CN109906244A - 紧固件保持材料和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于施用至金属超小型紧固件的粉末紧固件保持材料，该粉末紧固件保持材料自尼龙11粉末配制而成，该尼龙11粉末具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径；一种具有该可再用紧固件保持材料的贴片的金属超小型紧固件；一种用于在金属超小型紧固件上形成该紧固件保持材料的贴片的方法；一种在金属超小型紧固件的区域上形成可再用紧固件保持贴片的方法；且一种包括(a)金属超小型紧固件及(b)粉末保持材料粉末的部件套组。

Description

紧固件保持材料和方法
发明背景
本发明涉及一种用于施用至金属超小型紧固件的粉末紧固件保持材料、一种包括可再用紧固件保持材料的贴片的金属超小型紧固件、一种用于在金属超小型紧固件上形成紧固件保持材料的贴片的方法、一种用于在金属超小型紧固件的一区域上形成可再用紧固件保持贴片的粉末紧固件保持材料的使用及一种包括(a)金属超小型紧固件及(b)粉末保持材料粉末的部件套组。
数十年来，可再用紧固件保持组件已采用酚树脂纤维或聚合物“插塞”或“条状物”形式，他们被机械地插入至加工至紧固件中的孔或槽中。尽管这些程序非常适合于提供可再用紧固件保持组件，然自紧固件移除金属可弱化紧固件。其也是昂贵且耗时的程序且因而最终产品的成本相当高。
为克服这些已知程序的成本及时间限制，发明者已开发包括聚酰胺(尼龙)的热塑性粉末紧固件保持材料，其可作为“贴片”施用在紧固件的螺纹上。一旦此局部施用的组件使用PA11(也称为尼龙11)且可自密执安州的Macomb的Nylok LLC购得。已发现，引入局部施用的贴片是在制造效率、处理速度及生产成本方面的改进。
此材料是因其有利特性而被选择。其具有相对较低熔点(约376F)且具有非常好的熔融流动特性。良好的熔融流动特性意味着其熔融以形成产生光滑、光亮、有吸引力沉积的相对较低粘度的液体。此外，尼龙11在热塑性聚合物间是独特的，因为其极具弹性且不松弛。当紧密压缩于公螺纹与母螺纹之间的接口中时，尼龙11不会冷流动、挤压或呈现压缩形变。当以此方式压缩时，其继续提供公螺纹与母螺纹之间的弹簧状反作用力，其促进在螺栓接头内(在接头的与“贴片”相对的一侧上)的非常紧密的金属至金属接触。正是此金属至金属接触提供锁定动作。
已尝试将其他材料用作可再用紧固件保持材料(如PA12(尼龙12)及尼龙6-6)，然而这些材料均无上文提及的尼龙11的有益特性。
尽管尼龙11非常适合于提供可再用保持材料，然当施用至超小型紧固件时通常存在缺陷。先前，认为更细微级尼龙11(即具有较小中值平均粒径)将最适合用于具有细/更细螺纹的超小型紧固件。然而，归因于材料的化学及机械性质而产生问题。例如，更细微级材料将比更粗糙级材料更快速地熔融。这归因于材料的较大表面积及较大表面积-体积比。因而，更细微级材料可在过大程度上流动且无法充分提供所要“贴片”效应及构造(例如，大小、厚度及类似者)。紧固件有时被再使用。重要的是，即使在一或多次使用之后，紧固件保持材料仍粘附至紧固件。发现紧固件保持材料粘附至紧固件的能力在尼龙的粒径过大或过小的情况下不足。
如GB 1579355中描述的先前努力公开将弹性树脂的锁定贴片施用至具有内部螺纹部分及在螺纹部分的两端处具有开口的对象(如螺母)。树脂为粉末聚酰胺树脂(尼龙11)及环氧树脂的混合物，其中该混合物具有保留于70号筛(210微米)上的小于2％、保留于140号筛(105微米)上的约90％及通过325号筛(44微米)的约5％的粒径分布。在具有大量压缩空气的感应加热程序中使用大施用管施用在此参考文献中描述的树脂混合物。此施用程序将完全将小得多的超小型紧固件吹离输送带且不会适当熔融，这是因为紧固件在感应程序期间保持热的能力与紧固件的质量成正比。
此外，在此参考文献中描述的树脂混合物将不提供足够低的粘度、充分粘着性、足够快的熔融、颗粒间隔及成功施用至如本文中所描述的非常小、超小型紧固件所需的许多其他特性。此外，树脂混合物的颗粒的大小大于本文中所描述的超小型紧固件。
此外，当呈粒状粉末形式时，更细微级材料不像更粗糙级材料般良好地流动。即，更细微材料在输送时(再次，当呈固态形式时)有结块倾向，因此使得施用程序更难以控制。当粗糙级材料与较大紧固件及具有较宽螺纹的紧固件一起使用时，快速熔融及固态流动并非问题。然而，在较小紧固件及更细螺纹紧固件的情况下，这些问题对制造及保持组件质量及一致性具有较大影响。
现今的电子装置正变得越来越小，同时并入支持现代生活方式的功能。例如，先前通过膝上型计算机及掌上电脑或平板计算机进行的功能现在在较小移动电话中可用，且先前在口袋型移动电话及平板计算机中可用的功能现在于手表中可用。随着装置的大小缩小，这些组件的内部组件及实体支撑系统也需缩小。
尽管装置变得更小，然将组件维持在适当位置的需求及结构及结合完整性的需求并未改变。事实上，许多这些较小装置需要甚至更高位准的保证，组件被良好支撑且彼此紧固和/或紧固至支撑系统，如总成或子总成。这对如移动电话及手表的小装置尤其如此，他们在没有专用设备的情况下不易打开和/或维修。
可根据国际标准ISO 68-1识别紧固件的大小。根据此标准，M0.5紧固件具有0.5mm的“外径”(来自螺纹上的最远点的直径)，M1.0紧固件具有1.0mm的外径及M1.1紧固件具有1.1mm的外径等等。超小型紧固件为具有小于约1.1mm的外径的螺纹紧固件，如1mm(M1.0紧固件)、0.8mm(M0.8紧固件)及0.5mm(M0.5紧固件)。
传统上用在较大紧固件上的粉末紧固件保持材料太粗糙而无法用在超小型紧固件上，这是因为其不能良好地流动至螺纹中以形成贴片。当使用更细微粉末时，粉末在施用程序期间有结块或凝聚倾向且易受湿度改变影响，从而导致不可接受的涂层及增加的处理需求及问题，例如归因于粉末凝聚。
相应地，需要可用以将超小型紧固件固定于总成中的适当位置的材料。期望地，这一材料为可再用材料。通过“可再用”意味着可在不重新施用材料的情况下安装、移除及再安装紧固件，同时材料保留其保持特性。更期望地，这一材料在施用/处理期间维持良好流动特性，具有良好熔融流动特性以便在期望及可接受的处理参数内提供保持组件“贴片”，且在其已使用至少两次(优选地两次以上)之后对紧固件具有良好粘着力，且在重复紧固件安装及移除中维持期望安装及预置扭矩值。
发明概述
本发明提供一种用于施用至金属超小型紧固件的粉末紧固件保持材料、一种包括可再用紧固件保持材料的贴片的金属超小型紧固件、一种用于在金属超小型紧固件上形成紧固件保持材料的贴片的方法、一种用于在金属超小型紧固件的区域上形成可再用紧固件保持贴片的粉末紧固件保持材料的使用及一种包括(a)金属超小型紧固件及(b)粉末保持材料粉末的部件套组。
在第一实施方案中，提供一种用于施用至金属超小型紧固件的粉末紧固件保持材料，其中这些超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件，该粉末紧固件保持材料包括具有大于67微米且至多80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，且进一步包括至多20重量％的密度控制添加剂、至多40重量％的粘着促进剂及至多2重量％的促流剂，其中重量％基于该粉末的总重量。
按体积计算的中值平均粒径可通过Malvern Instruments Mastersizer 20005.60版测量。
“微米(Micrometer)”可以其他方式称为“微米(micron)”。
为避免疑惑，用于施用至金属超小型紧固件的粉末紧固件保持材料应被理解为“适于”施用至金属超小型紧固件的粉末紧固件保持材料。
理想地，至少60体积％的该尼龙11颗粒具有在30微米与100微米之间的粒径。此外，优选地至少80体积％的该颗粒具有在20微米与130微米之间的粒径。该粒径分布可通过Malvern Instruments Mastersizer 2000 5.60版测量。
该尼龙11粉末可具有在约67微米与约73微米之间的按体积计算的中值平均粒径。
该粉末紧固件保持材料包括至多20重量％的密度控制添加剂，其中重量％基于该粉末的总重量。该密度控制添加剂控制该粉末保持材料的密度。在一项实例中，该密度控制添加剂为石灰石。例如，该粉末紧固件保持材料可包括约10重量％至约20重量％的石灰石。
该粉末紧固件保持材料包括至多50重量％的粘着促进剂，其中重量％基于该粉末的总重量。该粉末紧固件保持材料可替代地包括至多30重量％的粘着促进剂或至多20重量％或至多10重量％的粘着促进剂，其中重量％基于该粉末的总重量。
在一项实例中，该粘着促进剂为苯酚官能化合物和/或环氧官能化合物。
该粘着促进剂可包括以下的至少一个：苯酚；4,4’-(1-甲基亚乙基)双酚、2,2’-[(1-甲基亚乙基)双(4,1-亚苯基氧基亚甲基)]双[环氧乙烷]。
该粉末紧固件保持材料包括至多5重量％的促流剂，其中重量％基于该粉末的总重量。替代地，该粉末紧固件保持材料可包括至多3重量％或至多2重量％或至多1重量％的促流剂，其中重量％基于该粉末的总重量。
该促流剂的实例为结晶二氧化硅及不定形二氧化硅。
该粉末紧固件保持材料可包括至少一个着色颜料。在一项实施方案中，颜料为非反应性的。视需要，颜料的色彩为蓝色。
另一实施方案涉及包括自紧固件保持材料制备的贴片的金属超小型紧固件，该紧固件保持材料包括具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末(如本文中进一步定义的紧固件保持材料)。金属超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件，即金属超小型紧固件具有依据ISO 68-1的小于约1.1mm的外径。理想地，至少60体积％的颗粒具有在约30微米与100微米之间的粒径。
在另一实施方案中，存在用于在金属超小型紧固件上形成紧固件保持材料的贴片的方法，该方法包括：
(a)在气流中将粉末保持材料施用至该金属超小型紧固件的至少一个区域，其中这些超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件，及
(b)将该粉末保持材料熔融于该金属超小型紧固件上，其中该粉末保持材料包括具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，且进一步包括至多20重量％的密度控制添加剂、至多40重量％的粘着促进剂及至多2重量％的促流剂，其中重量％基于该粉末的总重量。
该方法可进一步包括在将该粉末保持材料施用至该金属超小型紧固件之前预加热该金属超小型紧固件的步骤和/或在将该粉末保持材料施用至该金属超小型紧固件之后后加热该金属超小型紧固件的步骤。
超小型紧固件具有如通过ISO 68-1测定的1.1mm或更小的外径。理想地，至少60体积％的该颗粒具有在30微米与100微米之间的粒径。
另一实施方案为用于在金属超小型紧固件的区域上形成可再用紧固件保持贴片的粉末紧固件保持材料的使用，其中这些超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件，其中该粉末保持材料包括具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，且进一步包括至多20重量％的密度控制添加剂、至多40重量％的粘着促进剂及至多2重量％的促流剂，其中重量％基于该粉末的总重量。通常，根据以下方法使用该粉末紧固件保持材料。
在金属超小型紧固件的区域上形成可再用紧固件保持贴片的方法包括：
(a)在气流中将粉末保持材料施用至该金属超小型紧固件的至少一个区域，其中这些超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件，及
(b)将该粉末保持材料熔融于该金属超小型紧固件上，其中该粉末保持材料包括具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，且进一步包括至多20重量％的密度控制添加剂、至多40重量％的粘着促进剂及至多2重量％的促流剂，其中重量％基于该粉末的总重量。
该方法可进一步包括在将该粉末保持材料施用至该金属超小型紧固件之前预加热该金属超小型紧固件的步骤和/或在将该粉末保持材料施用至该金属超小型紧固件之后后加热该金属超小型紧固件的步骤。
超小型紧固件具有如通过ISO 68-1测定的小于约1.1mm的外径。理想地，至少60体积％的该颗粒具有在30微米与100微米之间的粒径。
在另一实施方案中，提供包括以下的部件套组：
(a)金属超小型紧固件，其中这些超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于1.1mm的直径的螺纹紧固件，及
(b)粉末保持材料粉末，其包括具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，且进一步包括至多20重量％的密度控制添加剂、至多40重量％的粘着促进剂及至多2重量％的促流剂，其中重量％基于该粉末的总重量。
因此，该金属超小型紧固件具有如通过ISO 68-1测定的小于约1.1mm的外径。理想地，至少60体积％的颗粒具有在30微米与100微米之间的粒径。
结合随附发明申请专利范围，将自下列实施方式显见本发明的这些及其他特征及优点。
发明详述
尽管本发明容许各种形式的实施方案，然在理解本发明将被视为例证且不意欲将本发明限制于所绘示的特定实施方案的情况下描述当前优选实施方案。
以粉末形式供应包括尼龙11(PA11)的粉末紧固件保持材料。在处理(即，施用至紧固件)期间，一个选项是使用(例如)感应加热器将紧固件预加热至约525°F至约550°F的温度。接着将粉末紧固件保持材料及气体(如空气)的喷雾引导至其中需要保持组件的紧固件的区中。粉末紧固件保持材料在与经预加热紧固件接触时熔融以形成呈贴片形式的局部施用保持组件。尼龙的低熔融粘度允许粉末紧固件保持材料扩散且流动。在施用其之后不久，通常在施用及熔融之后几秒内，液化粉末紧固件保持材料冷却且固化，从而形成保持组件。
取决于粒径，提供若干不同等级的粉末紧固件保持材料。所施用的粉末的特定等级取决于紧固件的实体大小及其螺纹的粗度。通常，将粗糙粉末施用至较大大小的紧固件是有利的。相反地，将更细微粉末施用至较小紧固件通常是有利的。
不同等级的尼龙11具有不同粒径。由于不同等级在化学上是相同的材料，故材料的熔点温度是相同的。然而，更细微粉末将比更粗糙粉末更快速熔融。此外，由于保持组件是提供为紧固件的表面上的尼龙的沉积或块或贴片，故需要更大量的细微粉末以实现相同大小的最终沉积，即贴片。因而，存在粒径与材料熔融以形成贴片的速率之间的平衡。因此，更粗糙粉末用于更粗螺纹上以便控制贴片的熔融及构造(例如，大小、形状、厚度及类似者)。
典型粗糙粉末(Nylok LLC部件编号76-5008)是用于形成自大小M3或M4至至多且大于M19的紧固件的可再用保持组件的最广泛使用的粉末。粉末颗粒的大小被称为250微米粉末，其是250微米的按体积计算的中值平均粒径的指示。实际粒径分布遵循典型钟型曲线且可自仅几微米延伸至至多约600微米。
细微粉末(Nylok LLC部件编号76-5010)通常在处理自直径M 1.2或M1.4至最多约M3的较小紧固件时使用。被称为75微米粉末的此粉末具有约75微米至80微米的按体积计算的中值平均粒径。又，实际分布可包含范围约自几微米至至多约250微米的颗粒。粒径的此特定分布及“扩散”非常适合于这些紧固件。
由于出现对以可再用的方式保留的甚至更小紧固件的需要，因此还需要更细微粉末。归因于这些装置的大小，故若非必要，则期望小如M0.8及M1.0的紧固件用于个人最终产品，如穿戴式健康照护监测器、如移动电话的“智能型”装置、腕表及类似者。然而，还发现，为有效，期望这些保持材料是更柔软的，提供至紧固件的更好粘着性且将更快速熔融以便当加热紧固件时减小对装饰性电镀的损坏。然而，发现，市售尼龙粉末与这些细微(小)紧固件一起使用是不可接受的。更大颗粒分布(例如，正常分布内的较大颗粒)导致更粗糙颗粒涂抹在非常细微的螺纹上。因此，未形成可接受的保持组件“贴片”。
当粉末经研磨得更细微时，出现其他问题。所得保持组件未提供充分预置扭矩。此外，如上文所提及，非常细微粉末不能很好地流动；实情是，他们有堆积且成块在一起或凝聚倾向。因而，有时使用添加剂来增强粉末的流动特性及至金属基板的粘着性。
出人意料地，发现用于施用至金属超小型紧固件的粉末紧固件保持材料非常适合，该粉末紧固件保持材料包括尼龙11粉末，该尼龙11粉末具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径。尼龙11粉末可具有在约67微米与约73微米之间的按体积计算的中值平均粒径。
为增强处理(例如，在生产环境中施用至紧固件)所需的特性，故可将各种添加剂添加至粉末紧固件保持材料，例如粘着促进剂、促流剂及密度控制添加剂的一种或多种。
密度控制添加剂控制材料的密度及粘度。例如，密度控制添加剂可为以下的一种或多种：碳酸钙(白垩)、硫酸钡、硅酸铝(粘土)、硅酸铝钾(云母)、硅酸镁矿物质及石灰石。石灰石可以(例如)粉末材料的约10重量％至约20重量％的量使用(其中重量％基于粉末的总重量)。
另一该添加剂为粘着促进剂。添加粘着促进剂以协助紧固件保持材料粘着至金属超小型紧固件。使用粘着促进剂增强紧固件的重复再使用的能力，而不重复施用保持组件材料。例如，可使用以下粘着促进剂的一种或多种：苯酚、4,4’-(1-甲基亚乙基)双酚、具有2,2’-[(1-甲基亚乙基)双(4,1-亚苯基氧基亚甲基)]双[环氧乙烷]的聚合物(也称为缩水甘油封端双酚A环氧氯丙烷共聚物)。此外，环氧官能化合物(树脂)可经添加作为粘着促进剂。
粘着促进剂通常以约2.5重量％至10重量％的量使用，其中重量％基于粉末的总重量。替代地，粘着促进剂以至多50重量％、至多30重量％、至多20重量％或至多10重量％的量使用，其中重量％基于粉末的总重量。
另一该添加剂为用于向粉末紧固件保持材料提供色彩的着色颜料。着色颜料可以约0重量％至约1重量％的量使用(其中重量％基于粉末的总重量)。通常，用于提供色彩(如蓝色)的颜料为非反应性的。
另一该添加剂为助流剂或促流剂。助流剂/促流剂可以约0重量％至约5重量％的量使用(其中重量％基于粉末的总重量)。例如，促流剂/助流剂可为氧化铝和/或二氧化硅(例如，结晶二氧化硅或不定形二氧化硅)的一种或多种。
发现，根据本发明的实施方案的这一材料不仅具有所要流动及至金属紧固件的粘着性，而且也具有约70至约80的肖氏(Shore)D硬度，此材料提供如所形成的贴片在紧固件插入配合开口中时符合螺纹之间的空间所要的柔软度(例如不破裂或断裂)，同时提供所要实体完整性使得贴片基本保留其在紧固件上的形状、大小及位置。作为贴片的材料的伸长率也通常为约15％，且因而材料具弹性及耐久性，从而允许重复再使用但限制材料的冷流动。伸长率经测量为从初始、如所施用长度至紧固件与其所配合的开口配合之后的长度的大小改变的百分比。
一种制备具有所要中值平均粒径的粉末紧固件保持材料的方法是熔融混合材料的组分，挤出材料，冷却材料且接着将材料低温研磨至所要粒径。此程序确保成品粉末的各颗粒具有完全相同的含量及一致性，且允许粉末在工厂处理期间再回收且再循环，同时防止粉末分离成其单独组分。本质上，构成材料的组分被混合在一起、熔融且挤压成丸粒。丸粒接着经冷却且低温研磨。与各种粉末的简单干掺合混合物相比，此程序确保粒径及分布的大得多的一致性。
在本发明中，词“一”或“一个”被视为包含单数及复数两者。相反，若适当，对复数项的任何引用应包含单数。本文中提及的所有专利及公开申请的全文以引用方式并入，无论在本发明的文字内是否具体这么做。
本领域技术人员也将理解，如侧、上、下、顶部、底部、向后、向前及类似者的相对方向术语仅出于解释的目的且不意欲限制本发明的范畴。自前文，将观察到可在不脱离本发明的新颖概念的真实精神及范畴的情况下实行数种修改及变动。
应理解，不意欲或不应推断有关特定实施方案的限制。本发明意欲通过随附发明申请专利范围涵盖如落于发明申请专利范围的范畴内的所有这些修改。
实施例
将参照以下实施例来阐明本发明。这些实施例意欲绘示材料而不应被解释为以任何方式限制其范畴。
流动试验。通过将近似0.5kg样品放置于振动料盘馈料器中而测定待施用至超小型紧固件的粉末材料的流动。针对流体状外观及颗粒移动评估样品。流动特性愈接近液体，则效能评等愈高。当材料表现像固体或变得成块时，产物将不透过振动料盘馈料器馈料。接着将流动通过系统的产物的体积称量且与提供用于递送的初始量比较。基于传输体积向各样品1至5给定分数。
分数 ％传输体积
1 <92％(不佳)
2 94％
3 96％
4 98％
5 100％(极佳)
扭矩试验。使用数字扭矩螺丝起子(标准方法IFI-524)测量紧固件的预置扭矩。在进行扭矩试验时，以一系列5次安装及移除将具有施用至其的贴片的超小型紧固件安装至经固定配合组件(如固定于板中的螺母)且自其移除。记录移除紧固件所需的扭矩(预置扭矩)。如本领域技术人员将认识到，第一次安装及预置扭矩值将是最高的且值将随各连续安装及移除而下降。当显示出在0.08±0.04kgf-cm至0.14±0.07kgf-cm的范围中的扭矩值时，样品被视为通过扭矩试验。
粘着性试验。在上文提及的扭矩试验之后在紧固件上测定施用至超小型紧固件的贴片的粘着性。使用剔除或尖锐工具来将材料自紧固件螺纹手动剔除或移除而手动进行此试验。当材料抵抗或难以移除时，例如，若材料撕裂或变为小块，同时保持基本粘着至紧固件，则粘着性被视为高。相反地，当材料轻易自紧固件螺纹移除时，例如，当材料以一个长螺旋形自紧固件螺纹上掉落时，则粘着性被视为低。因此，若在第五次移除之后，涂层完全或基本完全保持在紧固件的螺纹上，则粘着性被评等为最高级。对各试验样品给定1至5的分数。对最优选粘着性给定最高分(5)。对最差粘着性给定最低分(1)。
粒径测量。尼龙11的中值平均粒径为如通过Malvern Instruments Mastersizer2000 5.60版测量的以微米为单位的按体积计算的中值平均粒径。
实施例1：紧固件保持材料的制备：
首先通过掺和尼龙11树脂(83重量％)、石灰石、二氧化硅及其他颜料(总计17重量％)制备中间组合物。为达到所要粒径分布，接着在400°F下将混合物熔融混合挤出，其中将挤出丝牵引穿过水浴且至制丸机中。接着将丸粒低温研磨且筛分以制造具具有67微米至73微米的所要中值平均粒径的颗粒的粉末。大于60体积％的颗粒具有在30微米与100微米之间的粒径。大于80体积％的颗粒具有在20微米与130微米之间的粒径。接着在Henschell混合器中将中间体粉末(90重量％)与环氧官能粘着促进剂、进一步促流剂及额外颜料(总计10重量％)掺和，接着筛分以移除非所要大小的任何颗粒。接着根据上文描述的试验测定紧固件材料的粘着性、流动控制及扭矩。试验结果提供于表1中。
实施例2至实施例6：紧固件保持材料的制备：
根据与针对实施例1所描述相同的程序制备实施例2至实施例6，惟尼龙11树脂经低温研磨且筛分以制造带具有如表1中所展示的不同中值粒径及粒径分布的颗粒的粉末除外。添加至尼龙的促流剂及环氧官能粘着促进剂的量如表1中所展示变动。针对样品的各者，根据上文描述的试验测定紧固件材料的粘着性、流动控制及扭矩。
试验结果提供于表1试验结果中–表1
结果展示，含有具有大于67微米且至多80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11的实施例1及实施例2具有最优选粘着性及流动性质且也通过扭矩试验。
尽管存在实施例2含有比实施例1更多的促流剂的事实，然实施例1的流动控制优于实施例2的流动控制。这展示添加更多促流剂未必是实现流动特性的主要驱动力。发明者已推断实施例1的粒径分布是最优选的。
实施例3至实施例6为对比例。所有这些实施例具有小于67微米或大于80微米的按体积计算的中值平均粒径。此外，小于60体积％的颗粒具有在30微米与100微米范围外的粒径。与实施例1及实施例2相比，所有实施例展示较差粘着性及流动控制。他们也皆未通过扭矩试验。尽管实施例4含有比实施例1更多的粘着促进剂材料，然其仍显示出较差粘着性。这展示添加更多粘着促进剂未必是实现经改进粘着性的主要驱动力。
本领域技术人员也应理解，超小型紧固件上的紧固件保持材料贴片的构造可呈许多形式。例如，单一贴片可形成于紧固件上，该贴片沿螺纹围绕紧固件柄杆圆周延伸约90度至约180度，但可存在贴片的更大或更小圆周范围。视需要，贴片可沿螺纹的长度完全或基本完全延伸或仅沿螺纹的长度部分延伸。此外，可存在一个以上贴片，其中多个贴片沿紧固件的柄杆纵向或彼此纵向交错等距或基本等距定位。紧固件保持材料贴片的所有这些构造及施用是在本发明的范畴及精神内。

Claims (12)

1.一种用于施用至金属超小型紧固件的粉末紧固件保持材料，其中这些超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件，粉末紧固件保持材料包括具有大于67微米且至多80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，且进一步包括至多20重量％的密度控制添加剂、至多40重量％的粘着促进剂及至多2重量％的促流剂，其中重量％基于粉末的总重量。
2.如权利要求1的粉末紧固件保持材料，其中至少60体积％的尼龙11颗粒具有在30微米与100微米之间的粒径。
3.如权利要求1或2的粉末紧固件保持材料，其中密度控制添加剂包括石灰石。
4.如前述权利要求中任一项的粉末紧固件保持材料，其中粘着促进剂包括苯酚官能化合物和/或环氧官能化合物。
5.如前述权利要求中任一项的粉末紧固件保持材料，其中促流剂包括二氧化硅。
6.一种包括自紧固件保持材料制备的贴片的金属超小型紧固件，紧固件保持材料包括具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，其中这一超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件。
7.如权利要求6的金属超小型紧固件，其中至少60体积％的尼龙11颗粒具有在30微米与100微米之间的粒径。
8.一种用于在金属超小型紧固件上形成紧固件保持材料的贴片的方法，所述方法包括：
(a)在气流中将粉末保持材料施用至金属超小型紧固件的至少一个区域，其中这些超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件，及
(b)将粉末保持材料熔融于金属最小型紧固件上，其中粉末保持材料包括具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，且进一步包括至多20重量％的密度控制添加剂、至多40重量％的粘着促进剂及至多2重量％的促流剂，其中重量％基于粉末的总重量。
9.如权利要求8的方法，其进一步包括在将粉末保持材料施用至金属超小型紧固件之前预加热金属超小型紧固件的步骤，和/或在将粉末保持材料施用至金属超小型紧固件之后后加热金属超小型紧固件的步骤。
10.如权利要求8或9的方法，其中至少60体积％的尼龙11颗粒具有在30微米与100微米之间的粒径。
11.一种粉末紧固件保持材料用于在金属超小型紧固件的区域上形成可再用紧固件保持贴片的用途，其中这些超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件，其中粉末保持材料包括具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，且进一步包括至多20重量％的密度控制添加剂、至多40重量％的粘着促进剂及至多2重量％的促流剂，其中重量％基于粉末的总重量。
12.一种部件套组包括：
(a)金属超小型紧固件，其中这些超小型紧固件为具有来自螺纹上的最远点的小于约1.1mm的直径的螺纹紧固件，及
(b)粉末保持材料粉末，其包括具有大于67微米且小于80微米的按体积计算的中值平均粒径的尼龙11粉末，且进一步包括至多20重量％的密度控制添加剂、至多40重量％的粘着促进剂及至多2重量％的促流剂，其中重量％基于粉末的总重量。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4100882A (en) * 1976-07-12 1978-07-18 Usm Corporation Apparatus for making locking nuts
JPS56124719A (en) * 1980-03-05 1981-09-30 Toa Gosei Chem Ind Manufacture of nut with loosening preventing flange
US4702939A (en) * 1985-01-17 1987-10-27 Three Bond Co., Ltd. Self-locking agent and self-locking screw material
CN1575382A (zh) * 2001-10-26 2005-02-02 株式会社三健 自锁剂组合物以及使用它的自锁构件
US20070225444A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 Barr James A High temperature polyamide coating for fasteners

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3787222A (en) 1971-11-30 1974-01-22 Usm Corp Method of making self-locking threaded element with locking patch effective over a wide range of clearances
CA1071806A (en) * 1976-07-12 1980-02-19 Usm Corporation Apparatus and method of making locking nuts
US4835819A (en) 1986-09-15 1989-06-06 Nylok Fastener Corporation Coated fasteners and process for making the same
IT1226343B (it) * 1988-07-11 1991-01-11 Massimo Ricchio Portasci.
US5731043A (en) 1992-02-14 1998-03-24 Morton International, Inc. Triboelectric coating powder and procees for coating wood substrates
US5868842A (en) 1997-02-06 1999-02-09 Jiuh Yih Hardware Co., Ltd. Automatic glue spraying machine for screws
US6905634B2 (en) 1998-10-13 2005-06-14 Peter Burnell-Jones Heat curable thermosetting luminescent resins
US6228169B1 (en) 1999-05-18 2001-05-08 Nd Industries, Inc. Method and apparatus for application of 360° coatings to articles
US6554903B1 (en) 2000-07-19 2003-04-29 Nylok Corporation Unitary spray nozzle
DE10251790A1 (de) 2002-11-07 2004-05-19 Degussa Ag Polyamidpulver mit dauerhafter, gleichbleibend guter Rieselfähigkeit
DE102004024440B4 (de) * 2004-05-14 2020-06-25 Evonik Operations Gmbh Polymerpulver mit Polyamid, Verwendung in einem formgebenden Verfahren und Formkörper, hergestellt aus diesem Polymerpulver
DE102005023420A1 (de) * 2005-05-20 2006-11-23 Ems-Chemie Ag Polyamidformmassen mit verbesserter Fliessfähigkeit, deren Herstellung sowie deren Verwendung
US7727289B2 (en) 2005-06-07 2010-06-01 S.C. Johnson & Son, Inc. Composition for application to a surface
FR2905700B1 (fr) 2006-09-08 2008-11-14 Arkema France Poudre autoadherente haute performance sans promoteur d'adhesion a base de polyamide
US20080132606A1 (en) 2006-12-01 2008-06-05 Dotterer Timothy J Crackle finish powder compositions and coatings and films made therefrom

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4100882A (en) * 1976-07-12 1978-07-18 Usm Corporation Apparatus for making locking nuts
JPS56124719A (en) * 1980-03-05 1981-09-30 Toa Gosei Chem Ind Manufacture of nut with loosening preventing flange
US4702939A (en) * 1985-01-17 1987-10-27 Three Bond Co., Ltd. Self-locking agent and self-locking screw material
CN1575382A (zh) * 2001-10-26 2005-02-02 株式会社三健 自锁剂组合物以及使用它的自锁构件
US20070225444A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 Barr James A High temperature polyamide coating for fasteners

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