JP2754230B2

JP2754230B2 - セルフロッキング剤及び締め具

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Publication number: JP2754230B2
Application number: JP1071487A
Authority: JP
Inventors: 健一冨原; 直毅佐藤; 南花田; 勲野口
Original assignee: SURIIBONDO KK
Current assignee: SURIIBONDO KK
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: EP0477440B1; EP0477440A1; US5352308A; JPH02248485A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、締め具の締め合わせ部に塗布し、締め具を
締め合わせることにより締め合わせ部を固着するセルフ
ロッキング剤及びそのセルフロッキング剤を塗布した締
め具に関する。

〔従来の技術〕

一般に締め具に締め合わせ部を接着し固着する接着剤
として、例えば次の〜が挙げられる。

アクリル酸、メタクリル酸のエステル化物と重合開始
剤を主成分とする嫌気性接着剤。

の嫌気性接着剤をマイクロカプセル化し、触媒、充
填剤、バインダー等を更に配合して締め合わせ部に塗布
し乾燥させたプレコート型接着剤。

マイクロカプセル化したエポキシモノマーに硬化剤、
充填剤、バインダーを配合して締め合わせ部に塗布し乾
燥させたプレコート型接着剤。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の従来技術は次の問題点を有す
る。即ち、の接着剤は液状のために、塗布作業上、締め具に接
着剤を定量的に塗布することは困難であり、装置等をラ
インに組み込むのは困難であり、コストもかかる。ま
た、この嫌気性接着剤を硬化させるには金属イオンの存
在が不可欠であるために、例えば、螺子部からはみ出た
接着剤が硬化しないで揮発して最終製品の品質が低下す
る。

のプレコート型接着剤は上記のの問題点を解決す
るために考えられ、作業性については改善されたが、
と同様の硬化系の接着剤組成物を用いているので、塗布
面に金属イオンが存在しない場合には、と同様に最終
製品の品質が低下する。

のプレコート型接着剤は、作業性、空気硬化性を改
善したものの、硬化剤としてポリアミンを使用すること
による皮膚刺激性、変異原生等の毒性が有り、低温硬化
性、耐熱性、経時安定性が不十分である。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、耐熱
性、保存安定性を向上させ、皮膚刺激性、変異原生等の
毒性がなく、特に低温硬化性に優れた締め具用セルフロ
ッキング剤及びそのセルフロッキング剤を塗布した締め
具を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために本発明は、（ａ）２個以上のエポキシ基を有するエポキシモノマ
ー、（ｂ）次の（イ）及び又は（ロ）の芳香族ジアミン（式（イ）において、R₁〜R₄はそれぞれ独立にCH₃、C₂H
₅、C₃H₇、CH（CH₃）_２、C₄H₃はハロゲンを表す。）（式（ロ）において、R₅〜R₇はそれぞれ独立にCH₃、C₂H
₅、C₃H₇又はハロゲンを表す。）（ｃ）サリチル酸、無水安息香酸、三フッ化ホウ素又は
そのアルキルアミン錯塩又は酢酸コンプレックスから選
ばれる一種又は二種以上の化合物（ｄ）バインダーを含有する接着剤組成物をマイクロカプセル化した締め
具用セルフロッキング剤及びこのセルフロッキング剤を
締め具の締め合わせ部に塗布して締め具を構成した。

本発明におけるセルフロッキング剤は接着剤組成物を
マイクロカプセル化したものである。本明細書におい
て、「接着剤組成物をマイクロカプセル化する」とは、
以下でも説明するように、「接着剤を組成する物質のす
べて又はその一部をマイクロカプセル化したもの」を意
味する。

本発明の締め具用セルフロッキング剤に使用する接着
剤組成物は少なくとも下記のエポキシ樹脂、芳香族ジア
ミン、サリチル酸等の硬化促進剤、バインダーを含有
し、更に必要に応じて下記の充填剤、溶剤を含有する。

本発明の本発明において使用するエポキシ樹脂は、一
分子中に少なくとも二個以上のエポキシ基を有し、例え
ば、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ系エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族
型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、臭
素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのエ
ポキシ樹脂は一種類を単独で或いは二種類以上の混合物
として用いることができる。

これらのエポキシ樹脂には、必要に応じて、ブチルグ
リシジルエーテル、一分子中に少なくとも一個以上のエ
ポキシ基を有するエポキシモノマー等の反応性希釈剤、
キシレン樹脂等の非反応性希釈剤を含有させることがで
きる。

上記（イ）及び（ロ）式の芳香族ジアミンは上記のエ
ポキシ樹脂の硬化剤として使用される。

（イ）式の芳香族ジアミンとしては、例えば、4,4′
−ジアミノ−3,3′,5,5′−テトラメチルジフェニルメ
タン、4,4′−ジアミノ−3,3′,5,5′−テトラエチルジ
フェニルメタン、 4,4′−ジアミノ−3,3′,5,5′−テトライソプロピルジ
フェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′,5,5′−テト
ラ−ｎ−プロピルジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ
−3,3′−ジメチル−5,5′−ジエチルジフェニルメタ
ン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチル−5,5′−ジイ
ソプロピルジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′
−ジメチル−5,5′−ジ−ｎ−プロピルイソプロピルフ
ェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジエチル−5,
5′−ジイソプロピルジフェニルメタン、4,4′−ジアミ
ノ−3,3′,5,5′−テトラクロロジフェニルメタン、 4,4′−ジアミノ−3,3′,5,5′−テトラブロモジフェニ
ルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジクロロ−5,5′
−ジメチルジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′
−ジクロロ−5,5′−ジエチルジフェニルメタン、4,4′
−ジアミノ−3,3′−ジクロロ−5,5′−ジイソプロピル
ジフェニルメタン、 4,4′−ジアミノ−3,3′−ジブロモ−5,5′−ジメチル
ジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジブロモ
−5,5′−ジエチルジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ
−3,3′−ジブロモ−5,5′−ジイソプロピルジフェニル
メタン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジクロロ−5,5′−
ジブロモジフェニルメタン、等が挙げられ、これらの芳
香族ジアミンは、一種類を単独で或いは二種類以上の混
合物として用いられる。

また、上記（ロ）式の芳香族ジアミンとしては、例え
ば２−メチル−4,6−ジエチル−ｍ−フェニレンジアミ
ン、2,4,6−トリメチル−ｍ−フェニレンジアミン、2,
4,6−トリメチル−ｍ−フェニレンジアミン、６−メチ
ル−2,4−ジエチル−ｍ−フェニレンジアミン、2,6−ジ
メチル−４−エチル−ｍ−フェニレンジアミン、4,6−
ジメチル−２−エチル−ｍ−フェニレンジアミン、2,4,
6−トリエチル−ｍ−フェニレンジアミン、2,4,6−トリ
プロピル−ｍ−フェニレンジアミン、４−プロピル−2,
6−ジエチル−ｍ−フェニレンジアミン、２−クロロ−
4,6−ジブロモ−ｍ−フェニレンジアミン、2,4,6−トリ
クロロ−ｍ−フェニレンジアミン、６−クロロ−2,4−
ジブロモ−ｍ−フェニレンジアミン、2,6−ジクロロ−
４−ブロモ−ｍ−フェニレンジアミン、4,6−ジクロロ
−２−ブロモ−ｍ−フェニレンジアミン、2,4,6−トリ
ブロモ−ｍ−フェニレンジアミン等が挙げられ、これら
の芳香族ジアミンは、一種類を単独で或いは二種類以上
の混合物として用いられる。

上記の（イ）式及び（ロ）式の芳香族ジアミンを配合
することにより変異原生がなく、触媒を用いてゲルタイ
ムを短縮できるセルフロッキング剤が得られる。

上記の芳香族ジアミンは、使用されるエポキシ樹脂の
エポキシ当量と使用される芳香族ジアミンのアミン当量
との比が0.5〜1.5の割合で配合される。

また、本発明において使用されるサリチル酸、無水安
息香酸、三フッ化ホウ素又はそのアルキルアミン錯塩、
酢酸コンプレックスは、硬化促進剤として作用し、これ
らは一種類を単独で或いは二種以上を組合せた混合物と
して使用できる。特にエポキシ樹脂の常温硬化を可能に
する。尚、サリチル酸はベンゼン核が塩素やアルキル基
で置換されていてもよい。

これらの硬化促進剤は、（イ）式の芳香族ジアミン及
び又は（ロ）の芳香族ジアミン100重量部に対し５〜80
重量部、好ましくは10〜30重量部の割合で配合される。
この場合、硬化促進剤の配合割合が、５重量部よりも少
ないと常温下での高速速度が遅くなり、80重量部よりも
多いと、芳香族ジアミンと反応を起こし、硬化性を失う
ことがある。

バインダーは、セルフロッキング剤の含有成分を均一
に分散させ、締め具の締め合わせ部に容易に付着し保持
させるために使用する。このバインダーの添加量は、上
述したセルフロッキング剤の含有成分を均一に分散さ
せ、締め具の締め合わせ部に容易に付着し保持させる量
であればよく、特に限定されない。例えば、溶剤の重量
に対して３〜20重量％にすることができる。このバイン
ダーは、常温において個体で、非粘着性、親油性、疎水
性を有し、使用される溶剤に対し溶解性を有するもので
あればよい。

バインダーの具体例としては、例えば、ポリビニルブ
チラール、酢酸ビニル、メタクリル酸メチル、ポリビニ
ルアルコール、スチレン、尿素、メラミン、ポリウレタ
ン、ブチルゴムを主鎖に持つ一種又は二種以上の共重合
体等を使用できる。また、これ等のバインダーは、一種
類を単独で或いは二種以上の混合物として使用できる。

充填剤としては、公知の充填剤を適宜選択して使用で
きるが、例えば、アルミナ、タルク、シリカ等の無機フ
ィラー、グラファイト、ポリエチレン粉等の有機フィラ
ーを使用することができ、これらの充填剤は一種を単独
で使用するほか、二種以上の混合物としても使用でき
る。

これ等の充填剤を配合することにより、耐熱性を向上
させ、締め具を締め合わせる際に、締め合わせ部の摩擦
抵抗を軽減できる。

溶剤は、カプセル壁膜を溶解せず、充填剤を除くセル
フロッキング剤の構成物質に対して溶解性を有するもの
で、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水
素、トリクロロエタン、トリクロロエチレン等の塩素系
炭化水素等を使用できる。また、これ等の溶剤は、一種
類を単独で或いは二種以上の混合物として使用できる。

なお、本発明で使用するセルフロッキング剤の性質の
改良を目的として他の任意成分、例えば、加水分解防止
剤、安定剤、カツプリング剤、紫外線劣化防止剤、着色
剤、香料等の添加物を上記の接着剤組成物に添加するこ
ともできる。また、接着剤組成物の長期間の貯蔵安定性
を保つ目的で重合禁止剤、紫外線防止剤、酸化防止剤等
の添加物を添加することもできる。

本発明のセルフロッキング剤は上記の組成からなる接
着剤組成物を組成する物質のすべて又はその一部をマイ
クロカプセル化したものであり、マイクロカプセルが破
壊されるまで、上記のエポキシ樹脂と芳香族ジアミンが
反応しない方法にて配合する。例えば、以下の〜の
とおりに配合できる。

芳香族ジアミンを粉末状としてエポキシ樹脂のマイ
クロカプセルと混ぜる。

芳香族ジアミンをエポキシ樹脂のマイクロカプセル
とは別個にマイクロカプセル化して混ぜる。

例えば、特開昭58−189031号公報に記載の二重マイ
クロカプセル化方法にてエポキシ樹脂と芳香族ジアミン
をマイクロカプセル化する。

本発明で使用するマイクロカプセルは、例えば、コア
セルベーシヨン、界面重合法、インサイチユ（in sit
u）法等の公知のマイクロカプセル化方法によつて製造
することができる。

また、マイクロカプセルの膜物質の原材料としては、
ゼラチン、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ、ポリアク
リル酸ソーダ、ポリビニルアルコール、ポリアクリルア
ミド、ナトリウムカルボキシメチルセルローズ、ポリエ
ーテル、ポリアミド、ポリ尿素、エポキシ樹脂、ポリウ
レタン、ポリスチレン等を使用できる。

マイクロカプセルの大きさは、被着面に形成された螺
子山の形状又は大きさ等に応じて、締め合わせ時に効果
的に破壊されたものであればよく特に限定されないが、
例えば、約0.005mm〜3mmであり、好ましくは0.01mm〜0.
3mmである。0.005mmより小さいと破壊しにくいことがあ
り、3mmより大きいと破壊後未硬化部分が生じたり取扱
いが不便なことがある。

本発明のセルフロッキング剤を得るには、上記のその
組成成分を例えばミキサーで注意深く撹拌して調製す
る。

また、本発明の締め具は上記のセルフロッキング剤を
締め具の締め合わせ部に塗布して構成されるが、例え
ば、セルフロッキング剤の各組成物質を注意深くミキサ
ーで撹拌調製して得た接着剤組成物を締め合わせ部の全
面或いは一部に刷毛塗り、ディッピング、スプレー等で
塗布した後、常温或いは接着剤組成物の性能が低下しな
い温度条件で風乾する。

本発明のセルフロッキング剤を塗布した締め具は、締
め合わせにより二個以上の部材が相互に固定される、例
えば、ボルト、ナットパイプジョイント、割りピン、木
螺子等の螺子山を有する部材、その他、部材間を合せて
固定するに際し、その合わせ部の一方若しくは両方の一
部若しくは全面に付着させたセルフロッキング剤のカプ
セルを破壊し、有効に接着剤の各組成物質を撹拌混合し
得る、電気、機械、建築等の部材である。

このような締め具は、例えば、図に示すように、ボル
ト１とナット２からなり、例えばボルト１の螺子部３の
外周面にセルフロッキング剤４を塗布し、手もしくは機
械等によりボルト１とナット２とを締め合わせることに
より、セルフロッキング剤４のカプセル６が破壊され、
接着剤組成物の各組成分が混合撹拌され、常温或いはそ
れ以下の温度条件下でも硬化反応を起こしボルト１の螺
子部３とナット２の螺子部との確実に固定し、一定の力
を加えないと螺合部が緩み若しくは開放しないセルフロ
ッキング性を有する。

尚、必要に応じて、締め合わせ部を締め合わせた後
に、締め合わせ部を加熱すると接着剤組成物の硬化時間
を更に短縮できる。

本発明のセルフロッキング剤を塗布した締め具を使用
することにより、接着剤組成物の硬化時間を短縮し、低
温において硬化した締め合わせ部を固定し、空気乾燥を
有すると共に、特にセルフロッキング剤が耐熱性及び保
存安定性を有するために最終製品の信頼性が向上し、接
着剤の毒性による作業者の健康上の問題を解消し作業環
境が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について具体的に説明する。

実施例１〜４第１表及び第２表に示す組成成分を同表に示す配合割
合で混合して実施例１乃至実施例４のセルフロッキング
剤を調製した。この実施例１乃至実施例４のセルフロッ
キング剤を各々JIS2級M10×P1.5のFeボルトにディッピ
ングにて塗布し、その後、RT×50％RH下に24時間放置
し、実施例１〜実施例４のテストピースを得た。第１及
び第２表中の空欄は使用していないことを示す。

比較列１〜４第１表及び第２表に示す組成成分を同表に示す配合割
合で混合して実施例１〜４のセルフロッキング剤を調製
した。この比較例１〜４のセルフロッキング剤を用いて
実施例１と同様にして比較例１〜比較例４のテストピー
スを各々得た。第１及び第２表中の空欄は使用していな
いことを示す。

尚、本発明の実施例及び比較例において用いたエポキ
シ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、充填剤、溶剤及びバイン
ダーは、下記のとおりである。

（エポキシ樹脂のマイクロカプセル）（第１表及び第２表に示す組成の欄には単にカプセル
Ａ又はＢと表示する。）カプセルA:エピコート828（油化シェルエポキシ（株）
製、商品名，ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂EEW189）
をコアセルベーション法によりマイクロカプセル化し
た。カプセルの粒子径は約100μ〜300μ。

カプセルB:エピコート604（油化シェルエポキシ（株）
製、商品名，グリシジルアミン型エポキシ樹脂EEW141）
とエピコート807（油化シェルエポキシ（株）製、商品
名，ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂EEW170）とを重量
比1:1で混合したものをコアセルベーション法によりマ
イクロカプセル化した。カプセルの粒子径は約100μ〜3
00μ。

（硬化剤）Ａ−1:4,4′−ジアミノ−3,3′,5,5′−テトラメチルジ
フェニルメタンＡ−2:2,4,6−トリメチル−ｍ−フェニレンジアミン（硬化促進剤）Ｂ−1:サリチル酸Ｂ−2:BF₃（CH₃COOH）_２（充填剤）ミストロンベーパー：日本ミストロン（株）製、マグネ
シウムシリケートの微粉末、最大粒径６μ、比重2.75 （溶剤）トルエンとトリクレンの重合比で4:9の混合物（バインダー） BR−95:三菱レーヨン（株）製、ダイヤナールBRレジン
の一品種、Tg80℃,MW320×10³、熱可塑性アクリルビー
ズレジン BL−S:積水化学工業（株）製、ポリビニルブチラール、
エスレックＢ評価試験実施例１〜２及び比較列１〜比較例５で得たテストピ
ースを次のトルク試験に供した。このトルク試験の測定
結果を第３表に示す。

（トルク試験）テストピースをJIS2級ピッチ1.5のFeナットにて規定
トルクで締め付け、テストピースに塗布したセルフロッ
キング剤のマイクロカプセルを破壊し、硬化条件がRT
（25℃）×50％Rh下で24時間放置し、トルクレンチ
（（株）東日製作所製）を用いて戻しトルクを測定し
た。なお、テストピースは各５本使用して、その内の最
大値及び最小値の２本を除く残り３本の平均値を求め、
この平均値を第３表に示している。

第３表に示したトルク試験の結果から実施例１〜４の
セルフロッキング剤は比較例１〜４の接着剤組成物より
もRTトルク値が著しく高く、ナットを螺合してセルフロ
ッキング剤で固着したボルトは十分な締め付け強度を有
しナットを確実に固定することにより低温硬化性に優れ
ることを確認した。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の締め具用セルフロッキ
ング剤は特に低温硬化性に優れ、このセルフロッキング
剤を塗布した締め具を使用することにより、最終製品の
信頼性が向上し、接着剤の毒性による作業者の健康上の
問題を解消し作業環境が向上する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明によるセルフロッキング剤を塗布したボルト
の説明に供する説明図である。尚、図面中、１はボルト、２ナットは、3,5は螺子部、
４はセルフロッキング剤、６はマイクロカプセルであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−108284（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−167711（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】締め具の締め合わせ部に塗布するセルフロ
ッキング剤において、次の（ａ）〜（ｄ）を含有する接
着剤組成物をマイクロカプセル化したことを特徴とする
セルフロッキング剤。（ａ）２個以上のエポキシ基を有するエポキシモノマ
ー、（ｂ）次の（イ）及び又は（ロ）の芳香族ジアミン（式（イ）において、R₁〜R₄はそれぞれ独立にCH₃、C₂H
₅、C₃H₇、CH（CH₃）_２、C₄H₃又はハロゲンを表す。）（式（ロ）において、R₅〜R₇はそれぞれ独立にCH₃、C₂H
₅、C₃H₇又はハロゲンを表す。）（ｃ）サリチル酸、無水安息香酸、三フッ化ホウ素又は
そのアルキルアミン錯塩又は酢酸コンプレックスから選
ばれる一種又は二種以上の化合物（ｄ）バインダー
【請求項２】締め具の締め合わせ部に次の（ａ）〜
（ｄ）を含有する接着剤組成物をマイクロカプセル化し
たセルフロッキング剤を塗布した締め具。（ａ）２個以上のエポキシ基を有するエポキシモノマ
ー、（ｂ）次の（イ）及び又は（ロ）の芳香族ジアミン（式（イ）において、R₁〜R₄はそれぞれ独立にCH₃、C₂H
₅、C₃H₇、CH（CH₃）₂C₄H₉又はハロゲンを表す）（式（ロ）において、R₅〜R₇はそれぞれ独立にCH₃、C₂H
₅、C₃H₇又はハロゲンを表す。）（ｃ）サリチル酸、無水安息香酸、三フッ化ホウ素又は
そのアルキルアミン錯塩又は酢酸コンプレックスから選
ばれる一種又は二種以上の化合物（ｄ）バインダー