專(zhuān)利名稱(chēng)：帶狀成型品和滾珠鏈用帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶狀成型品和用于滾珠鏈(ball chain)的帶，該滾珠鏈用帶用于利用多個(gè)滾珠或者滾軸等轉(zhuǎn)動(dòng)體(以下代表性地記為“滾珠”)的轉(zhuǎn)動(dòng)在軌道上作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向裝置。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，雖然存在各種各樣的熱塑性樹(shù)脂帶狀成型品，但是幾乎沒(méi)有適用于在帶狀的平面部分設(shè)置多個(gè)孔位以將其他物體保持在這些孔位中的帶的成型中使用的帶狀成型品的提案。作為在帶狀的平面部分設(shè)置多個(gè)孔位以將其他物體保持在這些孔位中的帶，有例如使直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置中的滾珠在軌道上保持自由轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形帶。例如日本特開(kāi)平5-52217號(hào)公報(bào)中記載的那樣，這種帶由以預(yù)定間隔排成一列的多個(gè)介于各滾珠間的滾珠保持部和連接各滾珠保持部之間的可撓性連接部材構(gòu)成。
制造這種滾珠鏈用帶有下述方法在擠塑而成的帶狀成型品上設(shè)置預(yù)定的滾珠保持孔的制造方法；不經(jīng)由帶狀成型品而直接注塑的方法。前者的一個(gè)例子是，如日本特開(kāi)2001-74048公報(bào)中記載的那樣，先擠塑成平帶狀的長(zhǎng)卷帶狀成型品(帶部材)，將該帶部材切斷成預(yù)定長(zhǎng)度，挖一列游嵌滾珠的保持孔，在此保持孔內(nèi)用滾珠作為芯子，在相互鄰接的保持孔間注塑用于保持滾珠的間隔部。在這樣將合成樹(shù)脂擠塑成帶狀成型品(帶部材)后，設(shè)置滾珠保持孔，使?jié)L珠保持自由轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，難以獲得將其作為環(huán)形帶滑動(dòng)使用時(shí)所需的充分強(qiáng)度。另外，注塑形成的間隔部與帶部材的連接不充分，會(huì)發(fā)生間隔部的脫落。為此，在日本特開(kāi)2001-74048號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了下述方法為確保帶部材的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度，還使用2臺(tái)擠塑機(jī)將作為補(bǔ)強(qiáng)材的樹(shù)脂和包覆補(bǔ)強(qiáng)材形成帶狀部分的樹(shù)脂從共通的模頭擠出的方法；或者在與平帶狀帶的縱向平行的兩端部?jī)?nèi)藏玻璃纖維或碳纖維、陶瓷纖維等補(bǔ)強(qiáng)材的擠塑法。但是，即使通過(guò)共擠出上述兩種樹(shù)脂形成補(bǔ)強(qiáng)材部分，也不能得到足夠的拉伸強(qiáng)度，若為增加強(qiáng)度而增大其拉伸倍率，則熱收縮率會(huì)變大，因此不適宜例如直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置中使?jié)L珠保持轉(zhuǎn)動(dòng)自由的環(huán)狀帶的使用。而且，玻璃纖維、碳纖維、陶瓷纖維等是由與形成帶的材料不同的材質(zhì)形成的纖維，與形成帶的材料不能充分牢固地結(jié)合，使用過(guò)程中因種種負(fù)荷而容易在兩者間產(chǎn)生間隙，一旦產(chǎn)生間隙，其強(qiáng)度可能會(huì)迅速下降，在耐久性方面存在問(wèn)題。
此外，作為制造滾珠鏈用帶的其他方法，例如有日本特開(kāi)平11-247856號(hào)公報(bào)中記載的方法在進(jìn)行合成樹(shù)脂注塑的模具中，以預(yù)定間隔突起配置滾珠模型，該滾珠模型的直徑大于滾珠鏈中所使用的滾珠的直徑，通過(guò)向所述模具內(nèi)注射合成樹(shù)脂，形成排列了滾珠模型的連結(jié)體帶，將連結(jié)體從模具中取出后，在成型體的滾珠模型部分壓入預(yù)定的滾珠，使?jié)L珠保持可轉(zhuǎn)動(dòng)。這種方法難以實(shí)現(xiàn)充分的尺寸精度，即使得到了充分的精度，模具的制造成本也非常高，而且從模具取出制品將非常困難，會(huì)在孔周?chē)糠之a(chǎn)生毛刺等等，次品發(fā)生率非常高，因而不優(yōu)選。
其他的方法例如有日本特開(kāi)平5-196037號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的方法，該方法使多個(gè)介于各滾珠間的滾珠片與連接各滾珠片且具備可裝入滾珠的孔的連結(jié)帶通過(guò)注塑一體成型。注塑中，從各澆口注射的樹(shù)脂在澆口間的中間部分接合。該樹(shù)脂的接合又稱(chēng)為熔接，這部分強(qiáng)度容易下降。
如上所述，未能提供適用于在帶狀的平面部分設(shè)置多個(gè)孔位以保持其他物體的帶的成型中的帶狀成型品。而且，采用上述方法制造帶部材很煩雜，且很難得到所需的強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者們以得到拉伸強(qiáng)度變大的成型品為課題進(jìn)行研究，得到了適用于在帶狀的平面部分設(shè)置多個(gè)孔位以將其他物體保持在其中的帶的成型中的拉伸強(qiáng)度變大的帶狀成型品、以及使?jié)L珠排成一列自由轉(zhuǎn)動(dòng)的拉伸強(qiáng)度變大的滾珠鏈用帶，從而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的課題在于提供適用于在帶狀的平面部分設(shè)置多個(gè)孔位的帶或者使其他物體保持在該孔位中的帶的成型中的帶狀成型品，以及滾珠保持力優(yōu)異且具有耐久性的滾珠鏈用帶。
本發(fā)明涉及熱塑性樹(shù)脂帶狀成型品，該制品中在與縱向平行的兩端部或其鄰近部分內(nèi)藏有預(yù)先拉伸過(guò)的熱塑性樹(shù)脂的纖維狀物(以下稱(chēng)為拉伸纖維狀物)。優(yōu)選這樣的合成樹(shù)脂帶狀成形物，其特征在于拉伸纖維狀物由可與構(gòu)成該帶狀成型品的纖維狀物以外的樹(shù)脂進(jìn)行模塑的、粘結(jié)性良好的合成樹(shù)脂形成，縱向拉伸強(qiáng)度為250MPa以上且熱收縮率為1％以下，優(yōu)選縱向拉伸強(qiáng)度為300MPa以上且熱收縮率為0.5％以下。
本發(fā)明還涉及滾珠鏈用帶，該滾珠鏈用帶是通過(guò)嵌入拉伸纖維狀物，然后注塑與該拉伸纖維狀物具有良好粘結(jié)性的熱塑性樹(shù)脂而形成的合成樹(shù)脂帶狀成型品，由內(nèi)藏于與縱向平行的兩端部或其鄰近部分的拉伸纖維狀物、等間隔直線(xiàn)狀設(shè)置的滾珠嵌入孔以及在該孔兩側(cè)的滾珠保持用部材(即使不保持，只要能使相鄰滾珠彼此之間不直接接觸也可以)構(gòu)成。本發(fā)明的滾珠鏈用帶，其中拉伸纖維狀物由可與構(gòu)成該帶的纖維狀物以外的樹(shù)脂進(jìn)行模塑的、粘結(jié)性良好的合成樹(shù)脂形成，拉伸強(qiáng)度為100MPa以上，滾珠嵌入孔中嵌入滾珠后的滾珠保持力為30MPa以上，熱收縮率為1％以下，優(yōu)選拉伸強(qiáng)度為150MPa以上，滾珠嵌入孔中嵌入滾珠后的滾珠保持力為45MPa以上，且熱收縮率為0.5％以下。這種情況下，只要拉伸纖維狀物在嵌入孔外側(cè)的部分即可。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是表示本發(fā)明的帶狀成型品的斜視圖。
圖2表示本發(fā)明的滾珠鏈用帶，(a)是平面圖，(b)是縱向側(cè)面圖，(c)是橫向側(cè)面圖。
圖3表示在本發(fā)明的帶狀成型品的成型模具內(nèi)設(shè)置了拉伸纖維狀物后的狀態(tài)圖，(a)是縱向剖視圖，(b)是橫向剖視圖。
圖4表示用作比較的不含拉伸纖維狀物的帶狀成型品的斜視圖。
圖5表示用作比較的含有共擠塑芯的復(fù)合帶狀成型品。
圖6表示在本發(fā)明的帶狀成型品上形成了滾珠嵌入孔后的圖。
圖7表示在用于成型本發(fā)明滾珠鏈用帶的模具內(nèi)設(shè)置了拉伸纖維狀物和滾珠后的圖。
圖8表示用作比較的滾珠鏈用帶(無(wú)拉伸纖維狀物)，(a)是平面圖，(b)是側(cè)面圖。
圖9表示用作比較的滾珠鏈用帶(含有芯的復(fù)合帶)，(a)是平面圖，(b)是縱向側(cè)面圖，(c)是橫向側(cè)面圖。
圖10是在用作比較的不含拉伸纖維狀物的帶狀成型品上形成了滾珠嵌入孔后的圖。
圖11是在用于成型本發(fā)明滾軸型滾珠鏈用帶的模具設(shè)置了滾軸后的圖。
圖12是本發(fā)明的滾軸型滾珠鏈用帶的圖，(a)是平面圖，(b)是縱向側(cè)面圖，(c)是橫向側(cè)面圖。
圖13是表示裝入了本發(fā)明滾珠鏈后的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置的斜視圖。
圖14是表示裝入了本發(fā)明滾軸型滾珠鏈后的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置的斜視圖。
圖15是表示裝入了本發(fā)明滾珠鏈后的滾珠螺桿的剖視圖此外，各符號(hào)如下所述與各構(gòu)成部材等相對(duì)應(yīng)。
1拉伸纖維狀物
2帶狀部3用于保持滾珠的孔4用于保持滾珠的部材5用于成型的滾珠6芯7嵌入滾珠后狀態(tài)8模具9用于保持滾軸的孔10用于保持滾軸的部材11直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置12運(yùn)動(dòng)軌道13移動(dòng)塊本體14滾珠鏈15直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置16運(yùn)動(dòng)軌道17移動(dòng)塊本體18滾軸型滾珠鏈19滾珠螺桿20螺桿軸21螺帽部材22返回管23滾珠鏈(滾珠帶和滾珠)實(shí)施發(fā)明的最佳方式第1發(fā)明的帶狀成型物是由拉伸纖維狀物1和嵌入樹(shù)脂2形成的如圖1所示的成型品，預(yù)先將拉伸纖維狀物1設(shè)置在模具內(nèi)，使其內(nèi)藏于與成型品縱向平行的兩端部或其鄰近部位，通過(guò)注塑可與拉伸纖維狀物1成型的粘結(jié)性良好的樹(shù)脂，形成與拉伸纖維狀物1成為一體的帶狀部(注塑樹(shù)脂部分)2，得到縱向拉伸強(qiáng)度為250MPa以上且熱收縮率為1％以下，優(yōu)選縱向拉伸強(qiáng)度為300MPa以上且熱收縮率為0.5％以下的樹(shù)脂帶狀成型品。熱收縮率是在40℃(干熱)無(wú)張力狀態(tài)下放置24小時(shí)后測(cè)定的。
另一方面，第2發(fā)明的滾珠鏈用帶，如圖2((a)平面圖，(b)縱向側(cè)面圖，(c)橫向側(cè)面圖)所示，由存在于與帶狀成型品縱向平行的兩端部或其鄰近部位的拉伸纖維狀物1、存在于帶狀部(注塑樹(shù)脂)2的中央部分等間隔設(shè)置的多個(gè)滾珠嵌入孔3、存在于嵌入孔和嵌入孔之間的用于保持滾珠的部材4構(gòu)成。這種情況下，只要拉伸纖維狀物在嵌入孔外側(cè)的部分即可。此外，圖2中，虛線(xiàn)7表示嵌入滾珠后的狀態(tài)。
上述本發(fā)明的滾珠鏈用帶可以用以下方法制造。即，在如上所述制造的含有拉伸纖維狀物的帶狀成型品(圖1)上，如圖6所示，等間隔地開(kāi)孔設(shè)置比被保持滾珠(或者滾軸)稍大直徑的孔3，在這些孔3中嵌入成型用滾珠，在該孔的周?chē)鷮L珠保持用部材4注塑成突起狀?；蛘?，不經(jīng)由帶狀成型品而在模具8中，如圖7所示，配置比被保持滾珠直徑稍大的成型用滾珠5和拉伸纖維狀物1，通過(guò)注塑預(yù)定的樹(shù)脂，使帶狀部2和保持部分4一體成型。這樣通過(guò)在與縱向平行的兩端部或其鄰近部位內(nèi)藏拉伸纖維狀物，得到固定了滾珠中央部的成型品，將成型用滾珠取出，可得到滾珠鏈用帶。使用這種帶制造滾珠鏈，通過(guò)將預(yù)定被保持的滾珠嵌入各孔內(nèi)，可得到保持滾珠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠鏈。
這里，預(yù)先拉伸過(guò)的熱塑性樹(shù)脂的纖維狀物是指將未拉伸纖維狀物紡絲后，通過(guò)拉伸未拉伸纖維狀物，使分子鏈取向后的纖維狀物。對(duì)拉伸的方法并不特別限定，只要能夠提高纖維狀物的定向即可。例如，從未拉伸開(kāi)始連續(xù)地進(jìn)行拉伸工藝的方法也行；在制得未拉伸纖維狀物后，利用其它工藝進(jìn)行拉伸的方法也行。拉伸可以是一級(jí)拉伸，也可以是二級(jí)以上的多級(jí)拉伸，還可以經(jīng)過(guò)熱處理等工藝。拉伸介質(zhì)可以是氣體、液體或熱板，并無(wú)特別限定。另外，可以采用對(duì)從噴絲頭噴出的樹(shù)脂利用氣流進(jìn)行直接紡絲拉伸的方法。作為事先拉伸過(guò)的熱塑性樹(shù)脂的纖維狀物，可以是在通常的拉伸條件下拉伸得到的拉伸強(qiáng)度為300MPa以上，優(yōu)選450-1000MPa的拉伸纖維，單絲、復(fù)絲都行。而且，可以是復(fù)合構(gòu)造纖維(例如皮芯構(gòu)造)、混纖絲、加捻絲、異型纖維等都可以，只要具有與注塑樹(shù)脂以充分強(qiáng)度保持粘合狀態(tài)的構(gòu)造即可，并只不限于這些產(chǎn)品。作為事先拉伸過(guò)的熱塑性樹(shù)脂的拉伸纖維狀物，優(yōu)選使用與注塑樹(shù)脂相同材質(zhì)的單絲(包括皮芯型復(fù)合絲)。
可成型的粘結(jié)性良好的樹(shù)脂不只包括完全相同的物質(zhì)，還包括樹(shù)脂的主要成分相同或是同一系統(tǒng)，或者拉伸纖維狀物的表層經(jīng)過(guò)化學(xué)和物理處理，實(shí)際使用中具有不易剝離的粘結(jié)性的產(chǎn)品。此外，作為注塑中使用的樹(shù)脂，只要是可注塑的樹(shù)脂即可，對(duì)其沒(méi)有特別限定，可以使用各種彈性體(例如聚酯類(lèi)、尼龍類(lèi)、聚烯烴類(lèi)、丙烯酸酯類(lèi)、含氟樹(shù)脂類(lèi))或者各種合成樹(shù)脂(例如聚酯類(lèi)、尼龍類(lèi)、聚烯烴類(lèi)、丙烯酸酯類(lèi)、含氟樹(shù)脂類(lèi))等。
作為拉伸纖維狀物與注塑樹(shù)脂的具體組合，除由同一樹(shù)脂組成的情況外，還能列舉很多，例如PVDF/PMMA皮芯型復(fù)合絲和丙烯酸酯類(lèi)彈性體、聚酯類(lèi)彈性體、PBT類(lèi)彈性體等，PVDF和PMMA的混合纖維和上述彈性體，含浸PMMA的UHMWPE纖維編帶和PMMA等。
此外，在由拉伸纖維狀物和可與之成型的粘結(jié)性良好的樹(shù)脂通過(guò)注塑得到的帶狀成型品中，最好拉伸纖維狀物在與縱向垂直的截面上所占的比率為10-70％，優(yōu)選20-60％。此比率可隨帶狀成型品的大小、所需強(qiáng)度等而變化。
本發(fā)明的帶狀成型品中，纖維狀物以外的成型部分的取向比纖維狀物低，且為使帶狀成型品的熱收縮率優(yōu)選為1％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5％以下的程度。
本發(fā)明的帶狀成型品，與其縱向垂直的截面的形狀并不限于四邊形，可以是三角形、多角形或者其中一邊或多條邊為曲線(xiàn)，還包括橢圓形或者橢圓形2分后的形狀等。
另外，本發(fā)明的帶狀成型品的上述截面上最大厚度與寬度的比是1∶50～1∶1，優(yōu)選1∶20～1∶1，進(jìn)一步優(yōu)選1∶15～1∶2的范圍。特別優(yōu)選上述截面的最大厚度與寬度之比為1∶15～1∶2的形成長(zhǎng)方形的成型品。
在本發(fā)明的帶狀成型品中嵌入滾珠后形成的滾珠鏈，可優(yōu)選用作具備滾珠等無(wú)限循環(huán)路徑的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置以及例如日本特開(kāi)平11-37246號(hào)公報(bào)中記載的滾珠螺桿裝置的滾珠連接體。
實(shí)施例以下列舉實(shí)施例和比較例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
并且，以下實(shí)施例、比較例中的熱收縮率、拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率的測(cè)定條件如下。
①熱收縮率以溫度40℃(干熱)，時(shí)間24小時(shí)測(cè)定②拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)測(cè)定方法在溫度23℃的環(huán)境下，使用UCT＝100型坦錫倫(ORIENTEC社制)，以50mm/分鐘的拉伸速度測(cè)定長(zhǎng)度50mm的試驗(yàn)片。
③滾珠鏈用帶的滾珠保持部分強(qiáng)度在滾珠鏈用帶的一端開(kāi)始第三個(gè)孔中放入滾珠，將滾珠夾住，與拉伸強(qiáng)度一樣測(cè)定。
滾珠鏈用帶在帶上開(kāi)設(shè)有圓孔，各部位的截面積不同，破斷會(huì)在截面積最小的部分發(fā)生。滾珠保持部分強(qiáng)度用最小截面積計(jì)算。
此外，各實(shí)施例及各比較例中制造的制品的物理性能匯總于表1和表2中。
實(shí)施例1將MFR10的聚酯彈性體用50mmφ的擠出機(jī)在樹(shù)脂溫度240℃下紡絲，得到未拉伸絲。將此未拉伸絲在150℃的熱風(fēng)槽中拉伸5.8倍，接著在180℃的熱風(fēng)槽中松馳10％，得到200μm的拉伸絲。此拉伸絲的拉伸強(qiáng)度是470MPa，伸長(zhǎng)率為86％。
然后，將此拉伸絲如圖3所示設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將與拉伸絲一樣的樹(shù)脂在280℃下裝入模具內(nèi)，得到寬度0.65mm、厚度0.24mm的如圖1所示的帶狀成型品。在垂直于縱向的截面上，拉伸絲所占的比率為40％。此成型品，物理性能如表1所示，拉伸強(qiáng)度高、熱收縮率小、尺寸穩(wěn)定性好。粘結(jié)性好、不會(huì)發(fā)生拉伸絲的剝離。
比較例1比較例1-①使用與實(shí)施例1相同的樹(shù)脂，除了不設(shè)置拉伸絲外，與實(shí)施例一樣操作，得到寬度0.65mm、厚度0.24mm的如圖4所示的帶狀成型品。此產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度為61MPa，與實(shí)施例1的成型品相比非常小。
比較例1-②將MFR10的聚酯彈性體用50mmφ的擠出機(jī)在樹(shù)脂溫度240℃下紡絲，得到200μm的未拉伸絲。接下來(lái)，與實(shí)施例1一樣，將此未拉伸絲如圖3所示設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將與拉伸絲一樣的樹(shù)脂裝入模具內(nèi)，得到寬度0.65mm、厚度0.24mm的如圖1所示的帶狀成型品。此產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度為65MPa，與實(shí)施例1的成型品相比非常小。
從這些比較例，可以理解在實(shí)施例1中內(nèi)藏拉伸纖維狀物的作用。
比較例2通過(guò)擠塑制造與實(shí)施例1的成型品不同的、不含拉伸纖維狀物的帶狀成型品。
2-①代替實(shí)施例1的注塑，用50mmφ的擠出機(jī)得到如圖4所示的帶狀成型品。
2-②與上述2-①一樣擠出帶狀成型品，接著在150℃的熱風(fēng)槽中拉伸5.8倍，然后在180℃的熱風(fēng)槽中松馳10％，得到如圖4所示的帶狀成型品。
2-③與上述2-①一樣擠出帶狀成型品，接著在180℃的熱風(fēng)槽中拉伸6.25倍，然后在220℃的熱風(fēng)槽中松馳30％，得到如圖4所示的帶狀成型品。
2-④除將拉伸倍率改為6.9倍之外，與2-②一樣得到如圖4所示的帶狀成型品。
這些2-①～2-④中通過(guò)不含拉伸絲擠塑制備的帶狀成型品，其拉伸強(qiáng)度非常小。雖然擠出成型品進(jìn)一步經(jīng)過(guò)拉伸工程后拉伸強(qiáng)度會(huì)增大，但是拉伸倍率變大，成型品的熱收縮率也會(huì)變大，因而不優(yōu)選。而且無(wú)論哪一種情況，與實(shí)施例1的成型品相比，都不能夠得到充分的強(qiáng)度。
實(shí)施例2將以MFR10的聚酯彈性體為芯、MFR17的聚酯彈性體為皮的皮芯型復(fù)合絲(芯/皮比率＝80/20％容量)在樹(shù)脂溫度240℃下紡絲，得到未拉伸絲。將此未拉伸絲在150℃的熱風(fēng)槽中拉伸5.8倍，接著在180℃的熱風(fēng)槽中松馳10％，得到200μm的拉伸絲。此拉伸絲的拉伸強(qiáng)度是437MPa、伸長(zhǎng)率為71％。用此拉伸絲和MFR10的聚酯彈性體與實(shí)施例1一樣操作，得到如圖1所示的寬度0.65mm、厚度0.24mm的帶狀成型品。在垂直于縱向的截面上，拉伸絲所占的比率為40％。此成型品也顯示出與實(shí)施例1得到的成型品一樣的優(yōu)良物理性能。
比較例3通過(guò)共擠塑制造含有相當(dāng)于實(shí)施例2中拉伸絲的芯6部的帶狀成型品(圖5)。
3-①代替實(shí)施例2的注塑，與MFR17的聚酯彈性體共擠出，使MFR10的聚酯彈性體在成型帶的兩端部形成直徑0.2mm的芯，制造如圖5所示的含有芯6的帶狀成型品(寬度0.65mm、厚度0.24mm，芯直徑0.2mm)。
3-②將與3-①一樣共擠塑而成的含有芯的帶狀成型品，緊接著在150℃的熱風(fēng)槽中拉伸5.8倍后，再在180℃的熱風(fēng)槽中松馳10％，制造如圖5所示的含有芯的拉伸帶狀成型品(寬度0.65mm、厚度0.24mm，芯直徑0.2mm)。
3-③將與3-②一樣擠塑而成的含有芯的帶狀成型品，緊接著在180℃的熱風(fēng)槽中拉伸6.25倍后，再在220℃的熱風(fēng)槽中松馳30％，制造如圖5所示的含有芯的拉伸帶狀成型品(寬度0.65mm、厚度0.24mm，芯直徑0.2mm)。
3-④除將拉伸倍率改為6.7倍之外，與3-②一樣共擠塑，制造如圖5所示的含有芯的帶狀成型品(寬度0.65mm、厚度0.24mm，芯直徑0.2mm)。
這些3-①～3-④，得到通過(guò)擠塑使形成芯的樹(shù)脂內(nèi)藏于兩端部的帶狀成型品后，拉伸過(guò)的含有芯的拉伸帶狀成型品與使用拉伸絲注塑的情況相比，得不到充分的強(qiáng)度，若為提高強(qiáng)度而進(jìn)一步提高拉伸倍率，則熱收縮率會(huì)變大，可見(jiàn)到絲與帶部分容易剝離的不合格情況。
實(shí)施例3將相對(duì)粘度3.5的6/66共聚尼龍樹(shù)脂用50mmφ的擠出機(jī)在樹(shù)脂溫度230℃下紡絲，得到未拉伸絲。將此未拉伸絲在85℃的溫水浴中一級(jí)拉伸3.6倍，接著在185℃的熱風(fēng)槽中二級(jí)拉伸1.5倍，再在165℃的熱風(fēng)槽中松馳15％，得到200μm的拉伸絲。此拉伸絲的拉伸強(qiáng)度為815MPa，伸長(zhǎng)率為45％。接下來(lái)，與實(shí)施例1一樣，將此拉伸絲如圖3所示設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將與拉伸絲一樣的樹(shù)脂裝入模具內(nèi)，在240℃注塑得到如圖1所示的帶狀成型品。在垂直于縱向的截面上，拉伸絲所占的比率為40％。此成型品顯示出拉伸強(qiáng)度大至581MPa、熱收縮率小至0.3％的優(yōu)良物理性能。
實(shí)施例4將ηinh＝1.0的聚偏二氟乙烯樹(shù)脂(吳羽化學(xué)工業(yè)社制KF#1000)用50mmφ的擠出機(jī)在樹(shù)脂溫度260℃紡絲，得到未拉伸絲。將此未拉伸絲在165℃的甘油浴中一級(jí)拉伸5.6倍，接著在170℃的甘油浴中二級(jí)拉伸1.15倍，再在160℃的甘油浴中松馳10％，得到200μm的拉伸絲。此拉伸絲的拉伸強(qiáng)度為752MPa，伸長(zhǎng)率為35％。接下來(lái)，與實(shí)施例1一樣，將此拉伸絲設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將與實(shí)施例1一樣的樹(shù)脂在240℃注塑，得到如圖1所示的帶狀成型品。在垂直于縱向截面上，拉伸絲所占的比率為40％。此成型品也顯示出與實(shí)施例3得到的成型品一樣的優(yōu)良物理性能。
實(shí)施例5使用與實(shí)施例3一樣的6/66共聚尼龍樹(shù)脂，將二級(jí)拉伸倍率改為1.4倍，除此之外與實(shí)施例3一樣得到200μm的拉伸絲。此拉伸絲的拉伸強(qiáng)度為761MPa。接下來(lái)，與實(shí)施例1一樣，將此拉伸絲設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將與實(shí)施例4一樣的樹(shù)脂在240℃注塑，得到如圖1所示的帶狀成型品。在垂直于縱向的截面上，拉伸絲所占的比率為40％。此成型品也顯示出優(yōu)良的物理性能。
盡管實(shí)施例4和實(shí)施例5都顯示出優(yōu)良的物理性能，在這兩個(gè)實(shí)施例中拉伸絲的強(qiáng)度幾乎相同，但是實(shí)施例4的帶狀成型品的物理性能更優(yōu)良。這是因?yàn)槔旖z的樹(shù)脂與注塑樹(shù)脂的粘結(jié)性不同。如果拉伸絲與注塑樹(shù)脂的粘結(jié)性良好，則拉伸絲在帶狀成型品中表現(xiàn)出來(lái)的物理性能會(huì)更好。
實(shí)施例6使用聚酯樹(shù)脂(IV＝1.0)，通過(guò)50mmφ的擠出機(jī)在樹(shù)脂溫度275℃紡絲，得到未拉伸絲。將此未拉伸絲拉伸5.5倍，接著進(jìn)行10％松馳熱處理，得到200μm的拉伸絲。此拉伸絲的拉伸強(qiáng)度是653MPa，伸長(zhǎng)率為38％。接下來(lái)，使用實(shí)施例1中用過(guò)的樹(shù)脂，與實(shí)施例1一樣將此拉伸絲設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將與實(shí)施例1一樣的樹(shù)脂在280℃注塑，得到如圖1所示的帶狀成型品。在垂直于縱向的截面上，拉伸絲所占的比率為40％。此成型品也顯示出與實(shí)施例3得到的成型品一樣的優(yōu)良物理性能。
比較例4裝入與拉伸絲不同的樹(shù)脂，制造含有拉伸絲的帶狀制品。
4-①將實(shí)施例6中用過(guò)的聚酯樹(shù)脂與MFR10的聚酯彈性體共擠出，使聚酯彈性體在成型帶的兩端部形成芯，得到含有芯的未拉伸帶。之后，與實(shí)施例6一樣進(jìn)行拉伸及松馳熱處理，制造如圖5所示的含有芯的拉伸帶狀成型品(寬度0.65mm、厚度0.24mm，芯直徑0.2mm)。物理性能如表1所示，盡管表現(xiàn)出充分的強(qiáng)度，但熱收縮大，欠缺尺寸穩(wěn)定性。
4-②使用與實(shí)施例4一樣得到的聚偏二氟乙烯樹(shù)脂的拉伸絲和實(shí)施例1使用過(guò)的MFR10的聚酯彈性體，與實(shí)施例1一樣成型帶狀的成型品，聚偏二氟乙烯樹(shù)脂的拉伸絲在嵌入成型時(shí)熔融。
表1


接下來(lái)，列舉制造滾珠鏈用帶的例子。
實(shí)施例7如圖7所示，在模具內(nèi)將滾珠等間隔固定，將實(shí)施例1中制造的拉伸絲配置在與成型品縱向平行的兩端部的內(nèi)藏位置，將與拉伸絲一樣的樹(shù)脂(MFR10的聚酯彈性體)裝入模具內(nèi)，得到寬度2.24mm、厚度0.24mm、孔直徑1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.73mm的如圖2所示的滾珠鏈用帶。在垂直于縱向的截面上，拉伸絲所占的比率在保持滾珠的部分(間隔部)為5％、在孔的直徑部分為43％。此滾珠鏈用帶的物理性能如表2所示，其拉伸強(qiáng)度高，滾珠保持部分的強(qiáng)度也高，熱收縮率小，尺寸穩(wěn)定性良好。絲也沒(méi)有剝離，粘結(jié)性良好。
比較例5與實(shí)施例7不同之處在于不采用拉伸絲，除此之外與實(shí)施例7一樣操作，通過(guò)注塑得到如圖8所示的滾珠鏈用帶(寬度2.24mm、厚度0.24mm、孔徑1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.73mm)。圖8中，虛線(xiàn)7表示嵌入滾珠后的狀態(tài)。
實(shí)施例8在與實(shí)施例1一樣制造的寬度2.24mm、厚度0.24mm的帶上，如圖10一樣加工開(kāi)孔(孔徑1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.73mm)。之后將此開(kāi)孔的帶狀成型品設(shè)置于模具內(nèi)，在其孔中嵌入成型用滾珠，將MFR10的聚酯彈性體進(jìn)行嵌入成型，得到如圖2所示的滾珠鏈用帶。
比較例6在擠塑后拉伸倍率不同的帶狀成型品上，與實(shí)施例8一樣加工開(kāi)孔并進(jìn)行嵌入成型，制造滾珠鏈用帶。
6-①使用與實(shí)施例7一樣的樹(shù)脂(MFR10的聚酯彈性體)，通過(guò)50 mmφ的擠塑機(jī)擠出成寬度2.24mm、厚度0.24mm的如圖4所示的帶狀成型品后，如圖6那樣加工開(kāi)孔(孔徑1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.73mm)。之后將此開(kāi)孔的帶狀成型品設(shè)置于模具內(nèi)，在其孔中嵌入成型用滾珠，進(jìn)行嵌入成型，得到如圖8所示的滾珠鏈用帶。
6-②使用與實(shí)施例7一樣的樹(shù)脂，與6-①一樣擠出帶狀成型品后，在150℃的熱風(fēng)槽中拉伸5.8倍，再在180℃的熱風(fēng)槽中進(jìn)行10％松馳，得到拉伸帶。使用此帶與6-①一樣進(jìn)行開(kāi)孔和嵌入成型，得到如圖8所示的滾珠鏈用帶。
6-③除將拉伸倍率改為6.9倍之外，與6-②一樣得到滾珠鏈用帶。
6-④使用與實(shí)施例7一樣的樹(shù)脂，與6-①一樣擠出帶狀成型品后，在180℃的熱風(fēng)槽拉伸6.25倍，再在220℃的熱風(fēng)槽中進(jìn)行30％松馳，得到拉伸帶。之后，與6-①一樣進(jìn)行開(kāi)孔和嵌入成型，得到如圖8所示的滾珠鏈用帶。
6-①～6-④中，在嵌入成型時(shí)，產(chǎn)生了間隔部樹(shù)脂充填不足、開(kāi)孔部分混入樹(shù)脂的“毛邊”等模塑缺陷。
實(shí)施例9使用實(shí)施例2制得的皮芯型復(fù)合絲，與實(shí)施例7一樣通過(guò)嵌入成型制造如圖2所示的滾珠鏈用帶。
比較例7以MFR10的聚酯彈性體為芯6，通過(guò)與MFR17的聚酯彈性體共擠出，形成含有芯的復(fù)合帶，使用該帶制造如圖9所示的滾珠鏈用帶。此外，圖9中，虛線(xiàn)7表示嵌入滾珠后的狀態(tài)。
7-①以MFR10的聚酯彈性體為芯，通過(guò)與MFR17的聚酯彈性體共擠出，得到含有芯6的復(fù)合帶。使用此帶與比較例6一樣進(jìn)行開(kāi)孔和嵌入成型，得到如圖9所示的滾珠鏈用帶。
7-②以MFR10的聚酯彈性體為芯，通過(guò)與MFR17的聚酯彈性體共擠出，得到含有芯的復(fù)合帶，接著再在150℃的熱風(fēng)槽中拉伸5.8倍，然后再在180℃的熱風(fēng)槽中進(jìn)行10％松馳，得到拉伸帶。使用此帶與比較例6一樣進(jìn)行開(kāi)孔和嵌入成型，得到如圖9所示的滾珠鏈用帶。
7-③將上述7-②中的拉伸倍率改為6.7倍，除此之外與7-②一樣操作，得到如圖9所示的滾珠鏈用帶。
7-④以MFR10的聚酯彈性體為芯，通過(guò)與MFR17的聚酯彈性體共擠出，得到含有芯的復(fù)合帶，接著再在180℃的熱風(fēng)槽中拉伸6.25倍，然后在220℃的熱風(fēng)槽中進(jìn)行30％松馳，得到拉伸帶。使用此帶與比較例6一樣進(jìn)行開(kāi)孔和嵌入成型，得到如圖9所示的滾珠鏈用帶。
7-①～7-④的無(wú)論哪一種情況，都因成型困難而產(chǎn)生很多模塑次品，并且正常得到的成型品也因拉伸強(qiáng)度、保持部強(qiáng)度都小而不耐用。
實(shí)施例10將實(shí)施例3得到的尼龍拉伸絲，與實(shí)施例7一樣如圖7那樣設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將與拉伸絲一樣的樹(shù)脂裝入模具內(nèi)，得到寬度2.24mm、厚度0.24mm、孔徑1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.73mm的如圖2所示的滾珠鏈用帶。
實(shí)施例11將實(shí)施例4得到的聚偏二氟乙烯樹(shù)脂的拉伸絲，與實(shí)施例7一樣如圖7那樣設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將與拉伸絲一樣的樹(shù)脂裝入模具內(nèi)，得到寬度2.24mm、厚度0.24mm、孔徑1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.73mm的如圖2所示的滾珠鏈用帶。
實(shí)施例12將實(shí)施例5得到的尼龍拉伸絲與實(shí)施例7一樣如圖7那樣設(shè)置于模具內(nèi)，將與實(shí)施例4一樣的樹(shù)脂在240℃下注塑，得到寬度2.24mm、厚度0.24mm、孔徑1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.73mm的如圖2所示的滾珠鏈用帶。在垂直于縱向的截面上，拉伸絲所占的比率在保持部位(間隔部)為5％，在孔直徑部分為43％。
實(shí)施例11和實(shí)施例12都得到了優(yōu)良的物理性能。實(shí)施例11的更好，這是因?yàn)榕c實(shí)施例4、實(shí)施例5的情況一樣，實(shí)施例11中拉伸絲和注塑樹(shù)脂的粘結(jié)性更好。
比較例8將實(shí)施例4得到的聚偏二氟乙烯樹(shù)脂的拉伸絲，與實(shí)施例7一樣如圖7那樣設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將MFR10的聚酯彈性體裝入模具內(nèi)，制造寬度2.24mm、厚度0.24mm、孔徑1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.73mm的如圖2所示的滾珠鏈用帶，但聚偏二氟乙烯樹(shù)脂在嵌入成型時(shí)發(fā)生熔融。
實(shí)施例13將實(shí)施例6得到的聚酯的拉伸絲，與實(shí)施例7一樣如圖7那樣設(shè)置于注塑模具內(nèi)，將MFR10的聚酯彈性體裝入模具內(nèi)，得到寬度2.24mm、厚度0.24mm、孔徑1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.73mm的如圖2所示的滾珠鏈用帶。
上述實(shí)施例7～13中得到的滾珠鏈用帶，無(wú)論哪一種其拉伸強(qiáng)度、保持部位強(qiáng)度都足夠大，顯示出作為滾珠鏈用帶的優(yōu)良性能。
比較例9將卷繞在筒管上的玻璃纖維(復(fù)絲9.4μmφ120根束)供給模具內(nèi)，將實(shí)施例7所用的聚酯彈性體用擠出機(jī)加熱至240℃擠出到模具內(nèi)，使其包覆玻璃纖維，得到圖5的含有芯的復(fù)合帶狀成型品。接著與比較例6一樣進(jìn)行開(kāi)孔和嵌入成型，得到如圖9所示的滾珠鏈用帶。因玻璃纖維與聚酯彈性體的粘結(jié)不充分，所以發(fā)生了玻璃纖維的剝離、單絲斷裂。
比較例10除用碳纖維(復(fù)絲10μmφ80根束)代替比較例9的玻璃纖維外，與比較例9一樣得到圖9的滾珠鏈用帶。因碳纖維與聚酯彈性體的粘結(jié)不充分，所以發(fā)生了碳纖維的剝離、單絲斷裂。
表2



注)開(kāi)孔加工 ○有模塑缺陷(充填不足、毛邊) ◎無(wú) ○少 ×多實(shí)施例14如圖11所示，在模具內(nèi)等間隔設(shè)置滾軸，將實(shí)施例1制造的拉伸絲配置在與成型品縱向平行的兩端部的內(nèi)藏位置，將與拉伸絲一樣的樹(shù)脂(MFR10的聚酯彈性體)裝入模具內(nèi)，得到寬度2.24mm、厚度0.24mm、寬度方向的孔長(zhǎng)1.63mmφ、孔與孔的孔距為1.72mm的如圖12(a)、(b)、(c)所示的滾軸型滾珠鏈用帶。在垂直于縱向的截面上，拉伸絲所占的比率在保持滾珠的部分(間隔部)為5％，在孔的直徑部分為43％。
此滾軸型滾珠鏈用帶的拉伸強(qiáng)度高，保持滾軸的部分的強(qiáng)度也高，熱收縮率小、尺寸穩(wěn)定性好。絲沒(méi)有剝離，粘結(jié)性好。
實(shí)施例15將滾珠嵌入與實(shí)施例7一樣得到的滾珠鏈用帶，制作滾珠鏈。使用此帶，制作如圖13所示由運(yùn)動(dòng)軌道12、移動(dòng)塊本體13和滾珠鏈構(gòu)成的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置。
實(shí)施例16將滾珠嵌入與實(shí)施例14一樣得到的滾軸型滾珠鏈用帶，制作滾珠鏈。使用此帶，制作如圖14所示由運(yùn)動(dòng)軌道16、移動(dòng)塊本體17和滾軸型滾珠鏈18構(gòu)成的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置15。
實(shí)施例17將滾珠嵌入與實(shí)施例7一樣得到的滾珠鏈用帶，制作滾珠鏈。使用此帶，制作如圖15所示的滾珠螺桿19。圖中，20代表螺紋軸，21代表螺帽部材，22代表返回管、23代表滾珠鏈。
已經(jīng)清楚實(shí)施例14、15制作的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置及實(shí)施例17制作的滾珠螺桿無(wú)論哪一個(gè)都經(jīng)得住長(zhǎng)時(shí)間的使用，證明本發(fā)明滾珠鏈用帶、滾珠鏈?zhǔn)蔷€(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置、滾珠螺桿裝置的優(yōu)質(zhì)部材。
產(chǎn)業(yè)實(shí)用性通過(guò)將拉伸纖維狀物設(shè)置于模具內(nèi)進(jìn)行注塑的本發(fā)明，可制造由現(xiàn)有擠塑品、僅經(jīng)由注塑形成的制品不能得到的強(qiáng)度大的帶狀成型品。
另一方面，通過(guò)在這種帶上開(kāi)孔，注塑轉(zhuǎn)動(dòng)體(例如滾珠、滾軸)保持部分，將強(qiáng)度大的滾珠鏈用帶或者拉伸纖維狀物與成型用滾珠設(shè)置于模具內(nèi)注塑得到的滾珠鏈用帶，是通過(guò)(共)擠塑而成的滾珠鏈用帶不能得到的強(qiáng)度大的制品。此外，通過(guò)將拉伸纖維狀物配置在成型品的兩端，不僅有助于提高拉伸纖維狀物本身的強(qiáng)度，增強(qiáng)接縫部分的強(qiáng)度，而且還顯著改善了模塑缺陷。
可將預(yù)定的滾珠(或者滾軸)嵌入上述制得的本發(fā)明的滾珠鏈用帶，制成滾珠鏈帶。此滾珠鏈帶可用于具有無(wú)限循環(huán)路徑的直線(xiàn)導(dǎo)向裝置或者滾珠螺桿等，能夠發(fā)揮優(yōu)異的性能。
權(quán)利要求
1.合成樹(shù)脂帶狀成型品，該成型品為熱塑性樹(shù)脂的帶狀成型品，其特征在于在與該成型品縱向平行的兩端部或其鄰近部位，內(nèi)藏有預(yù)先拉伸過(guò)的熱塑性樹(shù)脂的纖維狀物。
2.權(quán)利要求1的合成樹(shù)脂帶狀成型品，其中所述預(yù)先拉伸過(guò)的熱塑性樹(shù)脂的纖維狀物由可與構(gòu)成該帶狀成型品的纖維狀物以外的樹(shù)脂進(jìn)行模塑的、粘結(jié)性良好的樹(shù)脂形成。
3.權(quán)利要求1或2的合成樹(shù)脂帶狀成型品，其縱向拉伸強(qiáng)度為250MPa以上，熱收縮率為1％以下。
4.滾珠鏈用帶，該帶為合成樹(shù)脂帶狀成型品，包含內(nèi)藏于與該帶狀成型品縱向平行的兩端部或其鄰近部位的預(yù)先拉伸過(guò)的熱塑性樹(shù)脂纖維狀物、等間隔直線(xiàn)狀設(shè)置的滾珠嵌入孔而構(gòu)成。
5.滾珠鏈用帶，該帶為合成樹(shù)脂帶狀成型品，包含內(nèi)藏于與該帶狀成型品縱向平行的兩端部或其鄰近部位的預(yù)先拉伸過(guò)的熱塑性樹(shù)脂纖維狀物、等間隔直線(xiàn)狀設(shè)置的滾珠嵌入孔以及孔周?chē)耐黄鸲鴺?gòu)成。
6.權(quán)利要求4的滾珠鏈用帶，其中所述預(yù)先拉伸過(guò)的熱塑性樹(shù)脂的纖維狀物由可與構(gòu)成該帶的纖維狀物以外的樹(shù)脂進(jìn)行模塑的、粘結(jié)性良好的樹(shù)脂形成。
7.權(quán)利要求4或5的滾珠鏈用帶，其拉伸強(qiáng)度為100MPa以上，滾珠嵌入孔中嵌入滾珠后的滾珠保持力為30MPa以上，熱收縮率為1％以下。
全文摘要
提供一種帶狀成型品和滾珠鏈用帶。是在熱塑性合成樹(shù)脂帶狀的縱向端部或其鄰近部位內(nèi)藏有纖維狀物而形成的合成樹(shù)脂帶狀成型品；以及通過(guò)嵌入纖維狀物，注塑與纖維狀物一樣的樹(shù)脂，形成滾珠鏈用帶，該帶包括內(nèi)藏于合成樹(shù)脂帶狀成型品的縱向端部或其鄰近部位的纖維狀物、等間隔直線(xiàn)狀設(shè)置的滾珠嵌入孔以及設(shè)在孔周?chē)糜诒３譂L珠的突起。
文檔編號(hào)F16H25/22GK1655913SQ0381174
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2003年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月26日
發(fā)明者增村信之, 富田一樹(shù), 栃木憲, 轂野裕司, 大平清一, 道岡英一, 飯?zhí)飫僖?申請(qǐng)人:Thk株式會(huì)社