JPS6249171B2 - - Google Patents
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- JPS6249171B2 JPS6249171B2 JP58024436A JP2443683A JPS6249171B2 JP S6249171 B2 JPS6249171 B2 JP S6249171B2 JP 58024436 A JP58024436 A JP 58024436A JP 2443683 A JP2443683 A JP 2443683A JP S6249171 B2 JPS6249171 B2 JP S6249171B2
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- fibers
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Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は合成樹脂製のボルトの製造方法に関す
る。
る。
従来より合成樹脂製のボルト・ナツト類は腐食
防止・軽量化等の目的で用いられており、補強の
ためにガラス繊維その他の補強材が用いられるの
が一般的である。そしてこの様な繊維補強合成樹
脂製ボルトを製造する方法としては、FRPその
他の強度の強い材料で形成した芯材の周囲をガラ
ス等の繊維を未硬化プラスチツク材料中に分散さ
せたいわゆるプレミツクスで被覆し硬化させて芯
材と一体的に結合したのち、プレミツクス硬化部
分を切削加工等によりねじ山を設けてボルトを製
造することが知られている。しかしながら、この
様にして製造されたボルトはねじ山形成の際にそ
の部分で繊維が切断されるため、繊維による補強
効果が十分発揮出来ず、例えば、ねじ山部への応
力が強くなるとねじ山が破壊され、従つて、ねじ
締め強度が十分出ないものであり、さらに、芯材
部と被覆層との接着強度にも問題があり、より高
い強度の合成樹脂製ボルトの出現が望まれてい
た。
防止・軽量化等の目的で用いられており、補強の
ためにガラス繊維その他の補強材が用いられるの
が一般的である。そしてこの様な繊維補強合成樹
脂製ボルトを製造する方法としては、FRPその
他の強度の強い材料で形成した芯材の周囲をガラ
ス等の繊維を未硬化プラスチツク材料中に分散さ
せたいわゆるプレミツクスで被覆し硬化させて芯
材と一体的に結合したのち、プレミツクス硬化部
分を切削加工等によりねじ山を設けてボルトを製
造することが知られている。しかしながら、この
様にして製造されたボルトはねじ山形成の際にそ
の部分で繊維が切断されるため、繊維による補強
効果が十分発揮出来ず、例えば、ねじ山部への応
力が強くなるとねじ山が破壊され、従つて、ねじ
締め強度が十分出ないものであり、さらに、芯材
部と被覆層との接着強度にも問題があり、より高
い強度の合成樹脂製ボルトの出現が望まれてい
た。
本発明は上記の如き現状にかんがみ、すぐれた
強度を有する合成樹脂製ボルトの製造方法を提供
することを目的としてなされたもので、その要旨
は多数の長繊維が一方向に揃えられて集束されか
つ熱硬化性樹脂が含浸された断面円形の成形素材
をボルト成形型に供給し、該型で加圧して賦型
し、引続いて加熱し熱硬化性樹脂を硬化せしめ
て、ねじ部を有するボルトを製造するに際し、賦
型時における樹脂粘度が１万ポイズ以上であるこ
とを特徴とする合成樹脂製ボルトの製造方法に存
する。
強度を有する合成樹脂製ボルトの製造方法を提供
することを目的としてなされたもので、その要旨
は多数の長繊維が一方向に揃えられて集束されか
つ熱硬化性樹脂が含浸された断面円形の成形素材
をボルト成形型に供給し、該型で加圧して賦型
し、引続いて加熱し熱硬化性樹脂を硬化せしめ
て、ねじ部を有するボルトを製造するに際し、賦
型時における樹脂粘度が１万ポイズ以上であるこ
とを特徴とする合成樹脂製ボルトの製造方法に存
する。
以下図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明に用いられる成形素材の例を示
す斜視図であり、成形素材１は長繊維２の多数が
一方向に揃えられ、かつ熱硬化性樹脂が含浸され
て断面が円形になるように集束されたものであ
る。そして該成形素材１は第２図に例示される如
きボルト成形型３１，３２に供給され、ここで加
圧により賦型されると共に熱硬化性樹脂が硬化す
るよう加熱されることにより、上記型の形状に応
じたねじ部形状を有するボルトが製造されるので
あるが、本発明においては、上記ボルト成形型に
よる賦型時における成形素材１の樹脂粘度が１万
ポイズ以上であることが必要とされるのであり、
より好ましくは約５万〜50万ポイズの樹脂粘度で
ある。ここで賦型時における樹脂粘度とは、賦型
に際しての温度条件下における樹脂粘度を意味
し、成形型が、賦型に引き続き熱硬化を行うため
に、例えば130℃に加熱されていた場合は、成形
素材１のねじ山形成部分も130℃に加熱されるこ
とになるので、130℃における樹脂粘度が１万ポ
イズ以上であることが必要とされるのである。
す斜視図であり、成形素材１は長繊維２の多数が
一方向に揃えられ、かつ熱硬化性樹脂が含浸され
て断面が円形になるように集束されたものであ
る。そして該成形素材１は第２図に例示される如
きボルト成形型３１，３２に供給され、ここで加
圧により賦型されると共に熱硬化性樹脂が硬化す
るよう加熱されることにより、上記型の形状に応
じたねじ部形状を有するボルトが製造されるので
あるが、本発明においては、上記ボルト成形型に
よる賦型時における成形素材１の樹脂粘度が１万
ポイズ以上であることが必要とされるのであり、
より好ましくは約５万〜50万ポイズの樹脂粘度で
ある。ここで賦型時における樹脂粘度とは、賦型
に際しての温度条件下における樹脂粘度を意味
し、成形型が、賦型に引き続き熱硬化を行うため
に、例えば130℃に加熱されていた場合は、成形
素材１のねじ山形成部分も130℃に加熱されるこ
とになるので、130℃における樹脂粘度が１万ポ
イズ以上であることが必要とされるのである。
しかして本発明における繊維としては、ガラス
繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊
維、アルミナ繊維等の無機繊維やアラミド繊維等
の有機繊維が用いられることが出来、そして製造
せんとするボルトの用途、要求性能、経済性等に
応じ繊維材料の種類は適宜選択され得る。
繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊
維、アルミナ繊維等の無機繊維やアラミド繊維等
の有機繊維が用いられることが出来、そして製造
せんとするボルトの用途、要求性能、経済性等に
応じ繊維材料の種類は適宜選択され得る。
又、本発明における熱硬化性樹脂としては最初
は流動性のものであるが熱により硬化する性質を
有する合成樹脂例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂等が採用可能であるが、該樹脂は前述の通
り賦型時における樹脂粘度が１万ポイズ以上であ
ることが必要とされる。
は流動性のものであるが熱により硬化する性質を
有する合成樹脂例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂等が採用可能であるが、該樹脂は前述の通
り賦型時における樹脂粘度が１万ポイズ以上であ
ることが必要とされる。
この様に樹脂粘度を調整するには、樹脂成分の
熱硬化反応を途中まで進行する様に調節して増粘
させるとか、反応性増粘剤を加え反応させて増粘
させるとかの方法が採用出来、例えばエポキシ樹
脂の場合は、樹脂の硬化反応を途中で制御して増
粘させる方法が、又、不飽和ポリエステル樹脂や
ビニルエステル樹脂の場合は、多官能性イソシア
ネートを添加し樹脂中にウレタン結合を生ぜしめ
それによつて増粘させる方法が好適に採用出来
る。
熱硬化反応を途中まで進行する様に調節して増粘
させるとか、反応性増粘剤を加え反応させて増粘
させるとかの方法が採用出来、例えばエポキシ樹
脂の場合は、樹脂の硬化反応を途中で制御して増
粘させる方法が、又、不飽和ポリエステル樹脂や
ビニルエステル樹脂の場合は、多官能性イソシア
ネートを添加し樹脂中にウレタン結合を生ぜしめ
それによつて増粘させる方法が好適に採用出来
る。
又、繊維と熱硬化性樹脂との使用割合について
は特に制限されることはないが、通常は繊維対樹
脂の重量比を30：70〜70：30の範囲とするのがよ
い。
は特に制限されることはないが、通常は繊維対樹
脂の重量比を30：70〜70：30の範囲とするのがよ
い。
第３図は本発明方法によつて得られたボルトの
一例を示す断面図であり、ボルトのねじ山部４を
補強する繊維２は、ねじ山の形状に沿つて凹凸状
に弯曲されており、それによつてねじ山の頂部附
近まで繊維２が入り込んでねじ山部４を有効に補
強しているのである。なお本発明で得られたボル
トの、とくにねじ山部４を補強する繊維２はボル
トの一端から他端まで連続している必要はなく、
賦型時の加圧によつて、一本の長繊維を取り出し
た場合に数ケ所で切断されていても、多くの繊維
が同じ所で切断されていない限りは特に問題はな
い。
一例を示す断面図であり、ボルトのねじ山部４を
補強する繊維２は、ねじ山の形状に沿つて凹凸状
に弯曲されており、それによつてねじ山の頂部附
近まで繊維２が入り込んでねじ山部４を有効に補
強しているのである。なお本発明で得られたボル
トの、とくにねじ山部４を補強する繊維２はボル
トの一端から他端まで連続している必要はなく、
賦型時の加圧によつて、一本の長繊維を取り出し
た場合に数ケ所で切断されていても、多くの繊維
が同じ所で切断されていない限りは特に問題はな
い。
本発明方法で製造されたボルトが第３図に示さ
れる様に、ねじ山部まで繊維で補強されるのは、
賦型時の樹脂粘度が１万ポイズ以上であることに
基づいており、この様に高粘性であるが故に、賦
型時に繊維が樹脂と分離することなく、樹脂と共
に繊維が成形型の凹部に流入してねじ山を形成す
ることが出来るのである。
れる様に、ねじ山部まで繊維で補強されるのは、
賦型時の樹脂粘度が１万ポイズ以上であることに
基づいており、この様に高粘性であるが故に、賦
型時に繊維が樹脂と分離することなく、樹脂と共
に繊維が成形型の凹部に流入してねじ山を形成す
ることが出来るのである。
第４図は賦型時の粘度が低い樹脂を用いて製造
したボルトの例であり、賦型時に繊維２が樹脂と
分離してねじ山部４に入り込まず、従つて補強効
果の低いものである。
したボルトの例であり、賦型時に繊維２が樹脂と
分離してねじ山部４に入り込まず、従つて補強効
果の低いものである。
第５図は、成形素材を硬化させたのち、切削加
工によりねじ山部４を設けた例であり、ねじ山毎
に繊維２が切断されているねじ山間の補強効果に
乏しいので、これもボルト使用時の効力によりね
じ山部分が破壊され易く、強度的に劣るものであ
る。又、本発明においては、ボルトの全長にわた
つてねじ山部を形成することのみならず、部分的
にねじ山部を形成することも可能であり、又、必
要に応じ製造されたボルトの一端にナツトを接着
剤等で固着した構造のものとなして用いることも
可能である。
工によりねじ山部４を設けた例であり、ねじ山毎
に繊維２が切断されているねじ山間の補強効果に
乏しいので、これもボルト使用時の効力によりね
じ山部分が破壊され易く、強度的に劣るものであ
る。又、本発明においては、ボルトの全長にわた
つてねじ山部を形成することのみならず、部分的
にねじ山部を形成することも可能であり、又、必
要に応じ製造されたボルトの一端にナツトを接着
剤等で固着した構造のものとなして用いることも
可能である。
又、本発明で製造されたボルトに対して用いら
れるナツトは、金属製のものFRP製のもの等が
用途に応じ適宜採用されて使用されることが出来
る。
れるナツトは、金属製のものFRP製のもの等が
用途に応じ適宜採用されて使用されることが出来
る。
本発明の合成樹脂製ボルトの製造方法は上述の
通りの方法であり、とくに賦型時における樹脂粘
度が１万ポイズ以上であることを要件とすること
によりねじ山部が繊維によつて有効に補強された
ボルトを製造することが出来るのである。さらに
樹脂が含浸された長繊維の集束体である成形素材
を加圧・加熱して製造するので、芯材部にプレミ
ツクス被覆層を設けてねじ山部を形成した従来品
における如き芯材部と被覆層との接着強度の問題
も解消され、すぐれた強度を有するボルトが得ら
れるのである。
通りの方法であり、とくに賦型時における樹脂粘
度が１万ポイズ以上であることを要件とすること
によりねじ山部が繊維によつて有効に補強された
ボルトを製造することが出来るのである。さらに
樹脂が含浸された長繊維の集束体である成形素材
を加圧・加熱して製造するので、芯材部にプレミ
ツクス被覆層を設けてねじ山部を形成した従来品
における如き芯材部と被覆層との接着強度の問題
も解消され、すぐれた強度を有するボルトが得ら
れるのである。
本発明で製造されたボルトは以上の様にすぐれ
た強度を有しているので、軽量性、耐蝕性、絶縁
性等が要求される用途に用いられてとくに有用な
るものである。
た強度を有しているので、軽量性、耐蝕性、絶縁
性等が要求される用途に用いられてとくに有用な
るものである。
以下実施例にもとづいて説明する。
実施例 １
一方向に引き揃えたガラスローピングに、不飽
和ポリエステル100重量部、ジクミルパーオキサ
イド１重量部、多官能性イソシアネート６重量
部、ウレタン反応触媒0.5重量部よりなる熱硬化
性樹脂組成物をガラス繊維対樹脂の重量比が60：
40となる様に含浸させ、該ロービング束を内径20
mmのガラス管内に引き入れ、60〜80℃に30分間加
熱して増粘させ、130℃における樹脂粘度が約５
万ポイズとなる様に調整して成形素材を用意し
た。該成形素材を130℃に加熱された第２図に示
される様な金型（JISM20型ボルト成形用金型）
に供給し、加圧、加熱し、樹脂を硬化させ、５分
後に脱型してJISM20型ボルト（ピツチ2.5mm）を
得た。
和ポリエステル100重量部、ジクミルパーオキサ
イド１重量部、多官能性イソシアネート６重量
部、ウレタン反応触媒0.5重量部よりなる熱硬化
性樹脂組成物をガラス繊維対樹脂の重量比が60：
40となる様に含浸させ、該ロービング束を内径20
mmのガラス管内に引き入れ、60〜80℃に30分間加
熱して増粘させ、130℃における樹脂粘度が約５
万ポイズとなる様に調整して成形素材を用意し
た。該成形素材を130℃に加熱された第２図に示
される様な金型（JISM20型ボルト成形用金型）
に供給し、加圧、加熱し、樹脂を硬化させ、５分
後に脱型してJISM20型ボルト（ピツチ2.5mm）を
得た。
かくして得られたボルトは、ねじ山の形状に沿
う様に凹凸形状に弯曲され、凸状弯曲部分がねじ
山の表面近くまで入り込んだガラス繊維によつて
補強されたものであつた。
う様に凹凸形状に弯曲され、凸状弯曲部分がねじ
山の表面近くまで入り込んだガラス繊維によつて
補強されたものであつた。
このボルトに２個のJISM20型スチール製ナツ
ト（ナツト高さ16mm）を５cm間隔になるようには
めて、該ナツトをオートグラフにより１mm／min
の速さで引き離すように荷重を加えて引張り試験
を行つたが、5000Kgの引張り荷重においてねじ山
が破壊しなかつた。
ト（ナツト高さ16mm）を５cm間隔になるようには
めて、該ナツトをオートグラフにより１mm／min
の速さで引き離すように荷重を加えて引張り試験
を行つたが、5000Kgの引張り荷重においてねじ山
が破壊しなかつた。
比較例 １
ガラスロービング束に含浸された樹脂の130℃
における粘度が5000ポイズになる様に調整した以
外は実施例１と同様にして成形素材を用意し、以
下実施例１と同様にしてボルトの製造及び試験を
行つた。
における粘度が5000ポイズになる様に調整した以
外は実施例１と同様にして成形素材を用意し、以
下実施例１と同様にしてボルトの製造及び試験を
行つた。
その結果引張り試験において、1100Kgの引張り
荷重でねじ山が破壊した。
荷重でねじ山が破壊した。
比較例 ２
実施例１において、内径20mmのガラス管内に引
き入れて増粘させて用意した成形素材を130℃の
雰囲気中で硬化させ、直径20mmの丸棒を作り、こ
れを切削してJISM20型ボルト（ピツチ2.5mm）を
作成した。
き入れて増粘させて用意した成形素材を130℃の
雰囲気中で硬化させ、直径20mmの丸棒を作り、こ
れを切削してJISM20型ボルト（ピツチ2.5mm）を
作成した。
これについて実施例１と同様にして引張り試験
を行つた所、1300Kgの引張り荷重でねじ山が破壊
した。
を行つた所、1300Kgの引張り荷重でねじ山が破壊
した。
第１図は本発明に用いる成形素材を示す斜視
図、第２図は本発明に用いるボルト成形型の一例
を示す斜視図、第３図は本発明により製造された
ボルトの一例を示す断面図、第４図及び第５図は
従来法で製造されたボルトの例を示す断面図であ
る。 １……成形素材、２……繊維、３１２……成形
型、４……ねじ山。
図、第２図は本発明に用いるボルト成形型の一例
を示す斜視図、第３図は本発明により製造された
ボルトの一例を示す断面図、第４図及び第５図は
従来法で製造されたボルトの例を示す断面図であ
る。 １……成形素材、２……繊維、３１２……成形
型、４……ねじ山。
Claims (1)
- １ 多数の長繊維が一方向に揃えられて集束され
かつ熱硬化性樹脂が含浸された断面円形の成形素
材をボルト成形型に供給し、該型で加圧して賦型
し、引続いて加熱し熱硬化性樹脂を硬化せしめ
て、ねじ部を有するボルトを製造するに際し、賦
型時における樹脂粘度が１万ポイズ以上であるこ
とを特徴とする合成樹脂製ボルトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58024436A JPS59148635A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 合成樹脂製ボルトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58024436A JPS59148635A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 合成樹脂製ボルトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59148635A JPS59148635A (ja) | 1984-08-25 |
| JPS6249171B2 true JPS6249171B2 (ja) | 1987-10-17 |
Family
ID=12138096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58024436A Granted JPS59148635A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 合成樹脂製ボルトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59148635A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990008877A1 (en) * | 1989-02-06 | 1990-08-09 | The Broken Hill Proprietary Company Limited | Anchor bolt of oriented polymer |
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-
1983
- 1983-02-15 JP JP58024436A patent/JPS59148635A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59148635A (ja) | 1984-08-25 |
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