JPS60201932A - 繊維強化プラスチツクねじ状成形体およびその製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツクねじ状成形体およびその製造方法Info
- Publication number
- JPS60201932A JPS60201932A JP59058786A JP5878684A JPS60201932A JP S60201932 A JPS60201932 A JP S60201932A JP 59058786 A JP59058786 A JP 59058786A JP 5878684 A JP5878684 A JP 5878684A JP S60201932 A JPS60201932 A JP S60201932A
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- Japan
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- glass fibers
- thread
- screw
- molding
- shaped molded
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D1/00—Producing articles with screw-threads
- B29D1/005—Producing articles with screw-threads fibre reinforced
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明はプラスチックねじ状成形体、特に２強化繊維で
高度に補強されたプラスチックねじ状成形体およびその
製造方法に関する。
高度に補強されたプラスチックねじ状成形体およびその
製造方法に関する。
（従来技術）
ねじ状成形体としては従来から金属ボルトが知られてい
る。これはねじ加工としては最も生産速度の速い転造法
により製作される。金属ボルトは。
る。これはねじ加工としては最も生産速度の速い転造法
により製作される。金属ボルトは。
このように高生産性のもとで作られるが１重いうえに錆
びやすいという致命的な欠点を有する。これに対し、軽
くて耐蝕性に優れたプラスチックボルトもすでに実用化
されている。特公昭４Ｂ −９４７７号公報には熱硬化
性の樹脂ではあるがガラスなどの強化繊維を含有する繊
維強化プラスチツクボルトの開示がある。しかし、ここ
に開示されたポル］・の素材は一方向強化材料であり、
多軸応力を受りるボルトとじては強度が充分ではない。
びやすいという致命的な欠点を有する。これに対し、軽
くて耐蝕性に優れたプラスチックボルトもすでに実用化
されている。特公昭４Ｂ −９４７７号公報には熱硬化
性の樹脂ではあるがガラスなどの強化繊維を含有する繊
維強化プラスチツクボルトの開示がある。しかし、ここ
に開示されたポル］・の素材は一方向強化材料であり、
多軸応力を受りるボルトとじては強度が充分ではない。
このボルトは切削加工によりねし山が形成されるので。
強化繊維が切断され、ねじ山にノツチ効果が生じて充分
なねし強度を得ることができない。また。
なねし強度を得ることができない。また。
インジェクション成形によるプラスチックボルトも存在
するが２強度が低くナンドがゆるみやすくて充分な締結
力が得られない欠点があった。
するが２強度が低くナンドがゆるみやすくて充分な締結
力が得られない欠点があった。
（発明の目的）
本発明の目的は、軽量で耐蝕性・耐薬品性・電気絶縁性
をもち、しかも強化繊維により高度に補強され、高締結
力を有し、ゆるみにくいプラスチックねじ状成形体およ
びその製造方法を提供することにある。本発明の他の目
的は、ねじ加工として最も経済的な転造加工により高強
度のプラスチックねし状成形体を製造する方法を提供す
ることにある。
をもち、しかも強化繊維により高度に補強され、高締結
力を有し、ゆるみにくいプラスチックねじ状成形体およ
びその製造方法を提供することにある。本発明の他の目
的は、ねじ加工として最も経済的な転造加工により高強
度のプラスチックねし状成形体を製造する方法を提供す
ることにある。
（発明の構成）
本発明の繊維強化プラスチックねし状成形体は長軸方向
に配向しその端面がねし山側面に露出するガラス短繊維
を含有する熱可塑性樹脂で構成され、そのことにより上
記目的が達成される。さらに本発明の繊維強化プラスチ
ックねし状成形体の製造方法は長軸方向に配向したガラ
ス短繊維を含有する熱可塑性樹脂を成形して円柱状素材
を得る工程、および該円柱状素材を転造加工してねし山
を形成する工程を包含し、そのことにより上記目的が達
成される。
に配向しその端面がねし山側面に露出するガラス短繊維
を含有する熱可塑性樹脂で構成され、そのことにより上
記目的が達成される。さらに本発明の繊維強化プラスチ
ックねし状成形体の製造方法は長軸方向に配向したガラ
ス短繊維を含有する熱可塑性樹脂を成形して円柱状素材
を得る工程、および該円柱状素材を転造加工してねし山
を形成する工程を包含し、そのことにより上記目的が達
成される。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては１例えば、ポ
リプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ
スチレン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンチレフクレート。
リプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ
スチレン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンチレフクレート。
ポリアセタール、ポリアミドイミド、ポリ塩化ビニルな
どがある。これに限定される必要のないことはいうまで
もない。
どがある。これに限定される必要のないことはいうまで
もない。
熱可塑性樹脂に混合されるガラス繊維は、その直径が５
μｍ〜６０μｍ、長さが１龍〜１０龍であり。
μｍ〜６０μｍ、長さが１龍〜１０龍であり。
７昆１東により長さが４０μｍ〜６０μｍとなされる。
ガラス繊維は熱可塑性樹脂１００重量部に対して２０〜
２００重量部、好ましくは２５〜１８０重量部の範囲で
含有される。２０重量部を下まわると得られるポル１−
の強度が不充分であり、かつ、ねじ山側面にガラス繊維
の端面が露出する量が少なくなるため。
２００重量部、好ましくは２５〜１８０重量部の範囲で
含有される。２０重量部を下まわると得られるポル１−
の強度が不充分であり、かつ、ねじ山側面にガラス繊維
の端面が露出する量が少なくなるため。
ねじ山がずベリやすくなる。言いかえれば、ゆるみやす
いねじ状成形体となる。
いねじ状成形体となる。
上記熱可塑性樹脂に９ さらに必要に応じて、充填剤、
ガラス繊維と樹脂との接着性を改善する処理剤、難燃剤
、抗酸化剤などが加えられうる。これか押出成形機など
を用いて混練され２円柱状素材に成形される。このとき
の成形は、ガラス繊維の大部分が円柱状素材の長軸方向
に配向するように行われることが必要である。そのため
には、成形法は押出成形法によることが好ましい。射出
成形によると、一般に、成形型での樹脂の流れ速度が大
きいためガラス繊維の所望の配向が得られにくい。また
、一般に９円柱状素材成形型の断面積より樹脂材ゲート
断面積の方が広いため、ゲート付近でガラス繊維を含む
樹脂の流れに乱れが生し。
ガラス繊維と樹脂との接着性を改善する処理剤、難燃剤
、抗酸化剤などが加えられうる。これか押出成形機など
を用いて混練され２円柱状素材に成形される。このとき
の成形は、ガラス繊維の大部分が円柱状素材の長軸方向
に配向するように行われることが必要である。そのため
には、成形法は押出成形法によることが好ましい。射出
成形によると、一般に、成形型での樹脂の流れ速度が大
きいためガラス繊維の所望の配向が得られにくい。また
、一般に９円柱状素材成形型の断面積より樹脂材ゲート
断面積の方が広いため、ゲート付近でガラス繊維を含む
樹脂の流れに乱れが生し。
そのためガラス繊維がうまく配向しない。本発明の円柱
状素材を射出成形によって得るには、射出成形機のゲー
ト面積を円柱状素材の断面積と等しいか小さくすること
が必要である。このときの注入方向は円柱状素材型の長
軸方向とすることはいうまでもない。
状素材を射出成形によって得るには、射出成形機のゲー
ト面積を円柱状素材の断面積と等しいか小さくすること
が必要である。このときの注入方向は円柱状素材型の長
軸方向とすることはいうまでもない。
成形に際しては、必要に応じて、成形物の一端にボルト
に通常用いられる六角形状などの頭部が一体形成されう
る。押出成形においては、押出機の先端にこの頭部を形
成しうる金型が連結される。
に通常用いられる六角形状などの頭部が一体形成されう
る。押出成形においては、押出機の先端にこの頭部を形
成しうる金型が連結される。
射出成形においては２頭部形状を一体的に備えた円柱状
素材型が使用される。その他に、成形された円柱状素材
を適当な長さに切断し、その一端を再加熱して別に準備
したボルト頭部を圧縮して付加する圧縮成形法を用いる
ことも可能である。円柱状素材の外径は最終的に得られ
るボＪレトのサイズにより決定される。例えば、 ＪＩ
Ｓ ＭＩＯサイズのボルトを得るときには直径約９ｉａ
の円柱状素材があらかじめ準備される。
素材型が使用される。その他に、成形された円柱状素材
を適当な長さに切断し、その一端を再加熱して別に準備
したボルト頭部を圧縮して付加する圧縮成形法を用いる
ことも可能である。円柱状素材の外径は最終的に得られ
るボＪレトのサイズにより決定される。例えば、 ＪＩ
Ｓ ＭＩＯサイズのボルトを得るときには直径約９ｉａ
の円柱状素材があらかじめ準備される。
本発明のねじ状成形体のねし加工に採用される転造法は
、格別である必要はなく、金属ねじのねし歯底形加工に
通常用いられる転造加工機械がそのまま適用されうる。
、格別である必要はなく、金属ねじのねし歯底形加工に
通常用いられる転造加工機械がそのまま適用されうる。
表面にねし山加工を施した一刻の転造ロールを同方向に
回転させこの間に円柱状素材を夾持・押圧しねし加工を
行う２本ロール転造機などがその例である。丸ダイス転
造機。
回転させこの間に円柱状素材を夾持・押圧しねし加工を
行う２本ロール転造機などがその例である。丸ダイス転
造機。
平ダイス転造機なども用いられうる。
円柱状素材を転造機にかけると転造ダイスのねし山によ
りガラス繊維が破断され、形成されたねじ山の表面から
ガラス繊維の端面が露出する。ねじ底部にはガラス繊維
が押圧されて密集した状態となる。そのため、ねじ山の
底部においては、となりあうねし山同士がガラス繊維に
より接続されることになる。このように、ガラス繊維の
端面がねし両表面から露出し、しかもガラス繊維がねじ
山底部に密集して相となりあうねし山同士を接続するた
め、ねじ山の強度は極端に向上し、その摩擦係数も適度
に大きくなってすべりにくく締結力に富むねじ状成形体
が得られる。
りガラス繊維が破断され、形成されたねじ山の表面から
ガラス繊維の端面が露出する。ねじ底部にはガラス繊維
が押圧されて密集した状態となる。そのため、ねじ山の
底部においては、となりあうねし山同士がガラス繊維に
より接続されることになる。このように、ガラス繊維の
端面がねし両表面から露出し、しかもガラス繊維がねじ
山底部に密集して相となりあうねし山同士を接続するた
め、ねじ山の強度は極端に向上し、その摩擦係数も適度
に大きくなってすべりにくく締結力に富むねじ状成形体
が得られる。
ガラス繊維の配向が充分でないと形成されるねじ山の側
面からガラス繊維がその側部を露出するように分布する
おそれがある。しかも、ねじ底部においてはガラス繊維
がねし山と平行になるように分布し、となりあうねし山
同士を分断する形になる状態となる。そのため、ねじ山
の剪断強度が低下しねじ山面の摩擦係数も小さくなって
、すべりやすいねじ状成形体となる。
面からガラス繊維がその側部を露出するように分布する
おそれがある。しかも、ねじ底部においてはガラス繊維
がねし山と平行になるように分布し、となりあうねし山
同士を分断する形になる状態となる。そのため、ねじ山
の剪断強度が低下しねじ山面の摩擦係数も小さくなって
、すべりやすいねじ状成形体となる。
ガラス繊維の長さは、既述のように、４０μｍ〜６００
μｍが好ましい。４０μｍを下まわると、転造によりガ
ラス繊維が破断されることが少なくガラス繊維の端面が
ねし山側面から露出しにくくなる。
μｍが好ましい。４０μｍを下まわると、転造によりガ
ラス繊維が破断されることが少なくガラス繊維の端面が
ねし山側面から露出しにくくなる。
ねじの底部においても既述のようなガラス繊維による補
強効果が得られにくくなる。６００μｍを上まわると、
転造時のガラス繊維の移動が生じにくくなり、所望の高
さのねし山が形成されない。ガラス繊維は、その９割以
上が４０〜６００μｍの範囲にあることが好ましい。
強効果が得られにくくなる。６００μｍを上まわると、
転造時のガラス繊維の移動が生じにくくなり、所望の高
さのねし山が形成されない。ガラス繊維は、その９割以
上が４０〜６００μｍの範囲にあることが好ましい。
（実施例）
以下に本発明を実施例により説明する。
実施例１
ナイロン６・６ （東し株式会社製：アミラン樹脂）１
００重量部に直径１３μｍ長さ３龍チヨツプのガラス繊
維を２５重量部配合して押出機（２軸型混練押出機；供
給口の直径１０龍）を用いて、直径９鶴の円柱状素材を
成形した。これを２本ロール転造機′を用いて転造し１
Ｍ１０サイズのボルトを得た。４０〜６００μｍの長さ
を有するガラス繊維がガラス繊。
００重量部に直径１３μｍ長さ３龍チヨツプのガラス繊
維を２５重量部配合して押出機（２軸型混練押出機；供
給口の直径１０龍）を用いて、直径９鶴の円柱状素材を
成形した。これを２本ロール転造機′を用いて転造し１
Ｍ１０サイズのボルトを得た。４０〜６００μｍの長さ
を有するガラス繊維がガラス繊。
維全体を占める割合（％）を表１（ａ）に示す。得られ
たボルトの断面の電子顕微鏡写真を、とり、軸方向±５
°以内の方向に存在するガラス繊維の数を調べた。この
ガラス繊維が全体に占める割合（％）も下表に示す。こ
のボルトを用いて次のような試験を行い性能を評価した
。なお各試験につきボルトを１０本ずつ使用しその平均
値を示した。各試験は次の方法で行った。
たボルトの断面の電子顕微鏡写真を、とり、軸方向±５
°以内の方向に存在するガラス繊維の数を調べた。この
ガラス繊維が全体に占める割合（％）も下表に示す。こ
のボルトを用いて次のような試験を行い性能を評価した
。なお各試験につきボルトを１０本ずつ使用しその平均
値を示した。各試験は次の方法で行った。
引張強度 ＭＩＯサイズのナンドをボルトの両端にはめ
て、オートグラフに よりボルトが破壊される直前の 最大荷重を測定した。
て、オートグラフに よりボルトが破壊される直前の 最大荷重を測定した。
ゆるみテスト 図に示すように、厚さ５ ｍ嘗の鉄板１
を２枚あわせて上記ボルト ２とナツト３によりトルク３０ｋｇ −Ｇで締め付けた。これを回転 支持軸４で支持し１回転カム５ を通して得られる５００回／分の 振動を２４時間加えた後のナツト ３のゆるみ程度を調べた。
を２枚あわせて上記ボルト ２とナツト３によりトルク３０ｋｇ −Ｇで締め付けた。これを回転 支持軸４で支持し１回転カム５ を通して得られる５００回／分の 振動を２４時間加えた後のナツト ３のゆるみ程度を調べた。
ナツトの
入りやすさ ＭＩＯサイズのナツトを転造ボルトにはめ
、その入りやすさを観 察した。なお９表において○印 はナツトが抵抗なくねじ込める 状態、Δ印はナツトがややねし 込みにくい状態、Ｘ印は相当な 力をもってしてもナンドのねし 込みが困難な状態を示す。
、その入りやすさを観 察した。なお９表において○印 はナツトが抵抗なくねじ込める 状態、Δ印はナツトがややねし 込みにくい状態、Ｘ印は相当な 力をもってしてもナンドのねし 込みが困難な状態を示す。
大嵐拠ｌ
′ ガラス繊維を５０重量部用いたこと以外は実施例１
と同様である。
と同様である。
大隻桝↓
ガラス繊維を８０重量部用いたこと以外は実施例１と同
様である。
様である。
大施炭土
ガラス繊維を１００重■部用いたこと以外は実施例１と
同様である。
同様である。
月１片足
ガラス繊維を１３０重量部用いたこと以外は実施例１と
同様である。
同様である。
実施例６
ガラス繊維を１８０重量部用いたこと以外は実施例１と
同様である。
同様である。
実施例７
押出機のスクリューの回転数を約５０％減少させ。
ガラス繊維の切断長さをやや長くしたこと以外は実施例
４と同様である。
４と同様である。
実施例８
くしだ。それ以外は実施例４と同様である。
去施開主
押出機先端の樹脂供給口の直径を８龍として。
ガラス繊維の配向度を変化させたこと以外は実施例４と
同様である。
同様である。
実施叢刊
実施例９と同じく、押出機先端の樹脂供給口の直径を８
龍として、ガラス繊維の配向度を変化させた。それ以外
は実施例４と同様である。
龍として、ガラス繊維の配向度を変化させた。それ以外
は実施例４と同様である。
北較開土
ガラス繊維を１５重量部用いたこと以外は実施例１と同
様である。
様である。
北較±１
押出機として単軸押出機を用いたこと以外は実施例２と
同様である。
同様である。
几較桝主
押出機先端の金型への樹脂供給口を直径５１としたこと
以外は実施例２と同様である。
以外は実施例２と同様である。
比較例４
ガラス繊維を１００重量部用いたこと以外は比較例３と
同様である。
同様である。
ル較災ｌ
押出機として単軸押出機を用いたこと以外は実施例７と
同様である。
同様である。
几−’ｌＬ、２ ｊｇｊ−６−
ガラス繊維を２１０重量部用いたこと以外は実施例６と
同様である。
同様である。
（以下余白）
（発明の効果）
本発明によれば、このように、ガラス！＠維で高度に補
強されたプラスチックの円柱状素材が得られ、これに転
造加工によるねじ中成形を行うことが極めて容易になる
。転造加工によるねじ加工は生産性に富むため、ボルト
が経済的に生産されうる。しかも、得られるプラスチッ
クねじ状成形体のねし山形状は良好で、ねじ山頂部が二
重になったりクラックや割れの生じることがない。その
ねじ状成形体は、そのうえ、高強度であり、高締結力を
有し、ゆるみにくい。しかも軽量であり耐蝕性に冨むな
どの繊維強化プラスチツク材料の本来有する特徴を余す
ことなく備えている。
強されたプラスチックの円柱状素材が得られ、これに転
造加工によるねじ中成形を行うことが極めて容易になる
。転造加工によるねじ加工は生産性に富むため、ボルト
が経済的に生産されうる。しかも、得られるプラスチッ
クねじ状成形体のねし山形状は良好で、ねじ山頂部が二
重になったりクラックや割れの生じることがない。その
ねじ状成形体は、そのうえ、高強度であり、高締結力を
有し、ゆるみにくい。しかも軽量であり耐蝕性に冨むな
どの繊維強化プラスチツク材料の本来有する特徴を余す
ことなく備えている。
図は本発明のねじ状成形体のゆるみテストを行うための
装置を一例を示す要部側面図である。 ■・・・鉄板、２・・・ボルト、３・・・す・ノド、′
５・・・回転カム。 以上 出願人 積水化学工業株式会社
装置を一例を示す要部側面図である。 ■・・・鉄板、２・・・ボルト、３・・・す・ノド、′
５・・・回転カム。 以上 出願人 積水化学工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、長軸方向に配向しその端面がねし山側面に露出する
ガラス短繊維を含有する熱可塑性樹脂で構成される繊維
強化プラスチックねじ状成形体。 ２、前記ガラス短繊維が前記熱可塑性樹脂１００重量部
に対し２０〜２００重量部の割合で含有される特許請求
の範囲第１項に記載のプラスチックねじ状成形体。 ３、前記ガラス短繊維の長さが４０〜６００μｍである
特許請求の範囲第１項に記載のプラスチックねじ状成形
体。 ４、長軸方向に配向したガラス短繊維を含有する熱可塑
性樹脂を成形して円柱状素材を得る工程。 および該円柱状素材を転造加工してねし山を形成する工
程を包含する繊維強化プラスチックねじ状成形体の製造
方法。 ５、前記ガラス短繊維が前記熱可塑性樹脂１００重量部
に対し２０〜２００重量部の割合で含有される特許請求
の範囲第４項に記載のプラスチックねし状成形体の製造
方法。 ６、前記ガラス短繊維の長さが４０〜６００μｒｎであ
る特許請求の範囲第４項に記載のプラスチックねじ状成
形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058786A JPS60201932A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 繊維強化プラスチツクねじ状成形体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058786A JPS60201932A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 繊維強化プラスチツクねじ状成形体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201932A true JPS60201932A (ja) | 1985-10-12 |
| JPH0463768B2 JPH0463768B2 (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=13094255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058786A Granted JPS60201932A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 繊維強化プラスチツクねじ状成形体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201932A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014152893A (ja) * | 2013-02-12 | 2014-08-25 | Kuroda Precision Ind Ltd | ボールねじ用樹脂ナット及びその製造方法 |
| CN107208683A (zh) * | 2014-11-21 | 2017-09-26 | 三菱重工业株式会社 | 纤维强化树脂螺栓 |
| US11952517B2 (en) | 2019-03-29 | 2024-04-09 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Back-off preventing resealable adhesives |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642497U (ja) * | 1979-09-07 | 1981-04-18 | ||
| JPS59199210A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-12 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化合成樹脂体の転造加工方法 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59058786A patent/JPS60201932A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5642497U (ja) * | 1979-09-07 | 1981-04-18 | ||
| JPS59199210A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-12 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化合成樹脂体の転造加工方法 |
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| JP2014152893A (ja) * | 2013-02-12 | 2014-08-25 | Kuroda Precision Ind Ltd | ボールねじ用樹脂ナット及びその製造方法 |
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| EP3199825A4 (en) * | 2014-11-21 | 2017-11-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fiber-reinforced resin screw |
| US10533596B2 (en) | 2014-11-21 | 2020-01-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fiber reinforced resin screw |
| US11952517B2 (en) | 2019-03-29 | 2024-04-09 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Back-off preventing resealable adhesives |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0463768B2 (ja) | 1992-10-12 |
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