(57)【要約】【課題】本発明は、混練度を調整するゲートに起因するコンタミを防止することができ、従来困難であった溶融粘度が高い樹脂から低粘度の樹脂まで良好に混練度を調整することができる二軸押出機を提供する。【解決手段】本発明に係る二軸押出機は、二軸押出機のシリンダ横断面にスクリュを挟んで開閉し、混練物の下流への移送流路を絞って混練度調整を行うゲートが設けられた二軸押出機であって、前記スクリュのゲートに対向する部分のゲートスクリュエレメントは、１ピッチ以上の長さを有してセルフクリーニングするように相互にかみ合い、前記ゲートは、前記シリンダの内周面から前記ゲートスクリュエレメントの山径にほぼ等しい位置まで突出して前記移送流路を絞ることができる突出量調整手段を有してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二軸押出機のシリンダ横断面にスクリュを挟んで開閉し、混練物の下流への移送流路を絞って混練度調整を行うゲートが設けられた二軸押出機であって、
前記スクリュのゲートに対向する部分のゲートスクリュエレメントは、１ピッチ以上の長さを有してセルフクリーニングするように相互にかみ合い、
前記ゲートは、前記シリンダの内周面から前記ゲートスクリュエレメントの山径にほぼ等しい位置まで突出して前記移送流路を絞ることができる突出量調整手段を有してなる二軸押出機。
【請求項２】
ゲートスクリュエレメントは、搬送部又は混練部に設けられるスクリュエレメントの山径より5％〜20％小さい山径を有することを特徴とする請求項１に記載の二軸押出機。
【請求項３】
ゲートスクリュエレメントは、逆フライト又は逆ずらしニーディングディスクであることを特徴とする請求項１又は２に記載の二軸押出機。
【請求項４】
ゲートは、混練部の下流に設けられることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の二軸押出機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュに対向するゲートを設けてそのゲートの開閉により混練物が送られる流路の広狭を制御して混練度を調整する二軸押出機に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出機の混練の対象となる熱可塑性樹脂は種々様々であり、またその溶融粘度は高粘度のものから低粘度のものに亘る。そして、これらの熱可塑性樹脂には種々の添加物が添加される。かかる対象物を分散性良く混練するためには、適切な混練条件やスクリュエレメントの選定が必要であるがそれのみでは十分でないことから、混練物が送られる流路を絞って混練物の充填率や滞留時間を制御して混練度を調整する方法が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に、シリンダの貫通内孔に２本のスクリュが回転できるように挿入され、その長手方向に供給部と、第１輸送部と、第１混練部と、ゲート部と、第２輸送部と第２混練部兼吐出部とが形成され、前記ゲート部において混練度調整が行われるとともに、最も上流に位置する前記第１混練部において、前記シリンダの貫通内孔の壁面に移動自在に設けられた壁面体をスクリュの軸直角方向へ移動させることにより、前記シリンダの貫通内孔の壁面とスクリュの外周との間隔を変化させて可塑化調整を行うスクリュ式二軸混練押出機の混練度調整装置が提案されている。この混練度調整装置は、従来困難であった溶融粘度が高い樹脂から低い樹脂まで良好に混練することができるとされる。
【０００４】
また、特許文献２に、バレル内に回転自在に挿通され且つ混練部を備えた混練スクリュで混練される材料を上流側から下流側に向けて送りながら連続的に混練する処理装置に設けられる混練度調整機構であって、前記混練スクリュの混練部の下流側に設けられて、材料を上流側に押し戻すことで前記混練部での滞留を促す押戻し部と、前記押戻し部の外周面に対向する対向面を有すると共に押戻し部に対して前記対向面が近接離反することで前記材料の混練度を調整する混練度調整部材とを有する混練度調整機構が提案されている。この混練度調整機構は、混練度調整部材の滞留作用と押戻し部の上流側への押し戻し作用とが相互に作用するので、混練度調整部材を開閉しても混練度が急激に変化せず線形的に変化するとされる。また、混練度調整機構は、混練度調整部材が全閉時にバレルの内周面から突出しないので混練スクリュに作用するスラスト力を低くすることができるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2008-168459号公報
【特許文献２】特開2009-113246号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の二軸混練押出機の混練度調整装置は、従来困難であった溶融粘度が高い樹脂から低粘度の樹脂まで良好に混練することができるが、このためには、第１混練部に設けられる壁面体の内面がシリンダの貫通内孔の壁面に一致した状態（可塑化位置M）から壁面体の内面がシリンダの貫通内孔の壁面から上下に大きく離れた状態（非可塑化位置N）まで移動することにより合成樹脂原料の可塑化調整が行われる混練度調整装置と、ゲート部に設けられるフライトが形成されていない円柱状のスクリュとこのスクリュの外周に沿うように離隔可能に設けられたロータリースロットバーからなるロータリースロットバー式混練度調整装置と、２つの混練度調整装置を設けなければならないという問題がある。
【０００７】
特許文献２に記載の混練度調整機構は、従来困難であった溶融粘度が低い樹脂の混練度調整が困難であるという問題がある。また、特許文献１に記載の混練度調整装置又は特許文献２に記載の混練度調整機構はいずれもシリンダ又はバレル内壁に凹みを有する形態で使用されるので、この凹みに混流物が固着又は離脱して所望の混練が困難になり、さらに製品にコンタミを生じるという不具合がある。また、特許文献１に記載のゲート部に設けられる円柱状のスクリュにおいても同様に混流物が固着又は離脱して製品にコンタミを生じるという不具合がある。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、混練度を調整するゲートに起因するコンタミを防止することができ、従来困難であった溶融粘度が高い樹脂から低粘度の樹脂まで良好に混練度を調整することができる二軸押出機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る二軸押出機は、二軸押出機のシリンダ横断面にスクリュを挟んで開閉し、混練物の下流への移送流路を絞って混練度調整を行うゲートが設けられた二軸押出機であって、前記スクリュのゲートに対向する部分のゲートスクリュエレメントは、１ピッチ以上の長さを有してセルフクリーニングするように相互にかみ合い、前記ゲートは、前記シリンダの内周面から前記ゲートスクリュエレメントの山径にほぼ等しい位置まで突出して前記移送流路を絞ることができる突出量調整手段を有してなる。
【００１０】
上記発明において、ゲートスクリュエレメントは、搬送部又は混練部に設けられるスクリュエレメントの山径より5％〜20％小さい山径を有するものであるのがよい。また、ゲートスクリュエレメントは、逆フライト又は逆ずらしニーディングディスクにすることができる。
【００１１】
また、上記発明において、ゲートは、混練部の下流に設けられるのがよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る二軸押出機は、混練度を調整するゲートに起因するコンタミを防止することができ、従来困難であった溶融粘度が高い樹脂から低粘度の樹脂まで良好に混練度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る二軸押出機のゲートが設けられた部分の模式図で、図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は横断面図である。
【図２】図１のスクリュのゲートに対向するゲートスクリュエレメント（図２（ａ））と、搬送部又は混練部のスクリュエレメント（図２（ｂ））の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を基に説明する。図１は、本発明に係る二軸押出機にゲートが設けられた部分の断面を示す。本二軸押出機10は、図１（ａ）に示すように、シリンダ11の横断面にスクリュ12を挟んで開閉するゲート15、すなわち上下動するゲート扉150Aとゲート扉150Bを備えたゲート15を有し、スクリュ12はゲート15に対向する部分にゲートスクリュエレメント125を有している。そして、ゲートスクリュエレメント125は１ピッチ以上の長さを有しており、図１（ｂ）に示すように、セルフクリーニングするように相互にかみ合うようになっている。ゲート15は、シリンダ11の内周面からゲートスクリュエレメント125の山径にほぼ等しい位置まで突出して（閉じて）移送流路を絞ることができる突出量調整手段（図示せず）を有している。
【００１５】
ゲート15は、上述のように、突出量調整手段によりその突出量が調整されるようになっている。図１（ｂ）に示すように、ゲート扉15A、ゲート扉15Bは突出量調整手段により上下動し、最大突出量になるとき（全閉時）はゲートスクリュエレメント125にほとんど接してその山径にほぼ等しい位置まで突出する。ゲート扉150A、ゲート扉150Bの突出量が最小のとき（全開時）は、ゲート扉150A、150Bがシリンダ内面Cとほぼ面一状態になっている。ゲート扉150A、ゲート扉150Bの突出量の調整、すなわちゲート15を開閉することにより混練物の移送流路を絞ることができ、混練部における混練物の充満率や混練物の滞留時間を調整し、混練度調整を行うことができる。本二軸押出機においては、ゲート15（150A、150B）が常にシリンダ内面Cから突出する状態で使用されるから、図１（ｂ）に示すメンテナンス状態のようなシリンダ内面に凹みが形成されることがない。このため、シリンダ内面の凹みに混練物が固着又は離脱することによる不具合を防止することができる。なお、ゲート15は、メンテナンス時には図１（ｂ）に示すように、ゲート扉150A、ゲート扉150Bをシリンダ内面Cよりも引っ込ませることができるようになっており、メンテナンスのときにゲート扉150A、ゲート扉150Bを上下動させ、ゲート回りの清掃、メンテナンスを行うことができる。
【００１６】
ゲート15に対向してゲートスクリュエレメント125が設けられている。ゲートスクリュエレメント125は、１ピッチ以上の長さを有し、相互にかみ合いセルフクリーニングできるようになっている。このため、ゲートスクリュエレメント125は、新鮮な表面を維持することができる。
【００１７】
また、ゲートスクリュエレメント125は、搬送部や混乱部に設けられる通常のスクリュエレメントよりは小さくなっている。ゲートスクリュエレメント125の山径は、図２（ａ）に示すように、図２（ｂ）に示す通常のスクリュエレメント120の山径Dの（0.95〜0.80）＊D、すなわち、5〜20％小さくするのがよい。これにより、移送流路を絞って所要の混練度調整を行うことができるとともに、混練物及びゲート部分に所要の圧力変動を与えることができ、シリンダ内面Cから突出したゲート15に混練物が固着するのを防止することができる。なお、図２において、A寸法はスクリュ中心間距離である。
【００１８】
ゲートスクリュエレメント125は、その形状を逆フライト又は逆ずらしニーディングディスクを使用することができる。これにより、混練部における混練物の充満率や滞留時間の調整範囲をさらに拡大することができる。なお、逆ずらしニーディングディスクは、
セルフクリーニングを有し、搬送能力は低いが高い混練圧力を生じさせることができるスクリュエレメントである。
【符号の説明】
【００１９】
10    二軸押出機
11    シリンダ
12    スクリュ
120  通常のスクリュエレメント
125  ゲートスクリュエレメント
15    ゲート
150A、150B  ゲート扉
125  ゲートスクリュエレメント
【図１】
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【図２】
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