JPS62286722A

JPS62286722A - プラスチツク成形機用シリンダ−

Info

Publication number: JPS62286722A
Application number: JP61130279A
Authority: JP
Inventors: Hideo Fuwa; 日出生不破; Tadashi Matsuki; 松木　忠司
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1986-06-06
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1987-12-12

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】３、発明の詳細な説明［産業上の利用分野］本発明は、プラスチック成形機用シリンダーに関する。

［従来の技術］プラスチック成形機用シリンダーは、従来そのほとんど
が工具鋼等の金属材料のみでつくられている。

［発明が解決しようとする問題点コ従来の金属製シリンダーでは、その本体およびシリンダ
ーヘッドのいずれにおいてもプレートアウト、ヨゴレ等
の問題があり、これがプラスチック成形運転、特にロン
グラン性に重大な影響をもたらすが、シリンダー自体の
価洛の安さ等が理由で、それらの問題はあまりかえりみ
られていなかった。

（このプレートアウト、およびヨゴレは、プラスチック
の加工分野で使用される用語であって、「プレートアウ
ト」はシリンダー内面に滞留する樹脂中の添加剤等の熱
劣化物質であり、これが増加すると、シリンダーの内部
穴がつまり、スクリューモータ負荷が増大し、成形運転
が不能となる。また、「ヨゴレ」はシリンダー内面にプ
ラスチックが滞留し、それが熱劣化したちをいい、プレ
ートアウト同様の問題を起こす。）また、近年、プラスチックに無機質、有機質、金属等の
フィラーを混入して、プラスチックの特性を広げようと
する動きが高まりつつある。

このようなフィラーの入ったプラスチックの成形に従来
の金属製シリンダーを使用すると、シリンダ一本体およ
びシリンダーヘッドとも摩耗しやすく、その寿命がごく
短くなる。

本発明は、このような従来のプラスチック成形機用シリ
ンダーにおける欠点を解消したもの、すなわちプレート
アウトやヨゴレの少ない、かつ、耐摩耗性にすぐれたプ
ラスチック成形機用シリンダーを提供するものである。

〔問題点を解決するための手段およびその作用〕本発明
者らは、ジルコニア焼結体は強度および硬度が高いだけ
でなく、溶融したプラスチックが付着しにくく、これに
よって上記の問題か解決される事を見出し、本発明に到
達した。

すなわち、本発明は、ジルコニアを４０ｗｔ％以上含む
セラミックスからなるプラスチック成形機用シリンダー
を要旨とする。

本発明が適用されるプラスチック用シリンダーとして、
たとえば、次のものをあげることができるが、これらに
限定されるわけではない。

（１）単軸、２軸、押出機用シリンダー（２）２軸コニ
力ル押出機用シリンダー（３）その他プラスチック加工
に用いるシリンダ本発明のシリンダーは、その本体のい
ずれも全体がセラミックスで構成されたものであっても
よく、また、プラスチックが接触する部分にのみジルコ
ニア４０ｖｔ％以上のセラミックスを使用し、他の部分
は金属製ケースとし上記セラミックス部材とを、焼バメ
、接６またはカシメ等の方法で支持させればよい。この
セラミック部のあつみとしては０．１ｍｍ〜５　ｍｍあ
ればよい。このようにして、とくに大型のシリンダーの
り作費を下げることができる。

ジルコニア系セラミックスと金属との線膨張係数が近似
しているので、上記セラミックス−金属曳合体は、使用
温度でその両者間の剥離かおこらない。

本発明のシリンダーのセラミックスの部分は、ジルコニ
アを４０ｙｔ％以上含まねばならない。これは、ジルコ
ニア焼結体のみからなるものであってもよく、また６０
ｙｔ％までは他のセラミックスが混じっていてもよいこ
とを意味する。他のセラミックスとしては、例えば、ア
ルミナ、スピネル、ムライト等をあげることかできるか
、アルミナとの混合セラミックスが硬度、耐摩耗性等の
点ですぐれている。また、ジルコニア含有量４０　Ｗ　
ｔ％以上あればジルコニアがもつプラスチックとの非親
和性が維持され、プレートアウト、ヨゴレによるトラブ
ルを小さくすることができる。

ジルコニアとしては、強度、靭性および耐熱性のよい部
分安定化ジルコニアがもっともよい。

部分安定化ジルコニアに固溶させる安定化剤の適当な量
は、イツトリアでは１〜５モル％、カルシアでは２〜９
モル％、マグネシアでは８〜１０モル％、セリアでは８
〜３０モル％等である。

これらを２種以上固溶化させてもよい。

その中でも、イツトリア部分安定化ジルコニアは、とく
に高強度かえられ、また２００°Ｃ付近における安定性
にもすぐれており、強度低下もなく、本発明の材料とし
てとくに適している。

本発明のシリンダーの製造にあたっては、焼結性のすぐ
れた微粉末を原料とする必要がある。

ジルコニアは湿式法でえられた１次粒子径２００〜４０
０人の微粉末を、またアルミナ、スピネル、ムライト等
は湿式法または共沈法でえられた高純度粉末を用いるの
が望ましい。

この原料粉末をラバープレス法等によっテ所望の形に成
形し、焼成してセラミックスかえられる。

この焼成法としては、常圧の焼成法でもよく、さらに熱
間静水圧加圧焼成法（ＩＩＩＰ処理）を加えても良い。

このようにして得られたセラミックスをダイヤモンド砥
石等で研削、研摩し、所定の寸法および表面あらさに仕
上げて、本発明に使用するセラミックス部材かえられる
。

［発明の効果］本発明のシリンダーをプラスチックの成形に使用するこ
とにより以下の効果をあげることができる。

（１）表面のきれいな製品を得ることができる。

（２）長期連続運転を行ってもシリンダーにプレートア
ウト、ヨゴレが発生しないのでモータ負荷が増大せず、
一定品質の製品かえられ、生産性向上につながる。

（３）運転を停止しても、プラスチックがシリンダーに
付着しにくいので、清掃が容易である。

（４）フィラーを多く添加したプラスチックを成形して
も、シリンダーが摩耗しにくい。

（５）異常流動が発生しにくいので、従来のシリンダー
では成形が困難であった低流動性樹脂の成形が容易であ
る。

［実施例］以下、本発明を具体例によって説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

実施例１〜３、比較例１〜２（シリンダーの製造）表１の原料粉末を湿式合成法によりえた。該原料粉末を
ラバープレス法によって成形し、表中の温度で焼成して
、セラミックスをえた。また、一部のものは、さらにＨ
ＩＰ処理した。

このセラミックスを研削、研摩、穴加工し、所定の寸法
に仕上げ、鋼に焼バメして、樹脂との接触部をセラミッ
クスとしたシリンダ一本体およびシリンダーヘッドをつ
くった。

また、比較のための鋼のみ（従来品）でつくったシリン
ダーもテストした。

（単軸押出機テスト）このようなシリンダーを用いて、シートの成形を行った
。

各成形終了後は、スクリューおよびダイスを分解して清
掃し、シリンダーを交換した後、次の例の成形に移った
。

成形および測定条件は、以下のとおりである。

（１）樹脂　東洋曹達工業（株）製塩化ビニル樹脂’）
　ニーロン７００Ｄ　　Ｐ　−１０００（２）単軸押出
成形機ａ　押出機　ハーケ社製ＩＥＵ−５Ｖレオンメ・ソクス
２５２型スクリュー径１９ｍ＋ｓ　　Ｌ／　Ｄ　２５圧縮比（Ｃ
／ｒｌ　）　３．０ｂ　ダイス　リボンダイ幅２５ＩＩ１ｍ、リップ間隙０．５ｍｍ（３）成形条件ａ　押出７Ｈ度シリンダー　　〇−Ｉ　　　Ｃ−２Ｃ−３１５０℃　１
６５℃　１７５°Ｃダイス　　　　Ｄ１８５℃ ｂ　スクリュー回転数４０ｒｐｍＣシートサイズ２５ｍｍ　（幅）　Ｘｏ、５　＋ｎｏ＋　（肉厚）（４
）コンパウンドＣａ−Ｚｎ系安定剤（東京ファインケミカル社製ＴＭＦ
−３［ｉ２　）　　　３正量部可塑剤（ＤＯＰ）　　　
　　１５重量部フィラー（炭カル）１０重量部上記添加物を樹脂１００重量部に対し添加し、ヘンンエ
ルミキサーで混合した混合物を上記単軸押出機シート成
形に供した。

（５）測定連続成形時間；プレートアウト、ヨゴレがシリンダーに
付着し、連続成形が不可能となるまでの時間。（スクリ
ューモーター負荷による。）プレートアウト、ヨゴレロ：シリンダーに付着し、連続
成形が不可能となった時点のプレートアウト、ヨゴレ量
。ただし２０時間経過してもスクリューモータに変化が
あられれない場合は、２０時間経過時点のブレートアラ
Ｉ・、ヨゴレの量。

以上のテストの結果を表１に示す。実施例１〜３では２
０ｈｒ経過しても、スクリューモータ負荷に変化がなく
、比較例１および２ではプレートアウト、ヨゴレの発生
が多くスクリューモータ負荷が増大し、前者では１５ｈ
ｒで、後者では１゜ｈｒてスクリューモータ負荷が増大
し、運転をス手続補正書昭和６１年１０月２４日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ジルコニアを４０ｗｔ％以上含むセラミックスか
らなるプラスチック成形機用シリンダー。
（２）ジルコニアが部分安定化ジルコニアである特許請
求の範囲第１項記載のプラスチック成形機用シリンダー
。