JPS60201933A - プラスチツクねじ状成形体の製造方法 - Google Patents

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。

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の製造方法。

特に２強化繊維で高度に補強されたプラスチック材料の
ねじ加工を転造加工により行う方法に関する。

（従来技術） ねじ状成形体のひとつであるボルトとしては従来から金
属ボルトが知られている。これはねし加工としては最も
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２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
れたプラスチックを用いてボルトが製造されている。例
えば、塩化ビニル、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹
脂の射出成形で得られるが。

このようなボルトは強度が低（装飾用などにしか利用さ
れ得ない。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、ここに開示されたボルトの素材は一方向強化材
料であり、多軸応力を受けるボルトとしては強度が充分
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２強化繊維が切断され、ねじ山にノツチ効果が
生じて充分なねじ強度を得ることができない。

（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たプラスチ
ックねじ状成形体の製造方法を提供することにある。本
発明の他の目的は高締結力を有し、耐衝撃性に優れ、か
つ脆性破壊の生しにくいプラスチックねじ状成形体の製
造方法を提供することにある。本発明のさらに他の目的
は１周囲の湿度によって寸法の変化しないそして経時的
にも強度の低下しないプラスチックねじ状成形体の製造
方法を提供することにある。本発明のさらに他の目的は
、ねし加工として最も経済的な転造加工により高強度の
プラスチックねじ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） 本発明のプラスチックねじ状成形体の製造方法はナイロ
ン６、ナイロン６・６および芳香族ナイロンのうちの少
なくとも一種を７０〜９５重■％およびナイロン１２を
５〜３０重量％の割合で含有するポリアミド系樹脂１０
０容■部に対し強化繊維１５容■部以上を加えてプラス
チック材料を得る工程、該プラスチック材料を成形し該
強化繊維が長軸方向に配向する円柱状素材を得る工程、
および該円柱状素材を転造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ポリアミド系樹脂はナイロン１２が
含有されるため樹脂の吸水性が抑制され。

塑性変形性が付与される。しかも、樹脂自体の強度が増
大する。ナイロン１２の含有■が５重量％を下まわると
、得られるボルトは吸水により強度低下をおこし１寸法
も変化する。耐衝撃性にも欠けるため１頭部打撃やなな
め締めにより脆性破壊を生じやすくなる。さらに塑性変
形性にも劣るため。

転造加工を行ってもねじ山が正常な三角形状を成さず、
三角形の頂部が二つの山になったり、ねじ山にクラック
が発生ずる。ナイロン１２の含有量が３０重景％を上ま
わると、ナイロン１２自体の強度が小さいため、得られ
るボルトの強度は全体として小さくなる。ナイロン１２
の含有量は、好ましくは１５〜２０重里％である。強化
繊維を混合するのに先だち樹脂全体を充分に混練し、ナ
イロン１２を均一に分散さ・已でおくことが望ましい。

ナイロン１２の分ｔｉｋ状態が悪いと、転造によっ一ζ
得られるねじ山が正常な形状をなさず得られるねじの強
度も低い。

上記樹脂に混入される強化繊維としては、ガラス繊維、
炭素繊維などが挙げられる。繊維の長さについては特に
制限はなく、樹脂が所望の円柱状素材に成形されたとき
、この素材中に均一に分散されろる長さであればよい。

通常、１鰭〜６１１１の繊維が好適である。この強化繊
維は上記の樹脂１００容量部に対して少なくとも１５容
量部以上の割合で含有される。過少にすぎると高引張強
度のボルトが得られず、過剰になると混練成形の作業性
が低下するのみならず補強効果も低下しボルトの脆性破
壊が起こりやすくなる。強化繊維の含量は、好ましくは
、ポリアミド系樹脂１００容量部に対し１５〜３０容■
部である。

上記の樹脂と強化繊維とを含有するプラスチックＮＡ料
が通常の押出成形などにより円柱状素材に成形される。

得られる円柱状素材の少なくとも表面層には強化繊維が
長袖方向に配向している。射出成形では、一般に１円柱
状素材金型への樹脂の流入速度が大きいため強化繊維の
充分な配向が得られない。さらに通常１円柱状素材金型
への断面積よりゲート断面積の方が大きいため、グート
イ」近で溶融プラスチック材料の流れに乱れが生じる。

そのため１強化繊維の所望の配向が充分なされ得ない。

それゆえ１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ａ・要である。

得られた円柱状素材を長軸方向に二分し５その表面層断
面部を顕微鏡によって観察したとき、長さ方向に配向す
る繊維の数が含まれる繊維全体の過半数を占めることが
必要である。このように繊維を長軸方向に配向させると
、この円柱状素材に転造によりねし山を形成したとき、
ねじ山付近の繊維がねし山に沿って配向し２強度の高い
ねじ状成形体が得られる。

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、金属ねじのねじ歯底形加工に
通常用いられる２本ロール転造機。

３本ロール転造機、平ダイス転造機などが利用されうる
。転造の速度は金属製のねじ状成形体の場合に比べてや
や速い方が好ましい。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

実脂皿土 ナイロン６・６　（東し株式会社製：アミランＣ３０３
０）９０重量部およびナイロン１２　（宇部化学社製：
　３０３５Ｕ）１０重量部をあらかじめ溶融混練してペ
レット化した。これに直径１３μｍ、長さ３鶴のガラス
繊維を１００重量部（約３０容量％）加えて混練し、こ
れを射出成形によりボルト用円柱状素材を得た。

これを室温で三本ロールダイスを有する転造機で転造し
てねし山を成形し第１図に示すような直径９龍長さ５０
ｍ■そして頭部厚７．５鰭のＭＩＯのボルト１を得た。

得られたボルト１のねじ山は正常な三角形をしていた。

使用したプラスチック材料に含まれる成分を表１にしめ
す。得られたボルト用円柱状素材の曲げ強度の測定、得
られたボルトの引張試験および４″クサビ引張試験を行
った。さらに、２０℃の水中に３日間浸漬した後の引張
試験を行い、そのときのナツトの入りやすさも観察した
。

それぞれの結果を表２に示す。４°クサビ引張試験は、
得られたボルト１に斜めの引張力がかかるよう第２図に
示すような４°クサビ２をボルト頭部１１に当てかいボ
ルト１の両端に引張荷重をかけて行われた。水中浸漬後
の引張強度の試験の結果は◎印はナンドの入りが極めて
良好である状態。

Ｑ印はナツトが引っかからずにボルトに装置できる状態
Ｘ印はナンドが装着できない状態を示す。

大旌■主 ナイロン６・６を８０重量部とナイロン１２を２０重量
部を用いたこと以外は実施例１と同様である。得られた
ボルトのねし山の形状は実施例１と同様であった。

去血炭主 ガラス繊維を６０重量部（約２０容量％）を使用したこ
と以外は実施例１と同様である。得られたボルトのねし
山の形状は実施例１と同様であった。

几較開上 ナイロン６・６を１００重量部および直径１３μｍ。

長さ３龍のガラス繊維１００重量部を混練し、射出成形
により実施例１と同様の円柱状素材を得た。

これを実施例１と同様に転造してボルトを得た。

得られたボルトのねじ山の表面はなめらかではなかった
。ねじ山の頂部は二つの山になっていた。

樹脂の組成と各試験の結果を実施例１と同様に表１およ
び表２に示す。

ル較炭１ ナイロン６・６を６０重量部およびナイロン１２を４０
重量部を用いたこと以外は実施例１と同様である。

１１）られたボルトのねし山は実施例１と同様であった
。

上り４片ｌ 実施例１と同様の組成物をＭＩＯのボルト形状を有する
金型内に射出成形し、転造しないでボルトを得た。得ら
れたボルトのねし山は実施例１と同様であった。樹脂の
組成と各試験の結果を実施例１と同様に表１および表２
に示す。

表１ （以下余白） 表１および表２から明らかなようにナイロン１２を添加
することにより円柱状素材の強度は若干低くなる。しか
し転造後のボルトの強度は無添加時に比べむしろ高くな
りねし歯底形が正常になされうる。４°クサビ引張試験
、耐水試験後の強度も安定している。ナイロン１２無添
加のボルトは吸水により膨張するため水中浸漬後のナン
ドの入りが悪い。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、このように、ナイロン１２およ
び強化繊維を含有するプラスチック材料を成形し得られ
る円柱状素材の長さ方向に強化繊糾を配向させるため、
生産性の高い転造加工によって容易にねじ状成形体が得
られる。得られるねし状成形体のねじ山形状は良好で、
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。

ねじ状成形体は、そのうえ、高強度であり、高締結力を
有し、吸湿性も少なく、吸湿による寸法のくるいがない
。また、仮に斜め締めしても脆性破壊を生じにくい。さ
らに軽量で、耐蝕性、耐薬品性５電気絶縁性といったプ
ラスチック材料の本来有する特徴を余すことなく備えて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により得られるプラスチックボル
トの一例を示す正面図、第２図はこのポル１−の４°ク
ザビ引張試験の一例を説明する説明面である。 １・・・プラスチックボルト、２・・・４°クサビ。 １１・・・頭部。 以上 出願人　積水化学工業株式会社 第１図　第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、ナイロン６、ナイロン６・６および芳香族ナイロン
   のうちの少なくとも一繍を７０〜９５重量％およびナイ
   ロン１２を５〜３０重量％の割合で含有するポリアミド
   系樹脂１００容量部に対し強化繊維１５容■部以上を加
   えてプラスチック材料を得る工程。 該プラスチック材料を成形し該強化繊維が長軸方向に配
   向する円柱状素材を得る工程、および該円柱状素材を転
   造してねじ山を形成する工程を包含するプラスチックね
   じ状成形体の製造方法。