JP2517969B2 - ゆるみ止めねじ - Google Patents

ゆるみ止めねじ

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JP2517969B2 JP62145233A JP14523387A JP2517969B2 JP 2517969 B2 JP2517969 B2 JP 2517969B2 JP 62145233 A JP62145233 A JP 62145233A JP 14523387 A JP14523387 A JP 14523387A JP 2517969 B2 JP2517969 B2 JP 2517969B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の目的 「産業上の利用分野」 本発明は、ネジの少くとも一部にポリアミド樹脂、ポ
リオレフィン系樹脂及びフェノール樹脂から成る樹脂組
成物を融着固定せしめた、前処理剤を必要とせず安価に
製造でき、耐振動性に対して、極めて信頼性の高いゆる
み止めネジに関するもので、機械・電気・電子・精密機
器等の分野においてゆるみ止めネジを適用する際に広く
利用されるものである。
「従来の技術」 従来よりねじ部の少くとも一部に樹脂を融着させたゆ
るみ止めねじは、例えば特公昭48−4139公報等で公知で
あり、各種産業分野で使用されているが、或る種の用
途、例えば厳しい使用条件下において、ゆるみ止めねじ
を数回くり返し使用しなければならない場合とか、ある
いは、ねじの材質がステンレス・真ちゅう等の様に樹脂
に対する密着性が低いものであった場合において、締結
時に樹脂層のハガレが生じ、充分なゆるみ止め効果が得
られなかったり、精密機器分野の様に、塵・埃を嫌に、
精密性が要求される場合においては適用し難いという欠
点を有するものである。
一方、ネジ表面に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等
を主成分とした様なプライマーを塗布し前記問題点を解
決しようとする試み(例えば、特公昭60−33553号公報
参照)もなされているが、製造工程を余分に要する事に
よるコストアップさらには、ゆるみ止め処理を施した
後、装飾・防錆力の向上を目的として、メッキ等の表面
処理を施す場合、プライマー樹脂層がこれらを妨げる等
の実用上の問題点をも有している。
「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、上記問題点を解決しようとするもので、安
定したゆるみ止め効果をもたらすねじであって、締結時
にゴミ等が出ず、下塗り剤を用いる事なくステンレス・
真ちゅう等を材質とするねじにも適用可能であり、簡便
で安価に製造でき、広範な分野で使用できる汎用性のあ
るゆるみ止めねじを提供しようとするものである。
(ロ) 発明の構成 「問題点を解決するための手段」 本発明者等は、上記問題点が、ポリアミド樹脂、ポリ
オレフィン系樹脂及びフェノール樹脂よりなる樹脂組成
物をねじ部の少くとも一部に融着固定せしめる事で、そ
れらを解決しうる事を見い出して本発明を完成した。
すなわち本発明は、ねじ部の少なくとも一部にポリア
ミド樹脂100重量部に対し、ボリオレフィン系樹脂1〜2
0重量部及びフェノール樹脂5〜25重量部が配合されて
なる樹脂被膜層を有することを特徴とするゆるみ止めね
じに関するものである。
以下本発明の各構成について詳述する。
ねじ 本発明に適用できるねじとしては、ボルト等の雄ね
じ、ナット等の雌ねじのいずれをも挙げることができ、
より具体的には六角ボルト、四角ボルト、六角穴付ボル
ト、すりわけ付にねじ、十字穴付ねじ、止ねじ、調整ね
じ及び六角ナット等が挙げられる。
また、鉄・ステンレス・真ちゅうなどの金属を材質と
するものであり、各種メッキ(例えば、亜鉛・ニッケル
・クロムメッキ、亜鉛−ニッケル、亜鉛−鉄などの合金
メッキ)及び表面処理(例えば、りん酸、酢酸、クロメ
ート処理)が施されているものでも良く、好ましくはト
リクロロエタン等で脱脂する事などにより清浄化された
表面をものものである。
本発明においてねじ部とは、ねじのねじ溝即ちナット
等の対応する部分に螺合する溝が形成された部分を言
い、上記樹脂から成る被膜層は、該ねじ部の少くとも一
部に形成されていればよい。なお被膜層は必ずしもねじ
一周に亘る必要はなく、また被膜の形成される位置はね
じの谷部でも山部でもよい。
ポリアミド樹脂 本発明におけるポリアミド樹脂としては、例えばナイ
ロン6、6−6、6−10、6−12、11及び12などに代表
されるナイロン系の各種重合体、また、ダイマー酸とエ
チレンジアミンを縮合した重合物等が挙げられるが、本
発明にとり好ましいものは、ナイロン11及び12である。
ポリオレフィン系樹脂 本発明におけるポリオレフィン系樹脂とは、例えば、
エチレン、プロピレン、ブチレン、アミレン等の重合体
またはそれらの共重合体、すなわち例えばエチレンと塩
化ビニル・酢酸ビニル等のビニルモノマー、アクリル
酸、メタクリル酸及びそのエステル、イソプレン、ブタ
ジエン等のジオフィンモノマー及びアクリロニトリル、
スチレン、ビニルエーテル、無水マレイン酸、一酸化炭
素、含ふっ素モノマー等との共重合体あるいはα−オレ
フィンとカルボン酸モノマーとの共重合体等であり、本
発明にとり好ましいものは、ポリエチレン、及びエチレ
ンと酢酸ビニルとの重合体である。
フェノール樹脂 本発明で用いられるフェノール樹脂とは、フェノール
類例えばフェノール、クレゾール、キシレノール、石炭
酸、ビスフェノールA等とホルマリンを縮合して得られ
るもので、ノボラック型及びレゾール型のものが挙げら
れ、さらにそれらの変成体例えばフェノール性水酸基を
アルキルエーテル化したものも本発明においてフェノー
ル樹脂として用いられる。
使用に際し、フェノール樹脂の分子量、重合度等によ
る制約は受けないが、好ましくは主成分となるポリアミ
ド樹脂の融点以下のフェノール樹脂である事が望まし
く、融点が約150℃以下のフェノール樹脂が好ましい。
その他の添加剤 本発明の樹脂には、流動性向上、着色等を目的として
SiO2,Al2O3,TiO2及び顔料等が適宜添加して使用される
が、特に密着性を向上させるためにオキシラン環を有す
る化合物を添加することが好ましい。オキシラン環を有
する化合物としては、一般的に知られているエポキシ樹
脂、即ち、ビスフェノールA型及びF型エポキシ樹脂 Y:アルキル基もしくはH グリシジルアミン型エポキシ樹脂、例えば R1R2:アルキレン、アラアルキレン、シクロアルキレン
基など ノボラック型エポキシ樹脂例えば、 R:アルキル基、アラアルキル基など などを適用する事ができる。又、上記エポキシ樹脂以
外のオキシラン環を有する化合物としては、オキシラン
環とアルコキシ基を有する有機ケイ素化合物を挙げるこ
とができる。
このような化合物としては、例えばγ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランなどのグリシドキシアルキ
ルトリアルコキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメ
チルジメトキシシランなどのグリシドキシアルキルアル
キルジアルコキシシランなどである。なお本発明が目的
とする効果、すなわち密着性を向上させるものとしてエ
ポキシ樹脂と、2個以上のアルコキシ基とオキシラン環
とを有する有機ケイ素化合物とを併用使用することが望
ましい。
樹脂の調製法 本発明で用いられるポリアミド樹脂、ポリオレフィン
系樹脂、フェノール樹脂及び所望により添加される添加
剤は混合して使用されるものであり、それらの混合方法
としては、樹脂粉体同士をヘンシエルミキサー等で均一
に混合する方法、スクリュー押出機、ニーダー等で均一
に分散し、その後粉砕し、粉体とする方法、又、組成中
に液状物が含まれている場合などは、該液状物を適当な
固体樹脂に前記方法で、均一に分散した後さらに併用さ
れる樹脂を分散させる方法等通常よく用いられる方法が
適用でき、組成物の形状等により、適宜選択すれば良い
が、好ましくは、良好に分散しうると思われるスクリュ
ー押出機、ニーダを用いた混合方法が望ましい。
本発明に用いられるポリアミド樹脂、ボリオレフィン
系樹脂及びフェノール樹脂の配合比は、ポリアミド樹脂
100重量部に対し、ボリオレフィン系樹脂1〜20重量
部、好ましくは1〜5重量部、フェノール樹脂5〜25重
量部、好ましくは10〜20重量部であり、オキシラン環を
有する化合物を使用する場合、その量は好ましくは0.5
〜10重量部であり、より好ましくは0.5〜3重量部であ
る。
又、樹脂形状はねじに施工する状況に応じて、調整す
れば良いが、本発明にとり、ピンミル、アトマイザ粉砕
機等で5〜200μ程度の粒度分布を有する粉体としたも
のが望ましい。
樹脂のねじへの施工方法 本発明のねじは、加熱されたねじ部に、樹脂小片を融
着あるいは、樹脂粉体を散布・吹付融着する方法により
得られるものであるが、高い生産速度を得て、経済的に
安価にゆるみ止めねじを供給できるという点で、樹脂粉
体を散布・吹付融着する方法を適用するのが良い。この
方法について、以下具体的に説明する。
先に述べた方法において、ねじ部に樹脂を施工する際
には、例えば、特公昭52−18342号公報、同60−33553号
公報等に記載された方法を適用する事ができる。
加熱方法としては、高周波加熱、赤外・遠赤外加熱あ
るいは光ビーム、バーナ加熱等が挙げられるが、加熱の
早い高周波加熱方式を用いるのが望ましく、加熱される
ねじの温度としては、融着される樹脂の配合割合により
若干異なるが、速やかに融着がなされるには、約150〜2
50℃程度が望ましく、加熱時間は特に限定はないが、通
例は、1〜600秒程度である。
樹脂のねじ部への付着面積は、特に限定されるもので
なく、例えば、ねじ部の円周方向の1/4〜2/3に付着して
いれば、充分ゆるみ止め効果を得られるが、融着した樹
脂被膜層のケズレを防止するうえで、ねじ重量、形状に
より異なるのであるが、付着量を約0.001〜0.05g/本、
被覆厚みを3〜200μ程度とする事が好ましい。
「作用」 本発明のゆるみ止めねじは、三種の樹脂からなる被膜
を有し、三種の樹脂を併用したことにより被膜の金属材
料等に対する密着力を高めることができ、ねじ締結時の
強力な剥離・破壊応力に耐え、しかも耐水性・耐候性・
耐熱性などの耐久性能に優れた密着力を保持出来るとい
う優れた作用を奏することができたものである。
その原因は明確ではないが、本発明中の樹脂が基材表
面に優れた密着力を有するフェノール樹脂及び、ポリア
ミド樹脂融着後の結晶化に供う密着力低下を抑制するポ
リオレフィン系樹脂を成分とする事によると考えられ
る。
「実施例及び比較例」 以下に実施例及び比較例を挙げ本発明をさらに具体的
に説明する。
まず、各実施例において用いられる樹脂試料の調製に
ついて説明する。
第1表に示すようなう組成(重量比)からなる2種の
樹脂を、フェノール樹脂と、オキシラン環を有する化合
物を180℃の温度下にニーダによって混合した後、5〜1
00μの粒度の粉末に粉砕した後これとポリアミド樹脂・
ポリオレフィン系樹脂粉末と、顔料及び分散剤とをヘン
シエルミキサーにて混合し、粉末状の樹脂として得た。
実施例1 M8×30mml SUS304製JIS2級ボルトをトリクロロエタン
で脱脂し、200KHz高周波加熱機によって、220℃迄加熱
し、直ちに第1表に示す組成の樹脂粉末(粒径10〜200
μ)を吹付塗装し、融着させた。
この方法により、それぞれ各10,000本のゆるみ止めネ
ジを製作し、そのうちより、100本のボルトを抜きと
り、それぞれにJIS2級ナットを締付け、その時の軸力解
放状態での締付トルクと、所定条件下での耐振動ゆるみ
テストを行った。
振動ゆるみテストは、日本技研社製NS式高速ねじゆる
み試験機(振動数1780回/分)により行った。
実施例2 実施例1により得られるゆるみ止めネジについて、樹
脂−を被覆した範囲の一ケ所において、締つけ方向に
ナットの空転を行い、続いて、同一箇所で戻し方向に空
転を行う。
この締つけ方向の空転に際して、必要なトルク強度と
くり返し回数との関係を調べた結果を第1図に示す。
15回この操作をくり返した後も樹脂被覆のはがれは生
じず、実施例1と同様の手法で行った耐振動ゆるみ試験
を行った結果、30,000回の振動においてもゆるみは生じ
なかった。
比較例1 実施例1と同様の手法で、ゆるみ止めを施さない素ね
じ及び他成分を含有しないナイロン11を融着したゆるみ
止めねじについても同様なテストを行った結果を第2表
にあわせて示す。
比較例2 実施例2と同様の手法で、比較例1で用いた他成分を
含まないナイロン11を融着したゆるみ止めねじについて
のテスト結果を第1図に点線を用いて示す。
又、15回のナット空転を経た後、実施例1の手法を用
い、耐振動ゆるみテストを行った結果、30,000回の振動
においても、ゆるみは生じなかったが、樹脂層のハガレ
が認められた。これは、第1図における点線で示したナ
イロン11のトルク値の著しい低下の原因と思われる。
(ハ) 発明の効果 以上の実施例からも明らかな様に、本発明のゆるみ止
めネジは、前処理剤を要せず、ステンレス・真鋳等にも
適用でき、優れたくり返しゆるみ止め効果を有するもの
であり、自動車等の輸送機器、電気・電子産業分野等の
広い範囲で、製品の信頼性向上、コストダウンに対する
改善が容易に図れる事により、幅広く応用できるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は空転に際し必要なトルク強度とくり返し回数の
関係を示す図で、1は実施例1におけるもの 2は比較
例2におけるもの。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ねじ部の少なくとも一部にポリアミド樹脂
    100重量部に対し、ボリオレフィン系樹脂1〜20重量部
    及びフェノール樹脂5〜25重量部が配合されてなる樹脂
    被膜層を有することを特徴とするゆるみ止めねじ。
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