JPS60264233A - 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） 本発明はポリアミドを用いた強化プラスチックねじ状成
形体の製造方法に関する。

（従来技術） ねじ状成形体として従来から金属ボルトやナンドが知ら
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。金属製ねじ状成形体は、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
ずいという致命的な欠点を有する。これに対し、軽くて
耐蝕性に優れかつ、高強度のプラスチックねじ状成形体
が生産されている。例えば日本ねし研究協会誌１１巻８
号（１９８０年）には、ガラス繊維を多量に含有するナ
イロン６・６を射出成形して成形素材を得、これを転造
してプラスチックボルトを得る方法が記載されている。

ナイロン６・６は、特に、ガラス繊維補強効果が大きい
ため、これを用いると高強度のプラスチックボルトが得
られる。しかし、このボルトはナイロン６・６を主体と
するため、吸湿しやすい。一般に、ポリアミドは吸水性
が高く。

水や酸・塩基に接触するとアミド結合間の水素結合が切
断されて強度が大幅に低下する。それゆえ。

このようなボルトは使用範囲が極端に限定される。

同時に吸湿による寸法変化も大きいためボルト精度の面
で劣る。ポリアミドのこのような性質を改善して耐水性
を有する高強度のねし状成形体を得るには次のような手
段が考えられる。■疎水性の樹脂を混合する。■ポリア
ミドの表面にポリ四フフ化エチレンやポリメチルメタク
リレートなどの疎水性の被膜を形成させる。■の対策を
講じても。

ポリアミドと疎水性ポリマーが完全に均一には混合され
ないため５両者の間で界面が生じ機械的強度が低下する
。耐水性の向上も認められない。■の方法では、疎水性
樹脂の被膜と基材であるポリアミドとの密着性が悪く、
剥離しやすい。

高分子化学Ｖｏ１．２９．　Ｎｏ、３２４．２５９−２
６４頁および２６５−２６９頁（１９７２年）には、ポ
リアミド（ナイロン６）に結晶性ポリプロピレンを混合
してポリアミドの耐水性を向上させる方法およびその樹
脂特性が開示されている。それによれば、無水マレイン
酸変性ポリプロピレンの添加により１本来、相溶性に乏
しいポリアミドと結晶性ポリプロピレンとの相溶性を向
上させている。この無水マレイン酸変性ポリプロピレン
の無水マレイン酸側鎖とポリアミドのアミノ基が反応し
グラフトポリマーが生成する。このグラフトポリマーの
存在によりポリアミドと結晶性ポリプロピレンとの相溶
性が高まり、耐水性が向上する。しかし、得られたポリ
マー混合物の強度は使用したポリアミドの強度を下まわ
る。そのため、このような樹脂を用いて製造したねし状
成形体は充分な強度が得られない。

（発明の目的） 本発明の目的は、軽量で耐蝕性・耐薬品性・電機絶縁性
をもち、しかも高強度を有する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、耐水性を向上させたポリアミド誘導体を含有し、か
つそのポリアミドに由来する優れた機械的強度を有した
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。

（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ポリア
ミド、崩壊性ポリマーおよびラジカル発生剤を含有する
樹脂組成物を溶融混練して成形素材を得る工程；および
該成形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ポリアミドには、熱可塑性樹脂とし
て一般に利用されるナイロン６、ナイロン６・６．ナイ
ロン１２．ナイロンＭＸ０６など主鎖にアミド結合を有
する樹脂がある。本発明の崩壊性ポリマーは放射線が照
射されると主鎖の炭素−炭素結合が切断される性質を有
するポリマーである。崩壊性ポリマーの崩壊のＧ値が架
橋のＧ値を上まわることが好ましい。そのような崩壊性
ポリマーにはポリ−４−フッ化エチレン、ポリ−４−フ
ッ化エチレン・エチレン共重合体、ポリ−４−フン化エ
チレン・６フッ化プロピレン共重合体。

ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン・６フソ
化プロピレン共重合体などのフン素樹脂やポリプロピレ
ン、ポリイソブチレンなどがある。

特にフッ素樹脂が好ましく用いられる。崩壊性ポリマー
およびポリアミドはそれぞれ二種以上混合して用いるこ
ともできる。本発明のラジカル発生剤は約２００℃に加
熱すると数分以内にそのほとんどが分解する過酸化物が
用いられる。そのような過酸化物には２例えば、ｔ−ブ
チルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイ
ド、ジイソプロビルヘンゼンヒドロパーオキサイド、ｐ
−メンタンヒドロパーオキサイド、２・５−ジメチル＝
２・５−ジヒドロパーオキシヘキサン、ピネンヒドロパ
ーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチル
パーオキシアセテートなどがある。

崩壊性ポリマーはポリアミド１００重量部に対して５〜
１００重量部、好ましくは１０〜３０重量部の割合で含
有される。過少にすぎると得られるねじ状成形体の耐水
性に劣り、過剰に含有されると強度が低下する。ラジカ
ル発生剤はポリアミド１００重量部に対して０．０５〜
２重量部の割合で添加される。

上記のポリアミド、崩壊性ポリマーおよびラジカル発生
剤を含む樹脂組成物には必要に応じて。

強化繊維が添加されてもよい。強化繊維には１例えば、
ガラスファイバー、カーボンファイバー。

ホロンファイバーなどの無機繊維やアラミドファイバー
などの有機繊維がある。これら繊維の二種以上を混合し
て用いることもできる。繊維の長さについては特に制限
はなく、ポリアミドと充分に混練・分散できる長さであ
ればよい。さらに必要に応じて、充填剤２繊維との接着
性を改善する処理剤、難燃剤、抗酸化剤など各種添加剤
が加えられうる。このような樹脂組成物は押出機などの
混練手段を用いて２００〜３００℃程度の温度で溶融・
混練され、成形素材に成形される。例えば、ボルトを得
る場合には円柱状素材に成形される。成形素材には転造
によりねじ山が形成される。転造法は、格別である必要
はなく、金属ねしのねし山成形加工に通常用いられる丸
ダイス転造盤、平ダイス転造盤などの転造加工機械が適
用されうる。

本発明の方法においては樹脂組成物が加熱されることに
より崩壊性ポリマーの主鎖が切断され。

同時に崩壊性ポリマーとポリアミドの間に架橋反応が進
行すると考えられる。ポリアミドの分子末端アミノ基に
も主鎖が切断された崩壊性ポリマー１、　がグラフトさ
０６可能性かあ杭′−０反応に１リボリアミドのアミド
基が架橋されるため親水性の水素が失われポリアミドの
吸水性が抑制される。

さらに網目状構造を有する樹脂となるので機械的強度も
損なわれない。崩壊性ポリマーの量がポリアミドの量に
比べて２例えば、５重量％程度と少量である場合も本発
明の効果が得られる。これは形成された架橋ポリマーお
よび／もしくばグラフ１〜ポリマーとポリアミドとの相
溶性が、崩壊性ポリマーとポリアミドとの単なる混合物
よりも向上するためである。このように５本発明の方法
により得られたねじ状成形体は使用したポリアミドの強
度と同等もしくはそれ以上の強度を有し、さらに耐水性
に優れる。

（実施例） 以下に本発明を実施例により説明する。

天１１１１− ポリアミドとしてナイロン６・６　（東し株式会社製：
アミラン）１００重量部に崩壊性ポリマーとしてポリフ
ッ化ビニリデン３０重量部、直径が１３μｍで長さが３
鶴のガラス繊維１００重量部およびラジカル発生剤とし
てクメンヒドロパーオキサイド０．２重量部を加えトラ
イブレンドした。これを２軸スクリユ一押出機により２
７０〜２８０°Ｃで溶融混練し２直径９ｍｍの丸棒に成
形した。この丸棒を８ｃｍの長さに切断し円柱状素材を
得た。　これにＭＩＯねじダイスを取りつけた転造加工
機によりねし山を形成した。得られたＭＩＯサイズのボ
ルトの両端にナツトを取りつけ、　ＪＩＳ　Ｂ−１０５
１の方法に準して引張強度を測定した。得られたボルト
を１００℃の沸騰水中に２時間浸漬し、その重量の変化
から吸水率を計算した。さらに浸漬後の引張強度を測定
した。上記の試験をボルトを５本ずつ用いて行い、その
平均値を算出した。それぞれの値を表■に示す。

大嵐凱主 崩壊性ポリマーとしてポリプロピレンを用いたこと以外
は実施例１と同様である。

大旗■↓ 崩壊性ポリマーとしてポリイソブチレンを用いたこと以
外は実施例１と同様である。

表１ 去ｑＩ ポリフッ化ビニリデンを５重量部用いたこと以外は実施
例１と同様である。その結果を表２に示す。以下、実施
例５〜９の結果はすべて表２に示す。

劣隻拠） ポリフッ化ビニリデンを１０重量部用いたこと以外は実
施例１と同様である。

犬施例１ ポリフッ化ビニリデンを３０重量部用いたこと以外は実
施例１と同様である。

失施開１ ０ ポリフッ化ビニリデンを５０重量部用いたこと以外は実
施例１と同様である。

大旗■↓ ポリフッ化ビニリデンを８０重量部用いたこと以外は実
施例１と同様である。

尖施貴■ ポリフッ化ビニリデンを１００重量部用いたこと以外は
実施例１と同様である。

表２ １ 、比較１１− ラジカル発生剤を加えなかったこと以外は実施例１と同
様である。その結果を表３に示す。以下。

比較例２および３の結果も表３に示す。

北較開１ ラジカル発生剤を加えなかったこと以外は実施例２と同
様である。

比較例３ ラジカル発生剤を加えなかったこと以外は実施例３と同
様である。

表３ ２ 此ｌ■鉗１ ポリフッ化ビニリデンを加えなかったこと以外は実施例
１と同様である。その結果を表４に示す。

几較孤】 ポリフッ化ビニリデンを１２０重量部用いたこと以外は
実施例１と同様である。その結果を表４に示す。

表４ （発明の効果） 本発明方法に１よれば、このように、樹脂組成物に含ま
れる崩壊性ポリマーの主鎖がラジカル反応により切断さ
れポリアミドに架橋および／もしくはグラフトし、ポリ
アミドの耐水性が向上する。

３ さらに、架橋により網目状構造を有する樹脂となるため
２機械的強度も損なわれない。形成された架橋および／
もしくはグラフトポリマーとポリアミドとの相溶性も崩
壊性ポリマーとポリアミドとの単なる混合物に比べて飛
躍的に向上する。そのため２機械的強度が損なわれるこ
となく耐水性が改善される。得られたねじ状成形体は軽
量・耐蝕性・耐薬品性・電機絶縁性というプラスチック
本来の特徴をも有する。このようなねじ状成形体は海洋
構築物の締結用部品など広い分野での使用が可能である
。

以上 出願人　積水化学工業株式会社 ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリアミド、崩壊性ポリマーおよびラジカル発生剤
   を含有する樹脂組成物を溶融混練して成形素材を得る工
   程；および該成形素材を転造加工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。 ２、前記崩壊性ポリマーがポリアミド１００重量部に対
   して５〜１００重量部の割合で含有される特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ３、前記樹脂組成物が強化繊維を含有する特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ４、前記崩壊性ポリマーがポリフッ化ビニリデンである
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。