作用】＜本発明の必須構成要素による作用＞シリンダ
１内に供給された原料樹脂は、スクリュ２の回転によっ
て、次第に先端に向けて送られる。そしてこの原料樹脂
が混練部７、１３に至ると、シリンダ１の螺旋溝８とス
クリュ２の送り方向の螺旋溝１５との間を行き来して、
溶融と混練が加えられながら次第に押出機の先端に向け
て移送される。

【００２７】しかし、原料樹脂がシリンダ１の逆螺旋溝
部分９に至ると、原料樹脂が逆に戻される。この結果、
未溶融樹脂の前進が阻まれて練り返しが行われる。この
ように練り返しが行われた原料樹脂は、このシリンダの
逆螺旋溝部分９を通過し、さらに前方に移送される。

【００２８】このために、未溶融樹脂の先方への移行が
防止され、同時に原料樹脂の練り返しにより、混練が強
化される。 ＜付加構成要素を付加した場合の作用＞ １）前記シリンダ１の逆螺旋溝部分９を、シリンダ１の
内径Ｄの０．５〜２倍の軸方向長さとした場合には、原
料樹脂の充分な練り返し作用が行われ、満足のいく吐出
量が確保される。

【００２９】２）さらに、スクリュ２にシリンダ１の逆
螺旋溝部分９に対応する位置にせき止めフライト１７に
よって形成される逆螺旋溝部分１６を設けた場合には、
スクリュ２の逆螺旋溝部分１６はシリンダ１の逆螺旋溝
部分９とは反対方向の螺旋を描くために、前記逆螺旋部
分９、１６の相互作用によって原料樹脂を確実に後方に
戻し、練り返しを行う。

【００３０】３）また、ａ）スクリュの混練部１３に
は、送りフライト１４とせき止めフライト１７を互いに
対称の螺旋を描いて交差して設けたり、ｂ）あるいはス
クリュ２の混練部１３に、送りフライト１４を螺旋状に
連続して形成し、さらに一定間隔毎に送りフライト同士
を結ぶようにせき止めフライト１７を断続的に設けた
り、ｃ）または、スクリュー２の混練部１３にせき止め
フライト１７を螺旋状に連続して形成し、さらに一定間
隔毎にせき止めフライト１７同士の間を結ぶように送り
フライト１４を断続的に設けた場合には、原料樹脂はせ
き止めフライト１７を乗り越えて分流される。また分流
される直前に高圧に圧縮されて高い剪断力がかかる。こ
のために、スクリュにおける分配、分散効果が大きく、
原料樹脂の溶融、混練能力が高い。しかし、このような
スクリュであっても未溶融状態が生ずることがあり、こ
の場合でも、シリンダ１の逆螺旋溝部分９により逆方向
に戻されて、原料樹脂の練り返しにより混練を強める。

【００３１】４）シリンダ１の混練部７とスクリュ２の
間隙δは、熱可塑性樹脂の粘度に比例して、即ち粘度の
大きな場合には大きく、粘度の小さい場合には小さく設
定すると、樹脂の粘度が大であるとせき止めフライト１
７を乗り越えて原料樹脂が後方に戻りやすくなり、粘度
に応じた高混練が行われる。このために未溶融樹脂の先
方への移動が確実に防止されて充分な練り返しにより混
練を強める。

【００３２】さらにシリンダ１の混練部７とスクリュ２
との間隙δを、混練部の前半部に比して後半部を小さく
することによっても、剪断発熱によって原料樹脂の溶融
状態の粘度が次第に小さくなるのに応じて前記の間隙δ
が小さくなり、粘度に応じた適切な混練押し出しが実現
する。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、実施例１乃至５においては、混練部７に逆
螺旋溝部９を有するシリンダ１に挿通されるスクリュ２
の種々の構造と、シリンダ１の混練部７とスクリュ２と
の間隙δを広狭にしたものを示す。そして、実施例１で
は原料樹脂の推進力が最も大であり、樹脂の練り返しが
最も小である。そして、実施例２では実施例１に比して
原料樹脂の推進力がさらに小となり、練りが返しがさら
に強くなる。この関係は実施例３から実施例４へ、さら
に実施例５へとその傾向が大きくなる。つまり、実施例
５では原料樹脂の推進力が最も小となり、樹脂の練り返
しが最も強くなるものを示す。

【００３４】

【実施例１】第１の実施例を図１から図５を参照して説
明する。 〔実施例１の概要〕この熱可塑性樹脂混練押出機は、図
５に示すように円筒形のシリンダ１の内側にスクリュ２
が挿通されるとともに、シリンダ１には多条の螺旋溝８
をもった混練部７が設けられている。このシリンダ１の
元部３には上方に開口した材料供給口４が、同じく中間
部には脱気口５がそれぞれ設けられている。前記材料供
給口４は、先端が拡開した漏斗状のホッパである。ま
た、前記シリンダ１の外周面はヒータ６が一定間隔をお
いて複数並設されている。このヒータ６によってシリン
ダ１内において原料樹脂が加熱され溶融する。また、前
記スクリュ２は図示しない電動機等の回転駆動装置から
回転力が伝達されて矢印方向に回転駆動される。

【００３５】〔シリンダの説明〕シリンダ１は、図５か
ら明らかなように中間の混練部７を除いて内周面は単純
円筒形である。そしてこの混練部７の長さＭはこのシリ
ンダ１の内径Ｄの数倍から十数倍の範囲から構成されて
いる。シリンダ１の混練部７は図１に示すようにシリン
ダ１の内周面に螺旋溝８が形成される。この螺旋溝８は
スクリュ２の螺旋方向とは逆方向の螺旋を描く。

【００３６】さらに、この混練部７には逆螺旋溝部分９
が局部的に設けられている。図１〜図３に例示するシリ
ンダ１は４条の螺旋溝を設けたものである。図１に示す
ようにシリンダ１の混練部７に形成された４条の螺旋溝
８は断面が半円形であって溝隅部に原料樹脂が残留する
ことを防止する。図１のＸ−Ｘ線によって切断して示す
図２から明らかなように、前記螺旋溝８を区画するフラ
イト１１に所定の幅をもたせた。

【００３７】さらに、混練部７の中間に前記の螺旋溝８
に対して逆向きフライト１２によって区画された逆螺旋
溝部分９が局部的に形成される。この逆螺旋溝部分９は
頂部に所定の幅をもつ逆向きフライト１２により区画さ
れる。そして、この逆螺旋溝部分９の軸方向の長さＬａ
はシリンダ１の内径Ｄの０．５〜２倍の範囲から選択さ
れた寸法を有する。また、前記螺旋溝８側の軸方向長さ
は前記逆螺旋溝部分９の軸方向長さＬａの２倍以上に設
定される。

【００３８】なお、図３に示すのは図１のＣ部で軸方向
に切断して示す展開図である。図３から明かなように、
本実施例では逆螺旋溝部分９は２個所設けられている。
また、この逆螺旋溝部分９の軸方向の長さＬａはシリン
ダ１の内径Ｄの０．５〜２倍の範囲から設定される。な
お、Ｌは螺旋のリードを示す。逆螺旋溝部分９の始端部
となるシリンダのフライト１１と逆向きフライト１２と
のコーナを１０にて示す。また、∠θはねじれ角を示
す。

【００３９】〔スクリュの説明〕スクリュ２は前記シリ
ンダ１の内側に図４に示すように回転可能に挿通され
る。そしてスクリュ２の混練部１３には螺旋状に連続す
る多条の送りフライト１４のみが設けられる。この送り
フライト１４は前記シリンダ１の多条の螺旋溝８と反対
方向の螺旋を描くとともに、送り方向の螺旋溝１５を形
成する。従って、送りフライト１４はシリンダ１の逆螺
旋溝部分９においてはこの逆螺旋溝部分９と同方向の螺
旋を描く。

【００４０】またシリンダ１のフライト１１の頂部とス
クリュ２の送りフライト１４との間隙δは、シリンダ１
の内径が５０ｍｍの場合には０．１ｍｍ程度のきわめて
僅かな値である。

【００４１】〔実施例１の作用・効果〕シリンダ基部の
材料供給口４から供給された原料樹脂は、図４、図５に
矢印Ｆで示すように、スクリュ２の回転に伴って次第に
シリンダ１の先端へと送られる。そして、シリンダ１の
混練部７の内周面に設けられた多条の螺旋溝８は通常の
螺旋形状のスクリュと同じ働きをする。このために、シ
リンダ１の螺旋溝８と、この螺旋溝８と逆向きのスクリ
ュ２の送りフライト１４によって形成された送り方向の
螺旋溝１５との間を、原料樹脂が大きな推進力によって
移送される。従って、原料樹脂は前記シリンダの１の螺
旋溝８とスクリュ２の螺旋溝１５との間を行き来して混
練されながら十分な速さで先方に送られる。そして、原
料樹脂にはさらに剪断が負荷され高混練と高吐出が実現
する。

【００４２】そして、原料樹脂がシリンダ１の逆螺旋溝
部分９の位置に至ると、この逆螺旋溝部分９によって原
料樹脂の前進が阻止される。そこで、原料樹脂はスクリ
ュ２の送りフライト１４を越えて戻され、未溶融樹脂の
先方への移送が防止されることになる。そのために、原
料樹脂はこの逆螺旋溝部分９で十分な練り返しがなされ
た後、再びシリンダ１の螺旋溝８とこれと反対方向のス
クリュ２の送り方向の螺旋溝１５によって再び先方に移
送される。

【００４３】

【実施例２】本実施例における押出機は前記の実施例と
略同一の構造を有するので、図６と図７を参照して前記
実施例との相違点を中心として第２の実施例を説明す
る。

【００４４】〔実施例２の概要〕この実施例は前記の実
施例１と異なって、スクリュ２にはシリンダ１に軸方向
の長さＬａを有する逆螺旋溝部分９に対応する位置にス
クリュ２の送り方向の螺旋溝１５と反対方向の逆螺旋溝
部分１６を設ける。このため、この逆螺旋溝部分１６は
シリンダ１の逆螺旋溝部分９とは逆方向の螺旋を描くこ
とになる。そして、前記スクリュ２の前記逆螺旋溝部分
１６はせき止めフライト１７によって形成される。ま
た、本実施例は図７に示すようにシリンダ１の螺旋溝８
は８条の螺旋溝から形成されている。またシリンダ１の
内径Ｄとスクリュ２の外径との間には、実施例１と同様
に僅小な隙間δを有する。

【００４５】〔実施例２の作用・効果〕シリンダ１の混
練部７において、原料樹脂は螺旋溝８と、この螺旋溝８
に対して逆向きのスクリュ２の螺旋溝１５との間に挟ま
れた状態でスクリュ２の回転によって図６の矢印Ｆの方
向へ移送される。このとき原料樹脂は前記シリンダの１
の螺旋溝８とスクリュ２の螺旋溝１５とを行き来して混
練されながら十分な速さで先方に送られる。そして、原
料樹脂にはさらに剪断が負荷され高混練と高吐出が実現
する。

【００４６】しかし、シリンダ１の混練部７の逆螺旋溝
部分９においては、シリンダ１の逆螺旋溝部分９とスク
リュ２の逆螺旋溝部分１６とが作用して、原料樹脂をス
クリュ２の回転にともなって挟んだ状態で原料樹脂を確
実に戻す。このために、未溶融樹脂の先方への移送が完
全に防止され、原料樹脂の練り返しが行われて混練は一
層強められる。本実施例では実施例１に比して樹脂の推
進力が小で、練り返しの強さは大きくなる。

【００４７】

【実施例３】実施例３を図８及び図９に付いて説明す
る。 〔実施例３の概要〕この押出機は、前記実施例１及び２
に示すものと略同一構造を有する。従って相違点に付い
てのみ記する。

【００４８】〔シリンダの説明〕前記実施例１及び２と
同様に、図８に示すように、円筒形のシリンダ１の中央
部には、混練部７が設けられ、この混練部７には図９に
示すように断面が半円形の螺旋溝８と逆螺旋溝部分９と
が形成されている。そして、スクリュ２を囲む内周面に
形成された混練部７には、多条（本実施例では８条）の
螺旋状溝８が設けられている。

【００４９】〔スクリュの説明〕一方、スクリュ２には
図８に示すように、送りフライト１４とせき止めフライ
ト１７とを備えており、送りフライト１４は螺旋状に連
続するように形成され、せき止めフライト１７は一定間
隔毎に、前記送りフライト１４同士の間を結ぶように設
けられている。これらは相互に同一角度で交差するよう
に設けられているが、せき止めフライト１７は連続せ
ず、等しい間隔をおいて送りフライト１４、１４間を結
び、各条の間では一パターンの半分の間隔でずれるよう
に配置されている。そして、この送りフライト１４は前
記シリンダ１の混練部７の螺旋溝８と反対方向の螺旋を
描いている。

【００５０】〔スクリュとシリンダの間隔の説明〕本実
施例では前記実施例１及び２と異なって、スクリュ２の
フライト１４、１７の頂部とシリンダ２側のフライト１
１、１２の頂部との間隙δを大きく設定した。さらに、
シリンダの前部と後部とで異なる間隙δを設けた。例え
ば、シリンダ１の内径が５０ｍｍ／φの装置では、スク
リュ２の外径が前部では４５ｍｍ／φ、後部では４８ｍ
ｍ／φとし、間隙δは前部で２．５ｍｍ，後部で１ｍｍ
とした。

【００５１】その他、シリンダの内径が１００ｍｍ／φ
の装置では、スクリュ２の外径が前部で９４ｍｍ／φ、
後部では９７ｍｍ／φとし、間隙δは前部で３ｍｍ、後
部で１．５ｍｍとすることもできる。

【００５２】〔実施例３の作用・効果〕本実施例では、
原料樹脂は図８に矢印Ｆで示すようにスクリュ２の回転
によりシリンダ１の先端に向けて送られる。このとき本
実施例ではスクリュ２の最深部にある原料樹脂がせき止
めフライト１７へ移動するとき、この樹脂の移動する流
路が狭まるので、図８及び図９の間隙δを通じて原料樹
脂はフライト１７を乗り越えて矢印方向へ分流される。
これらは分流される直前に高圧に圧縮されて高い剪断力
がかかるために、樹脂の位置交換と混練が促進される。
その後、原料樹脂が分流されることにより分配混合され
る。

【００５３】また、前記の間隙δで送りフライト１４の
頂部と、シリンダ１側の螺旋溝８のフライト１１頂部に
よる樹脂のすり潰し作用が負担され、混練作用が一段と
高まる。分流後は圧力が開放されるので、樹脂温度が剪
断発熱により必要以上に上昇することはない。よって樹
脂の物性に変化がなく、スクリュ２の高速回転による高
吐出化を可能とする。

【００５４】さらに、原料樹脂がシリンダ１の逆螺旋溝
部分９の位置に至ると、この逆螺旋溝部分９によって前
進が阻止される。この結果、原料樹脂の練り返しが充分
に行われ未溶融樹脂の先方への移送が防止される。この
逆螺旋溝部分９で十分な練り返しがなされた後、原料樹
脂は再びシリンダ１の螺旋溝８とこれと反対方向のスク
リュー２の螺旋溝１５によって再び漸次先方に移送され
る。

【００５５】なお、本実施例では、原料樹脂の粘度が大
である場合に好適である。また、混練部の前部では粘度
が比較的高いので大きな間隙δをとるが、後部に至ると
原料樹脂が高温となり粘度が比較的小となるために隙間
δを小さくとったので、粘度に応じた適切な練り返しが
実現された。本実施例は前記実施例２に比してさらに原
料樹脂の推進力が小さく、逆に樹脂の練り返しの強さが
大きくなる。

【００５６】

【実施例４】 〔実施例４の概要〕実施例４を図１０により説明する。
押出機の構造は前記実施例１〜３と同様な構造を有する
ので、特徴部分のみを説明する。

【００５７】前記実施例と同様に、円筒形のシリンダ１
の中央部には、混練部７が設けられ、この混練部７には
断面が半円形の螺旋溝８と軸方向長さＬａの逆螺旋溝部
分９とが形成されている。そして、スクリュ２を囲む内
周面に形成された混練部７には、多条の螺旋状溝８が設
けられている。

【００５８】ここでは、スクリュ２に形成されたフライ
トは、送りフライト１４とせき止めフライト１７が互い
に対称の螺旋を描いて交差するように設けられている。
すなわちこれらは共に連続して、同一角度で交差してお
り、スクリュ２の混練部１３の表面には多数の菱形が形
成されている。

【００５９】これらの送りフライト１４とせき止めフラ
イト１７は４条になっており、送りフライト１４はシリ
ンダ１の内部の螺旋溝８に対して反対方向の螺旋を描く
とともに、この送りフライト１４はシリンダの逆螺旋溝
部分９では同一方向の螺旋を描くようになる。また、せ
き止めフライト１７はシリンダ１の螺旋溝８に対しては
同方向の螺旋を描き、同じく逆螺旋溝部分９では反対方
向の螺旋を描く。

【００６０】また、実施例３と同様に、スクリュ２のフ
ライト１４、１７の頂部とシリンダ２側のフライト１
１、１２の頂部との間隙δを大きく設定した。また、原
料樹脂の流れは矢印のようになる。

【００６１】〔実施例４の作用・効果〕本実施例では、
両フライト１４、１７には推進力は殆どなく、シリンダ
の多条の螺旋溝８との組み合わせによって樹脂が移送さ
れる。本実施例では、スクリュにおける樹脂の推進力は
比較的小さく混練効果が大きいので、樹脂の粘度が低い
ものに適しているが、このような混練スクリュを用いて
も、シリンダの螺旋溝８に沿って未溶融樹脂が前方に移
行する虞がある。しかし、本実施例によればシリンダ１
の逆螺旋溝部分９において原料樹脂の前方への移行が妨
げられて、未溶融樹脂の練り返しが確実に行われる。本
実施例は前記実施例３に比してさらに原料樹脂の推進力
が小さく、逆に樹脂の練り返しの強さが大きくなる。

【００６２】

【実施例５】 〔実施例５の概要〕実施例５を図１１により説明する。
押出機の構造は前記実施例１〜４と同様な構造を有する
ので、特徴部分のみを説明する。

【００６３】さらに、前記各実施例と同様に、円筒形の
シリンダ１の中央部には、混練部７が設けられ、この混
練部７には断面が半円形の多条の螺旋溝８と軸方向の長
さＬａである逆螺旋溝部分９とが形成されている。

【００６４】スクリュ２には、送りフライト１４とせき
止めフライト１７が設けられる。せき止めフライト１７
は螺旋状に連続するように形成され、送りフライト１４
は一定間隔毎に、前記せき止めフライト１７同士の間を
結ぶように設けられている。これらは互いに同一角度で
交差するように設けられているが、送りフライト１４は
連続せず、等間隔をおいてせき止めフライト１７、１７
間を結び、各条の間では一パターンの半分の間隔でずれ
るように配置されている。前記せき止めフライト１７は
前記シリンダ１の内面の逆螺旋溝部分９と反対方向の螺
旋を描くように形成される。また、送りフライト１４は
シリンダ１の逆螺旋溝部分９と反対方向の螺旋を描く。

【００６５】また、実施例３、４と同様に、スクリュ２
のフライト１４、１７の頂部とシリンダ２側のフライト
１１、１２の頂部との間隙δを大きく設定した。 〔実施例５の作用・効果〕本実施例は、この明細書にお
いて開示した実施例の内でスクリュ２の両フライト１
４、１７による推進力が最も小さい場合であり、シリン
ダの多条の螺旋溝８との組み合わせによって樹脂が図１
１の矢印Ｆの方向に移送される。すなわち、本実施例で
はスクリュにおける樹脂の推進力は非常に小さいため、
混練効果が実施例中最大であり、樹脂の粘度が低いもの
に適している。しかし、このようなスクリューを用いて
もシリンダの螺旋溝８に沿って未溶融樹脂が前方に移行
する虞がある。この場合でもシリンダ１の逆螺旋溝部分
９において樹脂の前方への移行が妨げられて、未溶融樹
脂の練り返しが確実に行われる。

【００６６】

【発明の効果】

（１）上記のように本発明の必須構成要件によれば、シ
リンダ１の混練部７に螺旋溝８と逆方向の逆螺旋溝部分
９を局部的に少なくとも１個所設けたので、未溶融樹脂
の先方への移行が防止され、同時に原料樹脂の練り返し
により、混練を強めることができる、という効果が生じ
る。

【００６７】（２）付加的要件によれば、前記シリンダ
１の逆螺旋溝部分９を、シリンダ１の内径Ｄの０．５〜
２倍の軸方向長さとしたので、原料樹脂の充分な練り返
し作用が行われ、満足のいく送り量が確保される。

【００６８】（３）さらに付加的要件によれば、スクリ
ュ２にシリンダ１の逆螺旋溝部分９に対応する位置にせ
き止めフライト１７によって形成される逆螺旋溝部分１
６を設けたので、スクリュ２の逆螺旋部分１６はシリン
ダ１の逆螺旋溝部分９とは反対方向の螺旋を描くことに
より前記逆螺旋部分９、１６の相互作用によって原料樹
脂を確実に後方に戻し、練り返しを強化することができ
る。

【００６９】（４）その他に付加適要件として、ａ）ス
クリュの混練部１３には、送りフライト１４とせき止め
フライト１７を互いに対称の螺旋を描いて交差して設け
たり、ｂ）あるいはスクリュ２の混練部１３に、送りフ
ライト１４を螺旋状に連続して形成し、一定間隔毎に送
りフライト同士を間を結ぶようにせき止めフライト１７
を断続的に設けたり、ｃ）または、スクリュー２の混練
部１３にせき止めフライト１７を螺旋状に連続して形成
し、さらに一定間隔毎にせき止めフライト１７の間を結
ぶように送りフライト１４を断続的に設けたりしたの
で、スクリュの混練効果が大きく、粘度の小さな樹脂の
混練押し出しに好適なものを提供することができる。そ
して、未溶融状態が生じないように、シリンダ１の逆螺
旋溝部分９により逆方向に戻されて、原料樹脂の練り返
しにより混練を強めることができる。

【００７０】（５）さらに別の付加的要件として、シリ
ンダ１の混練部７とスクリュ２の間隙δを熱可塑性樹脂
の粘度に比例して、即ち粘度の大きな場合には大きく、
粘度の小さい場合には小さく設定したので、樹脂の粘度
が大であるとせき止めフライト１６を乗り越えて原料樹
脂が後方に戻りやすくなり、粘度に応じた高混練が行わ
れる。このために未溶融樹脂の先方への移動が確実に防
止されて充分な練り返しにより混練を強める。

【００７１】（６）さらに他の付加的要件として、シリ
ンダ１の混練部７とスクリュ２との間隙δを、混練部の
前半部に比して後半部を小さくしたので、剪断加熱によ
って原料樹脂の溶融状態の粘度が次第に小さくなるのに
応じて前記の間隙δが小さくなり、粘度に応じた適切な
混練押し出しが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシリンダの縦断面図である。

【図２】図１のシリンダのＸ−Ｘ線による断面図であ
る。

【図３】図１のシリンダの長手方向の展開図である。

【図４】本発明の要部の断面図である。

【図５】本発明に係る混練押出機の全体を示す断面図で
ある。

【図６】本発明の他の実施例の要部の断面図である。

【図７】図６の縦断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例の要部の断面図であ
る。

【図９】図８の縦断面図である。

【図１０】本発明のさらに別の実施例の要部の断面図で
ある。

【図１１】本発明のさらに他の実施例の要部の断面図で
ある。

【符合の説明】 １ シリンダ ２ スクリュ ３ 元部 ７ 混練部（シリンダ） ８ 螺旋溝（シリンダ） ９ 逆螺旋溝部分（シリンダ） １３ 混練部（スクリュ） １４ 送りフライト（スクリュ） １６ 逆螺旋溝部分（スクリュ） １７ せき止めフライト（スクリュ）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ（１）と、このシリンダ（１）
   内に挿通した回転自在なスクリュ（２）とを具え、さら
   に前記シリンダ（１）の内周面に前記スクリュ（２）の
   螺旋方向と反対方向の多条の螺旋溝（８）を有する混練
   部（７）が形成され、前記シリンダ（１）の元部（３）
   から供給された熱可塑性樹脂を混練、溶融して、この熱
   可塑性樹脂をシリンダ（１）の先端部から押し出す熱可
   塑性樹脂混練押出機であって、 前記シリンダ（１）の混練部（７）に前記螺旋溝（８）
   と反対方向の逆螺旋溝部分（９）を局部的に少なくとも
   １個所設けたことを特徴とする熱可塑性樹脂混練押出
   機。
2. 【請求項２】 前記シリンダ（１）の逆螺旋溝部分
   （９）は、シリンダ（１）の内径の０．５乃至２倍の軸
   方向長さを有する請求項１記載の熱可塑性樹脂混練押出
   機。
3. 【請求項３】 前記スクリュ（２）の混練部（１３）に
   は送りフライト（１４）のみを有する請求項１記載の熱
   可塑性樹脂混練押出機。
4. 【請求項４】 前記スクリュ（２）の混練部（１３）に
   は前記シリンダ（１）の逆螺旋溝部分（９）に対応する
   位置にせき止めフライト（１７）によって形成される逆
   螺旋溝部分（１６）を有し、かつこの逆螺旋溝部分（１
   ６）は前記シリンダ（１）の逆螺旋溝部分（９）と反対
   方向の螺旋を描くように形成されている請求項１記載の
   熱可塑性樹脂混練押出機。
5. 【請求項５】 前記スクリュ（２）の混練部（１３）に
   は送りフライト（１４）とせき止めフライト（１７）が
   互いに対称の螺旋を描いて交差して設けられている請求
   項１記載の熱可塑性樹脂混練押出機。
6. 【請求項６】 前記スクリュ（２）の混練部（１３）に
   は、送りフライト（１４）が螺旋状に連続して形成さ
   れ、さらに一定間隔毎に前記送りフライト（１４）同士
   の間を結ぶようにせき止めフライト（１７）が断続的に
   設けられている請求項１記載の熱可塑性樹脂混練押出
   機。
7. 【請求項７】 前記スクリュ（２）の混練部（１３）に
   は、せき止めフライト（１７）が螺旋状に連続して形成
   され、さらに一定間隔毎に前記せき止めフライト（１
   ７）同士の間を結ぶように送りフライト（１４）が断続
   的に設けられている請求項１記載の熱可塑性樹脂混練押
   出機。
8. 【請求項８】 前記シリンダ（１）の混練部（７）と前
   記スクリュ（２）との間隙（δ）は、熱可塑性樹脂の粘
   度に比例して広狭に設定した請求項１記載の熱可塑性樹
   脂混練押出機。
9. 【請求項９】 前記シリンダ（１）の混練部（７）と前
   記スクリュ（２）との間隙（δ）は、前記混練部（７）
   の前半部に比して後半部が小さく形成されている請求項
   ８記載の熱可塑性樹脂混練押出機。