WO2003080306A1

WO2003080306A1 - Moulage en forme de bande et courroie pour chaine a billes

Info

Publication number: WO2003080306A1
Application number: PCT/JP2003/003684
Authority: WO
Inventors: Nobuyuki Masumura; Kazuki Tomita; Akira Tochigi; Yuji Kokuno; Seiichi Ohira; Hidekazu Michioka; Katsuya Iida
Original assignee: Kureha Gosen Co., Ltd.; Thk Co., Ltd.
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2003-10-02
Also published as: JPWO2003080306A1; US8764302B2; KR20040097235A; US20050153119A1; EP1498246A1; JP2010280215A; US20160193764A1; CN100379542C; ATE377494T1; AU2003221164A1; KR100905033B1; JP4913890B2; EP1498246B1; US10800080B2; EP1498246A4; DE60317317T2; CN1655913A; DE60317317D1; US20120156468A1; JP4567978B2

Description

明細書テープ状成形品およびボールチェーン用ベルト

技術分野

本発明は、テープ状成形物およぴ複数のボールまたはローラーなどの転動体 (以下、代表的に「ポール」と記す）の回転を利用して軌道上の直線運動案内装置に用いるポールチェーン用ベルトに関する。背景技術

従来、熱可塑性樹脂テープ状成形物は種々存在するが、テープ状の平面部に多数の穴部を設けその穴部に他の物体を保持させるベルトの成形に適したテープ状成形物の提案は殆どない。テープ状の平面部に多数の穴を設けそこに他の物体を保持させるベ/レトとしては、例えば、軌道上を直線運動案内装置におけるポールを回転自在に保持させる無端ベルトがある。このようなベルトは、例えば特開平

5-52217号公報に記載されているように、所定間隔に一列に配列される複数の各ボールの間に介在するボール保持部と、各ボール保持部間を連結する可撓性連結部材からなる。

このようなボールチェーン用ベルトの製造には、押出し成形したテープ状成形物に所定のボール保持穴を設けて製造する方法と、テープ状成形物を経ることなく直接射出成形による方法とがある。前者の一つの例は、特開 2001— 74048号公報に記載されるように、予め平帯状の長尺のテープ状成形物（ベルト部材）を押出成形し、このベルト部材を所定の長さに切断してボールを遊嵌する保持穴を一列に穿ち、この保持穴内にボールを中子として用いながら、互いに隣接する保持穴の間にボールを保持するためのスペーサ一部を射出成形する。このように合成樹脂を押出成形してテープ状成形物 (ベルト部材) を成形した後、ポール保持穴を設けボールを回転自在に保持させる場合、これを無端ベルトとして摺動させる使用に適した充分な強度が得にくレ、。また、射出成形によって成形したスぺーサ一部とベルト部材との接着が不充分でスぺーサ一部の脱落が発生する。そのため、特開 2001— 74048号公報には、さらに、ベルト部材に引張強度、曲げ強度を確保するために、 2台の押出機を用いて補強材となる樹脂と補強材を被覆しテープ状部を形成する樹脂とを共通のダイから押出す方法、あるいは平帯状ベルトの長手方向に平行な両端部にガラス繊維、または炭素繊維、セラミック繊維等の補強剤を内蔵させる押出成形法も開示されている。し力し、前述の 2種の樹脂の共押出しによつて捕強材部を形成させても充分な引張強度は得られず、強度を上げるためにその延伸倍率を大きくすると熱収縮率が大きくなり、例えば直線運動案内装置におけるボールを回転自在に保持させる無端ベルトのような使用には適さなレ、。また、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維等のベルト形成材料とは異質の材質からなる繊維は、ベルト形成材料と充分強固に結合され得ず、使用中における種々の負荷により両者の間に間隙が生じ易く、間隙が生じると急激にその強度が低下してくるおそれがあり、耐久性に問題がある。

また、ポールチェーン用ベルトを製造する別の方法は、例えば、特開平 11一 247856号公報に記載されている方法は、合成樹脂の射出成形を行う金型に、ボールチェーンに使用するボールの直径より大きな径のボール型を所定の間隔で突起配置し、カゝかる金型内に合成樹脂を射出することによって、ポール型が配列された連結体ベルトを成形し、連結体を金型から取り出した後、成形体のボール型部に所定のボールを押し込むことによって、ポールを回転可能に保持させる方法である。このような方法では、十分な寸法精度を発現することが非常に難しく、仮に十分な精度が得られたとしても金型の製造コストが非常に高価になるばかりでなく、金型からの製品の取外しが難しく穴周辺部にバリができるなど不良品の発生率が高くなり好ましくない。

他の方法、例えば、特開平 5-196037号公報に開示されている方法は、複数の各ボールの間に介在させるボールピースと各ポールピース間を連結しかつボールが挿入されるボール穴を備えた連結バンドとが射出成形によつて一体成形される。射出成形では、各ゲートから射出される樹脂がグート間の中間部で接合することになる。この樹脂の接合をウエルドといい、この部分は強度が低下し易い。

上記したように、テープ状の平面部に多数の穴部を設け他の物体を保持させるベルトの成形に適したテープ状成形物は提供されていない。また、上述したような方法によるベルト部材の製造は煩雑であり、また所望の強度が得にくレ、。発明の開示

本発明者等は、テープ状の平面部に多数の穴部を設け穴部に他の物体を保持させるベルトの成形に適した引張強度の大なるテープ状成形物またボールを一列に回転自在に配した引張強度の大なるボールチェーン用ベルトとして引張強度の大なる成形物をえることを課題として研究し、本発明に到つた。

本発明は、テープ状の平面部に多数の穴部を設けたベルトあるいはその穴部に他の物体を保持させるベルトの成形に適したテープ状成形物、およびボール保持力に優れ耐久性のあるボールチェーン用ベルトを提供することを課題とする。本発明は、長手方向に平行な両端部またはそれに近い部分に、あらかじめ延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物（以下、延伸繊維状物、と云う）を内蔵してなる熱可塑性樹脂テープ状の成形品に関する。好ましくは、延伸繊維状物が該テ一プ状成形品を構成する繊維状物以外の樹脂と成形可能な接着性の良い合成樹脂よりなり、長手方向引張強度が 250MPa以上で熱収縮率が 1%以下、好ましくは長手方向弓 I張強度が 300MPa以上で熱収縮率が 0. 5%以下であることを特徴とする合成樹月旨テープ状成形物である。

また本発明は、延伸繊維状物をィンサートして該延伸繊維状物と接着性の良い熱可塑性樹脂を射出成形してなる合成樹脂テープ状の成形品であって、長手方向に平行な両端部またはそれに近レヽ部分に位置する内蔵された延伸繊維状物、等間隔直線状に設けたポール嵌め込み穴、およびその穴の両側にポール保持用部材 (保持しなくとも、隣り合うボール同士が直接接触しないようにする事が出来ればよレ、）を設けてなるポールチェーン用ベルトに関する。本発明のボールチェーン用ベルトは、延伸繊維状物が該ベルトを構成する繊維状物以外の樹脂と成形可能な接着性の良い合成樹脂よりなり、引張強度が lOOMPa以上、ポール嵌め込み穴にボールを嵌め込んだときのボール保持力が 30MPa以上、熱収縮率が 1%以下である、好ましくは引張強度 150MPa以上ボール嵌め込み穴にボールを嵌め込んだときのボール保持力が 45MPa以上、かつ、熱収縮率が 0. 5%以下である。このような場合、延伸繊維状物嵌め込み穴より外側の部分にあればよい。図面の簡単な説明

図 1は、本発明のテープ状成形品を示す斜視図である。

図 2は、本発明のボールチェーン用ベルトを示すものであり、（a) は平面図、 (b) は縦側面図、（c) は横側面図である。

図 3は、本発明のテープ状成形品の成形の金型内に延伸繊維状物をセットした状態を示す図であって、（a) は縦断面図、（b) は横断面図である。 '

図 4は、比較ための延伸繊維状物を含まないテープ状成形品を示す斜視図である。

図 5は、比較のための共押出し芯入り複合テープ状成形品を示す。

図 6は、本発明のテープ状成形品にボール嵌め込み穴開けした図を示す。 . 図 7は、本発明のボールチェ一ン用ベルト成形のために金型内に延伸繊維状物とボールをセットした図を示す。

図 8は、比較のためのボールチェーン用ベルト（延伸繊維状物なし）を示すものであり、（a) は平面図、（b) は側面図である。

図 9は、比較のためのボールチェーン用ベルト（芯入り複合ベルト）を示すものであり、（a) は平面図、（b) は縦側面図、（c) は横側面図である。

図 1 0は、比較ための延伸繊維状物を含まないテープ状成形品にポール嵌め込み穴開けした図である。

図 1 1は、本発明のローラー型ボールチェーン用ベルト成形のために金型内にローラーをセットした図である。

図 1 2は、本発明のローラー型ボールチエーン用ベルト図であって、（a) は平面図、（b) は縦側面図、（c) は横側面図である。

図 1 3は、本発明のボールチェーンを組み込んだ直線運動案内装置を示す斜視図である。

図 1 4は、本発明のローラー型ボールチェーンを組み込んだ直線運動案内装置を示す斜視図である。

図 1 5は、本発明のボールチェーンを組み込んだボールネジを示す断面図である

なお、各符号は、次のように各構成部材等と対応する。

1 ：延伸繊維状物

2 ：テープ状部

3 ：ポール保持用穴

4 ：ポール保持用部材

5 ：成形用ボール

6 ：芯

7 ：ボールを嵌め込んだ状態を示す

8 ：金型

9 ：ローラー保持用穴

10：ローラー保持用部材

11：直線運動案内装置

12：軌道レール

13：移動ブロック本体

14：ボーノレチェーン

15：直線運動案内装置

16：軌道レール

17 :移動ブロック本体

18：ボーラ一型ボールチェーン

19：ボールネジ

20：ネジ軸

21：ナツト部材

22 ：リターンパイプ

23：ボーノレチェーン（ボールベルトとボーゾレ）発明を実施する最良の形態

第 1の発明のテープ状成形物は、延伸繊維状物 1とインサートする樹脂 2からなる図 1に示すような成形物であり、金型内に予め延伸繊維状物 1を成形物の長手方向に平行な両端部またはそれに近い部分に内蔵されるようにセットし、延伸繊維状物 1と成形可能な接着性の良い樹脂を射出成形することによって、延伸繊維状物 1と一体となったテープ状部（射出成形樹脂部） 2を形成させ、長手方向引張強度が 250MPa以上で熱収縮率が 1%以下、好ましくは長手方向引張強度が 300MPa以上で熱収縮率が 0. 5%以下である樹脂テープ状成形品を得ることができる。なお、熱収縮率は、 0°C (乾熱）中に無緊張の状態で 24時間放置した後に測定した。

また、第 2の発明のボールチェーン用ベルトは、図 2 ((a)：平面図（b)：縦側面図、（c)：横側面図）に示すようにテープ状成形物の長手方向に平行な両端部またはそれに近い部分に延伸繊維状物 1、テープ状部（射出成形樹脂） 2の中央部に等間隔に多数のボール嵌め込み穴 3、嵌め込み穴と嵌め込み穴の間にボール保持用部材 4よりなる。このような場合、延伸繊維状物は嵌め込み穴より外側の部分にあればよい。なお、図 2中、破線 7はボールを嵌め込んだ状態を示す。上述の本発明のボールチヱーン用ベルトは以下のようにして製造することができる。すなわち、上述のようにして製造した延伸繊維状物を含むテープ状成形品 (図 1 ) に、図 6に示すように、保持させるボール（またはローラー）よりやや大きい径の穴 3を等間隔に穴開け加工し、この穴 3に成型用ボールを嵌め込み、該穴の周囲にポール保持用部材 4を突起状に射出成形する。あるいは、テープ状成形品を経ることなく金型内 8に、図 7に示すように、保持させるポールより径のやや大きレヽ成形用ポール 5および延伸繊維状物 1を配して所定の樹脂の射出成形により、テープ状部 2および保持部 4を一体成形する。こうして長手方向に平行な両端部またはそれに近い部分に延伸繊維状物を内蔵し、ボール中央部を固定した成形物を得、成形用ポールを取外してポールチェーン用ベルトを得ることができる。これを用いたボールチェーンの製造は、保持させる所定のポールをそれぞれの穴に嵌め込むことによって、回転自在にボールを保持させたボールチエーンとすることができる。

. ここで、あらかじめ延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物とは、未延伸繊維状物を紡糸した後、未延伸繊維状物を延伸することによって、分子鎖が配向した繊維状物を云う。延伸の方法は、特に限定するものではなく、繊維状物の配向を高めることができればよい。例えば、未延伸から連続的に延伸工程を行う方法でも良い、また未延伸繊維状物を得た後、別工程で延伸を行う方法でもよい。延伸は、 1段延伸でも 2段以上の多段延伸でもよ熱処理等の工程を経ても良い。延伸媒体は、気体でも液体でも熱板でも良く、特に限定されるものではない。また、紡糸口金から吐出した樹脂にドラフトをかける直接紡糸延伸を行う方法でも良い。あらかじめ延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物としては、通常の延伸条件で延伸して得られる引張強度 300MPa以上、好ましくは 450〜1000MPaの延伸繊維であって、モノフイラメント、マルチフィラメントでも良い。また、複合構造繊維（例えば芯鞘構造）でも、組紐状繊維、撚り糸状繊維、異型状繊維等であっても良く、射出成形樹脂と充分な強度で接着状態を保持できる構造であればこれらに限定されるものではない。あらかじめ延伸した熱可塑性樹脂の延伸繊維状物としては、好ましくは、射出成形する樹脂と同質のモノフィラメント（芯鞘型複合糸を含む）を用いる。

成形可能な接着性の良い樹脂とは、全く同一のものばかりでなく、樹脂の主成分が同一でもよく、同系統でもよく、また延伸繊維状物の表層を化学的およぴ物理的処理等をし、実用的に容易に剥離しないような接着性のあるものを意味する。また、射出成形に使用する樹脂としては、射出成形可能なものであれば限定されるものではないが、各種のエラストマ一（例えば、ポリエステル系、ナイロン系、ポリオレフイン系、アクリル系、フッ素樹脂系）、あるいは各種の合成樹脂（例えば、ポリエステル系、ナイロン系、ポリオレフイン系、アクリル系、フッ素樹脂系等）等が用いることができる。

延伸繊維状物と射出成形樹脂の具体的な組合せとしては、同一の樹脂からなる場合のほか、例えば、 PVDF/TPMA芯鞘複合糸とアタリル系エラストマ一、ポリエステル系エラストマ一、 PBT系エラストマ一等、 PVDFと PMMAの混合繊維と上記ェラストマ一、 PMMA含浸 UHM PE繊維紐と PMMA等、も挙げることができる。

なお、延伸繊維状物とこれと成形可能な接着性の良い樹脂とから射出成形して得られるテープ状成形物における、長手方向に直交する断面に占める延伸繊維状物の比率は 10〜70%、好ましくは 20〜60%であることが望ましい。この比率は、テープ状成形物の大きさ、所望の強度などによって変わり得る。 · 本発明のテープ状成形品において、繊維状物以外の成形部の配向は、繊維状物より低く、力つテープ状成形品の熱収縮率が 1%以下が好ましく、さらに好ましくは 0. 5%以下になる程度である。

本発明のテープ状成形品は、その長手方向に直交する断面の形状が四辺形になるものに限られるものではなく、三角形、多角形あるいはその一辺または複数の辺が曲線であるもの、楕円形あるいは楕円形を 2分割した形状等のものも含まれる。

また、本発明のテープ状成形品は、上記の断面における最大厚みと幅との比が 1： 50〜1： 1、好ましくは 1： 20〜1： 1、さらに好ましくは 1： 15〜1： 2の範囲にある。特に好ましくは、上記の断面における最大厚みと幅との比が 1： 15〜1： 2 である長方形をなす成形品である。

本発明のテープ状成形品にボールを嵌合してなるボールチェーンは、ボール等の無限循環路を備えた直線運動案内装置、また例えば特開平 11-37246号公報に記載されるボールネジ装置のボール連結体として好ましく使用することができる。実施例

以下、実施例おょぴ比較例をあげて本発明をさらに詳しく説明する。

なお、以下の実施例、比較例における熱収縮率、引張強度、伸度の測定条件はつぎの通りである。

〔測定方法およぴ測定条件〕

① 熱収縮率：

温度： 40°C (乾熱）、時間： 24時間にて測定した。

② 引張強伸度測定方法：

温度 23°Cの環境下で、テンシロン UCT=100型（オリエンテック社製）を用いて、長さ 50ramの試験片を弓 I張速度 50謹/分で測定した。

③ ボールチェ一ン用ベルトのポール保持部強度：

ボールチェーン用ベルトの端から 3番目の穴にボールを入れてボールを挟み、引張強度と同様にして測定した。

ボールチエーン用ベルトはベルトに丸穴が開けられており、各部位によって断面積が異なるが，破断は最も断面積の小さレ部分で発生する。ポール保持部強度は最小断面積より算出した。

また、各実施例および各比較例で製造した製品の物性は表 1およぴ表 2に纏めた。

実施例 1

MFR 10のポリエステルエラストマ一を 50mm φの押出機で樹脂温度 240。Cで紡糸し、未延伸糸を得た。この未延伸糸を 150°Cの熱風槽で 5. 8倍に延伸し、続いて 180°Cの熱風槽で 10%緩和して 200 μ ηιの延伸糸を得た。この延伸糸の引張強度は 470MPaで、伸度は 86%であつた。

つぎに、この延伸糸を射出成形金型内に図 3に示すようにセットし、延伸糸と同一の樹脂を 280°Cで金型内にィンサートし、幅 0. 65mm,厚さ 0. 24mmの図 1に示すテープ状成形品を得た。長手方向に直交する断面に占める延伸糸の比率は 40% であった。この成形品は、物性を表 1に示したように引張強度が高く、熱収縮率が小さく寸法安定性が良い。接着性がよく延伸糸の剥離も生じない。

比較例 1

比較例 1 -①

実施例 1と同じ樹脂を用い、延伸糸をセットしなかったことを除いて、実施例 1と同様にして幅 0. 65mm, 厚さ 0. 24mmの図 4に示すテープ状成形品を得た。このものの引張強度は 61MPaで、実施例 1の成形品に比べて非常に小さい。

比較例 1 -②

MFR10のポリエステルエラストマ一を 50 φの押出機で樹脂温度 240°Cで紡糸し、 200 μ πιの未延伸糸を得た。次に、実施例 1と同様に、この未延伸糸を射出成形金型内に図 3に示すようにセットし、未延伸糸と同一の樹脂を金型内にィンサートし、幅 0. 65mm, 厚さ 0. 24ramの図 1に示すテープ状成形品を得た。このものの引張強度は 65MPaで、実施例 1の成形品に比べて非常に小さレ、。

これら比較例から、実施例 1において延伸繊維状物を内蔵させることの有効性が理解できる。

比較例 2

実施例 1の成形品と異なり延伸繊維状物を含まないテープ状成形品を押出し成形により製造した。

2 -① 実施例 1の射出成形に代えて、 50腿 φの押出機を用いて図 4に示すテープ状成形品を得た。

2 -② 上記 2 -①と同様にしてテープ状成形品を押出し、引き続いて 150°Cの熱風槽で 5. 8倍に延伸したあと、 180°Cの熱風槽で 10%緩和して図 4に示すテープ状成形品を得た。

2 -③ 上記 2 -①と同様にしてテープ状成形品を押出し、引き続いて 180°Cの熱風槽で 6. 25倍に延伸したあと、 220°Cの熱風槽で 30%緩和して図 4に示すテープ状成形品を得た。

2 -④ 延伸倍率を 6. 9倍にした以外は 2 -②と同様にして図 4に示すテープ状成形品を得た。

これら 2 -①〜 2 -④から、延伸糸を含まない押出成形によるテープ状成形品は引張強度が小さい。押出成形品はさらに延伸工程を経ることにより引張強度は大きくなるが、延伸倍率が大きくなると、成形品の熱収縮率が大きくなり好ましくない。またいずれの場合も、実施例 1の成形品に比べ、充分な強度が得られなかつた。

実施例 2

FR 10のポリエステ/レエラストマ一を芯に、 MFR 17のポリエステノレエラストマ一を鞘にした芯鞘型複合糸（芯 Z鞘比率 =80Z20容量％) を樹脂温度 240°Cで紡糸し未延伸糸を得た。この未延伸糸を 150°Cの熱風槽で 5. 8倍に延伸し、続いて 180°Cの熱風槽で 10%緩和し 200 μ ηιの延伸糸を得た。この延伸糸の引張強度は 437MPaで、伸度は 71%であった。この延伸糸および MFR 10のポリエステルエラストマ一を用いて実施例 1と同様にして、図 1に示す幅 0. 65腿、厚み 0. 24腿のテープ状成形品を得た。長手方向に直交する断面に占める延伸糸の比率は 40%であった。この成形品も実施例 1で得られた成形品と同様の優れた物性を示した。比較例 3

実施例 2における延伸糸に相当する芯 6部を有するテープ状成形品（図 5 ) を共押出により製造した。

3 -① 実施例 2の射出成形に代えて、 MFR10のポリエステルエラストマ一が成形テープの両端部に直径 0. 2mmの芯を形成するように、 MFR17のポリエステルエラストマーと共押出して、図 5に示す芯 6入りテープ状成形品（幅 0. 65讓、厚み 0. 24謹、芯直径 0. 2騰）を製造した。

3 -② 3 -①と同様にして共押出成形した芯入りテープ状成形品を、引き続いて 150°Cの熱風槽で 5. 8倍に延伸したあと、さらに 180°Cの熱風槽で 10%緩和して図 5に示す芯入り延伸テープ状成形品（幅 0· 65mm,厚み 0. 24騰、芯直径 0. 2脆）を製造した。

3 -③ 3 -②と同様にして押出成形した芯入りテープ状成形品を、引き続いて 180°Cの熱風槽で 6. 25倍に延伸したあと、さらに 220°Cの熱風槽で 30%緩和して図 5に示す芯入り延伸テープ状成形品（幅 0. 65mm、厚み 0. 24mm、芯直径 0. 2mm) を製造した。

3 -④延伸倍率を 6. 7倍にしたほかは、 3 -②と同様にして共押出成形して図 5 に示す芯入りテープ状成形品（幅 0. 65腿、厚み 0. 2½m、芯直径 0. 2腿）を製造した。

これら 3 -①〜 3 -④から、押出成形によって芯を形成する樹脂を両端部に内蔵させたテープ状成形物を得た後、延伸した芯入り延伸テープ状成形品は、延伸糸を用いて射出成形した場合に比べて充分な強度が得られず、強度を上げるためにさらに延伸倍率を上げると熱収縮率が大きくなり、糸とテープ部分とが剥離し易い不都合が見られる。

実施例 3

相対粘度 3. 5の 6/66共重合ナイ口ン樹脂を 50腿 φの押出機で樹脂温度 230。Cで紡糸し、未延伸糸を得た。この未延伸糸を 85°Cの温水浴中で 3. 6倍に 1段延伸し、続いて 185°Cの熱風槽で 1. 5倍に 2段延伸し、さらに 165°Cの熱風槽で 15%緩和して 200 mの延伸糸を得た。この延伸糸の引張強度は 815MPaで伸度は 45%であつた。つぎに、実施例 1と同様に、この延伸糸を射出成形金型内に図 3に示すようにセットし、延伸糸と同一の樹脂を金型内にインサートし 240°Cで射出成形して図 1に示すテープ状成形品を得た。長手方向に直交する断面に占める延伸糸の比率は 40%であった。この成形品は引張強度は 581MPaと大きく、熱収縮率は 0. 3% と小さく優れた物性を示した。実施例 4

7] _inh=1. 0のポリ弗化ビユリデン樹脂（呉羽化学工業社製 KF#1000) を 50ωη φ の押出機で樹脂温度 260°Cで紡糸し、未延伸糸を得た。この未延伸糸を 165°Cのグリセリン浴中で 5. 6倍に 1段延伸し、続いて 170°Cのグリセリン浴中で 1. 15倍に 2 段延伸し、さらに 160°Cグリセリン浴中で 10%緩和して 200 /z mの延伸糸を得た。この延伸糸の引張強度は 752MPaで伸度は 35%であった。次に、実施例 1と同様に、この延伸糸を射出成形金型内にセットし、実施例 1と同一の樹脂を 240°Cで射出成形して図 1に示すテープ状成形品を得た。長手方向に直交する断面に占める延伸糸の比率は 40%であった。この成形品も実施例 3で得られた成形品と同様の優れた物性を示した。

実施例 5

実施例 3と同様の 6/66共重合ナイ口ン樹脂を使用して、 2段延伸倍率を 1. 4倍にした以外は、実施例 3と同様にして 200 μ πιの延伸糸を得た。この延伸糸の引張強度は 761MPaであった。次に、実施例 1と同様に、この延伸糸を射出成形金型内にセットし、実施例 4と同一の樹脂を 240°Cで射出成形して図 1に示すテープ状成形品を得た。長手方向に直交する断面に占める延伸糸の比率は 40%であった。この成形品も優れた物性を示した。

実施例 4も実施例 5もともに優れた物性を示したが、この二つの実施例において、延伸糸の強度が殆ど同じであるにもかかわらず、実施例 4のテープ状成形品のほうが物性が優れている。これは、延伸糸の樹脂と射出成形樹脂の接着性の違レ、によるものである。延伸糸と射出成形樹脂の接着性が良いと、延伸糸の物性を一層効果的にテープ状成形品に発現できる。

実施例 6

ポリエステル樹脂（IV=1. 0) を使用し 50醒 φの押出機で樹脂温度 275°Cで紡糸し、未延伸糸を得た。この未延伸糸を倍率 5. 5倍に延伸し、続いて 10%緩和熱処理して 200 /z mの延伸糸を得た。この延伸糸の引張強度は 653MPaで伸度は 38%であった。次に、実施例 1で使用した樹脂を使用して、実施例 1と同様にこの延伸糸を射出成形金型内にセットし、実施例 1と同一の樹脂を 280°Cで射出成形して図 1に示すテープ状成形品を得た。長手方向に直交する断面に占める延伸糸の比率は 40%であった。この成形品も実施例 3で得られた成形品と同様の優れた物性を示した。

比較例 4

延伸糸と異なる樹脂をィンサートして延伸糸含有テープ状製品を製造した。 4ー① 実施例 6で使用したポリエステル樹脂が、成形テープの両端部の芯を形成するように、 MFR10 のポリエステルエラストマ一と共押出して、芯入り未延伸テープを得た。そのあと、実施例 6と同様に延伸および緩和熱処理を行レ、、図 5に示す芯入り延伸テープ状成形品（幅 0. 65mm, 厚み 0. 24mm, 芯直径 0. 2mm) を製造した。物性は表 1に示すように、強度は充分に発現したが、熱収縮が大きく、寸法安定性に欠けものであつ.た。

4ー② 実施例 4と同様にして得たポリ弗ィ匕ビ二リデン樹脂の延伸糸と、実施例 1で使用した MFR 10のポリエステルエラストラマーとを使用して、実施例 1と同様にしてテープ状の成形品を成形したが、ポリ弗化ビニリデン樹脂の延伸糸はィンサート成形時に溶融してしまった。

成形方法延伸糸テープ部成形品成形品延伸糸材料強度芯入り成形品材料引張強度熱収縮率

[M a] [%] 実施例 1 延伸糸ィンサート射出成形ポリエステルエラストマ一 MFRIO 470 ポリエステルエラストマ一 MFRI0 338 0. 3 比較例 1-① 射出成形ポリェ亍 Jレエラス卜 — M I0 βΐ 0. 1 比較例 1-© 未延伸糸ィンサ一ト射出成形ポリエステルエラストマ一 MFRIO 72 ポリエステルエラストマ一 65 0. 1 比較例 2 -① テープ押出成形ポりて j r マ一 pp m /υ 0. 1 比較例 2 -② 亍ープ神出成形—延伸ボリエステルエラストマ一 MFRI0 2. 5 比較例 2 -③ テープ押出成形一延伸 0. 3 比較例 2-④ 亍ープ押出成形一延伸マ一 3. 3 実施例 2 延伸糸ィンサ一卜射出成形ポりエス子ルエラス 1-マ一 MFRIO 437 Κりエスレエマ一 MF I 0 320 0. 3 銷ポリエステルエラストマ一 MF I7

比較例 3 -① 芯入り亍ープ押出成形 o 芯ポリエステルエラストマ一 MF I0 71 0. 1

鞘ポリエステルエラストマ一 MFR17

比較例 3-@ 芯入りテープ押出成形一延伸 o 芯ポリエス亍ルエラストマ一 MFRI0 198 2. 3

鞘ボリエス亍ルエラストマ一 MFRI7

比較例 3 芯入リテープ押出成形一延伸 o 芯ポリエステルエラストマ一 MFRI0 179 0. 3

鞘ポリエス亍ルエラストマ一 MR¾I7

比較例 3-④ 芯入リテープ押出成形一延伸 o 芯ポリエステルエラストマ一 MFRI0 250 3. 1

鞘ポリエステルエラストマ一 MFRI7

実施例 3 延伸糸ィンサ一ト射出成形 6/66共重合 Ny 815 6/66共重合 Ny 581 0. 3 . 実施例延伸糸ィンサート射出成形ポリ弗化ビニリデン 752 ポリ弗化ビニリデン 522 0. 3 実施例 5 延伸糸ィンサ一ト射出成形 6/66共重合 Ny 761 ポリ弗化ビニリデン 419 0. 3 実施例 6 延伸糸ィンサート射出成形ポリエス亍ル 653 ポリエステルエラストマ一 MFRI0 455 0.3 比較例 4-① 芯入リテープ押出成形一延伸 o 芯ポリエス亍ル 365 3 鞘ポリエステルエラストマ一 MFRI0

比較例 4-② 延伸糸インサート射出成形ポリ弗化ビニリデン 752 ポリエステルエラストマ一 MFR10

次に、ボールチェーン用ベルトの製造の例を挙げる。

実施例 7

図 7に示すように、金型内にボールを等間隔にセットし、実施例 1で製造した延伸糸を成形物の長手方向に平行な両端部に内蔵される位置に配置し、延伸糸と同一の樹脂（MFR10のポリエステルエラストマ一）を金型内にインサートし、幅 2. 24賺、厚さ 0. 2½m、穴径 1. 63画 φ、穴と穴のピッチ 1. 73mmの図 2に示すようなポールチェーン用ベルトを得た。長手方向に直交する断面に占める延伸糸の比率はポールを保持する部分（スぺーサ一部）で 5%、穴の直径部で 43%であった。このボールチエーン用ベルトはその物性を表 2に示したように引張強度が高く、ポール保持する部分の強度も高く、熱収縮率が小さく寸法安定性が良い。糸は剥離もなく接着性が良い。

比較例 5

実施例 7と異なり、延伸糸を用いなかったことを除き、実施例 7と同様にして図 8に示すようなボールチェーン用ベルト（幅 2. 24匪、厚さ 0. 24mm, 穴径 1. 63顧 φ、穴と穴のピッチ 1. 73墮）を射出成形で得た。図 8中、破線 7はボールをはめ込んだ状態を示す。

実施例 8

実施例 1と同様にして製造した幅 2. 24mm,厚さ 0. 24匪のテープに、図 10のように穴開け加工（穴径 1. 63腿 φ、穴と穴のピッチ 1. 73画）をした。その後この穴開きテープ状成形品おょぴ該穴に成型用ボールを嵌め込み金型内にセットし、 MFR10 のポリエステルエラストマ一をインサート成形を行って、図 2に示すようなボールチェーン用ベルトを得た。

比較例 6

押出成形した延伸倍率の異なるテープ状成形品に、実施例 8と同様に穴開け加ェおよぴィンサート成形してポールチェーン用ベルトを製造した。

6 -① 実施例 7と同一の樹脂（MFR10のポリエステルエラストマ一）を使用して、 50mm φの押出機で幅 2. 24mm, 厚さ 0. 24mmの図 4のようなテープ状成形品を押出した後、図 6のように穴あけ加工（穴径 1. 63ΠΒΗ Φ、穴と穴のピッチ 1. 73国）をした。その後この穴開きテープ状成形品および該穴に成型用ボールを嵌め込み金型内にセットし、インサート成形を行って、図 8に示すようなボールチェーン用ベルトを得た。

6 -② 実施例 7と同一の樹脂を使用して、 6 -①と同様にしてテープ状成形品を押出した後、 150°Cの熱風槽で 5. 8倍に延伸したあと 180°Cの熱風槽で 10%緩和し、延伸テープを得た。このテープを用いて 6 -①と同様に穴開け加工とインサート成形を行って、図 8に示すようなボールチエーン用ベルトを得た。

6 -③ 延伸倍率を 6. 9倍にした以外は、 6 -②と同様にしてポールチェーン用ベルトを得た。

6 -④ 実施例 7と同一の樹脂を使用して、 6 -①と同様にしてテープ状成形品を押出した後、 180°Cの熱風槽で 6. 25倍に延伸した後、 220°Cの熱風槽で 30%緩和し、延伸テープを得た。その後、 6 -①と同様に穴開け加工とインサート成形を行い、図 8に示すようなポールチェーン用ベルトを得た。

6-①〜 6 -④においては、インサート成形した際に、スぺーサ一部に樹脂の充填不足や穴開けした部分に樹脂が入り込む「バリ」などの成形不良が発生した。実施例 9

実施例 2で得た芯鞘型複合糸を用いて、実施例 7と同様にしてィンサート成形で図 2に示すようなボールチェーン用ベルトを製造した。

比較例 7

MFR10のポリエステノレエラストマ一を芯 6にして MFR17のポリエステルエラストマ一と共押出して芯入り複合テープを用いて、図 9に示すようなボールチエーン用ベルトを製造した。なお、図 9中、破線 7はボールを嵌め込んだ状態を示す。

7 -① MFR10のポリエステノレエラストマ一を芯にして MFR17のポリエステ/レエラストマ一と共押出して芯 6入り複合テープを得た。このテープを用いて比較例 6と同様に穴開け加工とインサート成形を行って、図 9のポールチェーン用ベルトを得た。

7 -② MFR10のポリエステルエラストマ一を芯にして MFR17のポリエステルエラストマーと共押出して芯入り複合テープを得、さらに引き続き 150°Cの熱風槽で 5. 8倍に延伸し、さらに 180°Cの熱風槽で 10%緩和して、延伸テープを得た。このテープを用いて比較例 6と同様に穴開け加工とインサート成形を行って、図 9に示すボールチェーン用ベルトを得た。

7 -③ 上記 7-②で延伸倍率を 6. 7倍にした以外は 7 -②と同様にして図 9に示すポールチェーン用ベルトを得た。

7 -④ MFR10のポリエステルエラストマ一を芯にして MFR17のポリエステルエラストマーと共押出して芯入り複合テープを得、さらに引き続き 180°Cの熱風槽で 6. 25倍に延伸し、さらに 220°Cの熱風槽で 30%緩和して、延伸テープを得た。このテープを用いて比較例 6と同様に穴開け加工とインサート成形を行って、図 9に示すようなボールチェーン用ベルトを得た。

7—①〜 7—④のいずれの場合も、成形困難で成形不良品が多く発生し、また正常に得られた成形品は弓 I張強度、保持部強度ともに小さく使用に耐えるものではなかった。

実施例 1 0

実施例 3で得たナイ口ン延伸糸を、射出成形金型内に実施例 7と同様に図 7のようにセットし、延伸糸と同一の樹脂を金型内にインサートし、幅 2. 24腿、厚さ 0. 24mm, 穴径 1. 63mm φ、穴と穴のピツチ 1. 73mmの図 2に示すようなボールチェーン用ベルトを得た。

実施例 1 1

実施例 4で得たポリ弗化ビニリデン樹脂の延伸糸を、射出成形金型内に実施例 7と同様に図 7のようにセットし、延伸糸と同一の樹脂を金型内にィンサートし、幅 2. 24腿、厚さ 0. 24mm, 穴径 1. 63匪 φ、穴と穴のピッチ 1. 73mmの図 2に示すようなポールチェーン用ベルトを得た。

実施例 1 2

実施例 5で得たナイ口ン延伸糸を実施例 7と同様に図 7のように金型内にセットし、実施例 4と同一の樹脂を 240°Cで射出成形して、幅 2. 2½m、厚さ 0. 24匪、穴径 1. 63醒 <ί>、穴と穴のピッチ 1. 73脆の図 2に示すボールチェーン用ベルトを得た。長手方向に直交する断面に占める延伸糸の比率は、保持する部分（スぺーサ一部）で 5%、穴直径部で 43%であった。

実施例 11も実施例 12も優れた物性が得られた。実施例 11のほうがより優れているのは、実施例 4、実施例 5の場合と同様に延伸糸と射出成形樹脂の接着性が実施例 11のほうが良いことによる。

比較例 8

実施例 4で得たポリ弗化ビニリデン樹脂の延伸糸を、射出成形金型内に実施例 7と同様に図 7のようにセットし、 MFR10 のポリエステルエラストマ一を金型内にィンサートし、幅 2. 24mm,厚さ 0. 24mm,穴径 1. 63mm φ、穴と穴のピッチ 1. 73ram の図 2に示すようなボールチェーン用ベルトを製造したが、ポリ弗化ビ-リデン樹脂がィンサート成形時に溶融した。

実施例 1 3

実施例 6で得たポリエステルの延伸糸を、射出成形金型内に、実施例 7と同様に、図 7のようにセットし、 MFR10 のポリエステルエラストマ一を金型内にインサートし、幅 2. 24画、厚さ 0. 24醒、穴径 1. 63ηιηι φ、穴と穴のピッチ 1. 73mmの図 2に示すようなポールチェーン用ベルトを得た。

上記実施例 7〜 1 3で得られたポールチェーン用ベルトはいずれも引張強度、保持部強度ともに充分大きく、ポールチェーン用ベルトとして優れた性能を示した。

比較例 9

ボビンに捲かれたガラス繊維（マルチフィラメント 9. 4μ ηι φ 120本束）をダイス内に供給し、実施例 7で使用したポリエステルエラストマ一を押出機で 240°C に加熱してダイス内に押出してガラス繊維を被覆すうようにして、図 5の芯入り複合テ一プ状成形品を得た。続いて比較例 6と同様に穴開け加工とィンサート成形を行って、図 9に示すようなポールチェーン用ベルトを得た。ガラス繊維とポリエステルエラストマ一との接着が不充分でガラス繊維の剥離や単糸切れが発生した。

比較例 1 0

比較例 9のガラス繊維に代えてカーボン繊維（マルチフィラメント ΙΟ μ ιη φ 80 本束) を使用した以外は比較例 9と同様にして図 9のボールチェーン用ベルトを得た。カーボン繊維とポリエステルエラストマ一との接着が不充分でカーボン繊維の剥離や単糸切れが発生した。表 2

実施例 1 4

図 1 1に示すように、金型内にローラーを等間隔にセットし、実施例 1で製造した延伸糸を成形物の長手方向に平行な両端部に内蔵される位置に配置し、延伸糸と同一の樹脂（MFR10のポリエステルエラストマ一）を金型内にインサートし、幅 2. 24mm、厚さ 0. 24醒、幅方向の穴長 1. 63mm φ、穴と穴のピッチ 1. 72mmの図 1 2 (a)、（b)、 (c) に示すようなローラー型ポールチェーン用ベルトを得た。長手方向に直交する断面に占める延伸糸の比率はボールを保持する部分（スぺーサー部）で 5%、穴の直径部で 43%であった。

このローラー型ボールチェーン用ベルトは、引張強度が高く、ローラーを保持する部分の強度も高く、熱収縮率が小さく寸法安定性が良い。糸は剥離もなく接着性が良い。

実施例 1 5

実施例 7と同様にして得たボールチェ一ン用ベルトにボールを嵌入してボールチェーンを作成した。このベルトを用いて、図 1 3に示すような軌道レール 12、移動プロック本体 13、およびボールチェーンよりなる直線運動案内装置を作成した。

実施例 1 6

実施例 1 4と同様にして得たローラー型ボールチェーン用ベルトにボールを嵌入してポールチェーンを作成した。このベルトを用いて、図 1 4に示すような軌道レール 16、移動ブロック本体 17、およびローラー型ポールチェーン 18よりなる直線運動案内装置 15を作成した。

実施例 1 7

実施例 7と同様にして得たボールチェーン用ベルトにボールを ¾Λしてボールチェーンを作成した。このべノレトを用いて、図 1 5に示すようなボールネジ 1 9 を作成した。図中、 20はネジ軸、 21はナット部材、 22はリターンパイプ、 23はポーノレチェーンを示す。

実施例 1 4、 1 5で作成した直線運動案内装置、および実施例 1 7で作成したボールネジはいずれも長期間の使用に耐えることが明らかになり、本発明ボールチェーン用ベルト、ボールチェーンは、直線運動案内装置やポールネジ装置の優れた部材となり得ることが証明された。産業上の利用の可能性

延伸繊維状物を金型内にセットし射出成形する本発明によれば、従来の押出し成形品、単に射出成形した製品では得ることのできない強度の大きいテープ状成形品が得られる。

また、このようなテープに穴開け加工して、転動体（例えばボール、ローラー）保持部を射出成形することによって、強度の大きいボールチェーン用ベルトあるレ、は延伸繊維状物と成形用ボールを金型内にセットし射出成形して得られるボールチェーン用ベルトは、（共）押出成形したポールチェーン用ベルトでは得ることのできない強度の大きい製品となる。また、延伸繊維状物を成形品の両端に配置することにより、延伸繊維状物自体が強度へ寄与するだけでなく、ゥエルド部の補強をなし、かつ成形不良が著しく改善される。

上述のようにして得られる本発明のボールチェーン用ベルトに所定のボール (またはローラー）を嵌め込みボールチェーンベルトが作成される。このボールチェーンベルトは無限循環路を備えた直線案内装置、またはボールネジ等に利用され、優れた性能を発揮させることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 熱可塑性樹脂テープ状の成形品であって、該成形品の長手方向に平行な両端部またはそれに近い部分に、あらかじめ延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物を内蔵してなることを特徴とする合成樹脂テープ状成形品。

2 . あらかじめ延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物が、該テープ状成形品を構成する繊維状物以外の樹脂と成形可能な接着性の良い樹脂よりなる請求項 1に記載の合成樹脂テープ状成形品。

3 . 長手方向引張強度が 250MPa以上で熱収縮率が 1%以下である請求項 1または 2に記載の合成樹脂テープ状成形品。

4. 合成樹脂テープ状の成形品であって、該テープ状成形品の長手方向に平行な両端部またはそれに近い部分に位置する内蔵されたあらかじめ延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物、等間隔直線状に設けたボール嵌め込み穴からなるボールチェ "~ン用べノレト。

5 . 合成樹脂テープ状の成形品であって、該テープ状成形品の長手方向に平行な両端部またはそれに近い部分に位置する内蔵されたあらかじめ延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物、等間隔直線状に設けたポール嵌め込み穴おょぴその穴周囲の突起からなるボールチエーン用ベルト。

6 . あらかじめ延伸した熱可塑性樹脂の繊維状物が、該ベルトを構成する繊維状物以外の樹脂と成形可能な接着性の良い樹脂よりなる請求項 4に記載のボールチェーン用べノレト。

7. 引張強度が lOOMPa以上、ポール嵌め込み穴にポールを嵌め込んだときのポール保持力が 30MPa以上で、熱収縮率が 1%以下である請求項 4または 5に記載のボーノレチェーン用べノレト。