JPS6249175B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6249175B2 JPS6249175B2 JP58075800A JP7580083A JPS6249175B2 JP S6249175 B2 JPS6249175 B2 JP S6249175B2 JP 58075800 A JP58075800 A JP 58075800A JP 7580083 A JP7580083 A JP 7580083A JP S6249175 B2 JPS6249175 B2 JP S6249175B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synthetic resin
- rolling
- thermoplastic synthetic
- temperature
- resin body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
本発明は繊維強化合成樹脂体の転造加工方法に
関する。 合成樹脂製ボルトは腐蝕性の還境で広く使用さ
れているが、ねじの加工が困難であつた。 特公昭48−37931号公報などでは、熱硬化性樹
脂の棒体にねじ切り加工しているが、ねじ切り加
工のため繊維が切断されるし、樹脂の表面のねじ
溝がノツチ効果となり、熱硬化性樹脂自体が伸び
が小さく脆弱な材質であるため、ねじ切り加工中
あるいは使用中に割れなどが生じてしまう欠点が
ある。 又、強化繊維が分散された熱可塑性合成樹脂か
らなる棒体に冷間転造加工法により、ねじ部を形
成し合成樹脂製ボルトを成形することも提案され
ているが、いずれも、ねじ加工の精度と耐熱性に
問題があつた。即ち、ねじ山尖端が丸味を帯びた
り、あるいはねじ山頂部に凹みが生じたりするの
で精度の良い製品が得られない。更には、雰囲気
温度が上昇すると、ねじ山形状が加工前の状態に
戻つてしまい、使用温度が比較的低い温度に限定
されてしまうことである。 本発明は上記従来の欠点を解消し、繊維強化さ
れた熱可塑性合成樹脂体にねじ加工、溝加工して
ボルト等を成形しうるものであり、加工の精度が
良好であると共に耐熱性に優れた製品を得ること
ができ大量生産に適した加工方法を提供するもの
であり、その要旨は少なくとも表面部分が繊維が
分散された結晶性の熱可塑性合成樹脂からなる樹
脂体に対して転造加工するに際し、表面の熱可塑
性合成樹脂を非晶状態もしくは不完全結晶状態に
なした樹脂体に対し、転造ダイスを該熱可塑合成
樹脂の結晶開始温度以上、融点以下に加熱して転
造加工することを特徴とする繊維強化合成樹脂体
の転造加工方法に存する。 本発明において加工の対象となる樹脂体は、少
なくとも部分的には円棒状、角棒状、円錘状、角
錘状になされているのが好ましい。 又、樹脂体は、少なくとも表面部分が繊維が分
散された結晶性の熱可塑性合成樹脂からなる。結
晶性の熱可塑性合成樹脂として、好適なものとし
てはポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、
ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、
ポリエチレン、ポリプロピレンあるいはこれら共
重合物である。 これらの熱可塑性合成樹脂の飽和結晶化度は５
〜100％の範囲であり、好ましくは30〜50％の範
囲になされている。飽和結晶化度が30％未満であ
ると、耐熱性に劣り、弾性率が小さくねじ加工し
た場合でも、ねじの強度が不足する傾向になる。
又飽和結晶化度が50％を越えると、剛性が大きく
なるがもろくなる傾向になる。しかし、飽和結晶
化度が高いものでも熱処理を加減して結晶度を押
えることにより、製品の性状を調整することがで
きる。 樹脂体の少なくとも表面部分を形成する熱可塑
性合成樹脂には強化繊維が分散されている。 熱可塑性合成樹脂を強化する繊維としては、ガ
ラス、硼素、炭化ケイ素、アルミナ等から製した
無機繊維、ポリアミドなどの有機繊維があり、２
種以上の繊維を混合して用いることも可能であ
る。又、該繊維の長さについては特に制限がな
く、熱可塑性合成樹脂の中に分散されうるもので
あればよい。好ましくは、繊維は0.1〜50mmの長
さにあるものがよい。ロービングのような長繊維
は、樹脂体の軸方向に沿つて分散させるのがよ
く、クロス状態の繊維は樹脂体の表面部分を覆う
ように用いるのがよい。 本発明の加工の対象となる樹脂体は、その中心
部の材質は問わない。従つて、樹脂体の中心部は
表面部分と同様に繊維が分散された結晶性の熱可
塑性合成樹脂であつてもよく、鉄、鋼、銅、アル
ミニウム等の強度の大きい金属材料や、繊維強化
熱硬化性合成樹脂、再生利用合成樹脂であつても
よい。尚、中心部に異なる部材を使用する時は、
表面の樹脂と結合をよくするために、中心部材に
溝加工等することができる。 本発明において、繊維強化合成樹脂体を転造加
工する際には、樹脂体の表面の熱可塑性合成樹脂
を非晶状態もしくは不完全結晶状態になしてお
く。非晶状態もしくは不完全結晶状態とは、飽和
結晶化度に対して、０〜80％の結晶度であること
を意味している。より好ましくは、表面の熱可塑
性樹脂は０〜50％の非晶状態もしくは不完全結晶
状態にしておく、繊維強化合成樹脂体の表面の熱
可塑性合成樹脂を、非晶状態もしくは不完全結晶
状態にするには、成形機から突出された時の、あ
るいは一旦融点近くに加熱された繊維強化合成樹
脂体を水などで強制冷却することで行える。尚、
中心部は徐冷するので結晶化は進んでいる。 そして、本発明では繊維強化合成樹脂体を転造
するに際して、転造ダイスを表面の熱可塑性合成
樹脂の結晶開始温度以上、融点以下の温度に加熱
する。結晶開始温度とは１分以内の短時間に加熱
した時に結晶が生成し始める温度であり、ガラス
転移温度よりも10〜50℃高い温度である。結晶開
始温度は、非晶状態の合成樹脂をガラス転移温度
より高い２、３の温度で加熱して結晶度を測定
し、結晶度−加熱温度のグラフから、結晶度０の
温度として決定できる。例えば、ポリエチレンテ
レフタレートはガラス転移温度は約70℃であり、
結晶開始温度は約100℃である。 転造ダイスを結晶開始温度以上に加熱すること
により、繊維強化合成樹脂体の表面部分を塑性変
形させ、結晶化を進行させることができる。転造
の際表面の熱可塑性合成樹脂が非晶状態もしくは
不完全結晶状態であるので、塑性変形は容易であ
り、残留する歪みは小さいものとなつて形状が加
工前に戻る傾向は少ない。 転造ダイスが結晶開始温度以上、融点以下に加
熱されているので、繊維強化合成樹脂体の表面の
熱可塑性合成樹脂の結晶化は進行し、表面の転造
加工部分は剛性が大きく、耐熱性が良好になる。 転造ダイスが結晶開始温度未満であると、表面
の熱可塑性合成樹脂が結晶成長せず、転造加工部
分は非晶状態もしくは不完全結晶状態のまゝであ
るので、残留歪みもあつて耐熱性が悪く、加工前
の形状に戻り易くなる。 転造ダイスが融点を越えると、表面の熱可塑性
合成樹脂が流動状態となつて加工が困難になる。
又、転造ダイスを結晶開始温度以上融点以下に加
熱して、転造を行うことにより、例えばねじを加
工する際に、ねじ山に沿つて強化繊維が配向し、
表面の熱可塑性合成樹脂の結晶化と相俟つてねじ
山の機械強度が向上し、寸法精度の高い加工品が
得られる。 尚、繊維強化合成樹脂体の表面の熱可塑合成樹
脂の結晶化のため、転造ダイスを加熱せず、繊維
強化合成樹脂体を加熱して転造を行つてみたが、
素材全体の弾性率が低くなり、転造した後例えば
ねじ山が丸くなる結果となり本発明のような効果
は得られないことを確認した。 又、本発明転造加工方法は繊維強化合成樹脂体
を、例えば押出成形した後連続的に実行すること
も可能である。 以上、詳述した通り、本発明繊維強化合成樹脂
体の転造加工方法は上記の構成になされているの
で、転造加工が容易に行なえると共に、加工品の
加工精度は高く、しかも耐熱性に優れ機械強度良
好であつて、大量生産に適した転造加工方法とし
て従来にない種々の利点を有する。 実施例 １ 飽和結晶化度38％のポリエチレンテレフタレー
ト（鐘淵化学製、EFG−６）に繊維長３mmのガ
ラス繊維を30重量％混入し、押出成形により直径
９mmの丸棒を成形し、急冷して表面を非晶質状態
にした。 転造ダイスを180℃に加熱して、丸棒の表面に
ねじ加工して、メートル並目ねじ規格M10、ピツ
チ1.5mmのねじ棒を得た。このねじ棒の物性を下
表に示す。 実施例 ２ 飽和結晶化度50％のポリアミド（ε−カプロラ
クタムモノマーを重合したもの、重合度＝250）
をポリエチレンテレフタレートの替りに使用し実
施例１の通り行つて、ねじ棒を得た。 比較例 １ 実施例１の丸棒に熱処理して飽和結晶化して実
施例１の通りに行つてねじ棒を得た。 比較例 ２ 実施例１において転造ダイスを常温のまゝで転
造加工して、ねじ棒を得た。 比較例 ３ 比較例１のように丸棒を飽和結晶化し、常温の
転造ダイスでねじ棒を得た。
関する。 合成樹脂製ボルトは腐蝕性の還境で広く使用さ
れているが、ねじの加工が困難であつた。 特公昭48−37931号公報などでは、熱硬化性樹
脂の棒体にねじ切り加工しているが、ねじ切り加
工のため繊維が切断されるし、樹脂の表面のねじ
溝がノツチ効果となり、熱硬化性樹脂自体が伸び
が小さく脆弱な材質であるため、ねじ切り加工中
あるいは使用中に割れなどが生じてしまう欠点が
ある。 又、強化繊維が分散された熱可塑性合成樹脂か
らなる棒体に冷間転造加工法により、ねじ部を形
成し合成樹脂製ボルトを成形することも提案され
ているが、いずれも、ねじ加工の精度と耐熱性に
問題があつた。即ち、ねじ山尖端が丸味を帯びた
り、あるいはねじ山頂部に凹みが生じたりするの
で精度の良い製品が得られない。更には、雰囲気
温度が上昇すると、ねじ山形状が加工前の状態に
戻つてしまい、使用温度が比較的低い温度に限定
されてしまうことである。 本発明は上記従来の欠点を解消し、繊維強化さ
れた熱可塑性合成樹脂体にねじ加工、溝加工して
ボルト等を成形しうるものであり、加工の精度が
良好であると共に耐熱性に優れた製品を得ること
ができ大量生産に適した加工方法を提供するもの
であり、その要旨は少なくとも表面部分が繊維が
分散された結晶性の熱可塑性合成樹脂からなる樹
脂体に対して転造加工するに際し、表面の熱可塑
性合成樹脂を非晶状態もしくは不完全結晶状態に
なした樹脂体に対し、転造ダイスを該熱可塑合成
樹脂の結晶開始温度以上、融点以下に加熱して転
造加工することを特徴とする繊維強化合成樹脂体
の転造加工方法に存する。 本発明において加工の対象となる樹脂体は、少
なくとも部分的には円棒状、角棒状、円錘状、角
錘状になされているのが好ましい。 又、樹脂体は、少なくとも表面部分が繊維が分
散された結晶性の熱可塑性合成樹脂からなる。結
晶性の熱可塑性合成樹脂として、好適なものとし
てはポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、
ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、
ポリエチレン、ポリプロピレンあるいはこれら共
重合物である。 これらの熱可塑性合成樹脂の飽和結晶化度は５
〜100％の範囲であり、好ましくは30〜50％の範
囲になされている。飽和結晶化度が30％未満であ
ると、耐熱性に劣り、弾性率が小さくねじ加工し
た場合でも、ねじの強度が不足する傾向になる。
又飽和結晶化度が50％を越えると、剛性が大きく
なるがもろくなる傾向になる。しかし、飽和結晶
化度が高いものでも熱処理を加減して結晶度を押
えることにより、製品の性状を調整することがで
きる。 樹脂体の少なくとも表面部分を形成する熱可塑
性合成樹脂には強化繊維が分散されている。 熱可塑性合成樹脂を強化する繊維としては、ガ
ラス、硼素、炭化ケイ素、アルミナ等から製した
無機繊維、ポリアミドなどの有機繊維があり、２
種以上の繊維を混合して用いることも可能であ
る。又、該繊維の長さについては特に制限がな
く、熱可塑性合成樹脂の中に分散されうるもので
あればよい。好ましくは、繊維は0.1〜50mmの長
さにあるものがよい。ロービングのような長繊維
は、樹脂体の軸方向に沿つて分散させるのがよ
く、クロス状態の繊維は樹脂体の表面部分を覆う
ように用いるのがよい。 本発明の加工の対象となる樹脂体は、その中心
部の材質は問わない。従つて、樹脂体の中心部は
表面部分と同様に繊維が分散された結晶性の熱可
塑性合成樹脂であつてもよく、鉄、鋼、銅、アル
ミニウム等の強度の大きい金属材料や、繊維強化
熱硬化性合成樹脂、再生利用合成樹脂であつても
よい。尚、中心部に異なる部材を使用する時は、
表面の樹脂と結合をよくするために、中心部材に
溝加工等することができる。 本発明において、繊維強化合成樹脂体を転造加
工する際には、樹脂体の表面の熱可塑性合成樹脂
を非晶状態もしくは不完全結晶状態になしてお
く。非晶状態もしくは不完全結晶状態とは、飽和
結晶化度に対して、０〜80％の結晶度であること
を意味している。より好ましくは、表面の熱可塑
性樹脂は０〜50％の非晶状態もしくは不完全結晶
状態にしておく、繊維強化合成樹脂体の表面の熱
可塑性合成樹脂を、非晶状態もしくは不完全結晶
状態にするには、成形機から突出された時の、あ
るいは一旦融点近くに加熱された繊維強化合成樹
脂体を水などで強制冷却することで行える。尚、
中心部は徐冷するので結晶化は進んでいる。 そして、本発明では繊維強化合成樹脂体を転造
するに際して、転造ダイスを表面の熱可塑性合成
樹脂の結晶開始温度以上、融点以下の温度に加熱
する。結晶開始温度とは１分以内の短時間に加熱
した時に結晶が生成し始める温度であり、ガラス
転移温度よりも10〜50℃高い温度である。結晶開
始温度は、非晶状態の合成樹脂をガラス転移温度
より高い２、３の温度で加熱して結晶度を測定
し、結晶度−加熱温度のグラフから、結晶度０の
温度として決定できる。例えば、ポリエチレンテ
レフタレートはガラス転移温度は約70℃であり、
結晶開始温度は約100℃である。 転造ダイスを結晶開始温度以上に加熱すること
により、繊維強化合成樹脂体の表面部分を塑性変
形させ、結晶化を進行させることができる。転造
の際表面の熱可塑性合成樹脂が非晶状態もしくは
不完全結晶状態であるので、塑性変形は容易であ
り、残留する歪みは小さいものとなつて形状が加
工前に戻る傾向は少ない。 転造ダイスが結晶開始温度以上、融点以下に加
熱されているので、繊維強化合成樹脂体の表面の
熱可塑性合成樹脂の結晶化は進行し、表面の転造
加工部分は剛性が大きく、耐熱性が良好になる。 転造ダイスが結晶開始温度未満であると、表面
の熱可塑性合成樹脂が結晶成長せず、転造加工部
分は非晶状態もしくは不完全結晶状態のまゝであ
るので、残留歪みもあつて耐熱性が悪く、加工前
の形状に戻り易くなる。 転造ダイスが融点を越えると、表面の熱可塑性
合成樹脂が流動状態となつて加工が困難になる。
又、転造ダイスを結晶開始温度以上融点以下に加
熱して、転造を行うことにより、例えばねじを加
工する際に、ねじ山に沿つて強化繊維が配向し、
表面の熱可塑性合成樹脂の結晶化と相俟つてねじ
山の機械強度が向上し、寸法精度の高い加工品が
得られる。 尚、繊維強化合成樹脂体の表面の熱可塑合成樹
脂の結晶化のため、転造ダイスを加熱せず、繊維
強化合成樹脂体を加熱して転造を行つてみたが、
素材全体の弾性率が低くなり、転造した後例えば
ねじ山が丸くなる結果となり本発明のような効果
は得られないことを確認した。 又、本発明転造加工方法は繊維強化合成樹脂体
を、例えば押出成形した後連続的に実行すること
も可能である。 以上、詳述した通り、本発明繊維強化合成樹脂
体の転造加工方法は上記の構成になされているの
で、転造加工が容易に行なえると共に、加工品の
加工精度は高く、しかも耐熱性に優れ機械強度良
好であつて、大量生産に適した転造加工方法とし
て従来にない種々の利点を有する。 実施例 １ 飽和結晶化度38％のポリエチレンテレフタレー
ト（鐘淵化学製、EFG−６）に繊維長３mmのガ
ラス繊維を30重量％混入し、押出成形により直径
９mmの丸棒を成形し、急冷して表面を非晶質状態
にした。 転造ダイスを180℃に加熱して、丸棒の表面に
ねじ加工して、メートル並目ねじ規格M10、ピツ
チ1.5mmのねじ棒を得た。このねじ棒の物性を下
表に示す。 実施例 ２ 飽和結晶化度50％のポリアミド（ε−カプロラ
クタムモノマーを重合したもの、重合度＝250）
をポリエチレンテレフタレートの替りに使用し実
施例１の通り行つて、ねじ棒を得た。 比較例 １ 実施例１の丸棒に熱処理して飽和結晶化して実
施例１の通りに行つてねじ棒を得た。 比較例 ２ 実施例１において転造ダイスを常温のまゝで転
造加工して、ねじ棒を得た。 比較例 ３ 比較例１のように丸棒を飽和結晶化し、常温の
転造ダイスでねじ棒を得た。
【表】
Claims (1)
- １ 少なくとも表面部分が繊維が分散された結晶
性の熱可塑性合成樹脂からなる樹脂体に対して転
造加工するに際し、表面の熱可塑性合成樹脂を非
晶状態もしくは不完全結晶状態になした樹脂体に
対し、転造ダイスを該熱可塑合成樹脂の結晶開始
温度以上、融点以下に加熱して転造加工すること
を特徴とする繊維強化合成樹脂体の転造加工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58075800A JPS59199210A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 繊維強化合成樹脂体の転造加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58075800A JPS59199210A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 繊維強化合成樹脂体の転造加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59199210A JPS59199210A (ja) | 1984-11-12 |
| JPS6249175B2 true JPS6249175B2 (ja) | 1987-10-17 |
Family
ID=13586632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58075800A Granted JPS59199210A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 繊維強化合成樹脂体の転造加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59199210A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188675U (ja) * | 1987-05-25 | 1988-12-02 | ||
| JPH01244473A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Canon Inc | 記録装置 |
| JPH0285460U (ja) * | 1988-09-30 | 1990-07-04 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60201932A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-12 | Sekisui Chem Co Ltd | 繊維強化プラスチツクねじ状成形体およびその製造方法 |
| JP6045932B2 (ja) | 2013-02-12 | 2016-12-14 | 黒田精工株式会社 | ボールねじ用樹脂ナット及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP58075800A patent/JPS59199210A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188675U (ja) * | 1987-05-25 | 1988-12-02 | ||
| JPH01244473A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Canon Inc | 記録装置 |
| JPH0285460U (ja) * | 1988-09-30 | 1990-07-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59199210A (ja) | 1984-11-12 |
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