JPH0420093B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ねじ部材のゆるみ止め、位置調
整、或いはシーリング効果を具現するためのセル
フロツキング剤組成物及び、該組成物の性質を専
ら利用して製造したセルフロツキングねじ部材に
関する。

従来より、ボルト、ナツト等ねじ部材のゆるみ
止め対策としてねじ面に可塑性物質を添着するこ
とが広く行われている。この例として次の様な方
式が挙げられる。ねじ面に穿孔等の機械加工を
施し、熱可塑性樹脂を装着、埋込む方式。加熱
したねじ面に熱可塑性樹脂片を当接して圧着する
方式。熱可塑性樹脂粉末をねじ面に吹き付けそ
の後加熱融着する方式。ねじ面を予め化学的処
理、或いは、機械的処理（例えばサンドブラス
ト）して粗面化させ、熱可塑性樹脂粉末を融着さ
せる方式。ねじ面に予めプライマ処理等密着強
化処理を施し、熱可塑性樹脂を加熱融着させる方
式等である。

ところが、上記従来例において、プライマ処
理、機械的処理、化学的処理等いわゆる１次的処
理を施してから２次的に熱可塑性樹脂を施すもの
を除いては、その密着性に問題が残り、実用上支
障が存した。そして、１次的処理をするものにあ
つては、その処理自体を要することに問題があ
り、時間的、材料的無駄が存していたのである。
特に上記方式の内では、性能上プライマ処理によ
るものが最も望ましいのではあるが、セルフロツ
キング剤組成物を施すのはねじ部材の一部である
にもかかわらず、ねじ部材全面に比較的高価なプ
ライマ処理剤を塗布しなければならず材料に無駄
が存していたことも理解されよう。さりとて、セ
ルフロツキング剤の塗布部分にのみプライマ処理
することは処理工程上困難である。

この発明の第１の目的とするところは、プライ
マ処理を要することなく、ナイロンがねじ面にプ
ライマ処理を施したのと同等以上の接着力を発現
することのできるセルフロツキング剤組成物を得
ることにある。

又、この発明の第２の目的とするところは、前
記セルフロツキング剤を専ら利用して簡易な製造
法により、ねじ部材にナイロンをより一層強固に
結合させたセルフロツキングねじ部材を提供する
ことにある。

上記第１の目的を達成するためのセルフロツキ
ング剤組成物は、揮発性溶媒中にポリアミド又は
及びコポリアミドの第１材料と、該第１材料を被
着ねじ面に親和させるための第２材料とを包含せ
しめて混合分散物としたことを特徴とするセルフ
ロツキンク剤組成物である。

又、上記第２の目的を達成するためのセルフロ
ツキングねじ部材は、揮発性溶媒中にポリアミド
又は及びコポリアミドの第１材料と、該第１材料
を被着ねじ面に親和させるための第２材料とを包
含せしめた混合分散溶液を、前記ねじ面の少なく
とも一部分に塗布して加熱融着させたことを特徴
とするセルフロツキングねじ部材である。

セルフロツキング剤組成物に使用する主成分た
る第１材料のナイロンとしては、例えばナイロン
６、ナイロン６／６、ナイロン６／10、ナイロン
８、ナイロン11、ナイロン12、又はそれらの共重
合体を用いることができる。

ナイロン種の選定に於いて考慮すべき事は、溶
融点が分解温度よりも比較的低くて複雑な熱制御
を必要とせず加工し易い事、溶融時に於いては塗
布加工形状を大きく変えない程度の粘性有し、被
着体ねじへの密着力が良い事、吸水率が小さく引
つ掻きに対する抵抗力が高く靭性、耐衝撃性に優
れている事、硬度及び強度が高く丈夫で弾力を有
する事、耐薬品性、耐摩耗性に優れ摩擦係数が小
さい事などが好ましくナイロン11乃至12又はそれ
らの共重合体が好ましく用いられるがこれらに限
定されるものではない。

使用されるナイロン粉末の粒径としては10〜
500μ、好ましくは30〜300μの範囲が良好である。

ナイロンの持つ優れた特性を活かしながらセル
フロツキングネジ締付部材に効果的に適用し接着
力を強化する為に必要な第２材料としては (A) エポキシ樹脂とフエノール樹脂よりなる組成
物 (B) エポキシ樹脂と−アミノ基、エポキシ基或い
はオキシラン基を持つ有機硅素化合物とよりな
る組成物 (C) 前記(B)項の組成物にアミノ樹脂を加えたもの
より成る組成物 (D) エポキシ樹脂とチタネートよりなる組成物等
が有効であるが特に(B)、(C)項の組成物が最適で
ある。

第２材料の組成物として用いられるエポキシ樹
脂としては、ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂で
平均分子量800以上の例えば、シエル社製エピコ
ート1004、1007、1009が良好であり、平均分子量
2900のエピコート1007が最適である。

エポキシ樹脂と配合して用いられるフエノール
系樹脂としては、フエノール樹脂、クレゾール変
性フエノール樹脂などが好ましく、その配合割合
はエポキシ樹脂／フエノール樹脂の重量比で１／
（0.5／2.0）程度の範囲が好ましい。

又、エポキシ樹脂に添加する有機硅素化合物と
してはアミノ基を有する有機硅素化合物、例えば
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ＋β
アミノエチル＋γアミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−アミノ−プロピルトリメトキシシラン
等、又エポキシ基或いはオキシラン基を有する有
機硅素化合物、例えばγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ＋β−メチルグリシドキ
シ＋プロピルトリメトキシシラン等が有効であ
る。

エポキシ樹脂に対する有機硅素化合物の添加割
合は有機硅素化合物／エポキシ樹脂の重量比で
１／（50〜２）の範囲が好ましく更には１／（20
〜５）が好ましい。

エポキシ樹脂と配合して用いられるアミノ樹脂
は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用し、ねじ部
材の被着面に形成される樹脂膜の強靭性を高め、
耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性、耐候性を向上させ
る。このアミノ樹脂としては、例えばメラミン樹
脂、尿素樹脂、アニリンアルデヒド樹脂等のアミ
ノ基を含む化合物、アルデヒドの縮合反応によつ
て得られる樹脂が挙げられる。

また、エポキシ樹脂と配合して用いられるイソ
シアネートは、本発明のセルフロツキング剤がね
じ部材に塗布されてねじ部材の被着面に加熱硬化
される際に、エポキシ樹脂の硬化剤、架橋剤とし
て作用し、被着面及びナイロンに対する密着性を
高めると共に、ねじ部材に形成された樹脂膜の強
靭性を高め、ねじ部材の螺進時に生じる樹脂膜の
損傷、剥落を防止する。従つて、本発明において
用いられるイソシアネートは、このような作用を
有し、エポキシ樹脂を介して粉状ナイロンを被着
ねじ面に加熱融着させ得るものであれば良く、特
に限定されない。このイソシアネートは、イソシ
アネート系化合物、ブロツクイソシアネート系化
合物等であり、好ましくは、トリレンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のブ
ロツクイソシアネート系化合物である。トリレン
ジイソシアネートの具体例としては、コロネート
APステイープル（日本ポリウレタン工業(株)製、
商品名）がある。更に、イソシアネートの配合割
合は、エポキシ樹脂／イソシアネートの重量比で
５／（１〜５）の範囲が好ましい。

エポキシ樹脂と配合して用いられるチタネート
は、テトラアルコキシチタン化合物、チタニウム
系カツプリング剤等であり、好ましくは、イソプ
ロピルトリ（Ｎ−アミノエチルアミノ）チタネー
ト、ジイソプロピル（ジオクチルパイロホスフエ
ート）チタネート、テトラジオクチルビス（ジト
リデシルホスフアイト）チタネート、テトラ
（2.2−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス
（ジトリデシル）チタネート等が挙げられる。こ
のチタネートの配合割合は、エポキシ樹脂／チタ
ネートの重量比で１／（１〜５）が好ましい。

セルフロツキング剤組成物に使用する揮発性溶
媒としては例えばベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族系溶剤、1.2.4.トリクロロエチレン、
1.1.1.トリクロロエタン等の塩素系溶剤、アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤等を用
いることができるが、要するに上記第１材料と第
２材料とを分散する溶媒であればよく、好ましく
は第２材料が溶解する溶媒の使用が望ましい。上
記例に限定されるものではない。

セルフロツキング剤組成物は、第１材料と第２
材料とを揮発性溶媒中に分散せしめて得られる。
このようにして得られたセルフロツキング剤組成
物を被着体に塗布し、揮発性溶媒の乾燥と同時、
又は乾燥後加熱すれば、被着体にプライマ処理し
たのと同様の第２材料による処理面が形成され、
被着体に第１材料たるナイロンが強固に接着する
のである。

第１図〜第４図にねじ部材としてボルトの例を
挙げ、セルフロツキングねじ部材の適用例を示し
た。第１図は六角穴付ボルト１のねじ部３の一部
に楕円形状のセルフロツキング剤組成物５を塗布
したものである。第２図はボルト７に同じくセル
フロツキング剤組成物５を施したものである。第
３図は止めねじ９のねじ部３に全周に亘つて帯状
にセルフロツキング剤組成物５を施したものであ
る。第４図は六角穴付ボルト１に第３図のものと
同じく帯状にセルフロツキング剤組成物を施した
ものである。

前処理としてはトリクロルエチレン等による脱
脂作業のみで十分である。又、ボルト自体の素材
としては、鉄、銅、真ちゆう、ステンレス等の
他、クロム、亜鉛、クロメート、ニツケル等メツ
キ処理されているものであつてよい。

第１図〜第４図に示したように、ねじ部材に所
定のセルフロツキング剤組成物を施した後、乾燥
と同時、又は乾燥後に加熱融着させる。融着させ
た後のセルフロツキング剤組成物を参照番号１１
で示す。第５図にセルフロツク機能の例を示し
た。これは、ねじ部にセルフロツキング剤を施し
たボルト７を母材１３の雌ねじに螺入させて板材
１５を固定している状態である。セルフロツキン
グ剤１１により強固にセルフロツクされている。
第６図は止めビス１７を母材の雌ねじに螺入し、
ビス先端でレバ１９の位置をバネ２１の力に抗し
て調整位置決めしている状態を示す。第７図はシ
ーリング効果の例を示すもので、容器（例えばオ
イル容器）２３の底面に全周に帯状にセルフロツ
キング剤１１を施設した六角穴付ボルト１を螺入
し、オイル等液体のシーリング効果を果している
例である。液体に限定されるものではなく空気等
流体にも勿論適用できる。又、第７図に示される
ことからも理解されるように例えば水道蛇口等の
ねじ部に、常用されているシールテープに代えて
セルフロツキング剤組成物を適用することもでき
る。

実施例 １ 溶媒メチルエチルケトン中に第１成分としてナ
イロン11を100重量部、エポキシ樹脂５重量部、
イソシアネート（コロネートAPステイープル）
３重量部を分散させ、金属面間に充填乾燥後、
220℃で30分加熱融着せしめて、剪断接着力を試
験した。この結果、ナイロン成分のみを分散させ
たものの剪断接着力が平均値で217Kg／cmであつ
たのに比べ、平均値341Kg／cmであつた。

実施例 ２ M8×JIS2級ボルト、クロムメツキ品をトリク
ロルエチレンで脱脂後、日本リルサン社製ナイロ
ン−11：シエルエピコート1007：イソシアネート
APステイープルを100：５：３の重量割合で溶媒
中に分散せしめて得られた組成物をねじ面へ付着
させ、風乾後、220℃で30分加熱してねじ面に効
果的に沈着せしめて融着させセルフロツキングね
じ部材を得た。

上記セルフロツキングねじ部材を雌ナツト部材
にねじ込み、締付け方向及び戻し方向へのトルク
強度を測定したところ、第１回目〜５回目の締付
強度平均値は55、40、30、25、20（Kg・cm）であ
つた。そして戻しトルクは同じく、50、37、28、
22、18であつた。JASO（Ｆ−106−74：自動車用
ゆるみ止め六角ナツト）規格に準じた５回以上の
繰り返し使用が可能である。

なお、耐熱耐寒性については−50℃〜120℃の
範囲で十分使用可能であつた。耐薬品性耐候性に
ついてはナイロン自体の特性に準じるものであ
る。

セルフロツクねじ部材としては自動車、オート
バイ、自転車、車輌、家庭用電気機器、住宅機
器、通信機、ミシン、メガネ、油圧・空圧機器、
農業機械、建設機械、造船、包装機械、水道部品
その他の機械、装置類の各種ねじに適用できる。

揮発性溶媒中にポリアミド又は及びコポリアミ
ドの第１材料と、該第１材料を被着ねじ面に親和
させるための第２材料とを包含せしめて混合分散
物としたことを特徴とするこの発明に係るセルフ
ロツキンク剤組成物は、プライマ処理を要するこ
となく、ナイロンがねじ面にプライマ処理を施し
たの同等以上の接着力を発現することができる。

揮発性溶媒中にポリアミド又は及びコポリアミ
ドの第１材料と、該該１材料を被着ねじ面に親和
させるための第２材料とを包含せしめた混合分散
溶液を、前記ねじ面の少なくとも一部分に塗布し
て加熱融着させたことを特徴とするセルフロツキ
ングねじ部材は、前記セルフロツキング剤組成物
を専ら利用して簡易な製造法であり、ねじ部材に
ナイロンをより一層強固に結合させたセルフロツ
キング部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも実施例を示し、第１図は六角穴
付ボルトのねじ部の一部分に楕円形状のセルフロ
ツキング剤組成物を施した側面図、第２図は六角
ボルトのねじ部の一部分に楕円形状のセルフロツ
キング剤組成物を施した側面図、第３図は止めね
じに全周帯状にセルフロツキング剤組成物を施し
た側面図、第４図は六角穴付ボルトのねじ部全周
帯状にセルフロツキング剤組成物を施した側面図
である。第５図はセルフロツクの状態を図におい
て左半分を断面図で示す側面図、第６図は止めビ
スの位置調整（アジヤスト）状態を説明する一部
切欠断面側面図、第７図は流体のシーリング効果
を説明する断面図である。 ５……セルフロツキング剤組成物（塗布状態）、
１１……セルフロツキング剤組成物（加熱融着状
態）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 揮発性溶媒中に粒径10〜500μｍのポリアミ
   ド又は及びコポリアミド粉末の第１材料と、該第
   １材料を被着ねじ面に親和させるためのエポキシ
   樹脂からなる第２材料を混合し、前記第１材料は
   前記揮発性溶媒中に分散させ、また前記第２材料
   は前記揮発性溶媒中に溶解させて混合分散液状の
   組成物とし、該組成物をねじ部を有する被着体の
   ねじ面の少なくとも一部に塗布し、該組成物の揮
   発性溶媒を揮散させ、加熱融着させることを特徴
   とするセルフロツキングねじ部材の製造方法。