発明の名称 ２軸押出機 発行国 日本国特許庁（ＪＰ） 公報種別 公開特許公報（Ａ） 公開番号 特開平８−１１１８９ 公開日 平成８年（１９９６）１月１６日 出願番号 特願平６−１４６３５６ 出願日 平成６年（１９９４）６月２８日 代理人 【弁理士】 【氏名又は名称】佐藤 一雄 （外３名） 発明者 石 橋 準 也 要約 目的 噛り現象によるスクリュ部の摩耗を防ぐ。 構成 同方向回転完全噛合形の２本のスクリュ１５、１６を、バレル１内に設置する。下流端のベント口４と排出口３との間に、ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂを設ける。高粘度ポリマを成形する場合に、スクリュ部１５ａ、１６ａではスクリュ１５、１６同志を引付けようとする力が作用し、一方ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂでは、スクリュ１５、１６同志を引離そうとする力が作用する。これにより、スクリュ部１５ａ、１６ａに生じる力と、ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂに生じる力とが打消し合い、スクリュ１５、１６に噛り現象が生じない。 特許請求の範囲 【請求項１】上流端に材料供給口を有するとともに下流端に排出口を有しかつ中間部に任意数のベント口を備えたバレル内に、２本のスクリュを回転自在に嵌挿した２軸押出機において、前記各スクリュは、前記材料供給口近傍に、リード角をもつフライトを有するスクリュ部を備え、かつ前記排出口と下流端のベント口との間の少なくとも一箇所に、ニーディングディスク部を備えていることを特徴とする２軸押出機。 【請求項２】ニーディングディスク部は、送り効果を有する捩れディスクで構成されていることを特徴とする請求項１記載の２軸押出機。 発明の詳細な説明 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、同方向回転完全噛合形２軸スクリュを用いた２軸押出機に係り、特に高粘度のポリマを押出成形するのに好適な２軸押出機に関する。 【０００２】 【従来の技術】図３は、同方向回転完全噛合形２軸スクリュを用いた従来の２軸押出機を示すもので、図中、符号１はバレルであり、このバレル１の上流端には材料供給口２が設けられているとともに、バレル１の下流端には排出口３が設けられ、かつ中間部には、脱気用のベント口４が設けられている。そして、このバレル１内には、同方向回転完全噛合形の第１スクリュ５および第２スクリュ６が回転自在に挿入配置されている。 【０００３】前記各スクリュ５，６は、リード角をもつフライトを有するスクリュ部５ａ，６ａと、樹脂材料を混練溶融させるためのニーディングディスク部５ｂ，６ｂとから構成されており、ニーディングディスク部５ｂ，６ｂは、バレル１のベント口４の上流側に位置している。そして両ニーディングディスク部５ｂ，６ｂにおける混練溶融により樹脂材料から発生した不純物としての気体は、ベント口４から脱気されるようになっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前記従来の２軸押出機を用いて一般的なポリマを成形する場合には、両スクリュ５，６のスクリュ部５ａ，６ａには、図４に示すように、お互いのスクリュ５，６を離そうとする力ｆが作用することになる。このため、両スクリュ５，６の山と谷とが接触して噛るという噛り現象が生じることはなく、むしろ極端な例では、力ｆが大き過ぎてバレル１の内面と各スクリュ５，６のスクリュ山とが接触し、スクリュ５，６とバレル１との噛りが発生する場合もある。 【０００５】ところが、従来の２軸押出機を用いて高粘度のポリマ、すなわちポリマ溶融時に弾性変形とその変形に対する復元力（弾性応力）とが大きい例えば合成ゴム等を成形した場合には、図５（ａ）に示すように、両スクリュ５，６のスクリュ部５ａ，６ａ間にポリマが８字形に巻付くことになり、これにより、図５（ｂ）に示すように、スクリュ５，６同志を引付けようする力Ｆが作用し、両スクリュ５，６の山と谷とが接触して噛るという噛り現象が生じることになる。 【０００６】図６は、従来の２軸押出機を用いて高粘度のポリマを成形した場合に、噛り現象により各スクリュ５，６に生じた摩耗量を示すもので、摩耗量はスクリュ外径を測定して計算したものである。 【０００７】図６からも明らかなように、噛り現象により各スクリュ５，６に生じる摩耗量は、下流端に向かって次第に増加していることが判る。 【０００８】このように、噛り現象により各スクリュ５，６に摩耗が生じると、ポリマ製品中に金属片や金属粉が混入して製品不良の原因となるとともに、各スクリュ５，６先端部分のスクリュ外径および谷部が摩耗していくと、スクリュ本来の昇圧能力が落ちるという問題がある。そして、スクリュの昇圧能力が落ちると、スクリュ溝内でのバックフロー（逆流）およびバレルとスクリュ山部との間の間隙を通る漏洩流（逆流）が多くなって、スクリュの剪断発熱によるポリマ成形温度が高くなり、ポリマ同志が熱架橋反応を起こしてポリマが熱劣化し、物性的強度が落ちて良品が得られないという問題がある。 【０００９】本発明は、このような点を考慮してなされたもので、高粘度ポリマを成形する場合でも、噛り現象によるスクリュの摩耗を防止することができる２軸押出機を提供することを目的とする。 【００１０】本発明の他の目的は、スクリュ先端部でのニーディングディスク部による無駄な発熱を抑えることができる２軸押出機を提供するにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため本発明は、上流端に材料供給口を有するとともに下流端に排出口を有しかつ中間部に任意数のベント口を備えたバレル内に、２本のスクリュを回転自在に嵌挿した２軸押出機において、前記各スクリュは、前記材料供給口近傍に、リード角をもつフライトを有するスクリュ部を備え、かつ前記排出口と下流端のベント口との間の少なくとも一箇所に、ニーディングディスク部を備えていることを特徴とする。 【００１２】また本発明は、ニーディングディスク部を、送り効果を有する捩れディスクで構成するようにしたことを特徴とする。 【００１３】 【作用】本発明においては、各スクリュの排出口と下流端のベント口との間、すなわちスクリュ先端側の少なくとも一箇所に、ニーディングディスク部が設けられている。そして、高粘度のポリマを成形した場合、スクリュ部では，両スクリュを引付ける方向の力が作用するが、ニーディングディスク部では、両スクリュを引離す方向の力が作用することになる。このため、これら両力が打消し合って、噛り現象によるスクリュの摩耗を完全に防止することが可能となる。 【００１４】また、本発明においてはニーディングディスク部が、送り効果を有する捩れディスクで構成されている。このため、ニーディングディスク部による無駄な発熱を抑えることが可能となる。 【００１５】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。なお、本発明はスクリュ先端部の構造にのみ特徴を有し、他の構成は前記従来の２軸押出機と同一であるので、以下この特徴部分についてのみ図示説明する。 【００１６】図１は、本発明に係る２軸押出機を示すもので、図中、符号１はバレルであり、このバレル１には、上流端に材料供給口（図示せず）が設けられるとともに、下流端に排出口３が設けられ、またバレル１の中間部には、１個または複数個のベント口４が設けられている。そして、このバレル１内には、同方向回転完全噛合形の第１スクリュ１５および第２スクリュ１６が回転自在に嵌挿されている。 【００１７】各スクリュ１５、１６は、リード角をもつフライトを有するスクリュ部１５ａ、１６ａと、樹脂材料を混練溶融させるためのニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂとを備えている。また、各ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂは、下流端のベント口４と排出口３との間にそれぞれ配設されているとともに、送り効果を有する、例えば右捩れのディスクでそれぞれ構成をされている。 【００１８】なお、これら各スクリュ１５、１６の各ベント口４の上流側には、前記従来の各スクリュ５、６と同様、樹脂材料を混練するためのニーディングディスク部（図示せず）がそれぞれ設けられ、混練溶融により樹脂材料から発生した不純物としての気体を、各ベント口４から脱気できるようになっている。 【００１９】次に、本実施例の作用について説明する。 【００２０】ポリマ溶融時に弾性変形とその変形に対する復元力（弾性応力）とが大きい、例えば合成ゴム等の高粘度ポリマを成形すると、図５（ａ）で説明したように、両スクリュ１５、１６のスクリュ部１５ａ、１６ａ間にポリマが８字状に巻付くことになり、これによりスクリュ１５、１６同志を引付けるようにする力が作用する。 【００２１】一方、ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂにおいては、図２に示すように、溶融樹脂１７によりＦ′1 とＦ″1 との合力Ｆ1 が作用し、この合力Ｆ1 は、各ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂをバレル１側に押付ける方向の力であるので、スクリュ１５、１６同志を引離そうとする。 【００２２】このため、スクリュ部１５ａ、１６ａに生じるスクリュ１５、１６同志を引付けるようとする力と、ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂに生じるスクリュ１５、１６同志を引離そうとする力とが打消し合い、スクリュ１５、１６に噛り現象による摩耗の生じるおそれがない。 【００２３】なお、本発明者等は、図６で説明したのと同様の実験を、図１に示す２軸押出機を用いて行なった。その結果、摩耗を完全に防止できることが確認された。 【００２４】このように、本実施例によればスクリュ１５、１６の先端側にニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂを設けるようにしているので、スクリュ１５、１６の噛り現象による摩耗を完全に防止することができる。 【００２５】また、各ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂは、送り効果を有する右捩れのディスクで構成されているので、ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂによる無駄な発熱を抑えることができる。 【００２６】なお、前記実施例においては、下流端のベント口４と排出口３との間の一箇所に、ニーディングディスク部１５ｂ、１６ｂを設ける場合について説明したが、複数個のベント口を設け、それぞれのベント口の上流位置にニーディングディスク部を必要に応じ複数箇所設けるようにしてもよい。 【００２７】 【発明の効果】以上説明したように本発明は、スクリュ先端側の少なくとも一箇所にニーディングディスク部を設けるようにしているので、高粘度ポリマを成形する場合でも、噛り現象によるスクリュの摩耗を完全に防止することができる。 【００２８】また本発明は、ニーディングディスク部を、送り効果を有する捩れディスクで構成しているので、ニーディングディスク部による無駄な発熱を抑えて、ポリマの物性的強度低下をより完全に防止することができる。