(57)【要約】【課題】本発明は、発泡ガスを樹脂内に均一に分散し、発泡ガスの気泡の破裂や空洞（ボイド）の発生を無くすことで、外部からの衝撃や曲げ応力に強い発泡樹脂成形品を成形できるスクリュー並びに車輌用内装部材の製造方法を提供することを目的とした。【解決手段】スクリュー１は、シリンダーバレルに収容されて成形機の一部を構成し、樹脂が溶融状態である領域（計量部Ｍｚ）が少なくとも１条以上のフライト７で構成されている。フライト７は樹脂の進行方向に向かう側面が凹状の曲面９であり、当該フライト７は樹脂の進行方向に貫通した複数の切欠き３１を有している。【選択図】図２
2010137452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーバレルに収容されて成形機の一部を構成し、樹脂が溶融状態である領域が少なくとも１条以上のフライトで構成されるスクリューであって、
前記領域の前記フライトは、溶融樹脂の進行方向に向かう側面が凹状の曲面で、
当該フライトは、樹脂の進行方向に貫通した複数の切欠きを有していることを特徴とするスクリュー。
【請求項２】
前記曲面と対向する側面は平面であることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー。
【請求項３】
前記切欠きは、軸方向に隣り合う位置に配されていないことを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリュー。
【請求項４】
前記曲面の曲率は、当該フライトを含む外径の曲率の１〜３倍であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスクリュー。
【請求項５】
前記切欠きの軸方向垂直長さは、前記フライトの軸方向垂直長さの１／６〜３／４倍であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスクリュー。
【請求項６】
前記切欠きの前記フライトの螺旋方向長さは、前記フライトの幅の１〜２倍であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のスクリュー。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のスクリューを用いて成形される車輌用内装部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂及び発泡剤等からなる発泡樹脂成形品を製造する押出成形機または射出成形機に用いられるスクリュー、並びに、車輌用内装部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、内部に備わったスクリューにより、熱可塑性樹脂等の材料を溶融及び可塑化し、自動車，家電分野等で利用される成形品として成形するものである。一般的にスクリューは、軸方向に３部構成で、材料が投入される供給部Ｆｚと、材料が溶融される圧縮部Ｃｚと、材料が混練及び計量される計量部Ｍｚを有する。さらに、射出成形機に採用されるスクリューは、全長に渡って螺旋状に巻かれたフライトを有するものであり、材料が混練されやすいように、軸方向に並ぶフライトの間隔や深さ等が調整されたものである。
【０００３】
即ち、供給部Ｆｚに供給された熱可塑性樹脂は、スクリューの軸方向に形成された供給部Ｆｚ、圧縮部Ｃｚ、計量部Ｍｚにおいて、加熱ヒータによる熱エネルギーと、スクリューの回転による剪断エネルギーにより溶融及び混練される。そしてその過程を経た熱可塑性樹脂が、金型内に射出され、熱可塑性樹脂成形体として成形される。
【０００４】
ところで、発泡樹脂成形品は、原料樹脂に発泡剤を配合又は混合し、金型内で樹脂を発泡させるものであり、従来技術を用いて、発泡剤を配合して射出成形を行う場合であっても、前記したスクリューと同一のものが使用されていた。
【０００５】
このため、成形される熱可塑性発泡樹脂の素材や添加物によっては、いくつかの問題が生じる場合がある。即ち、一般的に、熱可塑性樹脂の融点に比べて発泡剤の分解温度は低く、分解温度の低い発泡剤がスクリューの始点付近（供給部Ｆｚ）で分解し始める。この分解によって発泡ガスを生じるが、その発泡ガスは、供給部Ｆｚに備わったホッパー付近の未溶融率が高い熱可塑性樹脂に殆ど含浸されることなく、ホッパーを通じて外部にリークする。つまり、従来技術のスクリューであれば、熱可塑性樹脂と発泡剤の発泡ガスとを効率的に混練できず、発泡倍率が低い粗悪な発泡樹脂成形品が成形されるという問題が生じていた。
【０００６】
特許文献１には、このような問題を解消するスクリューが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１４５５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の射出成形スクリューは、発泡ガスのリークを防ぐために、樹脂を供給する側（供給部Ｆｚ）の溝の深さと、樹脂の完全溶融状態の領域（一般に計量部Ｍｚ）の溝深さの比（圧縮比）を低く（１．５以下）している。
即ち、特許文献１は、圧縮比を下げることにより前段側（ホッパー側）へのガスの押し出しを抑制することを意図したものである。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の発明によると、シリンダーバレル内では、圧縮比の低下により混練性が不足し、熱可塑性樹脂内に発泡剤が充分に分散されず、発泡ガスの気泡が破裂したり、微細な発泡ガスが連結して空洞（ボイド）を形成する場合がある。これにより、溶融樹脂内では、発泡ガスが均一分散された状態とならない。従って、特許文献１に記載の方策によると、成形体内における発泡ガスの気泡の分布や大きさが不均一となる問題があった。
【０００９】
また、このような問題を防止するため、スクリューの回転数を低速とする方法があるが，溶融した樹脂がシリンダーバレル内に滞留する時間が極端に増し、樹脂焼けや発泡が終息して発泡ガスが本来の効果を発揮しない状態となる懸念があった。一方で、スクリューの回転数を高速として高い剪断力を期待する方法があるが、従来技術のスクリューでは、逆に樹脂等の混練性を低下させる場合があった。即ち、スクリューの回転数が増すほど、樹脂等は短時間で前方に送り出されるため、結果的に十分に混練されることがなく射出されてしまうことに起因する。従って、従来技術のスクリューでは、発泡ガスが樹脂内に均一に分散されることがないため、成形された発泡樹脂成形品は低い発泡倍率となる。その結果、得られた発泡樹脂成形品は、強度が不安定で、外部からの衝撃や曲げ応力に対して弱い問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、上述した欠点に鑑み、発泡ガスを樹脂内に均一に分散し、発泡ガスの気泡の破裂や空洞（ボイド）の発生を無くすことで、外部からの衝撃や曲げ応力に強い発泡樹脂成形品を成形できるスクリューを提供することを課題とする。さらに、そのスクリューを用いた車輌用内装部材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、シリンダーバレルに収容されて成形機の一部を構成し、樹脂が溶融状態である領域が少なくとも１条以上のフライトで構成されるスクリューであって、前記領域の前記フライトは、溶融樹脂の進行方向に向かう側面が凹状の曲面で、当該フライトは、樹脂の進行方向に貫通した複数の切欠きを有していることを特徴とするスクリューである。
【００１２】
本発明におけるスクリューは、樹脂が溶融状態の領域に配されたフライトの側面が溶融樹脂の進行方向に凹状の曲面であるため、スクリューを回転させることで、ブルドーザーのブレード部で土砂を押し上げるような作用が働き、樹脂等の材料が混練されやすくなる。具体的には、溶融樹脂は、スクリューを回転させることで、シリンダーバレルの先端方向に押し出されるが、フライトが曲面形状に形成されているため、溶融樹脂がその曲面に沿って移動する。つまり、溶融樹脂は、押し出される方向とは一旦逆に進んでから先端側に進行するため、溶融樹脂等の滞留時間が延長され、混練されやすい環境となる。さらに、曲面を有するフライトには、樹脂の進行方向に貫通した切欠きが形成されているため、溶融樹脂の流路方向が変化する。これにより、溶融樹脂に覆われた連結した発泡ガスの塊を微細に分散させることができるため、溶融樹脂内により微細な発泡ガスを均一に分散させることができる。これにより、得られる発泡樹脂成形品は高い発泡倍率となり、外部からの衝撃や曲げ応力に強い成形品となり得る。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記曲面と対向する側面は平面であることを特徴とする請求項１に記載のスクリューである。
【００１４】
本発明におけるスクリューは、曲面がフライトの溶融樹脂の進行方向側の側面に設けられ、その曲面に対向する反対側のフライトの側面（溶融樹脂の進行方向の反対側）が平面とされているため、樹脂等が回転により前方に押し出されて乗り越える際には、樹脂等に大きな剪断力を与えることができる。即ち、フライトの曲面を有しない側、例えば軸に対して垂直に延びた平面の側面は、樹脂等が先端方向に押し出される際に大きな抵抗となり得る。その抵抗により、スクリューの回転時に樹脂等に剪断力を発生させる。これにより、樹脂等はより混練性が増し、発泡剤及び発泡ガスが溶融樹脂により均一に分散され、樹脂の発泡倍率をより高くすることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記切欠きは、軸方向に隣り合う位置に配されていないことを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリューである。
【００１６】
本発明におけるスクリューは、切欠きが軸方向に隣り合う位置に配されていないため、樹脂等に与える圧縮力を著しく低下させない。即ち、切欠きを配置した軸方向前後では、別の切欠きを配置させないことで、溶融樹脂と発泡剤及び発泡ガスとの十分な混練は維持できる。これにより、溶融樹脂内で連結した発泡ガスの塊をより微細に分散させることが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記曲面は、当該フライトを含む外径の円周の曲率の１〜３倍であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスクリューである。
【００１８】
本発明におけるスクリューは、フライトを含む外径の曲率の１〜３倍であることが推奨される。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、前記切欠きの軸方向垂直長さは、前記フライトの軸方向垂直長さの１／６〜３／４倍であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスクリューである。
【００２０】
本発明におけるスクリューは、切欠きの軸方向垂直長さが、フライトの軸方向垂直長さの１／６〜３／４倍であることが推奨される。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、前記切欠きの前記フライトの螺旋方向長さは、前記フライトの幅の１〜２倍であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のスクリューである。
【００２２】
本発明におけるスクリューは、切欠きのフライトの螺旋方向長さは、フライトの幅の１〜２倍であることが推奨される。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載のスクリューを用いて成形される車輌用内装部材の製造方法
【００２４】
本発明における車輌用内装部材の製造方法は、請求項１乃至６のいずれかに記載のスクリューを用いることが推奨される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のスクリュー、並びに、車輌用内装部材の製造方法は、樹脂が溶融状態である領域において、フライトに溶融樹脂の進行方向に凹形の曲面を形成することで、溶融樹脂と発泡剤及び発泡ガスとが効率的に混練される。これにより、発泡剤及び発泡ガスが溶融樹脂内に均一に分散されるため、、発泡ガスがボイドを形成することがない。即ち、得られる発泡樹脂成形品を高い発泡倍率にできるため、外部からの衝撃や曲げ応力に対して強くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に本発明の実施形態であるスクリュー１について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、射出成形機を示す概略図である。図２は、本発明の実施形態に係るスクリューの概略側面図である。図３は、図２に示すスクリューの計量部のＡ−Ａ概略断面図である。図４は、図２に示すスクリューの計量部のＢ−Ｂ概略断面図である。
【００２７】
射出成形機１１は、スクリュー１とシリンダーバレル２と、加熱ヒータ３と、ホッパー５と、射出シリンダー（図示しない）とで構成されている。
射出成形機１１は、ホッパー５から樹脂や発泡剤等の原料が投入され、シリンダーバレル２内に配されたスクリュー１を回転させることでシリンダーバレル２の先端側に押し出して成形するものである。具体的には、スクリュー１が、モータ（図示しない）を用いて予め設定された回転数で回転され、溶融樹脂等を先端方向に進行させることができる。その過程で、投入された樹脂や発泡剤等が溶融されて混練される。そして、混練された樹脂等がシリンダーバレル２の先端側に蓄積されると、スクリュー１を押し出す動作が実行され、金型４に射出されて発泡樹脂成形品に成形される。
【００２８】
まず、原料として用いられる熱可塑性樹脂及び発泡剤について説明する。
発泡成形するに際して適用される熱可塑性樹脂材料は、射出成形、射出圧縮成形、射出発泡成形など一般的なスクリュー１で射出可能な樹脂で、特に限定されないが、ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリスチレン、プロピレン／エチレンコポリマー等のポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。
また、化学発泡剤としては特に限定されないが、アゾジカルボンアミド（有機化合物）や重炭酸ナトリウム等の重炭酸塩（無機化合物）等が挙げられる。
また、発泡性溶融樹脂には、化学発泡剤以外に、必要に応じて、公知の発泡助剤，発泡核剤，発泡成形安定剤，安定剤，紫外線吸収剤，酸化防止剤，帯電防止剤，滑剤，着色剤，難燃剤，架橋剤及び／又は充填剤を配合することができる。因みに、発泡助剤としては、例えば、ステアリン酸ナトリウム，ステアリン酸カルシウム，ステアリン酸マグネシウム，ステアリン酸カリウム，ステアリン酸亜鉛等のステアリン酸塩，モンタン酸（オクタコサン酸のことである）カルシウム，モンタン酸亜鉛等のモンタン酸塩等の高級脂肪酸金属塩，尿素もしくは尿素系化合物，パラフィン，その他ステアロアミド等が挙げられる。
発泡核剤としては、タルク，シリカ，炭酸カルシウム，ケイ酸カルシウム等の無機フィラー等が挙げられる。
【００２９】
次に、射出成形機１１における各部材について図面を用いて説明する。
図１に示すように、シリンダーバレル２は、後述するスクリュー１が収容されるもので、先端側に溶融された樹脂が射出される射出孔２２と後端側に樹脂等の原料が投入される投入口２３が設けられている。
またシリンダーバレル２の投入口２３には、樹脂や発泡剤等の材料を供給するホッパー５が設けられている。
【００３０】
加熱ヒータ３は、上記したシリンダーバレル２の周囲を覆うように設けられている。この加熱ヒータ３が、樹脂等の溶融を促進させる。
金型４は、成形の種類によって様々な形を有するが、シリンダーバレル２の先端部より溶融樹脂が充填される位置には、充填流路２４が設けられた凹状の受口２５が形成されている。なお、受口２５は、シリンダーバレル２の先端部が嵌り込む形状である。
【００３１】
スクリュー１は、本体部１２とチェックリング１３とで構成されている。本体部１２内部には、略中心にスプライン軸（図示しない）を有した略円筒形状で、本体部１２の先端部に雄ネジ（図示しない）が形成されている。前記一端部の雄ネジには、略円錐形に形成されたチェックリング１３が螺合されている。
【００３２】
一方、他端部であるスクリュー１の後端側は、射出シリンダーと繋がっており、スクリュー１をスプライン軸の軸方向に前後することができる。なお、射出シリンダーは、モータ（図示しない）の駆動によって稼動する。
なお、スプライン軸（図示しない）は、スクリュー１の回転は拘束するが、スクリュー１の軸方向の移動を許容する。
【００３３】
また図１に示すように、スクリュー１の本体部１２には、フライト２１が螺旋状に設けられている。フライト２１同士に挟まれた溝１６には、樹脂等が通過する。このフライト２１は、切削加工により形成されている。
【００３４】
本実施形態のスクリュー１は、図１に示すように、軸方向に供給部Ｆｚ、圧縮部Ｃｚ、計量部Ｍｚが形成されており、それぞれ連続して繋がっている。なお、樹脂が完全溶融状態である領域を主に計量部Ｍｚとしている。
【００３５】
本体部１２における圧縮部Ｃｚは、頂部がない円錐状で計量部Ｍｚに向かって径を増した形状であるため、供給部Ｆｚの径は、計量部Ｍｚの径と比較すると小さい。また、本体部１２とフライト２１とを合わせた径は、スクリュー１全体で一定であるため、本体部１２の外径が小さい位置では、本体部１２の外径が大きい位置と比較するとフライト２１の高さ（軸方向垂直長さ）が大きい。即ち、供給部Ｆｚのフライト２１の高さは、計量部Ｍｚのフライト２１の高さと比較すると大きい。圧縮部Ｃｚでは、本体部１２の外径の増加に応じてフライト２１の高さは小さくなる。
【００３６】
また本実施形態のスクリュー１は、供給部Ｆｚ及び圧縮部Ｃｚにおいて、分解した発泡ガスがリークし難い構成としている。具体的には、供給部Ｆｚにおける、樹脂が溶融し始める位置に一定長さのガスリーク防止部（図示しない）を任意の箇所に設ける。ガスリーク防止部とは、本体部１２とフライト２１とを合わせた径をＤとし、螺旋形状のフライト２１が１回転する際に進む長さをリードΔＬとすると、ΔＬ／Ｄ＜１としてフライト２１が設けられた部位である。なお、供給部Ｆｚにおけるその他の箇所はΔＬ／Ｄ＝１とする。
【００３７】
つまり、このような構成とすることでスクリュー１とシリンダーバレル２との間で、発泡ガスの充満率が高まり、半溶融状の樹脂によってガスが含浸及び封止され、発泡ガスのリークを防止する作用が強まる。そして、樹脂がさらに混練され、完全な溶融状態となり、計量部Ｍｚに送られると、計量部Ｍｚでは発泡剤及び発泡ガスがさらに樹脂内に分散される。
【００３８】
本実施形態のスクリュー１では、樹脂が完全溶融状態の領域、つまり計量部Ｍｚでのスクリュー１の構成に特徴があるため、これについて詳しく説明する。なお、計量部Ｍｚにおけるフライト７及び溝８は、上記したフライト２１及び溝１６と構成が異なるため、便宜上番号を変更している。
【００３９】
計量部Ｍｚは、図２に示すように、前記したリードΔＬより間隔が狭いリードΔＬ’で螺旋状に１条のフライト７が配されており、フライト７同士により溝８が形成されている。具体的には、フライト７のリードΔＬ’は、リードΔＬの１／３０〜１／３倍とするが、好ましくはリードΔＬの１／２０〜１／５倍である。フライト７の螺旋角度θ（スクリュー１の本体部１２の軸と垂直な角度から半時計周りの角度）は、５度〜３０度とするが、好ましくは５度〜１５度である。
【００４０】
フライト７の高さは、供給部Ｆｚでのフライト２１の高さの１／１０〜２／３倍とするが、好ましくは１／５〜１／３倍である。フライト７の幅ｔは、ΔＬ’の１／５〜５／６倍とするが、好ましくは１／３〜５／６倍である。また、溝８の幅ｗは、フライト７のリードΔＬ’の１／６〜２／３倍とするが、好ましくは１／４〜１／２倍である。
【００４１】
即ち、フライト７のリードΔＬ’をリードΔＬよりも小さくし、且つ螺旋角度θも供給部Ｆｚや圧縮部Ｃｚよりも小さくすることで、計量部Ｍｚにおける溝８を通過する溶融樹脂に大きな圧縮力を与えることが可能となる。即ち、この大きな圧縮力により、スクリュー１を回転させる際に、樹脂等に高い剪断力を与えることができる。これにより、発泡ガスが連結して形成されたボイド（空洞）を微細な発泡ガスとすることができる。
【００４２】
さらに、本実施形態に係るスクリュー１は、図３に示すように、計量部Ｍｚのフライト７の形状が溶融樹脂の進行方向に凹状の曲面９を有している。具体的には、フライト７はファンに用いられるフィン形状であり、曲面９の曲率が本体部１２とフライト７を合わせた外径Ｄの曲率の１〜３倍である。また、フライト７の供給部Ｆｚ側の側面は、本体部１２の軸に対して略垂直な垂直壁（平面）１０であり、対向する他方の側面が溶融樹脂の進行方向に凹状の曲面９である。即ち、フライト７は曲面と平面を併せ持ったものである。
【００４３】
一般的に、溶融樹脂等は、スクリューの螺旋形状により、スクリューに回転が加わることで、スクリューの先端方向に移動すると共に、混練される。本発明のスクリュー１は、曲面９により溶融樹脂を押し出すため、樹脂等は曲面９の形状に沿って押し出される。言い換えれば、樹脂等はブルドーザーのブレード部にすくわれるように供給部Ｆｚ側に後退してから前進する。そして、前方に押し出される溶融樹脂等は、垂直壁１０側に押されて、その垂直壁１０を乗り越える。即ち、本発明のスクリュー１は、曲面９を有することで、従来技術のスクリューと同じ回転数で射出した場合であっても、樹脂等をより混練することができ、さらに垂直壁１０により樹脂等に高い剪断力を与えることが可能である。
【００４４】
また、フライト７には、図２〜４に示すように、切欠き３１が設けられている。切欠き３１は、フライト７を厚み方向（樹脂の進行方向）に貫通しており、フライト７をリードΔＬ’毎に３等分している。言い換えれば、計量部Ｍｚのフライト７は、リードΔＬ’毎に等間隔に配された２カ所の切欠き３１を有する。具体的には、切欠き３１は、高さ（軸方向垂直長さ）がフライト７の高さの１／６〜３／４倍とするが、好ましくは１／４〜２／３倍である。切欠き３１の螺旋方向長さは、フライト７の幅ｔの１／２〜３倍とするが、好ましくは１〜２倍である。
【００４５】
即ち、切欠き３１をフライト７の螺旋方向に等間隔に設けることで、垂直壁１０に衝突した樹脂等の一部は流路を変えられて、切欠き３１から先端方向に進行する。そのため、樹脂等はより混練されやすくなり、前記した圧縮作用により微細にされた発泡ガスが樹脂内に均一に分散される。
【００４６】
従って、本実施形態ではスクリュー１を上記した構成とすることで、表１に示すように、スクリュー１の回転数を高速にしても、発泡ガスの気泡径が大きくならず、ボイドが形成されることがない。具体的には、スクリューの回転数を７５〜９０ｒｐｍとすると、発泡ガスの気泡径が１０５〜１０８（μｍ）となる。即ち、発泡ガスの気泡径が１２０（μｍ）以上の所謂ボイドを有する発泡樹脂成形品となり得ない。
【００４７】
つまり、本実施形態のスクリュー１を用いれば、スクリューの回転数を９０ｒｐｍ程度に上げても、樹脂を充分に混練することができる。そして、その結果成形された発泡樹脂成形品は、混練により形成された微細な発泡ガスが樹脂内に均一に分散されているため、高い発泡倍率となる。即ち、得られた発泡樹脂成形品は、所定の基準値（曲げ強度＝５０Ｎ／ｃｍ，低温衝撃強度＝３２．５ｋｇ−ｃｍ）を満すため、外部からの衝撃や曲げ応力に強い成形品である。具体的には、本実施形態のスクリュー１により成形された成形品は、曲げ強度が６８〜７５（Ｎ／ｃｍ）で、低温衝撃強度が３６．２〜４２．６（ｋｇ−ｃｍ）である。
なお、ここで言う発泡倍率とは、（成形品の見かけの体積）／（原料樹脂重量）である。
【００４８】
一方、比較例としては、計量部Ｍｚ以外の条件を実施例と同条件としたスクリューを用いた。そこで、スクリューには、従来技術である下記条件のスクリューを用いた。比較例には、一般的に用いられる汎用のフルフライトスクリュー（比較例）としている。
【００４９】
表１に示すように、比較例では、計量部Ｍｚにおける発泡ガスの気泡径は１２７〜１３５（μｍ）である。詳しくは、実施例と同じくスクリューの回転数を７５〜９０ｒｐｍ程度に上げると、それに比例して発泡ガスの気泡径は数値を緩やかに増していく。即ち、気泡径が１２０（μｍ）以上のボイドを有する発泡樹脂成形品が得られる。そのため、得られた発泡樹脂成形品は、発泡倍率が低く、それに伴い曲げ強度並びに低温衝撃強度が所定の基準値に達しないため、外部からの曲げ応力や衝撃に弱い成形品である。具体的には、比較例のスクリューにより成形された成形品は、曲げ強度が４５〜４９（Ｎ／ｃｍ）で、低温衝撃強度が２８．２〜３１．３（ｋｇ−ｃｍ）である。
【００５０】
従来のスクリューは、計量部Ｍｚにおけるフライト同士により構成された溝幅が大きく、その溝幅に対するフライトの幅の比率も小さい構成が多い。そのため、回転数を上げるとそれに略比例して時間あたりの樹脂の押し出し量を増やす構造と言える。要するに、従来のスクリューでは、回転数を９０ｒｐｍ程度の高速回転にしても、計量部Ｍｚにおいて、滞留時間が短すぎるため、溶融された樹脂は充分混練されることがない。そのため、発泡ガスが樹脂内に均一に分散されることなく、スクリューの前方に押し出される。従って、従来技術のスクリューは、回転数を上げると発泡ガスの気泡径を緩やかに上昇させ、ボイドを形成する。また、十分に樹脂等を混練できないため、発泡ガスが樹脂内に均一に分散されず、得られる発泡樹脂成形品の発泡倍率を高くすることができない。
【００５１】
実施例及び比較例において用いた成形機、金型、成形条件は以下の通りである。
使用射出成形機：ＥＣ−１６０（東芝機械（株）製）
スクリュー口径φ３６ｍｍ  Ｌ／Ｄ＝２２（Ｌはスクリューの有効長さである）
シリンダーバレル設定温度
供給部Ｆｚ  １８０℃（摂氏１８０度）
圧縮部Ｃｚ  ２００℃（摂氏２００度）
計量部Ｍｚ  １９０℃（摂氏１９０度）
熱可塑性樹脂：ポリプロピレンＪ８３０ＨＶ（株式会社プライムポリマー製）  １００重量部
化学発泡剤：ポリスレンＥＥ２７５Ｆ（永和化成工業株式会社製）      ３重量部
金型のキャビティ容量（寸法）：１１５０ｍｍ（横）×７５０ｍｍ（縦）×１．５ｍｍ（厚さ）
【００５２】
上記した実施例及び比較例の実験結果を示した表である。
【表１】
2010137452.tif 000003
【００５３】
実験結果より、比較例の従来技術のスクリューであれば、発泡剤を増量しても、計量部Ｍｚで効率的に樹脂内に取り込み、分散させることができず、増量させた原料が無駄になる。しかし、本実施形態のスクリュー１によれば、同量の発泡剤を用いても計量部Ｍｚにおいて効率的に発泡ガスを取り込むことが可能である。
【００５４】
即ち、上記したように、計量部Ｍｚに設けられたフライト７は、曲面９と垂直壁１０とを併せ持っており、さらに切欠き３１がフライト７の厚み方向に貫通するように等間隔に形成されている。このような構成を有するスクリュー１を用いれば、樹脂と発泡ガスは、曲面９により先端方向に押し出され、その際に、樹脂等は曲面９に沿って一旦、軸方向に後退して前進するため、従来技術のスクリューと同じ回転数であっても、滞留時間が長くなり、より混練されて発泡ガスが均一に分散される。さらに、曲面９の対向するフライト７の側面が垂直壁１０であるため、樹脂等は先端方向に押し出される際に、高い剪断力を受け、混練性が増し、発泡ガスが微細な気泡となる。また、切欠き３１により、一部の樹脂等が流路を変えられるため、微細な発泡ガスはより均一に分散される。
【００５５】
従って、本実施形態のスクリュー１であれば、ガスリーク防止部によって確保された発泡ガスを、計量部Ｍｚにおいて、効率的に樹脂内に取り込むことができ、発泡ガスの気泡を微細にして、ボイドを形成しない均一に分布した高い発泡倍率の発泡樹脂成形品を得ることができる。
【００５６】
上記実施形態のスクリュー１は、本体部１２における供給部Ｆｚ，圧縮部Ｃｚ，計量部Ｍｚが一体化した構成を示したが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、供給部Ｆｚ，圧縮部Ｃｚ，計量部Ｍｚ毎にセグメントなるもので繋いだものや、ΔＬ（フライト７あるいはフライト２１が１回転する際に軸方向に進む長さ）／Ｄ（本体部１２とフライト７あるいはフライト２１を合わせた径）毎にセグメントにして繋いだ構成であっても構わない。その場合であっても、上記実施形態と同様に、供給部Ｆｚにガスリーク防止部を設け、計量部Ｍｚに上記した構成を備えることが必要である。
【００５７】
上記実施形態のスクリュー１は、１条のフライト７で構成された計量部Ｍｚを示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、２条であったり、３条のフライト７で構成された計量部Ｍｚであっても構わない。
【００５８】
上記実施形態のスクリュー１は、円柱状の鉄系素材等に上記実施形態に示したような溝を切削により形成し、フライト及び溝を形成したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】射出成形機を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るスクリューの概略側面図である。
【図３】図２に示すスクリューの計量部のＡ−Ａ概略断面図である。
【図４】図２に示すスクリューの計量部のＢ−Ｂ概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    スクリュー
２    シリンダーバレル
７    フライト
８    溝
９    曲面
１０    垂直壁（平面）
１１    射出成形機
１２    本体部
３１    切欠き
【図１】
2010137452.tif 000004
【図２】
2010137452.tif 000005
【図３】
2010137452.tif 000006
【図４】
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