発明の名称 ２軸押出機の押出スクリュ 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８−２５４５６ 公開日 平成８年（１９９６）１月３０日 出願番号 特願平６−１６８４９９ 出願日 平成６年（１９９４）７月２０日 代理人 【弁理士】 【氏名又は名称】浜田 治雄 発明者 安倍 賢次 要約 目的 異種樹脂原料同士間のショートパス現象を防止して、原料同士の混合および混練効果を向上することができる２軸押出機の押出スクリュを提供する。 構成 バレル１２内に互いに噛合回転する一対の平行に延在してなるスクリュを１４、１６備え、上流側の樹脂原料Ｍを混練溶融して下流側へ流動させて押出すように構成した２軸押出機の押出スクリュ１０において、スクリュ１０の長手方向中間部Ｌに、それぞれスクリュと同軸に、係合回転羽根対１８、２０からなる混練混合部２２と、摺接大・小回転円盤２４、２６からなる流動攪拌部２８とから構成する混合攪拌装置３０を設ける。 特許請求の範囲 【請求項１】 バレル内に互いに噛合回転する一対の平行に延在してなるスクリュを備え、上流側の樹脂原料を混練溶融して下流側へ流動させて押出すように構成した２軸押出機の押出スクリュにおいて、スクリュの長手方向中間部に、それぞれスクリュと同軸に、係合回転羽根対からなる混練混合部と、摺接大・小回転円盤からなる流動攪拌部とから構成する混合攪拌装置を設けることを特徴とする２軸押出機の押出スクリュ。 【請求項２】 混合攪拌装置は、その混練混合部と流動攪拌部とを交互に複数組合わせて構成してなる請求項１記載の２軸押出機の押出スクリュ。 【請求項３】 混合攪拌装置は、その混練混合部の回転羽根対の位相を順次ずらせると共に、流動攪拌部の大・小回転円盤の配置を交互に交換するように構成してなる請求項１記載の２軸押出機の押出スクリュ。 【請求項４】 混合攪拌装置は、その混練混合部の回転羽根対を２条および／またはそれ以上の多条プロフアィルから構成してなる請求項１ないし３のいずれかに記載の２軸押出機の押出スクリュ。 発明の詳細な説明 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、２軸押出機、特に同方向回転型の２軸押出機の押出スクリュに係り、この押出スクリュによって処理される異種樹脂原料間における混合および混練効果を向上させた押出スクリュに関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、２軸押出機の押出スクリュは、バレル内に互いに噛合回転するように平行に延在する一対のスクリュからなり、上流側の投入口から供給される樹脂原料を前記スクリュの溝部を介して圧送することにより、混練溶融して下流側の押出口へ向けて流動させて押出すように構成されている。 【０００３】従って、この種の押出スクリュによれば、樹脂原料から押出し成形される製品は、自動的にかつ連続して製造することができる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の２軸押出機の押出スクリュは、なお以下に述べるような難点を有していた。 【０００５】すなわち、前記従来の押出スクリュは、前述したように、樹脂原料をスクリュ溝部を介して圧送することより、混練溶融するように構成されているが、この種の２軸押出機の、特に同方向回転型の２軸押出機の押出スクリュにおいては、そのスクリュ溝部が連続していることから、処理樹脂原料の、いわゆるショートパス現象が発生していた。例えば、溶融温度差が大きい異種樹脂原料同士間の処理においては、先ず溶融温度の低い方の樹脂原料が溶融し、そしてこの場合、この溶融樹脂は一種の潤滑剤として作用する。従って、固体状態をなお保持している溶融温度の高い方の樹脂原料は、機械的剪断による混練作用と、前記溶融樹脂との均一な分散（混合）とを共に妨げられ、この結果均質な製品品質を達成することができなかった。 【０００６】そこで、本発明の目的は、特に異種樹脂原料同士間の処理において、この原料同士間のショートパス現象を防止して、原料同士の混合および混練効果を向上することができる２軸押出機の押出スクリュを提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】先の目的を達成するために、本発明に係る２軸押出機の押出スクリュは、バレル内に互いに噛合回転する一対の平行に延在してなるスクリュを備え、上流側の樹脂原料を混練溶融して下流側へ流動させて押出すように構成した２軸押出機の押出スクリュにおいて、スクリュの長手方向中間部に、それぞれスクリュと同軸に、係合回転羽根対からなる混練混合部と、摺接大・小回転円盤からなる流動攪拌部とから構成する混合攪拌装置を設けることを特徴とする。 【０００８】この場合、混合攪拌装置は、その混練混合部と流動攪拌部とを交互に複数組合わせて構成することができる。 【０００９】また、混合攪拌装置は、その混練混合部の回転羽根対の位相を順次ずらせると共に、流動攪拌部の大・小回転円盤の配置を交互に交換するように構成することができる。 【００１０】さらに、混合攪拌装置は、その混練混合部の回転羽根対を２条および／またはそれ以上の多条プロフアィルから構成することができる。 【００１１】 【作用】本発明においては、スクリュ溝部に案内されて発生しようとする異種樹脂原料間のショートパス現象は、混合攪拌装置によって効果的に阻止することができる。すなわち、スクリュ溝部から混合攪拌装置内へ導入される異種樹脂原料の流れは、先ずこの混合攪拌装置の混練混合部において互いに剪断擂潰されて順次溶融され、次いで流動攪拌部において流動方向を急激に変更攪拌されて互いに分散される。そして、必要に応じて、前記混合攪拌および流動攪拌の各作用が繰返して付与される。従って、本発明によれば、このように原料同志間のショートパス現象が阻止されるので、原料同士の混練および混合効果を大幅に向上し得ることは明らかである。 【００１２】 【実施例】次に、本発明に係る２軸押出機の押出スクリュの実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。 【００１３】図１および図２において、先ず、本発明の２軸押出機（同方向回転型）の押出スクリュの基本的構成は、従来のものと同一である。すなわち、押出スクリュ１０は、基本的には、バレル１２内に互いに噛合回転するよう平行に延在する一対のスクリュ１４、１６からなる。そして、上流側の投入口（図示せず）から供給される樹脂原料Ｍ（流れもしくは流動線で模式的に表示されている）を、前記スクリュ１４、１６の溝部１４ａ、１６ａを介して圧送することにより、混練溶融して下流側の押出口（図示せず）へ向けて流動させて押出すように構成されている。 【００１４】しかるに、本発明においては、前記構成において、押出スクリュ１０には、その長手方向の中間部Ｌに、それぞれのスクリュ軸１４ｂ、１６ｂと同軸に、係合回転羽根対１８、２０からなる混練混合部２２と、摺接大・小回転円盤２４、２６からなる流動攪拌部２８とから構成される混合攪拌装置３０を設ける。この場合、この混合攪拌装置３０は、通常は図示するように、その混練混合部２２と流動攪拌部２８とを交互に複数組合わせるように構成する。従って、混練混合部２２の回転羽根対１８、２０は、その位相を順次ずらせた一実施例においては、それぞれ９０°位相のずれた楕円形状の２条プロフアィルからなる〔図２の（ａ）および（ｃ）参照〕と共に、流動攪拌部２８の大・小回転円盤２４、２６は、その配置を交互に交換する〔図２の（ｂ）および（Ｄ）参照〕ように構成する。 【００１５】しかるに、本発明によれば、スクリュ溝部１４ａ、１６ａに案内されて混合攪拌装置３０内へ導入される異種樹脂原料Ｍの流れは、先ずその混練混合部２２において、特にその回転羽根対１８と隣接流動攪拌部２８の大回転円盤２４との間の摺接部分（図３の斜線部分参照）やバレル壁面間に形成されるくさび状部において、互いに剪断擂潰されて、順次溶融される。そして、このように溶融された原料Ｍの流れは、流動攪拌部２８において、特にその大回転円盤２４によって、その流動方向が妨げられ、しかもこの流動方向が急激に反対側（小回転円盤２６）へ変更攪拌されることにより、互いに分散される。このようにして分散された原料Ｍの流れは、必要に応じて、さらに下流側の混合攪拌装置３０へ流動して、前記作用を繰返し付与される。この場合、上流側および下流側の混合攪拌装置３０のそれぞれの混練混合部２２および流動攪拌部２８における回転羽根対１８、２０および大・小回転円盤２４、２６は、前述したように、それぞれ位相がずれ、あるいは配置を交換しているので、前記作用により得られる効果はさらに増大し得ることは明らかである。 【００１６】このように、本発明によれば、スクリュ溝部に案内されて発生しようとする異種樹脂原料間のショートパス現象は、スクリュの長手方向の中間部に設けられる混合攪拌装置によって効果的に阻止することができる。従って、異種樹脂原料同士の混練および混合効果を大幅に向上し得ることは明らかである。 【００１７】図４および図５は、本発明に係る押出スクリュのそれぞれ別の実施例を示す。これらの実施例は、その混合攪拌装置における混練混合部（回転羽根）４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂの形状を、先の実施例における２条のプロファイルから、それぞれ３条および４条のプロファイルに構成したものである。なお、図中の参照符号４４、４６は、それぞれ大回転円盤および小回転円盤を示す。なお、これらの実施例においても、前記実施例の場合と同様の作用および効果が発揮されるものであり、従って詳細な説明は省略する。 【００１８】以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。また、本発明は、前述した同方向回転型または噛合型に限定されることなく、その他の、例えば異方向回転型、非噛合型あるいは一体型、組立型等の押出機に対しても同様に適用することが可能である。 【００１９】 【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る２軸押出機の押出スクリュは、バレル内に互いに噛合回転する一対の平行に延在してなるスクリュを備え、上流側の樹脂原料を混練溶融して下流側へ流動させて押出すように構成した２軸押出機の押出スクリュにおいて、スクリュの長手方向中間部に、それぞれスクリュと同軸に、係合回転羽根対からなる混練混合部と、摺接大・小回転円盤からなる流動攪拌部とから構成する混合攪拌装置を設けることにより、スクリュ溝部に案内されて発生しようとする異種樹脂原料間のショートパス現象は、前記混合攪拌装置によって確実に阻止することができる。 【００２０】従って、本発明によれば、異種樹脂原料であっても、これら原料同士間の混練および混合が十分に達成されるので、均質な製品品質を確保することができる。