CN1655913A - 带状成型品和滚珠链用带 - Google Patents

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Abstract

提供一种带状成型品和滚珠链用带。是在热塑性合成树脂带状的纵向端部或其邻近部位内藏有纤维状物而形成的合成树脂带状成型品；以及通过嵌入纤维状物，注塑与纤维状物一样的树脂，形成滚珠链用带，该带包括内藏于合成树脂带状成型品的纵向端部或其邻近部位的纤维状物、等间隔直线状设置的滚珠嵌入孔以及设在孔周围用于保持滚珠的突起。

Description

带状成型品和滚珠链用带
技术领域
本发明涉及带状成型品和用于滚珠链(ball chain)的带，该滚珠链用带用于利用多个滚珠或者滚轴等转动体(以下代表性地记为“滚珠”)的转动在轨道上作直线运动的导向装置。
背景技术
一直以来，虽然存在各种各样的热塑性树脂带状成型品，但是几乎没有适用于在带状的平面部分设置多个孔位以将其他物体保持在这些孔位中的带的成型中使用的带状成型品的提案。作为在带状的平面部分设置多个孔位以将其他物体保持在这些孔位中的带，有例如使直线运动导向装置中的滚珠在轨道上保持自由转动的环形带。例如日本特开平5-52217号公报中记载的那样，这种带由以预定间隔排成一列的多个介于各滚珠间的滚珠保持部和连接各滚珠保持部之间的可挠性连接部材构成。
制造这种滚珠链用带有下述方法：在挤塑而成的带状成型品上设置预定的滚珠保持孔的制造方法；不经由带状成型品而直接注塑的方法。前者的一个例子是，如日本特开2001-74048公报中记载的那样，先挤塑成平带状的长卷带状成型品(带部材)，将该带部材切断成预定长度，挖一列游嵌滚珠的保持孔，在此保持孔内用滚珠作为芯子，在相互邻接的保持孔间注塑用于保持滚珠的间隔部。在这样将合成树脂挤塑成带状成型品(带部材)后，设置滚珠保持孔，使滚珠保持自由转动的情况下，难以获得将其作为环形带滑动使用时所需的充分强度。另外，注塑形成的间隔部与带部材的连接不充分，会发生间隔部的脱落。为此，在日本特开2001-74048号公报中公开了下述方法：为确保带部材的拉伸强度、弯曲强度，还使用2台挤塑机将作为补强材的树脂和包覆补强材形成带状部分的树脂从共通的模头挤出的方法；或者在与平带状带的纵向平行的两端部内藏玻璃纤维或碳纤维、陶瓷纤维等补强材的挤塑法。但是，即使通过共挤出上述两种树脂形成补强材部分，也不能得到足够的拉伸强度，若为增加强度而增大其拉伸倍率，则热收缩率会变大，因此不适宜例如直线运动导向装置中使滚珠保持转动自由的环状带的使用。而且，玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维等是由与形成带的材料不同的材质形成的纤维，与形成带的材料不能充分牢固地结合，使用过程中因种种负荷而容易在两者间产生间隙，一旦产生间隙，其强度可能会迅速下降，在耐久性方面存在问题。
此外，作为制造滚珠链用带的其他方法，例如有日本特开平11-247856号公报中记载的方法：在进行合成树脂注塑的模具中，以预定间隔突起配置滚珠模型，该滚珠模型的直径大于滚珠链中所使用的滚珠的直径，通过向所述模具内注射合成树脂，形成排列了滚珠模型的连结体带，将连结体从模具中取出后，在成型体的滚珠模型部分压入预定的滚珠，使滚珠保持可转动。这种方法难以实现充分的尺寸精度，即使得到了充分的精度，模具的制造成本也非常高，而且从模具取出制品将非常困难，会在孔周围部分产生毛刺等等，次品发生率非常高，因而不优选。
其他的方法例如有日本特开平5-196037号公报中公开的方法，该方法使多个介于各滚珠间的滚珠片与连接各滚珠片且具备可装入滚珠的孔的连结带通过注塑一体成型。注塑中，从各浇口注射的树脂在浇口间的中间部分接合。该树脂的接合又称为熔接，这部分强度容易下降。
如上所述，未能提供适用于在带状的平面部分设置多个孔位以保持其他物体的带的成型中的带状成型品。而且，采用上述方法制造带部材很烦杂，且很难得到所需的强度。
发明内容
本发明者们以得到拉伸强度变大的成型品为课题进行研究，得到了适用于在带状的平面部分设置多个孔位以将其他物体保持在其中的带的成型中的拉伸强度变大的带状成型品、以及使滚珠排成一列自由转动的拉伸强度变大的滚珠链用带，从而完成了本发明。
本发明的课题在于提供适用于在带状的平面部分设置多个孔位的带或者使其他物体保持在该孔位中的带的成型中的带状成型品，以及滚珠保持力优异且具有耐久性的滚珠链用带。
本发明涉及热塑性树脂带状成型品，该制品中在与纵向平行的两端部或其邻近部分内藏有预先拉伸过的热塑性树脂的纤维状物(以下称为拉伸纤维状物)。优选这样的合成树脂带状成形物，其特征在于拉伸纤维状物由可与构成该带状成型品的纤维状物以外的树脂进行模塑的、粘结性良好的合成树脂形成，纵向拉伸强度为250MPa以上且热收缩率为1％以下，优选纵向拉伸强度为300MPa以上且热收缩率为0.5％以下。
本发明还涉及滚珠链用带，该滚珠链用带是通过嵌入拉伸纤维状物，然后注塑与该拉伸纤维状物具有良好粘结性的热塑性树脂而形成的合成树脂带状成型品，由内藏于与纵向平行的两端部或其邻近部分的拉伸纤维状物、等间隔直线状设置的滚珠嵌入孔以及在该孔两侧的滚珠保持用部材(即使不保持，只要能使相邻滚珠彼此之间不直接接触也可以)构成。本发明的滚珠链用带，其中拉伸纤维状物由可与构成该带的纤维状物以外的树脂进行模塑的、粘结性良好的合成树脂形成，拉伸强度为100MPa以上，滚珠嵌入孔中嵌入滚珠后的滚珠保持力为30MPa以上，热收缩率为1％以下，优选拉伸强度为150MPa以上，滚珠嵌入孔中嵌入滚珠后的滚珠保持力为45MPa以上，且热收缩率为0.5％以下。这种情况下，只要拉伸纤维状物在嵌入孔外侧的部分即可。
附图简述
图1是表示本发明的带状成型品的斜视图。
图2表示本发明的滚珠链用带，(a)是平面图，(b)是纵向侧面图，(c)是横向侧面图。
图3表示在本发明的带状成型品的成型模具内设置了拉伸纤维状物后的状态图，(a)是纵向剖视图，(b)是横向剖视图。
图4表示用作比较的不含拉伸纤维状物的带状成型品的斜视图。
图5表示用作比较的含有共挤塑芯的复合带状成型品。
图6表示在本发明的带状成型品上形成了滚珠嵌入孔后的图。
图7表示在用于成型本发明滚珠链用带的模具内设置了拉伸纤维状物和滚珠后的图。
图8表示用作比较的滚珠链用带(无拉伸纤维状物)，(a)是平面图，(b)是侧面图。
图9表示用作比较的滚珠链用带(含有芯的复合带)，(a)是平面图，(b)是纵向侧面图，(c)是横向侧面图。
图10是在用作比较的不含拉伸纤维状物的带状成型品上形成了滚珠嵌入孔后的图。
图11是在用于成型本发明滚轴型滚珠链用带的模具设置了滚轴后的图。
图12是本发明的滚轴型滚珠链用带的图，(a)是平面图，(b)是纵向侧面图，(c)是横向侧面图。
图13是表示装入了本发明滚珠链后的直线运动导向装置的斜视图。
图14是表示装入了本发明滚轴型滚珠链后的直线运动导向装置的斜视图。
图15是表示装入了本发明滚珠链后的滚珠螺杆的剖视图
此外，各符号如下所述与各构成部材等相对应。
1：拉伸纤维状物
2：带状部
3：用于保持滚珠的孔
4：用于保持滚珠的部材
5：用于成型的滚珠
6：芯
7：嵌入滚珠后状态
8：模具
9：用于保持滚轴的孔
10：用于保持滚轴的部材
11：直线运动导向装置
12：运动轨道
13：移动块本体
14：滚珠链
15：直线运动导向装置
16：运动轨道
17：移动块本体
18：滚轴型滚珠链
19：滚珠螺杆
20：螺杆轴
21：螺帽部材
22：返回管
23：滚珠链(滚珠带和滚珠)
实施发明的最佳方式
第1发明的带状成型物是由拉伸纤维状物1和嵌入树脂2形成的如图1所示的成型品，预先将拉伸纤维状物1设置在模具内，使其内藏于与成型品纵向平行的两端部或其邻近部位，通过注塑可与拉伸纤维状物1成型的粘结性良好的树脂，形成与拉伸纤维状物1成为一体的带状部(注塑树脂部分)2，得到纵向拉伸强度为250MPa以上且热收缩率为1％以下，优选纵向拉伸强度为300MPa以上且热收缩率为0.5％以下的树脂带状成型品。热收缩率是在40℃(干热)无张力状态下放置24小时后测定的。
另一方面，第2发明的滚珠链用带，如图2((a)：平面图，(b)：纵向侧面图，(c)：横向侧面图)所示，由存在于与带状成型品纵向平行的两端部或其邻近部位的拉伸纤维状物1、存在于带状部(注塑树脂)2的中央部分等间隔设置的多个滚珠嵌入孔3、存在于嵌入孔和嵌入孔之间的用于保持滚珠的部材4构成。这种情况下，只要拉伸纤维状物在嵌入孔外侧的部分即可。此外，图2中，虚线7表示嵌入滚珠后的状态。
上述本发明的滚珠链用带可以用以下方法制造。即，在如上所述制造的含有拉伸纤维状物的带状成型品(图1)上，如图6所示，等间隔地开孔设置比被保持滚珠(或者滚轴)稍大直径的孔3，在这些孔3中嵌入成型用滚珠，在该孔的周围将滚珠保持用部材4注塑成突起状。或者，不经由带状成型品而在模具8中，如图7所示，配置比被保持滚珠直径稍大的成型用滚珠5和拉伸纤维状物1，通过注塑预定的树脂，使带状部2和保持部分4一体成型。这样通过在与纵向平行的两端部或其邻近部位内藏拉伸纤维状物，得到固定了滚珠中央部的成型品，将成型用滚珠取出，可得到滚珠链用带。使用这种带制造滚珠链，通过将预定被保持的滚珠嵌入各孔内，可得到保持滚珠自由转动的滚珠链。
这里，预先拉伸过的热塑性树脂的纤维状物是指将未拉伸纤维状物纺丝后，通过拉伸未拉伸纤维状物，使分子链取向后的纤维状物。对拉伸的方法并不特别限定，只要能够提高纤维状物的定向即可。例如，从未拉伸开始连续地进行拉伸工艺的方法也行；在制得未拉伸纤维状物后，利用其它工艺进行拉伸的方法也行。拉伸可以是一级拉伸，也可以是二级以上的多级拉伸，还可以经过热处理等工艺。拉伸介质可以是气体、液体或热板，并无特别限定。另外，可以采用对从喷丝头喷出的树脂利用气流进行直接纺丝拉伸的方法。作为事先拉伸过的热塑性树脂的纤维状物，可以是在通常的拉伸条件下拉伸得到的拉伸强度为300MPa以上，优选450-1000MPa的拉伸纤维，单丝、复丝都行。而且，可以是复合构造纤维(例如皮芯构造)、混纤丝、加捻丝、异型纤维等都可以，只要具有与注塑树脂以充分强度保持粘合状态的构造即可，并只不限于这些产品。作为事先拉伸过的热塑性树脂的拉伸纤维状物，优选使用与注塑树脂相同材质的单丝(包括皮芯型复合丝)。
可成型的粘结性良好的树脂不只包括完全相同的物质，还包括树脂的主要成分相同或是同一系统，或者拉伸纤维状物的表层经过化学和物理处理，实际使用中具有不易剥离的粘结性的产品。此外，作为注塑中使用的树脂，只要是可注塑的树脂即可，对其没有特别限定，可以使用各种弹性体(例如聚酯类、尼龙类、聚烯烃类、丙烯酸酯类、含氟树脂类)或者各种合成树脂(例如聚酯类、尼龙类、聚烯烃类、丙烯酸酯类、含氟树脂类)等。
作为拉伸纤维状物与注塑树脂的具体组合，除由同一树脂组成的情况外，还能列举很多，例如PVDF/PMMA皮芯型复合丝和丙烯酸酯类弹性体、聚酯类弹性体、PBT类弹性体等，PVDF和PMMA的混合纤维和上述弹性体，含浸PMMA的UHMWPE纤维编带和PMMA等。
此外，在由拉伸纤维状物和可与之成型的粘结性良好的树脂通过注塑得到的带状成型品中，最好拉伸纤维状物在与纵向垂直的截面上所占的比率为10-70％，优选20-60％。此比率可随带状成型品的大小、所需强度等而变化。
本发明的带状成型品中，纤维状物以外的成型部分的取向比纤维状物低，且为使带状成型品的热收缩率优选为1％以下，进一步优选为0.5％以下的程度。
本发明的带状成型品，与其纵向垂直的截面的形状并不限于四边形，可以是三角形、多角形或者其中一边或多条边为曲线，还包括椭圆形或者椭圆形2分后的形状等。
另外，本发明的带状成型品的上述截面上最大厚度与宽度的比是1∶50～1∶1，优选1∶20～1∶1，进一步优选1∶15～1∶2的范围。特别优选上述截面的最大厚度与宽度之比为1∶15～1∶2的形成长方形的成型品。
在本发明的带状成型品中嵌入滚珠后形成的滚珠链，可优选用作具备滚珠等无限循环路径的直线运动导向装置以及例如日本特开平11-37246号公报中记载的滚珠螺杆装置的滚珠连接体。
实施例
以下列举实施例和比较例进一步详细说明本发明。
并且，以下实施例、比较例中的热收缩率、拉伸强度、伸长率的测定条件如下。
[测定方法和测定条件]
①热收缩率：
以温度：40℃(干热)，时间：24小时测定
②拉伸强度和伸长测定方法：
在温度23℃的环境下，使用UCT＝100型坦锡伦(ORIENTEC社制)，以50mm/分钟的拉伸速度测定长度50mm的试验片。
③滚珠链用带的滚珠保持部分强度
在滚珠链用带的一端开始第三个孔中放入滚珠，将滚珠夹住，与拉伸强度一样测定。
滚珠链用带在带上开设有圆孔，各部位的截面积不同，破断会在截面积最小的部分发生。滚珠保持部分强度用最小截面积计算。
此外，各实施例及各比较例中制造的制品的物理性能汇总于表1和表2中。
实施例1
将MFR10的聚酯弹性体用50mmφ的挤出机在树脂温度240℃下纺丝，得到未拉伸丝。将此未拉伸丝在150℃的热风槽中拉伸5.8倍，接着在180℃的热风槽中松驰10％，得到200μm的拉伸丝。此拉伸丝的拉伸强度是470MPa，伸长率为86％。
然后，将此拉伸丝如图3所示设置于注塑模具内，将与拉伸丝一样的树脂在280℃下装入模具内，得到宽度0.65mm、厚度0.24mm的如图1所示的带状成型品。在垂直于纵向的截面上，拉伸丝所占的比率为40％。此成型品，物理性能如表1所示，拉伸强度高、热收缩率小、尺寸稳定性好。粘结性好、不会发生拉伸丝的剥离。
比较例1
比较例1-①
使用与实施例1相同的树脂，除了不设置拉伸丝外，与实施例一样操作，得到宽度0.65mm、厚度0.24mm的如图4所示的带状成型品。此产品的拉伸强度为61MPa，与实施例1的成型品相比非常小。
比较例1-②
将MFR10的聚酯弹性体用50mmφ的挤出机在树脂温度240℃下纺丝，得到200μm的未拉伸丝。接下来，与实施例1一样，将此未拉伸丝如图3所示设置于注塑模具内，将与拉伸丝一样的树脂装入模具内，得到宽度0.65mm、厚度0.24mm的如图1所示的带状成型品。此产品的拉伸强度为65MPa，与实施例1的成型品相比非常小。
从这些比较例，可以理解在实施例1中内藏拉伸纤维状物的作用。
比较例2
通过挤塑制造与实施例1的成型品不同的、不含拉伸纤维状物的带状成型品。
2-①代替实施例1的注塑，用50mmφ的挤出机得到如图4所示的带状成型品。
2-②与上述2-①一样挤出带状成型品，接着在150℃的热风槽中拉伸5.8倍，然后在180℃的热风槽中松驰10％，得到如图4所示的带状成型品。
2-③与上述2-①一样挤出带状成型品，接着在180℃的热风槽中拉伸6.25倍，然后在220℃的热风槽中松驰30％，得到如图4所示的带状成型品。
2-④除将拉伸倍率改为6.9倍之外，与2-②一样得到如图4所示的带状成型品。
这些2-①～2-④中通过不含拉伸丝挤塑制备的带状成型品，其拉伸强度非常小。虽然挤出成型品进一步经过拉伸工程后拉伸强度会增大，但是拉伸倍率变大，成型品的热收缩率也会变大，因而不优选。而且无论哪一种情况，与实施例1的成型品相比，都不能够得到充分的强度。
实施例2
将以MFR10的聚酯弹性体为芯、MFR17的聚酯弹性体为皮的皮芯型复合丝(芯/皮比率＝80/20％容量)在树脂温度240℃下纺丝，得到未拉伸丝。将此未拉伸丝在150℃的热风槽中拉伸5.8倍，接着在180℃的热风槽中松驰10％，得到200μm的拉伸丝。此拉伸丝的拉伸强度是437MPa、伸长率为71％。用此拉伸丝和MFR10的聚酯弹性体与实施例1一样操作，得到如图1所示的宽度0.65mm、厚度0.24mm的带状成型品。在垂直于纵向的截面上，拉伸丝所占的比率为40％。此成型品也显示出与实施例1得到的成型品一样的优良物理性能。
比较例3
通过共挤塑制造含有相当于实施例2中拉伸丝的芯6部的带状成型品(图5)。
3-①代替实施例2的注塑，与MFR17的聚酯弹性体共挤出，使MFR10的聚酯弹性体在成型带的两端部形成直径0.2mm的芯，制造如图5所示的含有芯6的带状成型品(宽度0.65mm、厚度0.24mm，芯直径0.2mm)。
3-②将与3-①一样共挤塑而成的含有芯的带状成型品，紧接着在150℃的热风槽中拉伸5.8倍后，再在180℃的热风槽中松驰10％，制造如图5所示的含有芯的拉伸带状成型品(宽度0.65mm、厚度0.24mm，芯直径0.2mm)。
3-③将与3-②一样挤塑而成的含有芯的带状成型品，紧接着在180℃的热风槽中拉伸6.25倍后，再在220℃的热风槽中松驰30％，制造如图5所示的含有芯的拉伸带状成型品(宽度0.65mm、厚度0.24mm，芯直径0.2mm)。
3-④除将拉伸倍率改为6.7倍之外，与3-②一样共挤塑，制造如图5所示的含有芯的带状成型品(宽度0.65mm、厚度0.24mm，芯直径0.2mm)。
这些3-①～3-④，得到通过挤塑使形成芯的树脂内藏于两端部的带状成型品后，拉伸过的含有芯的拉伸带状成型品与使用拉伸丝注塑的情况相比，得不到充分的强度，若为提高强度而进一步提高拉伸倍率，则热收缩率会变大，可见到丝与带部分容易剥离的不合格情况。
实施例3
将相对粘度3.5的6/66共聚尼龙树脂用50mmφ的挤出机在树脂温度230℃下纺丝，得到未拉伸丝。将此未拉伸丝在85℃的温水浴中一级拉伸3.6倍，接着在185℃的热风槽中二级拉伸1.5倍，再在165℃的热风槽中松驰15％，得到200μm的拉伸丝。此拉伸丝的拉伸强度为815MPa，伸长率为45％。接下来，与实施例1一样，将此拉伸丝如图3所示设置于注塑模具内，将与拉伸丝一样的树脂装入模具内，在240℃注塑得到如图1所示的带状成型品。在垂直于纵向的截面上，拉伸丝所占的比率为40％。此成型品显示出拉伸强度大至581MPa、热收缩率小至0.3％的优良物理性能。
实施例4
将ηinh＝1.0的聚偏二氟乙烯树脂(吴羽化学工业社制KF#1000)用50mmφ的挤出机在树脂温度260℃纺丝，得到未拉伸丝。将此未拉伸丝在165℃的甘油浴中一级拉伸5.6倍，接着在170℃的甘油浴中二级拉伸1.15倍，再在160℃的甘油浴中松驰10％，得到200μm的拉伸丝。此拉伸丝的拉伸强度为752MPa，伸长率为35％。接下来，与实施例1一样，将此拉伸丝设置于注塑模具内，将与实施例1一样的树脂在240℃注塑，得到如图1所示的带状成型品。在垂直于纵向截面上，拉伸丝所占的比率为40％。此成型品也显示出与实施例3得到的成型品一样的优良物理性能。
实施例5
使用与实施例3一样的6/66共聚尼龙树脂，将二级拉伸倍率改为1.4倍，除此之外与实施例3一样得到200μm的拉伸丝。此拉伸丝的拉伸强度为761MPa。接下来，与实施例1一样，将此拉伸丝设置于注塑模具内，将与实施例4一样的树脂在240℃注塑，得到如图1所示的带状成型品。在垂直于纵向的截面上，拉伸丝所占的比率为40％。此成型品也显示出优良的物理性能。
尽管实施例4和实施例5都显示出优良的物理性能，在这两个实施例中拉伸丝的强度几乎相同，但是实施例4的带状成型品的物理性能更优良。这是因为拉伸丝的树脂与注塑树脂的粘结性不同。如果拉伸丝与注塑树脂的粘结性良好，则拉伸丝在带状成型品中表现出来的物理性能会更好。
实施例6
使用聚酯树脂(IV＝1.0)，通过50mmφ的挤出机在树脂温度275℃纺丝，得到未拉伸丝。将此未拉伸丝拉伸5.5倍，接着进行10％松驰热处理，得到200μm的拉伸丝。此拉伸丝的拉伸强度是653MPa，伸长率为38％。接下来，使用实施例1中用过的树脂，与实施例1一样将此拉伸丝设置于注塑模具内，将与实施例1一样的树脂在280℃注塑，得到如图1所示的带状成型品。在垂直于纵向的截面上，拉伸丝所占的比率为40％。此成型品也显示出与实施例3得到的成型品一样的优良物理性能。
比较例4
装入与拉伸丝不同的树脂，制造含有拉伸丝的带状制品。
4-①将实施例6中用过的聚酯树脂与MFR10的聚酯弹性体共挤出，使聚酯弹性体在成型带的两端部形成芯，得到含有芯的未拉伸带。之后，与实施例6一样进行拉伸及松驰热处理，制造如图5所示的含有芯的拉伸带状成型品(宽度0.65mm、厚度0.24mm，芯直径0.2mm)。物理性能如表1所示，尽管表现出充分的强度，但热收缩大，欠缺尺寸稳定性。
4-②使用与实施例4一样得到的聚偏二氟乙烯树脂的拉伸丝和实施例1使用过的MFR10的聚酯弹性体，与实施例1一样成型带状的成型品，聚偏二氟乙烯树脂的拉伸丝在嵌入成型时熔融。
表1
成型方法              拉伸丝               带部   成型品拉伸强度     成型品热收缩率
拉伸丝材料  强度 含有芯 成型品材料
 [MPa]   [MPa]     [％]
实施例1 拉伸丝嵌入注塑 聚酯弹性体MFR10  470 聚酯弹性体MFR10   338     0.3
比较例1-① 注塑 聚酯弹性体MFR10   61     0.1
比较例1-② 未拉伸丝嵌入注塑 聚酯弹性体MFR10  72 聚酯弹性体MFR10   65     0.1
比较例2-① 带挤塑 聚酯弹性体MFR10   70     0.1
比较例2-② 带挤塑-拉伸 聚酯弹性体MFR10   235     2.5
比较例2-③ 带挤塑-拉伸 聚酯弹性体MFR10   198     0.3
比较例2-④ 带挤塑-拉伸 聚酯弹性体MFR10   293     3.3
实施例2 拉伸丝嵌入注塑 芯 聚酯弹性体MFR10皮 聚酯弹性体MFR17  437 聚酯弹性体MFR10   320     0.3
比较例3-① 含有芯的带挤塑 ○ 芯 聚酯弹性体MFR10皮 聚酯弹性体MFR17   71     0.1
比较例3-② 含有芯的带挤塑-拉伸 ○ 芯 聚酯弹性体MFR10皮 聚酯弹性体MFR17   198     2.3
比较例3-③ 含有芯的带挤塑-拉伸 ○ 芯 聚酯弹性体MFR10皮 聚酯弹性体MFR17   179     0.3
比较例3-④ 含有芯的带挤塑-拉伸 ○ 芯 聚酯弹性体MFR10皮 聚酯弹性体MFR17   250     3.1
实施例3 拉伸丝嵌入注塑 6/66共聚Ny  815 6/66共聚Ny   581     0.3
实施例4 拉伸丝嵌入注塑 聚偏二氟乙烯 752 聚偏二氟乙烯   522     0.3
实施例5 拉伸丝嵌入注塑 6/66共聚Ny 761 聚偏二氟乙烯   419     0.3
实施例6 拉伸丝嵌入注塑 聚酯 653 聚酯弹性体MFR10   455     0.3
比较例4-① 含有芯的带挤塑-拉伸 ○ 芯 聚酯皮 聚酯弹性体MFR10   365     3
比较例4-② 拉伸丝嵌入注塑 聚偏二氟乙烯 752 聚酯弹性体MFR10   纤维熔融
接下来，列举制造滚珠链用带的例子。
实施例7
如图7所示，在模具内将滚珠等间隔固定，将实施例1中制造的拉伸丝配置在与成型品纵向平行的两端部的内藏位置，将与拉伸丝一样的树脂(MFR10的聚酯弹性体)装入模具内，得到宽度2.24mm、厚度0.24mm、孔直径1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.73mm的如图2所示的滚珠链用带。在垂直于纵向的截面上，拉伸丝所占的比率在保持滚珠的部分(间隔部)为5％、在孔的直径部分为43％。此滚珠链用带的物理性能如表2所示，其拉伸强度高，滚珠保持部分的强度也高，热收缩率小，尺寸稳定性良好。丝也没有剥离，粘结性良好。
比较例5
与实施例7不同之处在于不采用拉伸丝，除此之外与实施例7一样操作，通过注塑得到如图8所示的滚珠链用带(宽度2.24mm、厚度0.24mm、孔径1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.73mm)。图8中，虚线7表示嵌入滚珠后的状态。
实施例8
在与实施例1一样制造的宽度2.24mm、厚度0.24mm的带上，如图10一样加工开孔(孔径1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.73mm)。之后将此开孔的带状成型品设置于模具内，在其孔中嵌入成型用滚珠，将MFR10的聚酯弹性体进行嵌入成型，得到如图2所示的滚珠链用带。
比较例6
在挤塑后拉伸倍率不同的带状成型品上，与实施例8一样加工开孔并进行嵌入成型，制造滚珠链用带。
6-①使用与实施例7一样的树脂(MFR10的聚酯弹性体)，通过50 mmφ的挤塑机挤出成宽度2.24mm、厚度0.24mm的如图4所示的带状成型品后，如图6那样加工开孔(孔径1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.73mm)。之后将此开孔的带状成型品设置于模具内，在其孔中嵌入成型用滚珠，进行嵌入成型，得到如图8所示的滚珠链用带。
6-②使用与实施例7一样的树脂，与6-①一样挤出带状成型品后，在150℃的热风槽中拉伸5.8倍，再在180℃的热风槽中进行10％松驰，得到拉伸带。使用此带与6-①一样进行开孔和嵌入成型，得到如图8所示的滚珠链用带。
6-③除将拉伸倍率改为6.9倍之外，与6-②一样得到滚珠链用带。
6-④使用与实施例7一样的树脂，与6-①一样挤出带状成型品后，在180℃的热风槽拉伸6.25倍，再在220℃的热风槽中进行30％松驰，得到拉伸带。之后，与6-①一样进行开孔和嵌入成型，得到如图8所示的滚珠链用带。
6-①～6-④中，在嵌入成型时，产生了间隔部树脂充填不足、开孔部分混入树脂的“毛边”等模塑缺陷。
实施例9
使用实施例2制得的皮芯型复合丝，与实施例7一样通过嵌入成型制造如图2所示的滚珠链用带。
比较例7
以MFR10的聚酯弹性体为芯6，通过与MFR17的聚酯弹性体共挤出，形成含有芯的复合带，使用该带制造如图9所示的滚珠链用带。此外，图9中，虚线7表示嵌入滚珠后的状态。
7-①以MFR10的聚酯弹性体为芯，通过与MFR17的聚酯弹性体共挤出，得到含有芯6的复合带。使用此带与比较例6一样进行开孔和嵌入成型，得到如图9所示的滚珠链用带。
7-②以MFR10的聚酯弹性体为芯，通过与MFR17的聚酯弹性体共挤出，得到含有芯的复合带，接着再在150℃的热风槽中拉伸5.8倍，然后再在180℃的热风槽中进行10％松驰，得到拉伸带。使用此带与比较例6一样进行开孔和嵌入成型，得到如图9所示的滚珠链用带。
7-③将上述7-②中的拉伸倍率改为6.7倍，除此之外与7-②一样操作，得到如图9所示的滚珠链用带。
7-④以MFR10的聚酯弹性体为芯，通过与MFR17的聚酯弹性体共挤出，得到含有芯的复合带，接着再在180℃的热风槽中拉伸6.25倍，然后在220℃的热风槽中进行30％松驰，得到拉伸带。使用此带与比较例6一样进行开孔和嵌入成型，得到如图9所示的滚珠链用带。
7-①～7-④的无论哪一种情况，都因成型困难而产生很多模塑次品，并且正常得到的成型品也因拉伸强度、保持部强度都小而不耐用。
实施例10
将实施例3得到的尼龙拉伸丝，与实施例7一样如图7那样设置于注塑模具内，将与拉伸丝一样的树脂装入模具内，得到宽度2.24mm、厚度0.24mm、孔径1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.73mm的如图2所示的滚珠链用带。
实施例11
将实施例4得到的聚偏二氟乙烯树脂的拉伸丝，与实施例7一样如图7那样设置于注塑模具内，将与拉伸丝一样的树脂装入模具内，得到宽度2.24mm、厚度0.24mm、孔径1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.73mm的如图2所示的滚珠链用带。
实施例12
将实施例5得到的尼龙拉伸丝与实施例7一样如图7那样设置于模具内，将与实施例4一样的树脂在240℃下注塑，得到宽度2.24mm、厚度0.24mm、孔径1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.73mm的如图2所示的滚珠链用带。在垂直于纵向的截面上，拉伸丝所占的比率在保持部位(间隔部)为5％，在孔直径部分为43％。
实施例11和实施例12都得到了优良的物理性能。实施例11的更好，这是因为与实施例4、实施例5的情况一样，实施例11中拉伸丝和注塑树脂的粘结性更好。
比较例8
将实施例4得到的聚偏二氟乙烯树脂的拉伸丝，与实施例7一样如图7那样设置于注塑模具内，将MFR10的聚酯弹性体装入模具内，制造宽度2.24mm、厚度0.24mm、孔径1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.73mm的如图2所示的滚珠链用带，但聚偏二氟乙烯树脂在嵌入成型时发生熔融。
实施例13
将实施例6得到的聚酯的拉伸丝，与实施例7一样如图7那样设置于注塑模具内，将MFR10的聚酯弹性体装入模具内，得到宽度2.24mm、厚度0.24mm、孔径1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.73mm的如图2所示的滚珠链用带。
上述实施例7～13中得到的滚珠链用带，无论哪一种其拉伸强度、保持部位强度都足够大，显示出作为滚珠链用带的优良性能。
比较例9
将卷绕在筒管上的玻璃纤维(复丝9.4μmφ120根束)供给模具内，将实施例7所用的聚酯弹性体用挤出机加热至240℃挤出到模具内，使其包覆玻璃纤维，得到图5的含有芯的复合带状成型品。接着与比较例6一样进行开孔和嵌入成型，得到如图9所示的滚珠链用带。因玻璃纤维与聚酯弹性体的粘结不充分，所以发生了玻璃纤维的剥离、单丝断裂。
比较例10
除用碳纤维(复丝10μmφ80根束)代替比较例9的玻璃纤维外，与比较例9一样得到图9的滚珠链用带。因碳纤维与聚酯弹性体的粘结不充分，所以发生了碳纤维的剥离、单丝断裂。
表2
成型方法         拉伸丝             滚珠保持器       滚珠保持器强度     滚珠保持器     模塑缺陷
拉伸丝材料 强度 挤出带材料  开孔 注塑材料   拉伸强度   保持部分强度     热收缩率
MPa   MPa   MPa     ％
实施例7 拉伸丝嵌入注塑 聚酯弹性体MFR10 470 聚酯弹性体MFR10   213   73     0.3     ◎
比较例5 注塑 聚酯弹性体MFR10   61   53     0.3     ◎
实施例8 拉伸丝嵌入注塑→开孔→间隔部注塑 聚酯弹性体MFR10 470  ○ 聚酯弹性体MFR10   207   38     0.3     ○
比较例6-① 带挤出→开孔→间隔部注塑 聚酯弹性体MFR10  ○ 聚酯弹性体MFR10   70   37     0.1     ×
比较例6-② 带挤出→拉伸→开孔→间隔部注塑 聚酯弹性体MFR10  ○ 聚酯弹性体MFR10   113   35     3.1     ×
比较例6-③ 带挤出→拉伸→开孔→间隔部注塑 聚酯弹性体MFR10  ○ 聚酯弹性体MFR10   195   35     3.8     ×
比较例6-④ 带挤出→拉伸→开孔→间隔部注塑 聚酯弹性体MFR10  ○ 聚酯弹性体MFR10   98   37     0.3     ×
实施列9 拉伸丝嵌入注塑 芯 聚酯弹性体MFR10 437 聚酯弹性体MFR10   208   110     0.3     ◎
皮 聚酯弹性体MFR17
比较例7-① 含有芯的带挤出→开孔→间隔部注塑 芯 聚酯弹性体MFR10皮 聚酯弹性体MFR17 ○ 聚酯弹性体MFR10   68     35     0.2     ×
比较例7-② 含有芯的带挤出→拉伸→开孔→间隔部注塑 芯 聚酯弹性体MFR10皮 聚酯弹性体MFR17 ○ 聚酯弹性体MFR10   100     35     2.8     ×
比较例7-③ 含有芯的带挤出→拉伸→开孔→间隔部注塑 芯 聚酯弹性体MFR10皮 聚酯弹性体MFR17 ○ 聚酯弹性体MFR10   165     34     3.3     ×
比较例7-④ 含有芯的带挤出→拉伸→开孔→间隔部注塑 芯 聚酯弹性体MFR10皮 聚酯弹性体MFR17 ○ 聚酯弹性体MFR10   89     38     0.3     ×
实施例10 拉伸丝嵌入注塑 6/66共聚Ny 815 6/66共聚Ny   464     140     0.2     ◎
实施例11 拉伸丝嵌入注塑 聚偏二氟乙烯 752 聚偏二氟乙烯   383     131     0.3     ◎
实施例12 拉伸丝嵌入注塑 6/66共聚Ny 761 聚偏二氟乙烯   311     86     0.3     ◎
实施例13 拉伸丝嵌入注塑 聚酯 653 聚酯弹性体MFR10   329     130     0.3     ◎
比较例8 聚偏二氟乙烯 752 聚酯弹性体MFR10   纤维熔融
比较例9 含有芯的带挤出→开孔→间隔部注塑 芯 玻璃纤维皮 聚酯弹性体 ○ 聚酯弹性体MFR10 纤维剥离单丝破断
比较例10 含有芯的带挤出→开孔→间隔部注塑 芯 碳纤维皮 聚酯弹性体 ○ 聚酯弹性体MFR10 纤维剥离单丝破断
注)开孔加工  ○：有
模塑缺陷(充填不足、毛边)  ◎：无  ○：少  ×：多
实施例14
如图11所示，在模具内等间隔设置滚轴，将实施例1制造的拉伸丝配置在与成型品纵向平行的两端部的内藏位置，将与拉伸丝一样的树脂(MFR10的聚酯弹性体)装入模具内，得到宽度2.24mm、厚度0.24mm、宽度方向的孔长1.63mmφ、孔与孔的孔距为1.72mm的如图12(a)、(b)、(c)所示的滚轴型滚珠链用带。在垂直于纵向的截面上，拉伸丝所占的比率在保持滚珠的部分(间隔部)为5％，在孔的直径部分为43％。
此滚轴型滚珠链用带的拉伸强度高，保持滚轴的部分的强度也高，热收缩率小、尺寸稳定性好。丝没有剥离，粘结性好。
实施例15
将滚珠嵌入与实施例7一样得到的滚珠链用带，制作滚珠链。使用此带，制作如图13所示由运动轨道12、移动块本体13和滚珠链构成的直线运动导向装置。
实施例16
将滚珠嵌入与实施例14一样得到的滚轴型滚珠链用带，制作滚珠链。使用此带，制作如图14所示由运动轨道16、移动块本体17和滚轴型滚珠链18构成的直线运动导向装置15。
实施例17
将滚珠嵌入与实施例7一样得到的滚珠链用带，制作滚珠链。使用此带，制作如图15所示的滚珠螺杆19。图中，20代表螺纹轴，21代表螺帽部材，22代表返回管、23代表滚珠链。
已经清楚实施例14、15制作的直线运动导向装置及实施例17制作的滚珠螺杆无论哪一个都经得住长时间的使用，证明本发明滚珠链用带、滚珠链是线运动导向装置、滚珠螺杆装置的优质部材。
产业实用性
通过将拉伸纤维状物设置于模具内进行注塑的本发明，可制造由现有挤塑品、仅经由注塑形成的制品不能得到的强度大的带状成型品。
另一方面，通过在这种带上开孔，注塑转动体(例如滚珠、滚轴)保持部分，将强度大的滚珠链用带或者拉伸纤维状物与成型用滚珠设置于模具内注塑得到的滚珠链用带，是通过(共)挤塑而成的滚珠链用带不能得到的强度大的制品。此外，通过将拉伸纤维状物配置在成型品的两端，不仅有助于提高拉伸纤维状物本身的强度，增强接缝部分的强度，而且还显著改善了模塑缺陷。
可将预定的滚珠(或者滚轴)嵌入上述制得的本发明的滚珠链用带，制成滚珠链带。此滚珠链带可用于具有无限循环路径的直线导向装置或者滚珠螺杆等，能够发挥优异的性能。

Claims (7)

1.合成树脂带状成型品，该成型品为热塑性树脂的带状成型品，其特征在于：在与该成型品纵向平行的两端部或其邻近部位，内藏有预先拉伸过的热塑性树脂的纤维状物。
2.权利要求1的合成树脂带状成型品，其中所述预先拉伸过的热塑性树脂的纤维状物由可与构成该带状成型品的纤维状物以外的树脂进行模塑的、粘结性良好的树脂形成。
3.权利要求1或2的合成树脂带状成型品，其纵向拉伸强度为250MPa以上，热收缩率为1％以下。
4.滚珠链用带，该带为合成树脂带状成型品，包含内藏于与该带状成型品纵向平行的两端部或其邻近部位的预先拉伸过的热塑性树脂纤维状物、等间隔直线状设置的滚珠嵌入孔而构成。
5.滚珠链用带，该带为合成树脂带状成型品，包含内藏于与该带状成型品纵向平行的两端部或其邻近部位的预先拉伸过的热塑性树脂纤维状物、等间隔直线状设置的滚珠嵌入孔以及孔周围的突起而构成。
6.权利要求4的滚珠链用带，其中所述预先拉伸过的热塑性树脂的纤维状物由可与构成该带的纤维状物以外的树脂进行模塑的、粘结性良好的树脂形成。
7.权利要求4或5的滚珠链用带，其拉伸强度为100MPa以上，滚珠嵌入孔中嵌入滚珠后的滚珠保持力为30MPa以上，热收缩率为1％以下。
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