JP3236748B2 - 熱硬化性樹脂の射出成形用スクリュ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】熱硬化性樹脂に使用する射出成形
機のスクリュであって、先端部に副フライトを持つタイ
プに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱硬化性樹脂（以後樹脂と呼ぶ）は硬化
前は比較的低分子量の物質で、加熱により流動性を示す
が加熱を継続すると熱の作用によって化学反応を起こ
し、不溶不融性の硬化樹脂に変化し、一旦硬化した樹脂
に再び流動性を与えることはできない。従って成形加工
は樹脂が流動性を失う前に行う必要がある。

【０００３】圧縮比を持ったスクリュを使用すると樹脂
が加熱筒のほぼ中央付近にあるスクリュの圧縮域で剪断
発熱し、それがスクリュ先端迄移送され射出する間に硬
化し易く、これをを防ぐため一般に標準的なスクリュで
は大きな圧縮比を付けない。また滞留や固化した際の排
出を考えて逆流防止弁も付けることをしない。前記の標
準的なスクリュを使用すれば加熱筒内で硬化してしまっ
た樹脂を排出するにはスクリュのねじ溝形状がほぼ一定
なので、加熱筒ヘッド（図３の番号２４）を外し、スク
リュを回転させるだけで可能である。

【０００４】そのため図５のように圧縮比１〜１．１で
主フライト１１が形成するねじ溝１３の形状が殆ど変化
しないスクリュ１を用い、逆流防止弁は使用せずに加熱
筒内で樹脂の硬化や滞留が起きないようにしている。そ
して硬化してしまった樹脂は排出できるようように配慮
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】こうした標準的なスク
リュを使用しているため成形に於いては樹脂の混練効果
が少なく、未可塑の部分を含んだまま成形され不良とな
ったり、ゲート詰まりを起こしたりするトラブルが多
い。また逆流防止弁を持たないために最近のエポキシ樹
脂のような低粘性樹脂の成形では逆流が多くなり、成形
品重量のバラツキが多くなる等の問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】標準的なスクリュによる
熱硬化性射出成形の加熱筒温度設定は、ノズル側の高温
部とホッパ側の低温部の２つのゾーンにより設定し、こ
の低温部の未可塑部分で樹脂の逆流を食い止めている。
そして樹脂の溶融は標準的なスクリュの場合先端から主
フライトで３山程度の位置から始まるのが現状であり、
溶融した樹脂は固化しないうちに直ちに射出できるよう
になっている。従ってスクリュ先端の上記溶融の位置に
主フライトのリード角より大きいリード角を持つ副フラ
イトを併設し、該副フライトの両端は主フライトに接続
し、且つ副フライトの高さは主フライトより低くした。
但しリード角はｔａｎθ＝リード／（π×直径）で定義
される角度をいう。

【０００７】スクリュ基部に供給された樹脂は主フライ
トにて構成されるねじ溝に沿って移送され、先端部まで
来て溶融されると同時に副フライトにて堰止められ、該
副フライトを乗り越えて新たな溝に流入しなければなら
ず、スクリュにより回転しながら副フライトと加熱筒の
隙間を通過し、この時の絞り効果により剪断力を加えら
れ、未溶融部は溶けて混練され均一な可塑化が行われ
る。剪断発熱により樹脂の硬化が促進されるがスクリュ
先端部であり硬化迄の時間内に余裕を持って射出でき
る。

【０００８】しかし副フライトを設けたため過って加熱
筒内で硬化してしまった樹脂は加熱筒ヘッドを外すのみ
では排出できず、硬化樹脂を排出する対策として加熱筒
を２つに分け、先端部の加熱筒を取り外せば副フライト
が露出する構造にし、硬化樹脂の排出や滞留樹脂の掃除
等ができる構造としている。

【０００９】

【作用】スクリュ先端部の主フライトで３山程度の間に
副フライトを設けたので樹脂の均一可塑化を行うことに
より成形品の品質が向上した。また副フライトによりス
クリュ先端部で樹脂通路が絞られるため樹脂の逆流防止
が期待でき、成形品重量のバラツキの防止にも効果を発
揮する。

【００１０】

【実施例】図１は先端部に副フライトを設けた圧縮比１
〜１．１で直径３６〜４５ｍｍのスクリュでリード３０
〜３６ｍｍである。全体にわたって主フライト１１が設
けてあり、先端部の主フライト１１で３山程度に副フラ
イト１２が併設してある。図２は副フライト１２の詳細
図である。主フライト１１のリード角をαとすると副フ
ライト１２のリード角はそれより大きいβであり、副フ
ライト１２は主フライト１１より高さの差Ｔ＝０．４〜
０．７ｍｍだけ低くしてある。該副フライト１２を併設
したことによりねじ溝１３は先端部１５付近にきて２分
割され、今までの溝１３が消滅すると共に新たな溝２７
がノズル２５へ続いている。

【００１１】一般に成形用の熱硬化性樹脂は粉体状をし
ており、ホッパから基部１４付近に供給された樹脂は主
フライト１１が構成するねじ溝１３中を先端方向に移送
され、加熱筒から熱を供給されスクリュ１０の先端部１
５でやっと可塑化を始めるが、同時に主フライト１１の
ねじ溝１３は副フライト１２で阻止され行き止まりにな
る。溶融したばかりの樹脂は副フライト１２を乗り越え
加熱筒との隙間Ｔを剪断力を受けながら通過し、新たな
溝２７に流入する。樹脂はそのとき受ける剪断力で発熱
し未可塑部分が溶融すると共に混練を受け均一に可塑化
される。

【００１２】副フライトを通過した樹脂は剪断発熱によ
る化学反応の活発化により硬化が早まるものの、その場
所がスクリュ１０の先端部１５であるため短時間の内に
金型内に射出され、加熱筒内で硬化することは無い。

【００１３】図３は２つ割り加熱筒の説明図である。加
熱筒１６を１６ａ，１６ｂの２つに分け、各々の端部外
周にねじ１７，１７を旋削し、端部内径部にインロー合
わせ１９を加工して芯出しすると共にねじ１７，１７に
フランジ１８ａ，１８ｂを螺合し、ボルト２０にて該フ
ランジ同士を締結している。フランジ１８ｂの締結用ボ
ルト２０に干渉しない位置にジャッキ用タップ２１が３
箇所等間隔で設けてある。また加熱筒１６外周に温調用
媒体を通す溝２２が加工され、その外周をカバー２３に
て覆っている。加熱筒１６ｂの先端に加熱筒ヘッド２４
とノズル２５が螺合されている。

【００１４】硬化してしまった樹脂を排出するには、図
４のように加熱筒１６ｂをフランジ１８部分から分離し
取り外し、スクリュ１０の先端部１５を露出させる。若
し固着して抜けなければ前記のタップ２１に締結用ボル
ト２０をねじ込み引き離す事が可能である。この作業に
より先端部１５の副フライト１２が露出し、溝間の硬化
した樹脂の掃除ができると共に図の様に加熱筒１６ａ内
部の樹脂２６はスクリュの回転及び往復動により排出で
きる。

【００１５】

【発明の効果】スクリュ先端部１５に主フライトに併せ
て副フライトを設けたことにより樹脂に未可塑部分が無
くなり成形品の不良率の減少が期待できる。また低粘性
樹脂の射出成形に於いても射出時の逆流防止の効果が期
待でき、成形品重量のバラツキを押さえる事ができる。
このため半導体チップの封止など精密成形に使用でき効
果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る副フライトを設けた熱硬化性樹脂
の射出成形用スクリュ

【図２】スクリュの副フライト部詳細図

【図３】分割型加熱筒の詳細図

【図４】分割型加熱筒の先端部分を外して硬化樹脂を排
出する様子を示す図

【図５】標準の熱硬化性樹脂の射出成形用スクリュ

【符号の説明】

１ 標準の熱硬化性樹脂の射出成形用スクリュ １０ 副フライトを設けた熱硬化性樹脂の射出成形用ス
クリュ １１ 主フライト １２ 副フライト １３ ねじ溝 １４ 基部 １５ 先端部 １６ 加熱筒 １８ フランジ １９ インロー合わせ ２７ 新たな溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−25424（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−31528（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−77611（ＪＰ，Ｂ２) 大柳 康 監修，エンジニアリングプ ラスチックの最新成形・加工技術，株式 会社シーエムシー，1987年12月 ４日, ｐ247−249 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 B29C 45/46 - 45/63

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱筒内に回転且つ往復動可能に挿嵌さ
   れ、基部に供給された原料樹脂を可塑化し、射出する熱
   硬化性樹脂の射出成形用スクリュであって、 圧縮比１〜１．１の主フライトからなり、先端部の主フ
   ライト３山程度に該主フライトのリード角より大きいリ
   ード角を持つ副フライトを併設し、該副フライトの両端
   は主フライトに接続し、且つ副フライトの高さは主フラ
   イトより低くしたことを特徴とする熱硬化性樹脂の射出
   成形用スクリュ。