(57)【要約】【課題】高粘度の樹脂や、発生ガス量の多い樹脂の可塑化に際しても、ベントアップやエントレインメントを生じることなく脱気する。【解決手段】ベント金物装置７は、第１のスクリュ２を覆うアンダーカット部８と、第２のスクリュ３の一部を覆う、アンダーカット部８の延長部であるつば９を有する。アンダーカット部８の端部８ａはシリンダ１の上面１ａより下方に位置し、つば９の端部９ａはシリンダ１の上面１ａより上方に位置しており、端部８ａから端部９ａまでの面１２は滑らかに繋がっている。脱気口６は、ガス流速の増加によるエントレイメントを生じないような開口面積が確保されている。成形材料が接触する、面１２、端面７ｂ、および内壁面１ｂには、成形材料の剥離性を良好にするための内面処理１０が施されている。【選択図】　図１
2004025669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュの回転により成形材料を可塑化しつつ送り出す押出機の、前記スクリュを収納するシリンダの上部に取り付けられ、前記成形材料から発生した揮発分の脱気を行うための開口が形成された押出機用ベント金物装置において、
端部（８ａ）がシリンダ（１）の上面（１ａ）よりも下方に位置し、少なくとも第１のスクリュ（２）の一部を覆うアンダーカット部（８）と、
前記アンダーカット部（８）と一体的に形成され、前記端部（８ａ）側に向けて成形材料を移送するように回転する前記第１のスクリュ（２）と同方向に回転し、かつ、前記第１のスクリュ（２）に併設されている第２のスクリュ（３）の一部を覆い、端部（９ａ）がシリンダ（１）の上面（１ａ）よりも上方に位置するつば（９）とを有し、
前記第１のスクリュ（２）および前記第２のスクリュ（３）の上方に形成された空間（１３）と外部とを連通する脱気口（６）の開口面積が、成形材料から発生し、前記脱気口（６）を通過するガスの流速が所定の速度以下となる面積であることを特徴とする押出機用ベント金物装置。
【請求項２】
少なくとも、前記アンダーカット部（８）の端部（８ａ）から前記つば（９）の端部（９ａ）との間を繋ぐ面（１２）と、ベント金物装置（７）の端面（７ｂ）とに、成形材料の剥離性が良好となる内面処理（１０）が施されている、請求項１に記載の押出機用ベント金物装置。
【請求項３】
内面処理（１０）が、セラミック、メッキ、テフロンのコーティング材の群より選ばれた１つのコーティング材によるものである、請求項２に記載の押出機用ベント金物装置。
【請求項４】
スクリュの回転により成形材料を可塑化しつつ送り出す、請求項３に記載の押出機用ベント金物装置を前記スクリュを収納するシリンダの上部に取付可能な押出機であって、
前記空間（１３）に面する前記シリンダ（１）の内壁面（１ｂ）に、成形材料の剥離性が良好となる内面処理（１０）が施されていることを特徴とする押出機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可塑化された成形材料の脱気を行う押出機用ベント金物装置、およびこの押出機用ベント金物装置を取付可能な押出機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形用の押出機は、周知のように、シリンダと該シリンダ内で駆動されるスクリュとから概略構成されている。また、これら押出機のうち、樹脂を可塑化する過程で樹脂から生じる水分、揮発分等を外部に逃すことのできるベント式のものが知られている。このようなベント式の押出機の一例の断面図を図２に示す。シリンダ１００には、図中矢印方向に回転する第１および第２のスクリュ１０２、１０３を収納するスクリュ受け孔１０４、１０５が形成されており、このスクリュ受け孔１０４、１０５は、樹脂から生じる水分、揮発分等を外部に逃すための脱気口１０６に連通している。脱気口１０６には、脱気された樹脂を再びシリンダ１００と第１のスクリュ１０２間に誘導するため、第１のスクリュ１０２の回転方向下流側にアンダーカット１０８が形成されたベント金物装置１０６が装着されている。
【０００３】
また、図３にベント式の押出機の他の例の断面図を示す。図３に示す押出機の構成は、図２で示す構造と基本的には同一であるが、取り付けられているベント金物装置２０８の形状が異なり、第１のスクリュ２０２側のアンダーカット部２０８が第１のスクリュ２０２の上面をほぼ覆うと共に、第２のスクリュ２０３の上面がこのベント金物装置２０７によって覆われている。そのため、シリンダ２０１に形成された脱気口２０６はこのベント金物装置２０７によりほぼ完全に覆われ、アンダーカット部２０８がわずかに外部と連通する状態で形成されている。各スクリュ２０２、２０３によって成形材料を可塑化する際に、この成形材料の揮発分等がこのアンダーカット部２０８を介して外部に脱気される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のように構成されている従来の押出成形機における脱気方法は、次のような課題が存在していた。すなわち、図２の従来構成の場合は、脱気口が広くとられているため、不純物ガスを多く含む成形材料の脱気にはエントレインメント（成形材料塊の飛沫同伴）が防止されて好適であるが、高粘度の樹脂を可塑化する際には、アンダーカット部における喰い込み不良が発生し、ベントアップしやすい傾向があった。また、このベントアップにより滞留した樹脂が「やけ」を起こしたり、劣化してしまう場合があった。
【０００５】
また、図３の従来構成の場合、ベントアップを防止できる構造であり、不純物ガス発生が少ない成形材料のガス抜きには好適であるが、ガス量が多くなると、ベントアップ及びエントレインメントが発生してしまう場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、粘度の高い樹脂や、発生ガス量の多い樹脂を混練する場合においても、ベントアップやエントレインメントを生じることなく脱気することができる押出機用ベント金物装置、およびこの押出機用ベント金物装置を取付可能な押出機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の押出機用ベント金物装置は、スクリュの回転により成形材料を可塑化しつつ送り出す押出機の、前記スクリュを収納するシリンダの上部に取り付けられ、前記成形材料から発生した揮発分の脱気を行うための開口が形成された押出機用ベント金物装置において、端部がシリンダの上面よりも下方に位置し、少なくとも第１のスクリュの一部を覆うアンダーカット部と、前記アンダーカット部と一体的に形成され、前記アンダーカット部の端部側に向けて成形材料を移送するように回転する前記第１のスクリュと同方向に回転し、かつ、前記第１のスクリュに併設されている第２のスクリュの一部を覆い、端部がシリンダの上面よりも上方に位置するつばとを有し、前記第１のスクリュおよび前記第２のスクリュの上方に形成された空間と外部とを連通する脱気口の開口面積が、成形材料から発生し、前記脱気口を通過するガスの流速が所定の速度以下となる面積であることを特徴とする。
【０００８】
上記の通り構成された本発明の押出機用ベント金物装置は、第２のスクリュの一部を覆うつばが、第１のスクリュの一部を覆うアンダーカット部と一体的に形成され、かつ、つばの端部がシリンダの上面よりも上方に位置している。つまり、第２のスクリュの上方に形成された空間内で盛り上がった成形材料が引っ掛かってしまうことがない高さにつばの端部が位置しているので、食い込み不良が発生せず、ベントアップを起こしにくくすることができる。また、脱気口の開口面積が、成形材料から発生し、脱気口を通過するガスの流速が所定の速度以下となる面積であるため、この所定の速度を低く設定することで、脱気口からの成形材料塊の飛沫同伴、いわゆるエントレイメントの発生を防止することができる。
【０００９】
また、本発明の押出機用ベント金物装置は、少なくとも、アンダーカット部の端部からつばの端部との間を繋ぐ面と、ベント金物装置の端面と、空間に面するシリンダの内壁面とに、成形材料の剥離性が良好となる内面処理が施されているものであってもよく、この内面処理としては、セラミック、メッキ、テフロン等をコーティングするものであってもよい。このコーティングにより、成形材料がベント金物装置の表面に付着することにより生じる成形材料の「やけ」や劣化を防止することができる。
【００１０】
本発明の押出機は、スクリュの回転により成形材料を可塑化しつつ送り出す、本発明の押出機用ベント金物装置を前記スクリュを収納するシリンダの上部に取付可能な押出機であって、前記空間に面する前記シリンダの内壁面に、成形材料の剥離性が良好となる内面処理が施されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の通りの本発明の押出機は、本発明の押出機用ベント金物装置を取り付けるとともに、成形材料に接触するシリンダの内壁面にセラミック、メッキ、テフロン等の内面処理が施されているため、ベントアップ、成形材料の「やけ」や劣化、さらには、エントレイメントを生じることなく、良好な状態で成形材料の可塑化を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に、本実施形態の押出成形機における２軸式の押出機用ベント金物装置の一例の概略断面図を示す。なお、押出機１１の基本的な構成は、従来の押出機と同様であるため、その説明は省略する。また、本実施形態では、２軸式の押出機１１を用いているが、もちろん、これに限らず、１軸式や、３軸以上の多軸式のものを用いても構わない。
【００１４】
押出機１１のシリンダ１には、図中矢印ａ方向に回転する第１のスクリュ２、第１のスクリュ２と同方向に回転し、かつ、第１のスクリュ２に併設されている第２のスクリュ３のそれぞれを収納するスクリュ受け孔４、５が形成されており、また、その上面１ａ上にはベント金物装置７が取り付けられている。このベント金物装置７には、第１および第２のスクリュ２、３が回転することで混練されながら空間１３内へと搬送されてきた樹脂等の成形材料から生じる水分、揮発分等を外部に逃すための脱気口６が形成されている。この脱気口６は、脱気口６を通過する、可塑化時に成形材料から発生する水分、揮発分等のガス流速が、所定の速度以上にならないような開口面積に設定されている。この所定の速度としては、エントレイメント（成形材料塊の飛沫同伴）を生じない程度の速度とするのが好適である。
【００１５】
シリンダ１の上面１ａ上に取り付けられたベント金物装置７は、第１のスクリュ２を覆うようにして形成されたアンダーカット部８と、第２のスクリュ３の一部を覆うようにして一体的に形成された、アンダーカット部８の延長部であるつば９を有している。アンダーカット部８の端部８ａはシリンダ１の上面１ａより下方に、また、つば９の端部９ａはシリンダ１の上面１ａより上方に位置し、端部８ａから端部９ａまでの面１２は滑らかに繋がっている。すなわち、アンダーカット部８およびつば９の下面である面１２は、成形材料が搬送されてくる上流方向に向けて開いた形状となっており、第１および第２のスクリュ２、３上を矢印Ａ方向へと搬送される成形材料の良好な食い込みを促進し、ベントアップを起こしにくい形状となっている。
【００１６】
また、成形材料と接触する面１２、ベント金物装置７の端面７ｂ、および空間１３に面するシリンダ１の内壁面１ｂには、成形材料の付着を防止するための内面処理１０として、セラミック、メッキ、テフロン等、成形材料の剥離性が良好な特性のものがコーティングされている。
【００１７】
次に、本実施形態の押出機の動作について説明する。
【００１８】
シリンダ１内に供給された成形材料は、第１および第２のスクリュ２、３の矢印ａ方向への回転によって、可塑化される。第２のスクリュ３の周方向に盛り上がってきた成形材料は、つば９により押さえ込まれ、ベントアップすることなく、第１のスクリュ２へと搬送される。つまり、つば９の端部９ａは第２のスクリュ３から上方に十分離れた位置にあるため、盛り上がってきた成形材料が端部９ａで引っ掛かるといったことがない。端部９ａで引っ掛かることなくつば９の面１２に案内されながら第１のスクリュ２へと向けて第２のスクリュ３の周方向上部を移送される成形材料は、さらに、アンダーカット部８の面１２に案内されて第１のスクリュ２とスクリュ受け孔４との間に食い込んでいき、可塑化がなされる。なお、成形材料が接触する各面には、上述したように剥離性の高い内面処理１０が施されているため、以上の工程において、成形材料が壁面に付着しての「やけ」や劣化は生じにくくなっている。
【００１９】
以上の工程において成形材料から生じた水分、揮発分等のガスは、脱気口６から外部に排出される。脱気口６は、排出されるガスの流速が上がりすぎないように、十分な大きな開口面積が確保されているので、エントレイメントの発生も抑止されている。
【００２０】
以上説明したように、つば９を有し、内面処理１０が施された本実施形態のベント金物装置７を装着した押出機１１は、発生ガス量の多い成形材料、粘度の高い成形材料、高フィラー充填の成形材料、あるいはゴム質の成形材料等の可塑化を行う場合においても、成形材料がベントアップ、滞留することがないため、成形材料の「やけ」や劣化が生じにくく、さらに、脱気口６から排出されるガスの流速が必要以上に上がることがないので、エントレイメントの発生も防止することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のベント金物装置は、つばが、第２のスクリュの一部を覆い、アンダーカット部と一体的に形成され、かつ、その端部が、シリンダの空間内で盛り上がった成形材料が引っ掛かってしまうことのない高さに位置している。このため、成形材料のベントアップを生じない。また、脱気口の開口面積を広くとることで脱気口を通過するガスの流速を抑えているため、エントレイメントの発生も抑制されている。さらに、成形材料が接触する面に、成形材料の剥離性が良好な内面処理を施しているため、成形材料の「やけ」や劣化も生じにくい構成となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による押出機用ベント金物装置の一実施形態の概略断面図である。
【図２】従来の押出機用ベント金物装置の一例の概略断面図である。
【図３】従来の、他の押出機用ベント金物装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１　　シリンダ
１ａ　　上面
１ｂ　　内壁面
２　　第１のスクリュ
３　　第２のスクリュ
４、５　　スクリュ受け孔
６　　脱気口
７　　ベント金物装置
７ａ　　上面
７ｂ　　端面
８　　アンダーカット部
８ａ　　端部
９ａ　　端部
１０　　内面処理
１１　　押出機
１２　　面
１３　　空間
【図１】
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【図２】
2004025669.tif 000004
【図３】
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