JPS6079934A - 繊維強化プラスチツクボルトの製造方法 - 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ボルトの製造方法、特に。

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
工を転進加工によシ行なう方法に関する。

従来技術 ボルトとしては従来から金属ボ／Ｌ’）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１／％ｅ３
　＆　Ｉｒ　１−　ｈ偶ｌ１ｌｂ才、ｌｅ　ｎ　八ｎｕ
　１！　＋、　＋　＋１−＾ように高生産性のもとで作
られるが１重いうえにＭ’ｆ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たプラス
チックボルトもすでに実用化されている。しかしながら
、転造加工の適用可能なプラスチック材料は、硬質塩化
ビニール樹脂などの非繊維強化プラスチック材料に限ら
れる。繊維強化プラスチツク材料は強度がＩＷ＋いため
に塑性変形性に乏しく、塑性変形性の・給要な転造加工
によるねじ山成形が不可能だからである。これに無理に
転造加工を施こしても、ねじ山は正常な三角形状を成さ
ず、三角形の頂部がユニつの山になったシ、ねじ山にク
ラックが発生する。

それゆえ１強度も低く、ねじとしての体をなせない。非
繊維強化プラスチック材料を転造加工して得られるボル
トは２強度において劣る。その引張強度はせいぜい４〜
６−／−であるため１強固な締結力を要するボルトとし
ては使用に耐ええない。

発明の目的 本発明の目的は、軽量で耐蝕性・耐薬品性・電＃Ｍ＆ｉ
）ｔ＋！ｉ：＊ｉｋ−１，−Ａ、ｔａ什ｔＪＪｉ　Ｉｏ
　ｆ　Ｆ　ｈ　Ｘ　ｍ　Ｆ　捕強されたプラスチックボ
Ａ／）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１フスチツクボルトを製造する方法を提供するこ
とにある。

発明の要旨 本発明の繊維強化グラスチックボルトは、少なくとも表
層部が強化繊維の分散された熱可塑性樹脂で構成された
円柱状素材を、吸湿させてのち。

転造加工に供してねじ山を形成することを包含し。

そのことによシ上記目的が達成される。

強化繊維としては２例えば、ｌｆフスフイイパー。

カーボンファイバー、ボロンファイバー、次代ケイ素フ
ァイバーなどの無機繊維；そして、アブミドファイバー
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、円柱状素材に成形された熱可塑性樹脂中に分散
されうるような長さであればよい。これら強化繊維性熱
可塑性樹脂と押出機などの混線手段で溶融混合され該樹
脂中に均一に分散される。この強化繊維は、１０〜４０
容量％、好ましくは１５〜８５容泣％の範囲で含まれる
。繊維含量が過少になると高強度のプラスチックポルＦ
を得ることができない。繊維素１ｉｋが過多になるとむ
しろもろくなり補強効果が低下する。

熱可塑性樹脂としては１例えば、ポリアミド。

ポリエチレンテレフタレート、ポリブチＶンテレフタＶ
−ト、ポリアセターμなどが用いられる。

これに制限される必要のないことはいうまでもない。こ
れら樹脂には、必要に応じて充填剤、繊維との接着性を
改善する処理剤、難燃剤、抗酸化パ１」などの各□種添
加剤を混入してもよい。

本発明に用いられる円柱素材は少なくともその表層部が
、上記強化繊維の分散された熱可塑性（支）脂から構成
されたものであり、その中心部は表層部と同じ構成のも
のであっても強度の高い鉄などの金属材料、繊維強化熱
硬化性樹脂材料などから形成された芯材であってもよい
。そして、芯材が用いられる場合には、該芯材表面に熱
可塑性樹脂との結合性を高めるための凹凸や溝が付され
ていてもよい。

本発明における吸湿処理は、プラスチック材料が可塑的
性質を発現しうる程度になされればよい。

特に、転造加工において１円柱状素材の変形加工を受け
るべき少なくとも表面層が吸湿処理されればよい。吸湿
処理としては９例えば、水中浸漬。

５０〜８０℃の湯中浸漬、加圧下での水中・湯中浸漬な
どの方法がある。変形加工を受ける円柱状素材の表面層
の厚みはねじの寸法に依存して異なるが１例えばＭＩＯ
のポル）においては；Ｏ，＋Ｓ〜０．８ｍｌ程度である
。転造加工時に５の部分が吸湿されておればよく、その
吸湿度合いは２例えば繊維強化ポリアミドについては、
ＭＩＯポｐボルの約９ｎ直径円柱状素材の場合には表面
層の０．８１ｇ厚の部分が１．６重量％以上、好ましく
は２重量−％以上。

吸湿しておればよい。水分吸湿量が１．５重量％を下ま
わると、充分なねじ山形状が転造加工によシ形成されえ
ない。

は、格別である必要はなく、金属ねじのねＢ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
の転造加工機械がそのまま適用されうる。

実施例 以下に本発明を実施例について説明する。

実施例１ まず、樹脂ポリアミド（東しＯｅ製アミツンナイロン６
６　）、！＝１８μｍ径・６ＭＭ＋ヲッグのガラス繊維
とを体積比７０：８０でドライブレンドし、これを押出
成形機によシ直径９　ｍｍの丸棒を成形した。

次いで、これを１ｏｃＷＩの長さに切断して８木の円柱
状素材を得た。これを水中に１２時間浸漬した。

そのうちの５本ＫＭＩＯねじダイスの取シ付けた転造加
工機によシねじ加工を施こした。得られた１Ｇα長のＭ
ＩＯボμボルねじ山形状を目視観察した。同時に、該ボ
ルトの両端にナツトを取り付けてＪＩＳ　８　１０５１
に準じた引張試験を行ないその破断強度を測定した。５
本の平均値を下表に大引張荷重のみならず、ねじ山が破
壊されてボルトがナツトから抜は出る寸前の最大引張荷
重をも包含する。さらに、転進加工の施こされていない
残シ８本の円柱状素材の各表層部を０．８　ｍにわたっ
て施錠で削ＩＯ１その水分率を測定した。８木の平均値
を下表に示す。

実施例２ 水中浸漬時間を４８時間としたこと以外はすべて実施例
１と同様である。

実施例８ ポリアミド樹脂とガラス繊維との混合体積比を８５：１
５としたこと以外はすべて実施例１と同様である。

実施例４ ポリアミド樹脂とガラス繊維との混合体積比を８９＋１
１としたこと以外はすべて実施例１と同様である。

実施例５ ポリアミド樹脂とガラス繊維との混合体積比を６２：８
Ｂとしたこと以外はすべて実施例１と同様比較例１ 実施例１における水中浸漬処理を行なうことな（、ｌＱ
ｃ！ＩＩ長の円柱状素材を直接転造加工に供しまた。そ
の他はすべて実施例１と同様である。

比較例２ 水中浸漬時間を８時間としたこと以外はすべて実施例１
と同様である。

比較例３ ポリアミド樹脂とガラス繊維との混合体積比を９５：５
としたこと以外はすべて実施例１と同様である。

比較例４ ポリアミド樹脂とガラス繊維との混合体む“を比を５５
：４５としたこと以外はすべて実施例１と同様である。

実施例１　２．１　良　好　１２５０ ２　８．２　良、好　１Ｂ００ 実施例３　２．３　良　好　１１００ ４２．４　良好　１０５０ 比較例Ｉ　Ｏ０８ねじ山頂が二山　７５０２　１．４　
ねじ山頂が二山　７９０ ３２．８　良好　５００ ４　１．８　ねじ山形成不可　− 発明の効果 本発明によれば、このように１強化繊維で高度に補強さ
れたグラスチック素材に転造加工によるねじ自戒形を行
な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、得られるグラスチツクボＡ／）のねじ山形状は
良好で、ねじ山頂部が二山になったシフラックや割れの
生じることがない。そのボルトは、そのうえ、高強度・
軽量でちゃ＃触性に富むなどの繊維強化グラスチック材
料の木来有する特徴を余すことなく備えていス、　ｌ−
Ｉ　Ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　少なくとも表層部が強化繊維の分散された熱可塑
   性樹脂で構成されだ円柱状素材を、吸湿させてのち、転
   進加工に供してねじ山を形成することを包含する繊維強
   化プラスチックボルトの製造方法。 ２、　前記熱可塑性樹脂が強化繊維を１０容景％以上含
   有する特許請求の範囲＠１項に紀載の方法。