JP2002531298A - 混和性及び非混和性のポリマー材料を効率良く混合するための単一押出スクリュー - Google Patents
混和性及び非混和性のポリマー材料を効率良く混合するための単一押出スクリューInfo
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
押出スクリューの溝の内部に所定のパターンで配置された複数のアンダーカットバリヤを含む単一押出スクリューが提供される。かかるアンダーカットバリヤは第一の計量部及び第二の計量部に配置され、混合の難しい極めて粘稠な材料に関する分散混合及び分配混合の向上をもたらす。別の実施形態では、かかる単一押出スクリューはその上に配置された溝穴及びランドを有するすりわり付きブリスタリングを第一の計量部とベント部との間に含み、それによって混合量の更なる増加をもたらす。
Description
【０００１】
本発明は、押出すべき材料を混合するために１本のスクリューを使用するタイ
プの押出機に関するものである。更に具体的には、本発明は、材料構成要素間の
界面面積及び熱伝達量／物質移動量を増加させてより高度の分配混合及び分散混
合を達成するために特定パターンのアンダーカットバリヤを使用することに関す
る。
プの押出機に関するものである。更に具体的には、本発明は、材料構成要素間の
界面面積及び熱伝達量／物質移動量を増加させてより高度の分配混合及び分散混
合を達成するために特定パターンのアンダーカットバリヤを使用することに関す
る。
【０００２】
一軸スクリュー押出機は、プラスチック工業界においてミキサ兼ポンプとして
広く使用されている。最も簡単な構造は、緊密に嵌合し合うサイズの円筒形バレ
ルの内部で回転する１本のスクリューからなるものである。かかるスクリューは
、供給部、移行部及び計量部を含むのが通例である。一軸スクリュー押出機に関
する実質的に全ての研究は、スクリュー溝を展開して図示したものに基づいてい
る。図１について説明すれば、スクリューとバレルとの相対運動は溝の上部にお
いて矢印Ｖの方向に沿って斜めに移動する板として表わされる。溝内における流
体の流れは、２つの成分、すなわちｘ1−ｘ2平面内における横方向流れ及びｘ3 方向に沿った軸方向流れに分解することができる。軸方向流れはスクリューを通
して材料を前方に輸送する一方、横方向流れは材料を混合する。しかし、材料の
特性によっては、かかる従来のスクリューにおける混合は不良である。
広く使用されている。最も簡単な構造は、緊密に嵌合し合うサイズの円筒形バレ
ルの内部で回転する１本のスクリューからなるものである。かかるスクリューは
、供給部、移行部及び計量部を含むのが通例である。一軸スクリュー押出機に関
する実質的に全ての研究は、スクリュー溝を展開して図示したものに基づいてい
る。図１について説明すれば、スクリューとバレルとの相対運動は溝の上部にお
いて矢印Ｖの方向に沿って斜めに移動する板として表わされる。溝内における流
体の流れは、２つの成分、すなわちｘ1−ｘ2平面内における横方向流れ及びｘ3 方向に沿った軸方向流れに分解することができる。軸方向流れはスクリューを通
して材料を前方に輸送する一方、横方向流れは材料を混合する。しかし、材料の
特性によっては、かかる従来のスクリューにおける混合は不良である。
【０００３】 図２について説明すれば、分散混合及び／又は分配混合能力を増大させるため
、通例、スクリューにはマドック混合部、パイナップル混合部、ブリスタリング
などのような混合部が追加されている。しかるに、これらの混合部はスクリュー
の長さに比べて短いのが通例である。混合に関与するスクリュー部分は、通例、
分散混合のために必要な大きい剪断応力を生み出すために該スクリュー部分が外
側バレルに接近していること（例えば、マドック混合部及びブリスタリングの場
合）、或いは分配混合のためスクリューの基部に固定された多数の小さな構成単
位を有すること（例えば、ピン混合部及びパイナップル混合部の場合）によって
特徴づけられる。
、通例、スクリューにはマドック混合部、パイナップル混合部、ブリスタリング
などのような混合部が追加されている。しかるに、これらの混合部はスクリュー
の長さに比べて短いのが通例である。混合に関与するスクリュー部分は、通例、
分散混合のために必要な大きい剪断応力を生み出すために該スクリュー部分が外
側バレルに接近していること（例えば、マドック混合部及びブリスタリングの場
合）、或いは分配混合のためスクリューの基部に固定された多数の小さな構成単
位を有すること（例えば、ピン混合部及びパイナップル混合部の場合）によって
特徴づけられる。
【０００４】 従来の混合スクリューの別の例であるバリヤスクリューは、計量部に沿って輸
送される固体メルトの分配に基づいて設計されている。固体からメルトを分離す
るため、かかるバリヤスクリューはアンダーカットバリヤのねじ山によって隔離
された可変幅の２つの溝を有している。溝の幅は、固体又はメルトの量に比例す
る。最初、ペレットが溶融し始めると、メルトプールは幅の狭いメルト溝内に押
し込まれる。メルト溝の幅は、より多くのメルトが集積するのに伴って大きくな
る。バーＥＴスクリュー（すなわち、アメリカ合衆国ヴァージニア州ヴァージニ
アビーチ市所在のＲｏｂｅｒｔ Ｂａｒｒ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製のＢａ
ｒｒ ＥＴ Ｂａｒｒｉｅｒスクリュー）は、ペレットと新鮮なメルトとの混合
によって溶融速度を３０〜５０％だけ向上させることが述べられている。
送される固体メルトの分配に基づいて設計されている。固体からメルトを分離す
るため、かかるバリヤスクリューはアンダーカットバリヤのねじ山によって隔離
された可変幅の２つの溝を有している。溝の幅は、固体又はメルトの量に比例す
る。最初、ペレットが溶融し始めると、メルトプールは幅の狭いメルト溝内に押
し込まれる。メルト溝の幅は、より多くのメルトが集積するのに伴って大きくな
る。バーＥＴスクリュー（すなわち、アメリカ合衆国ヴァージニア州ヴァージニ
アビーチ市所在のＲｏｂｅｒｔ Ｂａｒｒ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製のＢａ
ｒｒ ＥＴ Ｂａｒｒｉｅｒスクリュー）は、ペレットと新鮮なメルトとの混合
によって溶融速度を３０〜５０％だけ向上させることが述べられている。
【０００５】 従来の二重波形スクリューは、通例、アンダーカットバリヤのねじ山によって
隔離された幅の等しい２つの溝を有している。この場合、各々の溝の基部は波状
に上下する。それにより、溶融したプラスチックはバリヤを横切って絶えず往復
する。バリヤとバレル内壁との間を横切る際、溝内の材料は強い剪断及び弱い剪
断を交互に受ける。通常、かかる二重波形混合部はプラスチックが既に溶融して
いる計量部内に配置され、３〜４の波形からなっている。二重波形スクリューは
押出機を通って流れる材料の混合を向上させるが、ある種の材料に関しては混合
レベルがまだ最適といえない。
隔離された幅の等しい２つの溝を有している。この場合、各々の溝の基部は波状
に上下する。それにより、溶融したプラスチックはバリヤを横切って絶えず往復
する。バリヤとバレル内壁との間を横切る際、溝内の材料は強い剪断及び弱い剪
断を交互に受ける。通常、かかる二重波形混合部はプラスチックが既に溶融して
いる計量部内に配置され、３〜４の波形からなっている。二重波形スクリューは
押出機を通って流れる材料の混合を向上させるが、ある種の材料に関しては混合
レベルがまだ最適といえない。
【０００６】 従来の押出スクリューの多くでは、分子拡散に依存して混合が行われる一方、
スマートな押出スクリュー及びその他のタイプの従来の混合機は、混合量を増加
させると共に、ポリマー成分間に新しい界面面積を生み出す装置の能力を利用す
るように設計されてきた。このように、混合の程度はポリマー−ポリマー界面の
生成速度に大きく依存し、後者は押出機又は混合機の設計、粘度、及び成分間の
界面張力に依存する。新しい界面が繰返して生成されるような機構は、「分配」
混合として知られている。分配混合では、各相が繰返して引伸ばされかつ折畳ま
れるために各成分の長さ方向寸法が劇的に減少して細い筋状になる結果、得られ
る混合物は各相の細い筋が交互に集積したものとなる。分配混合された材料は、
超微視的なスケールにおいてではあるが、なお２つの相を有していことに注意さ
れたい。しかし、巨視的なスケールで見れば、かかる材料は「混合」された状態
に見え、様々な性質は両成分からの寄与によって支配される。
スマートな押出スクリュー及びその他のタイプの従来の混合機は、混合量を増加
させると共に、ポリマー成分間に新しい界面面積を生み出す装置の能力を利用す
るように設計されてきた。このように、混合の程度はポリマー−ポリマー界面の
生成速度に大きく依存し、後者は押出機又は混合機の設計、粘度、及び成分間の
界面張力に依存する。新しい界面が繰返して生成されるような機構は、「分配」
混合として知られている。分配混合では、各相が繰返して引伸ばされかつ折畳ま
れるために各成分の長さ方向寸法が劇的に減少して細い筋状になる結果、得られ
る混合物は各相の細い筋が交互に集積したものとなる。分配混合された材料は、
超微視的なスケールにおいてではあるが、なお２つの相を有していことに注意さ
れたい。しかし、巨視的なスケールで見れば、かかる材料は「混合」された状態
に見え、様々な性質は両成分からの寄与によって支配される。
【０００７】 非混和性のポリマー成分を混合する場合、多量成分によって形成される連続相
中に少量成分の微細な液滴／粒子を分散させることが目的となる。かかる連続相
中への分散物を生み出す混合機構は、一般に「分散混合」として知られている。
この場合、成分間の界面張力は有限である。
中に少量成分の微細な液滴／粒子を分散させることが目的となる。かかる連続相
中への分散物を生み出す混合機構は、一般に「分散混合」として知られている。
この場合、成分間の界面張力は有限である。
【０００８】 分散混合は２つの段階にわたって起こる。第一に、混合装置の「分配」混合機
構に基づいて少量成分が引伸ばされて細い筋状になる。かかる引伸ばしが限界の
局部長さ方向寸法に達するまで継続されると、界面力が粘性力よりも重要になり
、筋状の成分は微細な液滴に分断される。これらの液滴は形状及び寸法をそのま
ま保持することもあれば、或いは変形され、筋状に引伸ばされ、更に微細な液滴
に分断されることもある。かかる引伸ばし及び分断過程が繰返されると、やがて
漸近的な液滴粒度分布に到達し、それ以上の分断が不可能となる。また、ある種
の副次的な過程（例えば、２個の小さな液滴が合体して１個のより大きい液滴に
なる過程）が分断過程に競合し、最終の粒度分布に影響を及ぼす。第二に、これ
らの液滴はメルトの凝固によって固まり、分散粒子となる。成分材料の物理的性
質、混合の運転条件、及び混合機の設計はいずれも、混和し得ない配合物の混合
の品質に直接に関係する。
構に基づいて少量成分が引伸ばされて細い筋状になる。かかる引伸ばしが限界の
局部長さ方向寸法に達するまで継続されると、界面力が粘性力よりも重要になり
、筋状の成分は微細な液滴に分断される。これらの液滴は形状及び寸法をそのま
ま保持することもあれば、或いは変形され、筋状に引伸ばされ、更に微細な液滴
に分断されることもある。かかる引伸ばし及び分断過程が繰返されると、やがて
漸近的な液滴粒度分布に到達し、それ以上の分断が不可能となる。また、ある種
の副次的な過程（例えば、２個の小さな液滴が合体して１個のより大きい液滴に
なる過程）が分断過程に競合し、最終の粒度分布に影響を及ぼす。第二に、これ
らの液滴はメルトの凝固によって固まり、分散粒子となる。成分材料の物理的性
質、混合の運転条件、及び混合機の設計はいずれも、混和し得ない配合物の混合
の品質に直接に関係する。
【０００９】 典型的な二段式単一押出スクリューは、３つの役割を果たす。それらは、(1)
供給、(2) 溶融と混合、及び(3) 計量である。図３は、供給部、移行部、第一の
計量部、ベント部及び第二の計量部と表示された複数の部分を含む従来の典型的
な二段式単一押出スクリューを示している。（圧縮部とも呼ばれる）移行部にお
いて始まる固体の溶融は、計量部の初端において終了すべきである。溶融されな
い固体とメルトとの間におけるある程度の混合は、移行部そのものにおいても起
こり得る。商業的に入手可能な従来の押出スクリューの多くは、かかる特定の機
能を果たしかつ極めて初期の溶融を保証するよう特別に設計されている。その実
例は、上記のようなバーＥＴスクリューである。もう１つのタイプの常用スクリ
ューであるバリヤスクリューは、固体がバレル内壁との摩擦によって引起こされ
る強い剪断力に常に暴露され、従って迅速に溶融されるようにするため、溶融さ
れない固体からメルトを分離する。第一の計量部は単なる引きずり流れによって
メルトをベント部に運搬する一方、第二の計量部はメルトをストランド化ダイに
ポンプ輸送する。
供給、(2) 溶融と混合、及び(3) 計量である。図３は、供給部、移行部、第一の
計量部、ベント部及び第二の計量部と表示された複数の部分を含む従来の典型的
な二段式単一押出スクリューを示している。（圧縮部とも呼ばれる）移行部にお
いて始まる固体の溶融は、計量部の初端において終了すべきである。溶融されな
い固体とメルトとの間におけるある程度の混合は、移行部そのものにおいても起
こり得る。商業的に入手可能な従来の押出スクリューの多くは、かかる特定の機
能を果たしかつ極めて初期の溶融を保証するよう特別に設計されている。その実
例は、上記のようなバーＥＴスクリューである。もう１つのタイプの常用スクリ
ューであるバリヤスクリューは、固体がバレル内壁との摩擦によって引起こされ
る強い剪断力に常に暴露され、従って迅速に溶融されるようにするため、溶融さ
れない固体からメルトを分離する。第一の計量部は単なる引きずり流れによって
メルトをベント部に運搬する一方、第二の計量部はメルトをストランド化ダイに
ポンプ輸送する。
【００１０】 ２種以上のポリマー材料の混合を保証するため、従来のスクリュー設計中に組
込まれる固有の機構は存在しない。図４は展開された従来のスクリューの計量部
における溝内横方向流れを示しているが、この場合の運動は主として循環流れで
ある。再配置機構が存在しないため、２つの流体構成要素Ａ及びＢ同士の混合は
分子拡散によるものを除けばほとんど起こりそうにない。場合によっては、混合
を向上させるため、第一の計量部の末端に補助混合部を設けることが有利である
。かかる補助混合部の実例としては、図２に示す通り、特にブリスタリング、イ
ーガン混合部、パイナップル混合部、キャビティ移送式混合部及びダルメージ混
合部が挙げられる。これらの補助混合部を使用すれば、メルトがバレルと混合部
との小さい隙間を通過する際に分配混合及び分散混合が達成される。これらの補
助混合部の典型的な長さは、スクリューの直径の２〜４倍の範囲内にある。メル
トは混合部にほんの短い時間しか留まらないから、これらの混合部によって達成
し得る混合の程度は小さいのが普通である。更に、補助混合部は大きい圧力降下
を生じるのが通例である。
込まれる固有の機構は存在しない。図４は展開された従来のスクリューの計量部
における溝内横方向流れを示しているが、この場合の運動は主として循環流れで
ある。再配置機構が存在しないため、２つの流体構成要素Ａ及びＢ同士の混合は
分子拡散によるものを除けばほとんど起こりそうにない。場合によっては、混合
を向上させるため、第一の計量部の末端に補助混合部を設けることが有利である
。かかる補助混合部の実例としては、図２に示す通り、特にブリスタリング、イ
ーガン混合部、パイナップル混合部、キャビティ移送式混合部及びダルメージ混
合部が挙げられる。これらの補助混合部を使用すれば、メルトがバレルと混合部
との小さい隙間を通過する際に分配混合及び分散混合が達成される。これらの補
助混合部の典型的な長さは、スクリューの直径の２〜４倍の範囲内にある。メル
トは混合部にほんの短い時間しか留まらないから、これらの混合部によって達成
し得る混合の程度は小さいのが普通である。更に、補助混合部は大きい圧力降下
を生じるのが通例である。
【００１１】 単一押出スクリューにおける分配混合の向上を目指したもう１つの従来のスク
リュー設計は、溝内横方向流れの流線を破壊するためスクリュー溝に沿って配置
された一連のアンダーカットバッフルを含むものである。メルトのカオス的混合
を生み出すため、かかるバッフルの位置は一定の周期で交互に変化している。か
かる押出スクリューでは、幾つかの制約が存在する。第一に、溝が完全に満たさ
れていないと、カオス的混合のためには溝内横方向流れの一部分のみしか利用さ
れず、従って分配混合の程度が低下する。これは、ポリマーが嵩密度の小さい粉
末の形態で入手される場合において特に顕著である。第二に、適度のカオス的混
合を実現するためには、スクリュー溝のアスペクト比が４〜６の範囲内になけれ
ばならない。アンダーカットバッフルもある程度の物理的空間を占めることを考
えると、これは利用可能な流路面積及び押出量に対して大きな制約を加えるもの
である。第三に、かかる設計のアンダーカットバッフルは分散混合機構を提供し
ない。前述の通り、押出スクリューは分散混合及び分配混合の両方を達成し得る
ことが有利である。
リュー設計は、溝内横方向流れの流線を破壊するためスクリュー溝に沿って配置
された一連のアンダーカットバッフルを含むものである。メルトのカオス的混合
を生み出すため、かかるバッフルの位置は一定の周期で交互に変化している。か
かる押出スクリューでは、幾つかの制約が存在する。第一に、溝が完全に満たさ
れていないと、カオス的混合のためには溝内横方向流れの一部分のみしか利用さ
れず、従って分配混合の程度が低下する。これは、ポリマーが嵩密度の小さい粉
末の形態で入手される場合において特に顕著である。第二に、適度のカオス的混
合を実現するためには、スクリュー溝のアスペクト比が４〜６の範囲内になけれ
ばならない。アンダーカットバッフルもある程度の物理的空間を占めることを考
えると、これは利用可能な流路面積及び押出量に対して大きな制約を加えるもの
である。第三に、かかる設計のアンダーカットバッフルは分散混合機構を提供し
ない。前述の通り、押出スクリューは分散混合及び分配混合の両方を達成し得る
ことが有利である。
【００１２】 上記の説明から明らかな通り、当業界では分散混合及び分配混合を向上させ得
るような押出機が要望されている。本発明の目的は、下記の開示内容を読めば当
業者にとって明らかとなるようなやり方で当業界における上記及びその他の要望
を満たすことにある。
るような押出機が要望されている。本発明の目的は、下記の開示内容を読めば当
業者にとって明らかとなるようなやり方で当業界における上記及びその他の要望
を満たすことにある。
【００１３】
従来技術に関する上記及びその他の欠点や欠陥は、本発明の単一押出スクリュ
ーによって解消又は軽減される。本発明の単一押出スクリューは、押出スクリュ
ーの溝の内部に所定のパターンで配置された複数のアンダーカットバリヤを含ん
でいる。かかるアンダーカットバリヤは第一の計量部及び第二の計量部に配置さ
れ、混合の難しい極めて粘稠な材料に関する分散混合及び分配混合の向上をもた
らす。本発明の単一押出スクリューは、その上に配置された溝穴及びランドを有
するすりわり付きブリスタリングを第一の計量部とベント部との間に含み、それ
によって混合量の更なる増加をもたらす。
ーによって解消又は軽減される。本発明の単一押出スクリューは、押出スクリュ
ーの溝の内部に所定のパターンで配置された複数のアンダーカットバリヤを含ん
でいる。かかるアンダーカットバリヤは第一の計量部及び第二の計量部に配置さ
れ、混合の難しい極めて粘稠な材料に関する分散混合及び分配混合の向上をもた
らす。本発明の単一押出スクリューは、その上に配置された溝穴及びランドを有
するすりわり付きブリスタリングを第一の計量部とベント部との間に含み、それ
によって混合量の更なる増加をもたらす。
【００１４】 上記のアンダーカットバリヤは、材料の流れを所定の間隔で細い筋状に分割す
ると共にアンダーカットバリヤによって画成された溝の内部で二次的な再循環流
れを生み出し、それにより材料の界面面積を増加させることによって分配混合を
向上させる。バリヤによって生み出された細い筋が液滴に分断される場合、アン
ダーカットバリヤは分散混合をも向上させる。かかるバリヤは、バリヤチップと
バレル内壁との間の区域において材料に対する高剪断領域を生み出すが、これら
の領域は分散混合のために役立つ。更に、上記のすりわり付きブリスタリングは
ランドとバレル内壁との間の区域において分散混合を向上させると共に、リング
の溝穴を通過する材料の界面面積を増加させることによって分配混合を向上させ
る。
ると共にアンダーカットバリヤによって画成された溝の内部で二次的な再循環流
れを生み出し、それにより材料の界面面積を増加させることによって分配混合を
向上させる。バリヤによって生み出された細い筋が液滴に分断される場合、アン
ダーカットバリヤは分散混合をも向上させる。かかるバリヤは、バリヤチップと
バレル内壁との間の区域において材料に対する高剪断領域を生み出すが、これら
の領域は分散混合のために役立つ。更に、上記のすりわり付きブリスタリングは
ランドとバレル内壁との間の区域において分散混合を向上させると共に、リング
の溝穴を通過する材料の界面面積を増加させることによって分配混合を向上させ
る。
【００１５】
図５を見ると、本発明の一実施形態に係る押出スクリュー１が示されている。
かかる押出スクリュー１は、第一の計量部４及び第二の計量部５のスクリュー溝
３上に配置された一連のアンダーカットバリヤ２並びに第一の計量部とベント部
７との間に配置されたすりわり付きブリスタリング６からなる混合要素を含んで
いる。アンダーカットバリヤ２は、供給部９に隣接した圧縮部又は移行部８の全
部又は一部にも配置することができる。本発明の押出スクリュー２は、２つのや
り方で分配混合を改善する。第一に、アンダーカットバリヤ２は材料の流れを分
割するための分割機構として作用する。第二に、アンダーカットバリヤがスクリ
ュー溝の内部に配置されることにより、前述の通り従来の押出スクリューにおい
て典型的な溝内横方向流れの流線パターンが変化する。分割機構がスクリューの
相対運動と協力することにより、材料間面積の生成が増加するので有利である。
流線パターンの変化も、下記に詳述される通り、アンダーカットバリヤ２によっ
て実現される引伸ばし・折畳み機構を介して材料間面積の生成の増加をもたらす
。
かかる押出スクリュー１は、第一の計量部４及び第二の計量部５のスクリュー溝
３上に配置された一連のアンダーカットバリヤ２並びに第一の計量部とベント部
７との間に配置されたすりわり付きブリスタリング６からなる混合要素を含んで
いる。アンダーカットバリヤ２は、供給部９に隣接した圧縮部又は移行部８の全
部又は一部にも配置することができる。本発明の押出スクリュー２は、２つのや
り方で分配混合を改善する。第一に、アンダーカットバリヤ２は材料の流れを分
割するための分割機構として作用する。第二に、アンダーカットバリヤがスクリ
ュー溝の内部に配置されることにより、前述の通り従来の押出スクリューにおい
て典型的な溝内横方向流れの流線パターンが変化する。分割機構がスクリューの
相対運動と協力することにより、材料間面積の生成が増加するので有利である。
流線パターンの変化も、下記に詳述される通り、アンダーカットバリヤ２によっ
て実現される引伸ばし・折畳み機構を介して材料間面積の生成の増加をもたらす
。
【００１６】 次の図６を見ると、図５に示す押出スクリュー１の計量部４の溝３の展開図が
示されている。本発明では、アンダーカットバリヤ２は主ねじ１１によって画成
される一次ねじ山１０と平行に整列している。アンダーカットバリヤ２の長さ１
２、幅１３及び高さ１４は、スクリュー１の混合性能にとって重要な役割を果た
す。本発明では、アンダーカットバリヤ２の長さ１２は押出スクリュー１の主ね
じ１１の３６０度回転長さに関連して表わされるのであって、主ねじ１１の１／
４回転〜１回転の範囲内にあれば有利である。アンダーカットバリヤ２の高さ１
４は、スクリュー溝３の深さ１５を画成する主ねじ１１の高さに関連して表わさ
れる。アンダーカットバリヤ２の高さ１４は、溝の深さ１５の１／４〜３／４の
範囲内にあれば有利である。アンダーカットバリヤ２の幅１３は、構造材料の機
械的強度及び押出すべき材料の関数として決定される。
示されている。本発明では、アンダーカットバリヤ２は主ねじ１１によって画成
される一次ねじ山１０と平行に整列している。アンダーカットバリヤ２の長さ１
２、幅１３及び高さ１４は、スクリュー１の混合性能にとって重要な役割を果た
す。本発明では、アンダーカットバリヤ２の長さ１２は押出スクリュー１の主ね
じ１１の３６０度回転長さに関連して表わされるのであって、主ねじ１１の１／
４回転〜１回転の範囲内にあれば有利である。アンダーカットバリヤ２の高さ１
４は、スクリュー溝３の深さ１５を画成する主ねじ１１の高さに関連して表わさ
れる。アンダーカットバリヤ２の高さ１４は、溝の深さ１５の１／４〜３／４の
範囲内にあれば有利である。アンダーカットバリヤ２の幅１３は、構造材料の機
械的強度及び押出すべき材料の関数として決定される。
【００１７】 前述の通り、アンダーカットバリヤ２の相対的配置は押出スクリュー１の効率
的な性能にとって重要である。図６に最も良く示されている通り、アンダーカッ
トバリヤ２は複数の段１６〜１９をなしてスクリュー溝３に沿って配置されてい
る。図６に示す実施例では、アンダーカットバリヤ２の相次ぐ段同士は一次流れ
１０又は軸方向に沿って重なり合ってはいない。しかし、本発明の技術的範囲で
は、バリヤ２の任意の２つの相次ぐ段同士が重なり合っていてもいなくてもよい
。
的な性能にとって重要である。図６に最も良く示されている通り、アンダーカッ
トバリヤ２は複数の段１６〜１９をなしてスクリュー溝３に沿って配置されてい
る。図６に示す実施例では、アンダーカットバリヤ２の相次ぐ段同士は一次流れ
１０又は軸方向に沿って重なり合ってはいない。しかし、本発明の技術的範囲で
は、バリヤ２の任意の２つの相次ぐ段同士が重なり合っていてもいなくてもよい
。
【００１８】 やはり図６について説明すれば、アンダーカットバリヤ２の数は段１６から段
１９に向かって増加していることがわかる。相次ぐ段のそれぞれにおけるバリヤ
の数及び配置は後記に一層詳しく説明されるが、バリヤの数の増加はスクリュー
溝３の流路面積を減少させることに注意するのが重要である。段１６〜１９のそ
れぞれにおいてバリヤ２の数が相次いで増加することに原因する溝３内の流路面
積の減少に対処するため、主ねじ１１のリードを増大させることによって実質的
に溝３が広げられている。
１９に向かって増加していることがわかる。相次ぐ段のそれぞれにおけるバリヤ
の数及び配置は後記に一層詳しく説明されるが、バリヤの数の増加はスクリュー
溝３の流路面積を減少させることに注意するのが重要である。段１６〜１９のそ
れぞれにおいてバリヤ２の数が相次いで増加することに原因する溝３内の流路面
積の減少に対処するため、主ねじ１１のリードを増大させることによって実質的
に溝３が広げられている。
【００１９】 運転に際しては、アンダーカットバリヤ２は２つの重要なやり方で押出スクリ
ュー１の混合効率を高める。第一に、アンダーカットバリヤ２はバリヤの相次ぐ
段のそれぞれに対応した押出材料の軸方向流れを細い筋状に分割する。第二に、
図７に最も良く示されている通り、押出材料がスクリュー溝３を通って流れるの
に伴い、バリヤ２によって細い筋状に分割された材料は、バリヤ２、主ねじ１１
、スクリュー基部２４及び押出機バレル２５によって画成されたバリヤ溝２１、
２２及び２３の内部を輸送される。スクリュー溝３に対する押出材料２０の相対
運動は、矢印２６によって表わされる。また、それぞれのバリヤ溝２１〜２３の
内部において、押出材料２０は矢印２７によって表わされるような再循環流れパ
ターンで運動する。溝３が押出材料２０で満たされている場合、バリヤチップ２
８とバレル２５との間に位置する部分の押出材料２０は矢印２９によって表わさ
れる領域において強い剪断力を受ける。強い剪断は押出材料２０の熱量を増加さ
せる結果、溶融が促進され、前述の通り効率的な分散混合のために役立つメルト
の再配列が起こる。これは、溶融の困難な材料（例えば、ゴム）を分散させるた
めに極めて有用である。
ュー１の混合効率を高める。第一に、アンダーカットバリヤ２はバリヤの相次ぐ
段のそれぞれに対応した押出材料の軸方向流れを細い筋状に分割する。第二に、
図７に最も良く示されている通り、押出材料がスクリュー溝３を通って流れるの
に伴い、バリヤ２によって細い筋状に分割された材料は、バリヤ２、主ねじ１１
、スクリュー基部２４及び押出機バレル２５によって画成されたバリヤ溝２１、
２２及び２３の内部を輸送される。スクリュー溝３に対する押出材料２０の相対
運動は、矢印２６によって表わされる。また、それぞれのバリヤ溝２１〜２３の
内部において、押出材料２０は矢印２７によって表わされるような再循環流れパ
ターンで運動する。溝３が押出材料２０で満たされている場合、バリヤチップ２
８とバレル２５との間に位置する部分の押出材料２０は矢印２９によって表わさ
れる領域において強い剪断力を受ける。強い剪断は押出材料２０の熱量を増加さ
せる結果、溶融が促進され、前述の通り効率的な分散混合のために役立つメルト
の再配列が起こる。これは、溶融の困難な材料（例えば、ゴム）を分散させるた
めに極めて有用である。
【００２０】 溝に沿ったバリヤのパターンにより、分割機構に基づいてどの程度の分配混合
が得られるかが決定される。図６に示す特定の実施例の場合、第一段１６では２
つの流れ３０及び３２が存在する。これらの流れは、第二段１７において４つの
流れ３４、３６、３８及び４０に分割され、更に第３段１８において８つの流れ
４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４及び５６に分割され、以下同様に繰
返される。図示した実施例の場合、バリヤ２の数は相次ぐ段１６〜１９のそれぞ
れにおいて１ずつ増加しているが、下記に一層詳しく説明される通りその他のバ
リヤパターンも本発明の範囲内に含まれる。バレル２５とスクリュー１との間の
相対運動がアンダーカットバリヤ２によって画成されたバリヤ溝内において二次
流れ（又は再循環流れ）を引起こし、それはまた効率的な混合のために役立つメ
ルトの再配置をもたらすことに注意するのが重要である。本発明の押出スクリュ
ーは、流れの分割、再配置、及び強い剪断機構からなる複合作用を及ぼし、それ
によって分配混合及び分散混合の両方の効率を高めるものである。
が得られるかが決定される。図６に示す特定の実施例の場合、第一段１６では２
つの流れ３０及び３２が存在する。これらの流れは、第二段１７において４つの
流れ３４、３６、３８及び４０に分割され、更に第３段１８において８つの流れ
４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４及び５６に分割され、以下同様に繰
返される。図示した実施例の場合、バリヤ２の数は相次ぐ段１６〜１９のそれぞ
れにおいて１ずつ増加しているが、下記に一層詳しく説明される通りその他のバ
リヤパターンも本発明の範囲内に含まれる。バレル２５とスクリュー１との間の
相対運動がアンダーカットバリヤ２によって画成されたバリヤ溝内において二次
流れ（又は再循環流れ）を引起こし、それはまた効率的な混合のために役立つメ
ルトの再配置をもたらすことに注意するのが重要である。本発明の押出スクリュ
ーは、流れの分割、再配置、及び強い剪断機構からなる複合作用を及ぼし、それ
によって分配混合及び分散混合の両方の効率を高めるものである。
【００２１】 再び図５について説明すれば、アンダーカットバリヤ２はスクリュー１の長さ
の約１／２を占める第一の計量部４及び第二の計量部５に配置されている。従来
の押出スクリューに比べ、溶融状態の押出材料（又はポリマー）２０はより長い
時間にわたってアンダーカットバリヤ２の近辺に滞在し、その間に本発明の一実
施形態に従ってねじ山とバレル内壁との間及びバリヤとバレル内壁との間の細隙
領域において強い剪断を受ける。その結果、材料間の表面は従来よりも高度に引
伸ばされるので有利である。
の約１／２を占める第一の計量部４及び第二の計量部５に配置されている。従来
の押出スクリューに比べ、溶融状態の押出材料（又はポリマー）２０はより長い
時間にわたってアンダーカットバリヤ２の近辺に滞在し、その間に本発明の一実
施形態に従ってねじ山とバレル内壁との間及びバリヤとバレル内壁との間の細隙
領域において強い剪断を受ける。その結果、材料間の表面は従来よりも高度に引
伸ばされるので有利である。
【００２２】 図５には、第一の計量部４とベント部７の間の押出スクリュー１上に配置され
たブリスタリング６が示されている。図８に最も良く示されている通り、ブリス
タリング６は押出スクリュー１の軸線７０に対して所定の角６８をなして配置さ
れた複数の溝穴６０を含んでいる。溝穴６０は平行なランド６２の間に位置して
いる。ブリスタリング６が溶融材料２０の流れに制限を加える結果、ブリスタリ
ングの上流側（すなわち、第一の計量部４）におけるスクリュー溝３は材料で満
たされた状態に保たれ、従ってアンダーカットバリヤ２は上記のような機能を発
揮することができる。更に、材料２０がブリスタリングとバレルとの間の隙間を
通過する際に、ブリスタリング６は材料２０に対して強い剪断力を及ぼす。ブリ
スタリングとバレルとの間には、処理すべき材料に基づき、それがスクリュー１
のブリスタリング部分を通過する際における圧力降下を最小限に抑えかつ発熱量
を制御するようにして隙間が設けられる。運転に際しては、ブリスタリング６に
より、第一の計量部４におけるスクリュー溝３が材料２０で満たされた状態に保
たれる。その結果、アンダーカットバリヤ２は上記のような分割、引伸ばし及び
折畳み混合を効果的に行うことができる。更に、ブリスタリング６上の溝穴６０
はメルトの追加の再配置をもたらし、それによって追加の混合を行う。ブリスタ
リング６は供給部９と第一の計量部４との間における材料流束のバランスを維持
するために特に有用であって、これは例えば嵩密度の低い粉末の通り供給特性の
悪い材料２０の場合に有効である。
たブリスタリング６が示されている。図８に最も良く示されている通り、ブリス
タリング６は押出スクリュー１の軸線７０に対して所定の角６８をなして配置さ
れた複数の溝穴６０を含んでいる。溝穴６０は平行なランド６２の間に位置して
いる。ブリスタリング６が溶融材料２０の流れに制限を加える結果、ブリスタリ
ングの上流側（すなわち、第一の計量部４）におけるスクリュー溝３は材料で満
たされた状態に保たれ、従ってアンダーカットバリヤ２は上記のような機能を発
揮することができる。更に、材料２０がブリスタリングとバレルとの間の隙間を
通過する際に、ブリスタリング６は材料２０に対して強い剪断力を及ぼす。ブリ
スタリングとバレルとの間には、処理すべき材料に基づき、それがスクリュー１
のブリスタリング部分を通過する際における圧力降下を最小限に抑えかつ発熱量
を制御するようにして隙間が設けられる。運転に際しては、ブリスタリング６に
より、第一の計量部４におけるスクリュー溝３が材料２０で満たされた状態に保
たれる。その結果、アンダーカットバリヤ２は上記のような分割、引伸ばし及び
折畳み混合を効果的に行うことができる。更に、ブリスタリング６上の溝穴６０
はメルトの追加の再配置をもたらし、それによって追加の混合を行う。ブリスタ
リング６は供給部９と第一の計量部４との間における材料流束のバランスを維持
するために特に有用であって、これは例えば嵩密度の低い粉末の通り供給特性の
悪い材料２０の場合に有効である。
【００２３】 次に、図８及び９並びに表１に示す特定の実施例に関連して本発明を説明しよ
う。第一の計量部４及び第二の計量部５の溝３に沿って配置された相次ぐ段にお
いて、アンダーカットバリヤ２の数は交互に１又は２である。アンダーカットバ
リヤ２を１つだけ有する区域では、かかるバリヤは溝３の中央（すなわち、一次
ねじ山１０の中間）に配置されている。アンダーカットバリヤ２が互いに隣接し
て配置されている区域では、それらは一次ねじ山１０の間において測定して溝幅
の１／３及び２／３の位置に配置されている。各バリヤ２の長さ１２は、スクリ
ュー溝に沿って０．５πＤ（ただし、Ｄは一次ねじ山１０に沿ったスクリュー直
径６４である）の値を有していて、図示した実施例では２．５インチである。バ
リヤの高さ１４及び幅１３は、それぞれ０．５Ｈ（ただし、Ｈはそれぞれの溝の
深さ６６（又は図６に示す主ねじの高さ）である）であって、図示した実施例で
は１／８インチである。一次溝のアスペクト比（高さと幅との比）は、第一及び
第二の計量部においてそれぞれ１０．３及び７．８である。前述の通り、このア
スペクト比は従来のものよりも遥かに大きく、従って流路面積の増加をもたらす
。
う。第一の計量部４及び第二の計量部５の溝３に沿って配置された相次ぐ段にお
いて、アンダーカットバリヤ２の数は交互に１又は２である。アンダーカットバ
リヤ２を１つだけ有する区域では、かかるバリヤは溝３の中央（すなわち、一次
ねじ山１０の中間）に配置されている。アンダーカットバリヤ２が互いに隣接し
て配置されている区域では、それらは一次ねじ山１０の間において測定して溝幅
の１／３及び２／３の位置に配置されている。各バリヤ２の長さ１２は、スクリ
ュー溝に沿って０．５πＤ（ただし、Ｄは一次ねじ山１０に沿ったスクリュー直
径６４である）の値を有していて、図示した実施例では２．５インチである。バ
リヤの高さ１４及び幅１３は、それぞれ０．５Ｈ（ただし、Ｈはそれぞれの溝の
深さ６６（又は図６に示す主ねじの高さ）である）であって、図示した実施例で
は１／８インチである。一次溝のアスペクト比（高さと幅との比）は、第一及び
第二の計量部においてそれぞれ１０．３及び７．８である。前述の通り、このア
スペクト比は従来のものよりも遥かに大きく、従って流路面積の増加をもたらす
。
【００２４】 ブリスタリング６は約０．６Ｄの長さを有すると共に、バレル内壁とブリスタ
リングとの間には０．０９インチの隙間が維持されている。すりわり部分の寸法
は、図８に示されている通りである。すなわち、溝穴６０は０．２５インチの幅
及び０．２３５インチの深さを有しており、またランド６２は０．２５インチの
幅を有している。押出スクリュー１の軸線７０に対する角６８は、約６度又は０
．１ラジアンである。（図５に示す実施形態に比べ）アンダーカットバリヤ２の
数が比較的少ないため、この実施形態における流れ分割の程度は最適とはいえな
い。しかし、バリヤによって得られる二次的な再循環流れ２７に基づく再配置は
、優れた分配混合をもたらす。分散混合の大部分は、バリヤ２のチップとバレル
内壁２５との間を通過する材料の摩擦によって引起こされる剪断力によって達成
される。更に、材料がすりわり付きブリスタリング６を通過する時間は短いが、
ランド６０とバレル内壁２５との間の狭い隙間は材料に対して強い剪断力を及ぼ
し、それによって分散混合の更なる向上をもたらす。
リングとの間には０．０９インチの隙間が維持されている。すりわり部分の寸法
は、図８に示されている通りである。すなわち、溝穴６０は０．２５インチの幅
及び０．２３５インチの深さを有しており、またランド６２は０．２５インチの
幅を有している。押出スクリュー１の軸線７０に対する角６８は、約６度又は０
．１ラジアンである。（図５に示す実施形態に比べ）アンダーカットバリヤ２の
数が比較的少ないため、この実施形態における流れ分割の程度は最適とはいえな
い。しかし、バリヤによって得られる二次的な再循環流れ２７に基づく再配置は
、優れた分配混合をもたらす。分散混合の大部分は、バリヤ２のチップとバレル
内壁２５との間を通過する材料の摩擦によって引起こされる剪断力によって達成
される。更に、材料がすりわり付きブリスタリング６を通過する時間は短いが、
ランド６０とバレル内壁２５との間の狭い隙間は材料に対して強い剪断力を及ぼ
し、それによって分散混合の更なる向上をもたらす。
【００２５】 下記の表１は、本発明の一実施形態に係るスクリュー、すなわち４０：１の長
さ／直径比を有する２．５インチの二段式押出スクリューに関する設計データを
示している。
さ／直径比を有する２．５インチの二段式押出スクリューに関する設計データを
示している。
【００２６】
【表１】
【００２７】 かかるスクリューの混合能力を確認するため、３種の材料混合物を押出した。
第一の混合物（ＰＣ）は、ポリエステルカーボネート（ＰＣＥ）及びポリエーテ
ルイミド（ＰＥＩ）を８５：１５の重量比で混合したものである。第二の混合物
（ＰＣＥ）は、ＰＣＥ及びＰＥＩを２５：７５の重量比で混合したものである。
第３の混合物（ＰＥＩ）は、航空宇宙産業における用途を有するものであって、
ＰＥＩ、ＰＣ及びＰＥＩ−シロキサン共ポリマーを７５：２１：４の重量比で含
有していた。個々の成分に関する３４０℃での剪断粘度（単位パスカル・秒（Ｐ
ａ−Ｓ））の値を下記表２に示す。
第一の混合物（ＰＣ）は、ポリエステルカーボネート（ＰＣＥ）及びポリエーテ
ルイミド（ＰＥＩ）を８５：１５の重量比で混合したものである。第二の混合物
（ＰＣＥ）は、ＰＣＥ及びＰＥＩを２５：７５の重量比で混合したものである。
第３の混合物（ＰＥＩ）は、航空宇宙産業における用途を有するものであって、
ＰＥＩ、ＰＣ及びＰＥＩ−シロキサン共ポリマーを７５：２１：４の重量比で含
有していた。個々の成分に関する３４０℃での剪断粘度（単位パスカル・秒（Ｐ
ａ−Ｓ））の値を下記表２に示す。
【００２８】 下記の表２は、成分の剪断粘度を示している。
【００２９】
【表２】
【００３０】 ＰＣＥ及びＰＥＩの粘度の比は、０の剪断速度における０．６７から１０3 １
／ｓの剪断速度における１．０５までの範囲内にあるが、オーダとしては１であ
る。同様に、ＰＣ及びＰＥＩの粘度の比は、ゼロの剪断速度における０．３６７
から１０3 １／ｓの剪断速度における０．６９２までの範囲内にある。
／ｓの剪断速度における１．０５までの範囲内にあるが、オーダとしては１であ
る。同様に、ＰＣ及びＰＥＩの粘度の比は、ゼロの剪断速度における０．３６７
から１０3 １／ｓの剪断速度における０．６９２までの範囲内にある。
【００３１】 図８に示す単一押出スクリュー１を所定のバレル設定温度プロフィルで使用し
ながら、３種の混合物の全てを配合した。前述の通り、アンダーカットバリヤ２
の数が少ないため、流れ分割の程度、従って総合的な混合の程度は、図５に示す
実施形態によって得られるものよりは低いと考えられる。また、性能を比較する
目的で、前述のような改良型二重波形スクリューを用いて３種の混合物を配合し
た。使用した改良型二重波形スクリューは、３種の混合物に対する混合性能の点
で最良の性能を有する従来の単一スクリューであると考えられる。
ながら、３種の混合物の全てを配合した。前述の通り、アンダーカットバリヤ２
の数が少ないため、流れ分割の程度、従って総合的な混合の程度は、図５に示す
実施形態によって得られるものよりは低いと考えられる。また、性能を比較する
目的で、前述のような改良型二重波形スクリューを用いて３種の混合物を配合し
た。使用した改良型二重波形スクリューは、３種の混合物に対する混合性能の点
で最良の性能を有する従来の単一スクリューであると考えられる。
【００３２】 同じ条件下で動作する改良型二重波形スクリューに比べ、図８及び９に示す実
施形態は１５〜３３％の処理量増加を示した。本発明の処理量の最大限度は調べ
なかったが、配合操作は極めて安定に保たれて、サージングの徴候は認められな
かった。直流（ＤＣ）アンペアで表わされた本発明における電力消費量は、改良
型二重波形スクリューに比べて２０％少なかった。これは、本発明のスクリュー
によって提供される低剪断環境を反映している。本明細書中に記載されている通
り、本発明によって提供されるアンダーカットバリヤ２がもたらす平均ピーク剪
断速度は、従来のものに比べて１桁小さい。
施形態は１５〜３３％の処理量増加を示した。本発明の処理量の最大限度は調べ
なかったが、配合操作は極めて安定に保たれて、サージングの徴候は認められな
かった。直流（ＤＣ）アンペアで表わされた本発明における電力消費量は、改良
型二重波形スクリューに比べて２０％少なかった。これは、本発明のスクリュー
によって提供される低剪断環境を反映している。本明細書中に記載されている通
り、本発明によって提供されるアンダーカットバリヤ２がもたらす平均ピーク剪
断速度は、従来のものに比べて１桁小さい。
【００３３】 本発明を用いて得られた材料の形態を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって調べ
たところ、かかる材料の混合の品質は改良型二重波形スクリューを用いて得られ
た材料に比べて同等以上であった。メルトフローインデックス値から見たところ
、材料の劣化は認められなかった。出発材料及び混合材料のメルトフローインデ
ックス値は、ほとんど同じであった。改良型二重波形スクリューを用いて得られ
る材料のメルトフローインデックス値は１０〜２０％の増加を示すのが通例であ
るのに対し、本発明の一実施形態に従って得られた押出物の温度は比較的低かっ
た。更に、本発明によって処理された材料に関して観測された機械的性質（すな
わち、ノッチ付きアイゾット値及び熱変形温度（ＨＤＴ））は所定の合格範囲内
にあった。
たところ、かかる材料の混合の品質は改良型二重波形スクリューを用いて得られ
た材料に比べて同等以上であった。メルトフローインデックス値から見たところ
、材料の劣化は認められなかった。出発材料及び混合材料のメルトフローインデ
ックス値は、ほとんど同じであった。改良型二重波形スクリューを用いて得られ
る材料のメルトフローインデックス値は１０〜２０％の増加を示すのが通例であ
るのに対し、本発明の一実施形態に従って得られた押出物の温度は比較的低かっ
た。更に、本発明によって処理された材料に関して観測された機械的性質（すな
わち、ノッチ付きアイゾット値及び熱変形温度（ＨＤＴ））は所定の合格範囲内
にあった。
【図１】 従来の押出スクリュー溝を図式的に示す斜視図である。
【図２】 従来の押出スクリューの様々な混合部を示す部分断面平面図である。
【図３】 従来の二段式単一押出スクリューの平面図である。
【図４】 従来の押出スクリューにおける材料の溝内横方向流れを図式的に示す図である
。
。
【図５】 アンダーカットバリヤ及びブリスタリングを組込んだ本発明の単一押出スクリ
ューの平面図である。
ューの平面図である。
【図６】 本発明に係る押出スクリュー溝を図式的に示す斜視図である。
【図７】 本発明に係る押出スクリュー溝を図式的に示す図である。
【図８】 本発明のすりわり付きブリスタリングの平面図である。
【図９】 アンダーカットバリヤ及びブリスタリングを組込んだ本発明の単一押出スクリ
ューの平面図である。
ューの平面図である。
１ 押出スクリュー ２ アンダーカットバリヤ ３ スクリュー溝 ４ 第一の計量部 ５ 第二の計量部 ６ ブリスタリング ７ ベント部 ８ 移行部 ９ 供給部 １０ 一次ねじ山 １１ 主ねじ １２ 長さ １３ 幅 １４ 高さ １５ 深さ ２０ 押出材料 ２１ バリヤ溝 ２２ バリヤ溝 ２３ バリヤ溝 ２５ 押出機バレル
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１月２２日（２００１．１．２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サンダララジ，ウッタンダラマン アメリカ合衆国、36117、アラバマ州、モ ントゴメリー、フェスティバル・レーン、 1108番 Ｆターム(参考） 4F207 KA01 KK12 KL04 KL15 KL26 KL45
Claims (17)
- 【請求項１】 一定の幅と高さを有する溝を画成する連続ねじ山を有するス
クリューと、所定のパターンで溝に配置された複数のバッフルとを含む、分散混
合及び分配混合のための一軸スクリュー押出機。 - 【請求項２】 バッフルの高さがスクリューの高さより小さい、請求項１記
載の一軸スクリュー押出機。 - 【請求項３】 分散混合及び分配混合のための一軸スクリュー押出機であっ
て、 一定の長さを有すると共に、第一の計量部及び第二の計量部を含むスクリュー
と、 一定の高さと幅を有しかつ第一の計量部に配置された第一の連続ねじ山であっ
て、第一の溝を画成すると共に、第一の所定パターンで第一の溝に配置された複
数の第一のバッフルを有する第一の連続ねじ山と、 一定の高さと幅を有しかつ第二の計量部に配置された第二の連続ねじ山であっ
て、第二の溝を画成すると共に、第二の所定パターンで第二の溝に配置された複
数の第二のバッフルを有する第二の連続ねじ山と を含む、一軸スクリュー押出機。 - 【請求項４】 第一の計量部と第二の計量部の間のスクリューに配置された
ブリスタリングを更に含んでいて、ブリスタリングがその上に配置された複数の
溝穴及びランドを有している、請求項３記載の一軸スクリュー押出機。 - 【請求項５】 ブリスタリングと第二の計量部との間に配置されたベント部
を更に含む、請求項４記載の一軸スクリュー押出機。 - 【請求項６】 スクリューが回転軸線を有すると共に、溝穴及びランドが互
いに平行でかつ回転軸線に対して一定の角をなしてスクリュー上に配置されてい
る、請求項４記載の一軸スクリュー押出機。 - 【請求項７】 第一のバッフルの高さが第一のねじ山の高さよりも小さく、
かつ第二のバッフルの高さが第二のねじ山の高さよりも小さい、請求項３記載の
一軸スクリュー押出機。 - 【請求項８】 第一及び第二の所定パターンがスクリューの長さに沿って配
列された複数の重なり合わない平行なバッフル列からなっていて、各列中の各バ
ッフルは別のバッフル又はねじ山から等距離だけ離隔している、請求項３記載の
一軸スクリュー押出機。 - 【請求項９】 第一及び第二の所定パターンにおける各列中のバッフルの数
がスクリューの長さに沿って１ずつ増加している、請求項８記載の一軸スクリュ
ー押出機。 - 【請求項１０】 第一及び第二の所定パターンにおける各列中のバッフルの
数がスクリューの長さに沿って交互に１又は２である、請求項８記載の一軸スク
リュー押出機。 - 【請求項１１】 スクリューが外径Ｄを有し、かつバッフルが約０．５πＤ
の長さを有する、請求項３記載の一軸スクリュー押出機。 - 【請求項１２】 溝が深さＨを有し、かつバッフルが約０．５Ｈの高さを有
する、請求項３記載の一軸スクリュー押出機。 - 【請求項１３】 第一の計量部が約１０．３のアスペクト比を有し、かつ第
二の計量部が約７．８のアスペクト比を有する、請求項３記載の一軸スクリュー
押出機。 - 【請求項１４】 スクリュー上に配置されたブリスタリングを含み、ブリス
タリングがその上に配置された複数の溝穴及びランドを有する一軸スクリュー押
出機用の混合要素。 - 【請求項１５】 スクリューが回転軸線を有すると共に、溝穴及びランドが
互いに平行でかつ回転軸線に対して一定の角をなしてスクリュー上に配置されて
いる、請求項１４記載の混合要素。 - 【請求項１６】 角が約６度である、請求項１５記載の混合要素。
- 【請求項１７】 溝穴が約０．２５インチの幅及び約０．２４インチの深さ
を有し、かつランドが約０．２５インチの幅を有する、請求項１５記載の混合要
素。
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