JP3468388B2 - 補強された筒状積層体およびその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形法で成形され
る、補強用金属層で補強された熱可塑性樹脂製筒状積層
体、例えばサーモトロピック液晶樹脂製長尺筒状積層体
およびその製造方法に関する。ここでいう長尺とは、具
体的には、長さ（Ｌ）と断面積に相当する径（Ｄ）（以
下、相当径という）の比（Ｌ／Ｄ）が２以上であること
を意味し、また該相当径（Ｄ）とは、断面の形状が円で
ある円筒状物の場合は円の外径であり、断面が三角や四
角といった円以外の形状を持つ筒状物の場合は、成形品
の外側がつくる断面積をＳ、成形品の外側の周長をＡと
すれば、Ｄ＝４Ｓ／Ａで表される。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂製の筒状物、特にロールや
パイプのような長尺の円筒状物は様々な分野で使用され
ている。これらの多くは、押出法により形成されてい
る。そして、近年、コピー機やプリンタ等の事務機のロ
ールやパイプ等の機械部品に対しては軽量化の要求が高
まり、熱可塑性樹脂製で寸法精度の高い筒状物が求めら
れている。

【０００３】特開平６−３１２４３０号公報では射出成
形により熱可塑性樹脂、例えばサーモトロピック液晶樹
脂からなるパイプが提案されている。この方法によれば
周方向および長手方向の肉厚が実質的に均一なパイプが
得られる。しかしながら、特に高温時における剛性など
の耐熱性が必ずしも充分ではない。

【０００４】そのため、補強用金属層を積層することに
より補強された熱可塑性樹脂、例えばサーモトロピック
液晶樹脂からなるパイプが考案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、押出成
形法により積層パイプを成形する場合、樹脂パイプ外表
面に補強用金属層を積層することは困難である。さら
に、射出成形による積層パイプの成形法は未だ知られて
いない。

【０００６】本発明は、これら従来技術の課題を解消
し、肉厚が実質的に均一で剛性も充分な樹脂製パイプ等
の筒状積層体、およびその製造方法を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第１
は、筒状空間を形成するキャビティ内に挿入された補強
用金属パイプの外表面と前記キャビティ壁間で形成され
る空洞内で摺動可能なリングを前記金属パイプに嵌合す
ると共に、前記空洞内に溶融樹脂を射出し、該溶融樹脂
により前記リングを移動させながら成形し、次いで脱型
することを特徴とする内表面に補強用金属層が積層され
てなる熱可塑性樹脂製筒状積層体の製造方法に関する。

【０００８】本発明の第２は、筒状空間を形成するキャ
ビティ内に着脱可能に挿入された、棒状体を内部に嵌合
した金属パイプの外表面と前記キャビティ壁間で形成さ
れる空洞内で摺動可能なリングを前記金属パイプに嵌合
すると共に、前記空洞内に溶融樹脂を射出し、該溶融樹
脂により前記リングを移動させながら成形し、次いで脱
型するとともに前記棒状体を抜去することを特徴とする
内表面に補強用金属層が積層されてなる熱可塑性樹脂製
筒状積層体の製造方法に関する。

【０００９】本発明の第３は、成形用金型内に装着され
た金属パイプ外壁と前記金型内表面間に形成された空洞
内および前記金属パイプ内壁とその内部に挿入された棒
状体外表面間に形成される空洞内の両方に同一または異
なる溶融樹脂をそれぞれ射出し、次いで脱型することを
特徴とする熱可塑性樹脂層の中間に補強用金属層を有す
る熱可塑性樹脂製筒状積層体の製造方法に関する。

【００１０】 本発明の第４は、上記本発明の第３におい
て、成形用金型内に装着された金属パイプ外壁と前記金
型内表面間に形成される前記空洞内で摺動可能なリング
を、前記金属パイプに嵌合し、スプルーより導入された
溶融樹脂により該リングを移動させながら成形すること
を特徴とする熱可塑性樹脂層の中間に補強用金属層を有
する熱可塑性樹脂製筒状積層体の製造方法に関する。

【００１１】本発明の第５は、上記本発明の第１〜４の
いずれかにおいて、熱可塑性樹脂がサーモトロピック液
晶樹脂である熱可塑性樹脂製筒状積層体の製造方法に関
する。

【００１２】 また、本発明においては、熱可塑性樹脂層
の内表面、外表面、その中間面の少なくとも一面に補強
用金属層が積層されてなる、射出成形により成形される
熱可塑性樹脂製筒状積層体を形成することも可能であ
る。具体的にはこの熱可塑性樹脂製筒状体は射出成形に
より製造される。

【００１３】 そして、本発明においては、上記熱可塑性
樹脂製筒状積層体をサーモトロピック液晶樹脂で成形し
てもよい。

【００１４】 さらに、本発明においては、筒状空間を形
成するキャビティ内に挿入された補強用金属パイプの外
表面と該キャビティ壁間で形成される空洞内に溶融樹脂
を射出し、次いで脱型して内表面に補強用金属層が積層
されてなる熱可塑性樹脂製筒状積層体を製造してもよ
い。

【００１５】 さらにまた、本発明においては、筒状空間
を形成するキャビティ内に着脱可能に挿入された、棒状
体をその内部に嵌合した金属パイプの外表面と該キャビ
ティ壁間で形成される空洞内に溶融樹脂を射出し、次い
で脱型するとともに該棒状体を抜去するようにして内表
面に補強用金属層が積層されてなる熱可塑性樹脂製筒状
積層体を製造してもよい。そして、本発明においては、
成形用金型内に着脱可能に装着した金属パイプ内壁とそ
の内部に挿入された棒状体外壁間に形成される空洞内に
溶融樹脂を射出し、次いで脱型するようにして外表面に
補強用金属層が積層されてなる熱可塑性樹脂製筒状積層
体を製造してもよい。

【００１６】本発明に使用する合成樹脂は、熱可塑性合
成樹脂であれば特に限定されない。ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン系樹脂、ポ
リスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ナイロン６
やナイロン６６等の脂肪族ポリアミド系樹脂およびポリ
フタルアミド等の芳香族ポリアミド系樹脂、ポリカーボ
ネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチ
レンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリオキ
シメチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポ
リウレタン系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテル
サルホン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、
ポリケトン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド
系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、フッ素系樹脂、サー
モトロピック液晶樹脂等が列挙できる。このうちでも筒
状積層体としての強度および寸法精度を発現するのが容
易であり、長尺な筒状物を形成するためには高い流動性
を有するサーモトロピック液晶樹脂、特にサーモトロピ
ック液晶ポリエステル樹脂が好適である。

【００１７】ここでいうサーモトロピック液晶樹脂は、
溶融時に光学的異方性を示す熱可塑性である溶融可能な
ポリマーである。このように溶融時に光学的異方性を示
すポリマーは、溶融状態でポリマー分子鎖が規則的な平
行配列をとる性質を示す。光学的異方性溶融相の性質
は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法により確認
することができる。

【００１８】例えば、液晶性ポリエステル、液晶性ポリ
エステルイミド等、具体的には（全）芳香族ポリエステ
ル、ポリエステルアミド、ポリエステルカーボネート等
が挙げられる。サーモトロピック液晶ポリエステル樹脂
には分子内にエステル結合を複数個含む限りポリエステ
ルの範疇に含まれる。さらに好ましいポリエステルは、
芳香族ポリエステルである。

【００１９】本発明において用いられるサーモトロピッ
ク液晶ポリエステル樹脂には、一つの高分子鎖の一部が
異方性溶融相を形成するポリマーのセグメントで構成さ
れ、残りの部分が異方性溶融相を形成しないポリマーの
セグメントから構成されるポリマーも含まれる。また、
複数のサーモトロピック液晶ポリマーを複合したものも
含まれる。

【００２０】サーモトロピック液晶ポリエステルを構成
するモノマーの代表例としては、 （ａ）芳香族ジカルボン酸の少なくとも１種、 （ｂ）芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合物の少なくと
も１種、 （ｃ）芳香族ジオール系化合物の少なくとも１種、 （ｄ）（ｄ_１）芳香族ジチオール、（ｄ_２）芳香族チオ
フェノ−ル、（ｄ_３）芳香族チオ−ルカルボン酸化合物
の少なくとも１種、 （ｅ）芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン系化合
物の少なくとも１種、等が挙げられる。

【００２１】これらは単独で構成される場合もあるが、
多くは（ａ）と（ｃ）、（ａ）と（ｄ）、（ａ），
（ｂ）と（ｃ）、（ａ），（ｂ）と（ｅ）、あるいは
（ａ），（ｂ），（ｃ）と（ｅ）等の様に組合せて構成
される。

【００２２】上記（ａ）芳香族ジカルボン酸系化合物と
しては、テレフタル酸、４，４′−ジフェニルジカルボ
ン酸、４，４′−トリフェニルジカルボン酸、２，６−
ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボ
ン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエ
ーテル−４，４′−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン
−４，４′−ジカルボン酸、ジフェノキシブタン−４，
４′−ジカルボン酸、ジフェニルエタン−４，４′−ジ
カルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルエ−テル−３，
３′−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン−３，３′−
ジカルボン酸、ジフェニルエタン−３，３′−ジカルボ
ン酸、１，６−ナフタレンジカルボン酸のごとき芳香族
ジカルボン酸またはクロロテレフタル酸、ジクロロテレ
フタル酸、ブロモテレフタル酸、メチルテレフタル酸、
ジメチルテレフタル酸、エチルテレフタル酸、メトキシ
テレフタル酸、エトキシテレフタル酸等、上記芳香族ジ
カルボン酸のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換
体が挙げられる。

【００２３】（ｂ）芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合
物としては、４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ
安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、６−ヒド
ロキシ−１−ナフトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン
酸または３−メチル−４−ヒドロキシ安息香酸、３，５
−ジメチル−４−ヒドロキシ安息香酸、２，６−ジメチ
ル−４−ヒドロキシ安息香酸、３−メトキシ−４−ヒド
ロキシ安息香酸、３，５−ジメトキシ−４−ヒドロキシ
安息香酸、６−ヒドロキシ−５−メチル−２−ナフトエ
酸、６−ヒドロキシ−５−メトキシ−２−ナフトエ酸、
２−クロロ−４−ヒドロキシ安息香酸、３−クロロ−４
−ヒドロキシ安息香酸、２，３−ジクロロ−４−ヒドロ
キシ安息香酸、３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシ安息
香酸、２，５−ジクロロ−４−ヒドロキシ安息香酸、３
−ブロモ−４−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−
５−クロロ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−７−ク
ロロ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−５，７−ジク
ロロ−２−ナフトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸
のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体が挙げら
れる。

【００２４】（ｃ）芳香族ジオールとしては、４，４′
−ジヒドロキシジフェニル、３，３′−ジヒドロキシジ
フェニル、４，４′−ジヒドロキシトリフェニル、ハイ
ドロキノン、レゾルシン、２，６−ナフタレンジオー
ル、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス
（４−ヒドロキシフェノキシ）エタン、３，３′−ジヒ
ドロキシジフェニルエ−テル、１，６−ナフタレンジオ
−ル、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン等の芳香族
ジオ−ルまたはクロロハイドロキノン、メチルハイドロ
キノン、ｔ−ブチルハイドロキノン、フェニルハイドロ
キノン、メトキシハイドロキノン、フェノキシハイドロ
キノン、４−クロロレゾルシン、４−メチルレゾルシン
等の芳香族ジオ−ルのアルキル、アルコキシまたはハロ
ゲン置換体が挙げられる。

【００２５】（ｄ_１）芳香族ジチオールとしては、ベン
ゼン−１，４−ジチオ−ル、ベンゼン−１，３−ジチオ
−ル、２，６−ナフタレン−ジチオ−ル、２，７−ナフ
タレン−ジチオ−ル等が挙げられる。

【００２６】（ｄ_２）芳香族チオフェノールとしては、
４−メルカプトフエノ−ル、３−メルカプトフェノ−
ル、６−メルカプトフェノ−ル等が挙げられる。

【００２７】（ｄ_３）芳香族チオールカルボン酸として
は、４−メルカプト安息香酸、３−メルカプト安息香
酸、６−メルカプト−２−ナフトエ酸、７−メルカプト
−２−ナフトエ酸等が挙げられる。

【００２８】（ｅ）芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジ
アミン系化合物としては、４−アミノフェノ−ル、Ｎ−
メチル−４−アミノフェノール、１，４−フェニレンジ
アミン、Ｎ−メチル−１，４−フェニレンジアミン、
Ｎ，Ｎ′−ジメチル−１，４−フェニレンジアミン、３
−アミノフェノ−ル、３−メチル−４−アミノフェノ−
ル、２−クロロ−４−アミノフェノ−ル、４−アミノ−
１−ナフト−ル、４−アミノ−４′−ヒドロキシジフェ
ニル、４−アミノ−４′−ヒドロキシジフェニルエ−テ
ル、４−アミノ−４′−ヒドロキシジフェニルメタン、
４−アミノ−４′−ヒドロキシジフェニルスルフィド、
４、４′−ジアミノフェニルスルフィド（チオジアニリ
ン）、４，４′ジアミノジフェニルスルホン、２，５−
ジアミノトルエン、４，４′−エチレンジアニリン、
４，４′−ジアミノジフェノキシエタン、４，４′−ジ
アミノジフェニルメタン（メチレンジアニリン）、４，
４′−ジアミノジフェニルエ−テル（オキシジアニリ
ン）等が挙げられる。

【００２９】本発明で用いるサーモトロピック液晶ポリ
エステルは、上記モノマーから溶融アシドリシス法やス
ラリー重合法等の多様なエステル形成法等により製造す
ることができる。

【００３０】分子量としては、本発明に用いるに好適な
サーモトロピック液晶ポリエステル樹脂のそれは、約２
０００〜２０００００、好ましくは約４０００〜１００
０００である。かかる分子量の測定は、例えば圧縮フィ
ルムについて赤外分光法により末端基を測定して求める
ことができる。また溶液形成を伴う一般的な測定法であ
るＧＰＣによることもできる。

【００３１】これらのモノマーから得られるサーモトロ
ピック液晶ポリマーのうち下記一般式（１）で表わされ
るモノマー単位を必須成分として含む（共）重合体であ
る芳香族ポリエステルが好ましい。該モノマー単位は約
３０モル％以上含むものが好ましい。より好ましくは、
約５０モル％以上含むものである。

【００３２】

【化１】 本発明の特に好ましい芳香族ポリエステルは、ｐ−ヒド
ロキシ安息香酸、フタル酸およびビフェノールの３種の
化合物からそれぞれ誘導される構造の繰返し単位を有す
る下記式（２）で表わされるコポリエステルである。こ
の下記式（２）で表されるコポリエステルのビフェノー
ルから誘導される構造の繰り返し単位は、その一部また
は全部をジヒドロキシベンゼンから誘導される繰り返し
単位で置換されたコポリエステルであることもできる。
ｐ−ヒドロキシ安息香酸およびヒドロキシナフタリンカ
ルボン酸の２種の化合物からそれぞれ誘導される構造の
繰返し単位を有する下記式（３）で表わされるコポリエ
ステルである。

【００３３】

【化２】

【００３４】

【化３】 本発明で用いるサーモトロピック液晶ポリエステル樹脂
は単独でもまた、２種以上を混合して使用することがで
きる。

【００３５】これらの合成樹脂は２種類以上をあるいは
ゴム等の他のポリマーを混合して用いることができる。
この際各成分の相溶性を向上させるため相溶化剤を用い
ることが好ましい。またこれら合成樹脂を化学的に変性
して用いることもできる。

【００３６】上記合成樹脂には目的に応じて種々の添加
物を配合することができる。これには無機、有機充填剤
（ガラス繊維、炭素繊維、タルク、マイカ、炭酸カルシ
ウム、クレー、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、
シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化鉄、フェライト、硫化モリブデン、黒鉛、木
粉、各種ウィスカー、金属粉、ガラス状炭素等）、各種
安定剤（酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、金属不
活性化剤等）、顔料、染料、可塑剤、オイル、滑剤、造
核剤、帯電防止剤、難燃剤等が挙げられる。

【００３７】特に無機充填剤の配合量は樹脂と充填剤の
合計に対して９０重量％以下、好ましくは８０重量％以
下、１重量％以上である。無機充填剤を配合することに
より、サーモトロピック液晶樹脂を用いて成形してなる
本発明の射出成形品は、表面状態が良好で好ましい。そ
のほか、上記の無機充填剤が配合されたものは、剛性、
強度、耐熱性等が向上し寸法精度が良くなるので、本発
明のロール用の素材として好適である。

【００３８】また本発明の筒状積層体は他の部材と接
触、摺動する場合が多いため、材料としてこれに耐える
ような対応を求められることがある。この場合には、少
なくとも他の部材と接触する層の合成樹脂に対しては摺
動性向上材、例えば上記の充填剤のうち特に炭素繊維、
タルク、硫酸カルシウム、硫化モリブデンの摺動性向上
機能を有する充填材等を、また同じく摺動性向上機能を
有する他の合成樹脂、例えばフッ素系の樹脂等を配合し
摺動特性を向上したものを用いることが好ましい。これ
らの配合量は、上記無機充填剤の配合量と同様である。

【００３９】積層すべき金属層の材質は、補強性ある金
属ならば特に限定されず、例えば鉄、鋼、ステンレス、
アルミニウム、亜鉛等の金属または合金が例示される。
これらは、本発明の製造方法においては、パイプ等の筒
状体の形態で使用される。

【００４０】すなわち、筒状空間を形成するキャビティ
ーを有する金型の該キャビティー内に、金属製、例えば
鉄パイプをセットし、この内部に棒状体を挿入する。棒
状体は後述のように成形後は抜き去るものであるから、
特にその材質等は限定されず、脱型が容易で射出圧に耐
性を有するならば、中実棒状体でもパイプ形状であって
もよい。

【００４１】セットする際には該金属パイプと金型内壁
間は樹脂層を形成するように空隙を適宜に開ける。そし
て鉄パイプと金型内壁との間の筒状空隙内に熱可塑性樹
脂を各樹脂に応じた常法により射出することにより射出
成形を行なう。射出成形条件としては、例えば、サーモ
トロピック液晶樹脂、特にサーモトロピック液晶ポリエ
ステル樹脂の場合、例えば樹脂温度２００〜４２０℃、
金型温度６０〜１７０℃、より好ましくは６０〜１３０
℃、射出圧力１００〜３０００Ｋｇ／ｃｍ² 、射出速度
５〜１０００ｍｍ／ｓｅｃの範囲から適宜に選択でき
る。

【００４２】射出成形後、脱型して成形品を取り出し、
棒状体を抜き出すことにより、熱可塑性樹脂層の内表面
に補強用金属層を有する積層パイプが得られる。

【００４３】他の製法としては、金属パイプ内に棒状体
を挿入するとともに、それらの間に樹脂層を形成するた
めの間隙を設けるとともにリングを摺動可能に嵌合す
る。リングの材質は砲金、樹脂等適宜のものから選択さ
れる。該リングは、射出される樹脂の圧力で摺動しなが
ら移動するようにする。そしてこの嵌合体をキャビティ
ー内にセットする。次に、熱可塑性樹脂をパイプ９と棒
状体６との間に溶融射出することにより、この溶融樹脂
により金属製リングを上方へ摺動・移動させながら該樹
脂に応じた常法により射出成形を行なう。

【００４４】射出成形後、脱型して成形品を取り出し、
棒状体を抜き出すことにより、合成樹脂層の外表面に金
属パイプの補強用金属層を積層した積層パイプが得られ
る。なお、金属パイプは固定していても、それが長尺で
あるために射出時の高圧を受けると撓みなどの変形が生
じる恐れがある。しかし、リングの摺動作用により、パ
イプの撓みは少なく、リングの移動により形成される樹
脂層の肉厚差を小さくすることが可能である。

【００４５】また別法としては、金属パイプにリングを
摺動可能に嵌合し、これをキャビティー内に挿入する。
該リングは金型と金属パイプ間の空隙にあって、該空隙
を摺動するようにする。

【００４６】次に、パイプ内空間に、棒状体を所定空隙
を形成するように挿入して固定させる。その後、熱可塑
性樹脂をその樹脂に応じた常法により射出成形する。射
出成形は、パイプと棒状体との間、およびパイプと金型
との間に射出する。これにより、前記リングは溶融樹脂
の射出圧で摺動しながら移動し、パイプと金型間の空隙
が樹脂で充填される。同時にパイプと棒状体との空隙も
充填される。

【００４７】射出成形後、棒状体を引き抜き、金型から
成形品を取り出せば、熱可塑性樹脂層の中間にパイプに
よる補強用金属層が積層された積層パイプが得られる。
なお、前述の製法におけると同様金属パイブは固定して
いても、それが長尺であるために射出時の高圧を受ける
と撓みなどの変形が生じる恐れがある。しかし、リング
の摺動作用により、パイプの撓みは少なく、リングの移
動により形成される樹脂層の肉厚差を小さくすることが
可能である。

【００４８】本発明の長尺筒状積層体の厚み、径、長さ
などの具体的寸法は、制作可能な金型の形状に左右され
長尺筒状物である限り特に限定されないが、サーモトロ
ピック液晶樹脂、特にサーモトロピック液晶ポリエステ
ル樹脂による場合においては、例えば熱可塑性樹脂層厚
みは０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上、１０ｃｍ
以下である。補強用金属層は、補強効果を有するような
材質および厚みである限り特に限定されないが、通常は
０．１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下、好ましくは０．２〜１
０ｍｍの範囲である。

【００４９】筒状積層体としての相当径は５ｍｍ以上、
好ましくは８ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下の範囲であ
り、長さは１０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ以上、１
０ｍ以下の範囲である。

【００５０】以下、本発明の筒状積層体の製造方法につ
いては実施例により説明する。

【００５１】

【実施例】

（実施例１）厚み０．５ｍｍの鉄パイプ７の内部に棒状
体６を挿入し、これを、図２（図２（ａ）は平面図、同
図（ｂ）は断面図である。）に示されるような金型厚み
寸法３５０ｍｍの金型４および５にセットし、そして鉄
パイプ７と金型内壁との間の筒状空隙内にポリブチレン
テレフタレート（クラレ社製、商品名ハウザーＲ１３０
０）８を射出することにより射出成形を行なった。射出
成形は、成形機として東芝機械製ＩＳ−８０射出成形機
（型締めストローク４６０ｍｍ）を用い、成形温度を２
５０℃、射出速度を１００ｍｍ／ｓｅｃ、金型温度を６
０℃として行なった。

【００５２】射出成形後、脱型して成形品を取り出し、
棒状体６を抜き出すことにより、図１に示すようなポリ
ブチレンテレフタレート８層の内表面に補強用金属層７
を有する積層パイプ１を得た。この積層パイプ１は、長
さが１０７ｍｍ、外径が２０ｍｍ、肉厚が２ｍｍ（内側
は厚さ０．５ｍｍの鉄層、外側が厚さ１．５ｍｍのポリ
プチレンテレフタレート層）であった。また積層パイプ
１の樹脂８層における肉厚差は最大で０．２ｍｍであっ
た。

【００５３】（実施例２）図４に示されるように、厚み
０．５ｍｍのアルミニウム製パイプ９内に、棒状体６を
挿入するとともに、それらの間に金属リング１０を摺動
可能に嵌合し、そしてこれらを金型厚み寸法３５０ｍｍ
の金型４および５内にセットした。

【００５４】次に、サーモトロピック液晶ポリエステル
樹脂を溶融し、これにガラス繊維を３０重量％配合しも
のを、パイプ９と棒状体６との間に射出することによ
り、この溶融樹脂１１により金属製リング１０を上方へ
移動させながら射出成形を行なった。リング１０は、外
径が２０ｍｍ、内径が１６ｍｍ、高さが１０ｍｍ、材質
は砲金（銅９０重量％、錫１０重量％の合金）であっ
た。また、用いたサーモトロピック液晶ポリエステル樹
脂は、フタル酸／イソフタル酸／４−ヒドロキシ安息香
酸／４，４−ジヒドロキシジフェニルからそれぞれ誘導
される繰返単位を有するサーモトロピック液晶コポリエ
ステル樹脂であって、それぞれのモル比は、０．７５／
０．２５／３／１であった。これについて、ホットステ
ージを装着した偏光顕微鏡を用いて光学的異方性を観察
したところ３４０℃以上で溶融状態で光学的異方性を示
した。

【００５５】射出成形後、脱型して成形品を取り出し、
棒状体６を抜き出すことにより、図３に示すような、サ
ーモトロピック液晶ポリエステル樹脂１１層の外表面に
アルミニウム製パイプ９の補強用金属層を積層した積層
パイプ１を得た。

【００５６】得られた積層パイプ１は、長さが３００ｍ
ｍ、外径が１６ｍｍ、肉厚が２ｍｍ（内側は１．５ｍｍ
の樹脂層で、外側０．５ｍｍのアルミニウム層）であっ
た。また、積層パイプ１の樹脂層１１の肉厚差は最大で
０．１ｍｍであった。

【００５７】なお、用いた成形機は、東芝機械製ＩＳ−
８０射出成形機（型締めストローク４６０ｍｍ）であ
り、射出成形は、成形温度を３５０℃、射出速度を５０
ｍｍ／ｓｅｃ、金型温度を８０℃として行った。

【００５８】（実施例３）厚み０．５ｍｍのステンレス
製パイプ５１にリング５２を摺動可能に嵌合し、これ
を、図５に示すような金型内に上方より挿入して、部材
５４を閉じ、パイプ５１下端から射出成形用の樹脂がパ
イプ５１内部にも流入するようにパイプ５１の上下を固
定した。リング寸法は外径２０ｍｍ、内径１６ｍｍ、高
さ１０ｍｍ、リング材質は砲金（銅９０重量％、錫１０
重量％の合金）であった。

【００５９】次に、機構５５により、部材５４の穴５６
を介してパイプ５１内に、棒状体５３を挿入し、その下
端を凹部５７上に位置させて固定した。

【００６０】次に、実施例１で用いたサーモトロピック
液晶ポリエステル樹脂を溶融し、これをパイプ５１と棒
状体５３との間、およびパイプ５１と金型との間に射出
することにより、射出される溶融樹脂によりリング５２
を上方へ移動させながら射出成形を行なった。

【００６１】射出成形後、棒状体５３を機構５５により
上方へ引き抜き、金型部分５８を左方へ移動させ、成形
品を下方へ落下させることにより、樹脂層の中間にパイ
プ５１による補強用金属層が積層された積層パイプを得
た。なお、成形品が落下しない場合は、部材５４を左方
へ移動させ、穴５９より押出し用部材を挿入して成形品
を下方へ押し出すようにしてもよい。

【００６２】このようにして得た、積層パイプは、内側
・外側の樹脂層とも厚さが１．５ｍｍであり、中間のス
テンレス層の厚みは０．５ｍｍであった。

【００６３】なお、金属パイプ５１は固定されてはいる
ものの、それが長尺であるために射出時の高圧を受ける
と撓みなどの変形が生じる恐れがあった。しかし、リン
グ５２の作用により、パイプ５１の撓みは少なく、外側
の樹脂層の肉厚差は最大でも０．１ｍｍであった。

【００６４】なお、使用した成形機は実施例２のものと
同様のものであり、成形温度、射出速度、金型温度も実
施例２の場合と同様とした。

【００６５】

【発明の効果】本第１発明によれば、リングを摺動させ
ながら射出成形するようにしたため、射出成形時の高圧
によっても補強用金属パイプの位置ずれなどを少なくす
ることができ、熱可塑性樹脂層においてより寸法精度を
優れたものとすることができ、かつ熱可塑性樹脂製筒状
体の内表面に補強用金属層を積層した筒状積層体を射出
成形により容易に製造することができる。

【００６６】 本第２発明によれば、棒状体が、キャビテ
ィ内部に挿入された補強用金属パイプを固定し、さら
に、金属パイプに嵌合したリングを摺動させながら射出
成形するようにしたため、射出成形時の高圧による補強
用金属パイプの位置ずれを少なくすることができ、熱可
塑性樹脂層においてより寸法精度を優れたものとするこ
とができる。また、熱可塑性樹脂製筒状体の内表面に補
強用金属層を積層した筒状積層体を射出成形により容易
に製造することができる。

【００６７】 本第３発明によれば、熱可塑性樹脂層の中
間に補強用金属層を有する熱可塑性樹脂製筒状積層体、
すなわち熱可塑性樹脂層／補強用金属層／熱可塑性樹脂
層の三層構造を含む筒状積層体を射出成形法により容易
に製造することができる。

【００６８】 本第４発明によれば、補強用金属パイプに
摺動可能で着脱可能に嵌合されたリングを摺動させなが
ら射出成形するようにしたため、射出成形時の高圧によ
っても補強用金属パイプの位置ずれなどを少なくするこ
とができ、熱可塑性樹脂層においてより寸法精度を優れ
た熱可塑性樹脂製筒状積層体を製造することができる。

【００６９】 本第５発明によれば、サーモトロピック液
晶樹脂、好ましくはサーモトロピック液晶ポリエステル
樹脂を用いるようにしたため、成形時における成形流動
性を良好にし、寸法精度を向上させることができるとと
もに、耐熱性も極めて高くすることができ、それ故、こ
れらの樹脂からなる成形品を、一般に高温下に曝される
可能性のある機械部品にさらに好適なものとすることが
できる。

【００７０】 また、本発明においては、長尺で、肉厚が
実質的に均一であり、補強用金属層を積層した筒状体を
提供することができる。このような筒状体は、特に高温
下での剛性に優れ、高温下に使用される機械、例えばＯ
Ａ機器や電気製品等のローラー類、各種のパイプ類等の
多くの構造部品分野で利用するのに好適である。

【００７１】 そして、本発明においては、サーモトロピ
ック液晶樹脂、好ましくはサーモトロピック液晶ポリエ
ステル樹脂を用いれば、成形時の流動性が良好となり、
寸法精度を向上させることができるとともに、耐熱性も
極めて高くすることができ、それ故に、熱可塑性樹脂製
筒状積層体を、一般に高温下に曝される可能性のある機
械部品に対して好適なものとすることができる。

【００７２】さらに、本発明においては、熱可塑性樹脂
製筒状体の内表面に補強用金属層を積層した筒状積層体
を射出成形により容易に製造することができる。

【００７３】 さらにまた、本発明においては、棒状体
が、キャビティ内部に挿入された補強用金属層を固定す
るため、射出成形時の高圧によっても補強用金属パイプ
の位置ずれなどを少なくすることができ、熱可塑性樹脂
層においてより寸法精度が優れたものとすることがで
き、かつ熱可塑性樹脂製筒状体の内表面に補強用金属層
を積層した筒状積層体を射出成形により容易に製造する
ことができる。そして、本発明においては、外表面に補
強用金属層を積層した熱可塑性樹脂製筒状積層体を、容
易に成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係る積層パイプを示
す斜視図である。

【図２】 図１のパイプを射出成形により成形する様子
を示す図である。

【図３】 本発明の第２の実施例に係る積層パイプを示
す斜視図である。

【図４】 図３のパイプを射出成形により成形する様子
を示す図である。

【図５】 本発明の第３の実施例に係る積層パイプを射
出成形により成形する様子を示す断面図である。

【符号の説明】

６，５３：棒状体、４，５：金型、７：鉄パイプ、８，
１１：熱可塑性樹脂、９アルミニウム製パイプ、１０，
５２：金属リング、５１：ステンレス製パイプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−16869（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−135717（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−287806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−156595（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−127968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−8680（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状空間を形成するキャビティ内に挿入
   された補強用金属パイプの外表面と前記キャビティ壁間
   で形成される空洞内で摺動可能なリングを前記金属パイ
   プに嵌合すると共に、前記空洞内に溶融樹脂を射出し、
   該溶融樹脂により前記リングを移動させながら成形し、
   次いで脱型することを特徴とする内表面に補強用金属層
   が積層されてなる熱可塑性樹脂製筒状積層体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 筒状空間を形成するキャビティ内に着脱
   可能に挿入された、棒状体を内部に嵌合した金属パイプ
   の外表面と前記キャビティ壁間で形成される空洞内で摺
   動可能なリングを前記金属パイプに嵌合すると共に、前
   記空洞内に溶融樹脂を射出し、該溶融樹脂により前記リ
   ングを移動させながら成形し、次いで脱型するとともに
   前記棒状体を抜去することを特徴とする内表面に補強用
   金属層が積層されてなる熱可塑性樹脂製筒状積層体の製
   造方法。
3. 【請求項３】 成形用金型内に装着された金属パイプ外
   壁と前記金型内表面間に形成された空洞内および前記金
   属パイプ内壁とその内部に挿入された棒状体外表面間に
   形成される空洞内の両方に同一または異なる溶融樹脂を
   それぞれ射出し、次いで脱型することを特徴とする熱可
   塑性樹脂層の中間に補強用金属層を有する熱可塑性樹脂
   製筒状積層体の製造方法。
4. 【請求項４】 成形用金型内に装着された金属パイプ外
   壁と前記金型内表面間に形成される前記空洞内で摺動可
   能なリングを、前記金属パイプに嵌合し、スプルーより
   導入された溶融樹脂により前記リングを移動させながら
   成形することを特徴とする請求項３記載の熱可塑性樹脂
   層の中間に補強用金属層を有する熱可塑性樹脂製筒状積
   層体の製造方法。
5. 【請求項５】 熱可塑性樹脂がサーモトロピック液晶樹
   脂である請求項１〜４のいずれかに記載の熱可塑性樹脂
   製筒状積層体の製造方法。