JPH0480015A - 押出成形機用スクリュー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 熱可塑性樹脂の押出成形に使用される押出成形機用スク
リューの改良に関する。

（従来の技術） 熱可塑性樹脂の押出成形は、押出成形機においてスクリ
ューを使用し、ダイの交換によってフィルム、シート、
異形断面を持つ部材、溶融紡糸によるフィラメントなど
各種形状の製品を製造できることから広く利用されてい
る。第２図は単軸スクリュー押出機の内部構造を示し、
一般的に樹脂はペレットまたはパウダー状の固体でホッ
パー１０内に投入され、スクリュー４の回転運動によっ
てダイ１２方向へ輸送されると共に、樹脂の摩擦熱及び
ヒーターによるシリンダー９壁からの伝熱により加熱さ
れ、溶融しなから圧力を発生しつつダイ１２から所望の
断面形状に成形されて押出される。

押出成形機用スクリューは通常供給部１、圧縮部２（可
塑化区間）および溶融計量部３の３区間からなるものと
され、供給部１はペレットまたは粉体の固形材料を能率
よく輸送する、圧縮部２は固形材料を加熱溶融し内蔵す
る空気、揮発分を除去してゲル状にする、均一な混練り
を与えて配合剤の均一分散を図る、溶融計量部３はゲル
にダイ通過に最適な温度と圧力を与え押出し量の安定化
を図る、等の機能を有している。また、一般的には樹脂
とシリンダー内面とは摩擦が太き（、樹脂とスクリュー
表面とは摩擦が小さい方が良いとされ、従って、スクリ
ュー表面は高度に研磨しメツキ加工を施し、シリンダー
内面は幾分粗面とされていた。

（発明が解決しようとする課題） 然しなから、熱可塑性樹脂の内、フッ素系樹脂のように
これと相溶憔を有する他の樹脂が極めて少なく、摩擦係
数の小さい樹脂の押出成形を行うと、溶融しても樹脂圧
力ひいては押出量の変動か大きいため、密度、形状等の
均一な製品を連続的に製造することが他の樹脂に比較し
て困難でありコンパクタ−、ロータリーバルブ等を設置
してスクリュー供給部へ樹脂を送り込んでいたが、安定
供給については必ずしも満足できる結果が得られなかっ
た。従って、本発明の目的は熱可塑性樹脂特にはフッ素
系樹脂の押出成形に際し、押出量を一定に安定化させ、
密度、形状等の均一な押出成形品を連続的に製造するこ
とを課題としている。

（課題を解決するための手段） そこで本発明者等は、熱可塑性樹脂特にはフッ素系樹脂
を押出成形する際に、押出量を一定に安定化する方法に
ついて鋭意研究を重ねた結果、スクリューの供給部の表
面を粗面化すれば良いことを見出し、諸条件を詳細に検
討して本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、スクリューの供給部においてスクリュ
ー溝部表面が粗面化されていることを特徴とし、粗面の
表面粗さＲｍａｘが２０〜３００μｍである押出成形機
用スクリューにある。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明に用いられる熱可塑性樹脂はＰＥ系樹脂ＰＰ系樹
脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂等が例示されるが
、中でも摩擦係数の小さいフッ素系樹脂に有効であり、
具体例としてはフッ化ビニル、フッ化ビニリデン、ジク
ロルジフルオロエチレン、トリフルオロクロルエチレン
、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン
、ヘキサフルオロイソブチレン等のモノマーの単独重合
樹脂、これらの共重合樹脂、或いはエチレン等の他のモ
ノマーとの共重合樹脂等が挙げられる。

また、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化
クロム等の顔料、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノ
ン系、ヒンダードアミン系等の紫外線吸収剤、ガラス繊
維、ガラスピーズ、シリカ等の無機充填剤、メチルメタ
アクレート系樹脂等のアクリル系加工助剤を樹脂に配合
して押出成形することは任意である。

本発明の最大の特徴であるスクリューの構造を図面によ
って説明すると、第１図は本発明の実施態様の一例を示
したもので、第２図の単軸押出機のスクリュー供給部を
拡大した概念図である。ここで、スクリュー供給部の粗
面化加工範囲は、ホッパー直下の固形材料供給口８から
樹脂の流れ方向に向かって、スクリューの溝部分が少な
くとも２ピッチ分粗面化されていることが望ましく、多
（とも所謂スクリュー供給部に該当する全域に互って加
工することもある。また、スクリュー溝部表面とは、第
１図７ａに示したように溝部底部を中心に溝部全表面積
の５０〜６０％から７ｂに示したように溝部全表面を指
すが、この粗面化加工範囲は樹脂の種類、粗面の表面粗
さの程度等との関係から適宜選択される。さらに粗面の
表面粗さＲａａａｘは２０〜３００μｍの範囲とするの
が良く、２０μｍ未満では本発明の目的とする押出量の
一定した安定化を得るのに充分でなく、３００μｍを超
えると押出量の低下を招き生産性が低下する。

この粗面化加工方法には旋盤加工、サンドブラスト、エ
ツチング加工、放電加工、超音波加工等が挙げられるが
、エツチング加工、放電加工によれば比較的精度良く、
容易であり、経済的である。

本発明が適用されるスクリューの形状については特に制
限はないが、通常連続圧縮型、急圧縮型トルビード型、
ダルメージ型等と呼ばれているスクリューが挙げられる
。また樹脂の熱安定性、成形品の形状や大きさ、押出効
率等を考慮して最適のスクリューが適宜選択されるが、
第３図に示した様な急圧縮型スクリューを用いた場合に
本発明の効果が特に発揮される。さらに二軸スクリュー
型にも有効である。またスクリューの保全の面から、表
面の粗面化が損われない範囲で、金属メツキ、金属また
はセラミックスライニング、金属またはセラミックスコ
ーティングなどの加工を施こすことは任意である。

以下、実施例を挙げて本発明の具体的実施態様を説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１） ポリクロロトリフロロエチレン（３Ｍ社製、ＫｅＬ−Ｆ
６０５０）を用いて下記の条件でＴダイを用いて巾４２
０ｍｍ、厚さ　０．１ｍｍのフィルムを押出成形して押
出量を測定した。押出機は４０ｍｍφ急圧縮型急圧縮型
スクリューＤ＝２５、圧縮比：２３、回転数：８ｒｐｍ
、シリンダー温度：　Ｃ，２９０’Ｃ，Ｃ２３１０″Ｃ
、Ｃ，３２０’ＣＴダイ温度：３００℃の条件で実施し
た。スクリューの粗面化は第１図に示すようにスクリュ
ー供給部の溝部のホッパー真下より３ピッチ全表面を放
電加工により表面粗さＲｍａｘ　１１００ＬＬに加工し
た。押出条件とその結果を第１表に示す。

（実施例２） 粗面化を３０％塩酸によるエツチング加工により表面粗
さをＲｍａｘ３０μｍとした以外は実施例１と同条件で
押出成形し、その結果を第１表に併記しく比較例１） 粗面化処理を施さず、研削加工によりスクリュー全表面
を平滑（表面粗さ０８μｍ）に仕上な上にハードクロム
メツキを施したスクリューとした以外は実施例１と同様
に押出成形し、その結果を第１表に併記した。

（発明の効果） 本発明は熱可塑性樹脂の押出成形機用スクリューの改良
に関わるもので、スクリューの供給部の溝部表面を粗面
化することにより熱可塑性樹脂特にはフッ素系樹脂のよ
うな摩擦係数の小さい樹脂でも押出量の変動かなく、密
度、形状等の均一な製品を連続的に製造することができ
、工業上その利用価値は極めて高い。

第 ■ 表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様の１例を示す押出成形機用ス
クリューの部分概念図。第２０は単軸押出成形機の概念
図。第３図は急圧縮型スクリューの側面図を示す。 １・・供給部　　　　　２・・圧縮部 ３・・溶融計量部　　　４・・スクリュー５・・フライ
ト部　　　６・・溝部 ７ａ、７ｂ・・粗面化部分　　８・・供給口９・・シリ
ンダー　　　１０・・ホッパー１１・・スクリーンパッ
ク・ブレーカ−プレート１２・　・グイ 特許出願人　　信越化学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スクリューの供給部においてスクリュー溝部表面が
   粗面化されていることを特徴とする押出成形機用スクリ
   ュー。 ２、粗面の表面粗さＲｍａｘが２０〜３００μｍである
   請求項１に記載の押出成形機用スクリュー。