JP3443540B2 - ネジ式締め固定具用の緩み止め剤組成物 - Google Patents
ネジ式締め固定具用の緩み止め剤組成物Info
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Description
ルトのようなネジ式締め固定具を螺入して機械、器具等
の固定すべき個所に設置しネジ回転で締め付け固定した
後に該固定具が作動時の振動、回転により緩るんで結合
の緊縮度を失うのを防止する目的のために、該固定具の
ネジ山部及び(又は)ネジ谷部の面に予じめ塗着される
プレコート用の緩み止め剤組成物に関する。
谷部の面に均一な膜厚で塗膜を塗着するのに適度な粘性
をもつ溶液またはゲル状物の形であり、そして塗着で得
られた塗膜を有機溶剤の揮発により乾燥すると、ネジ山
部とネジ谷部との係合面が相対的に回転して係合力が緩
るむのに抵抗する大きな摩擦抵抗力を発揮でき且つ均一
な膜厚をもち柔軟性、弾性、強靱性、防湿性および密封
性が高いネジ緩み止め作用のある樹脂質被膜をネジ山
部、谷部の面に形成できる性能を有する。さらに、本発
明は、本発明の緩み止め剤組成物をネジ山部、谷部の面
に塗着、乾燥して形成された緩み止め用被膜を設けられ
たネジ式締め固定具を包含し、また本発明は、ネジ式締
め固定具のネジ山部、谷部の面に設けられた緩み止め用
被膜のそれ自体も包含する。
を機械、器具の所要部に取付けた後の固定具の緩み止め
防止の目的で、これらの固定具のネジ部に予め塗布、乾
燥してプレコートされる、いわゆるプレコート用緩み止
め剤は知られており、これは広く機械、自動車、電気、
電子器具の組立て時に用いられている。
分を封入したマイクロカプセルを含む接着剤型のもの
と、摩擦抵抗性の被膜を形成する非接着剤型のものとに
分けられる。
型の緩み止め剤の例としては、特公平5− 70005には、
エポキシ樹脂とイソシアネートで被覆した粉状ナイロン
を含み、プライマーなしに付着性を高めたセルフフロッ
キング剤が提案されている。
それのコート方法として、まずネジ又はナイロン粉を 2
00〜 300℃で、30分程度加熱し、ナイロン粉体を軟化、
溶融させ、ネジ面にナイロン融着部を形成している。こ
の融着方法は、高熱を使うという点で、操作的に煩雑で
且つコストも高価なものになってしまう。更に、もっと
大きな問題点は、溶融した緩み止め剤を瞬時に冷却固化
しコートしているので、ネジ面を均一に一定膜厚に被覆
することが大変困難で、かつ塗膜の厚さにバラツキが非
常に大きい欠点である。
ぎてネジが入っていかない、あるいは逆に、被螺入部に
対する抵抗がなくスカスカに螺入する現象が見られ、工
業製品として大きな欠点を持っている。また、元来、ナ
イロンが常温では硬いので、締込み時、余分の塗膜が剥
離、脱落して削れカスが相当量に発生する点で、電気・
電子製品用には使いにくいという重大な欠点を有してい
た。更に、そのナイロンの性質から、硬いためナイロン
塗膜の一部でも塑性破壊すると、弾性が戻らないから、
ネジの繰り返し使用には適さないのが実情であった。
ロン粉を含む既知の緩み止め剤と違って、単に常温で塗
着できる使用簡便性を有し、また大きな摩擦抵抗力を発
揮でき、且つ均一な膜厚をもち柔軟性、弾性、強靱性、
防湿性および密封性が高いネジ緩み止め用被膜をネジ山
部、谷部の面に形成できる性能を有する非接着剤型の新
規なプレコート用緩み止め剤を提供するにある。
的を達成すべく、種々検討した。その結果、本発明者は
下記に特定される全く新規な緩み止め剤を得るに至っ
た。すなわち、第1の本発明においては、三次元網状ポ
リシロキサン構造の構造単位として、式CH3SiO3/2,(CH
3)2SiO,C6H5SiO3/2,(C6H5)(CH3)SiOおよび(C6H5)2SiO
(但しCH3はメチル基、C6H5はフェニル基を示す)の基
を組合わせて含有する平均分子量1万〜15万ならびに官
能度2.4〜3.0およびフェニル基含有率30〜60%のメチル
フェニルシリコーン・レジンの5〜80重量%を、揮発性
有機溶剤の20〜95重量%に溶解して得られた均一な溶液
よりなることを特徴とする、ネジ式締め固定具用の非接
着剤型緩み止め剤の溶液状組成物が提供される。
リコーンは溶剤に均一に溶解するため、通常の塗布方法
で、常温でネジ、ナットに塗布できる。その上、非常に
高精度の塗布長、塗布膜厚を持った緩み止め用被膜が得
られる。
成物に使用されたメチルフェニルシリコーン・レジンは
2.4〜3.0の官能度と30〜60%のフェニル基含有率とを有
するレジンである。第1の本発明の組成物に使用される
上記の種類のシリコーン・レジンは、市販品として入手
できるものであり、例えば日刊工業新聞社発行の伊藤邦
夫編「シリコーン ハンドブック」466〜472頁に記載さ
れてある。該刊行物には、メチルフェニルシリコーン・
レジンの官能度とフェニル基含有率の算定法も開示され
てある。
ェニルシリコーンは、所定の範囲の官能度とフェニル基
含有率を有するレジンを与えるように選定された適当な
オルガノクロルシラン類に水を作用させて加水分解する
ことによりシラノールを生成し、このシラノールを加熱
下に水を放出して脱水縮合することにより、シロキサン
結合を有する三次元網状構造のシリコーン・レジンを生
成することから成る方法により得られる。上記の加熱下
の脱水縮合の反応の際に、縮合促進剤として脂肪酸Zn、
Pb、Cr、Snなどの金属石けん、エタノールアミン、ジブ
チルスズラウレートを用いてもよい。
5である有機基を示す〕の平均式で表記できる。この平
均式(I)に示される数値(4−a)が官能度と言われ
る。シリコーン・レジン中の全有機基中のフェニル基の
モルパーセントがフェニル基含有率であり、これは、次
の計算式:〔(フェニル基のモル量)÷(フェニル基+
メチル基の合計モル量)〕× 100(%)として算定でき
る。また、前記の官能度(4−a)の値は、前記の平均
式(I)のレジンの製造に用いられたRSiX2 型のジハ
ロシラン(D単位という)とRSiX3 型のトリハロシラ
ン(T単位という)との組合せにおけるD単位とT単位
の比率から導かれる値である〔前出の「シリコーンハン
ドブック」 468〜 469頁参照〕。
め、本発明の組成物で用いるメチルフェニルシリコーン
・レジンは上記に定義されるフェニル基含有率Pが30〜
60%で且つ官能度Qが2.4ないし3.0のレジンであること
が適当で且つ必要である。フェニル基含有率Pが小さい
値であると緩み止め剤乾燥塗膜の防湿性、膜の柔らかさ
に優れているが、Pが30%より以下であると塗膜の耐熱
性が不十分である。Pが60%を越えると耐熱性は良い
が、膜が硬くなりすぎ不適である。従ってフェニル基含
有率Pは30〜60%の範囲であるのが得られた緩み止め剤
乾燥塗膜のたわみ性、耐熱性、硬さ、防湿性の諸点から
適している。
あると乾燥性が悪くなり、機械的強度も弱くなる。Qが
3.0より以上であると、乾燥性はよいが膜が硬くなりす
ぎる。従って、Qは2.4〜3.0のレジンが、良好な緩み止
め特性を与える。
ン・レジンを主成分とし、このシリコーンを溶解する有
機溶剤を含むが、所望ならば、色をつける着色剤と、更
に必要に応じ付着性、たわみ性を増す可塑剤と、分散を
よくする界面活性剤とを配合できる。
フェニルシリコーン・レジンが5〜80%、溶剤が20〜95
%、着色剤が0〜10%、可塑剤が0〜5%、界面活性剤が0
〜5%(各重量)である組成のものが、良好な緩み止め
特性を有する。
としては、シリコーンを溶解して均一な樹脂溶液とする
ことができて且つ塗膜の塗布乾燥後に蒸発して残留しな
い溶剤であるトルエン、キシレン、ブタノール、イソプ
ロパノール、リグロイン、ダイアセトンアルコール、酢
酸セロソルブ等々が適しており、単独又は混合して用い
られる。
み止め剤を着色し、塗膜を特定の色にし、下地金属をい
んぺいする作用のものが好ましく、その粒径は 0.1〜30
μのものが好ましい。なお、透明な緩み止め剤の場合は
着色剤は不要である。具体的には、着色料は、無機顔料
のカーボンブラック(黒)、酸化チタン(白)、酸化亜
鉛(白)、オーカー(黄色)、弁柄(ブラウン)等々が
適している。又、有機顔料としてはキナクリドン(マゼ
ンタ)、ジオキサジン(紫)、フタロシアニン(緑)、
ジスアゾエロー(黄)、ベンズイミダゾロン(黄)、ベ
ンズイミダゾロン(オレンジ)、ナフトールAS
(赤)、キナクリドン(赤)、キナクリドン(マゼン
タ)、フタロシアニン(ブルー)、アセチレンブラック
(黒)等であることができる。また、着色剤の中でも、
光の屈折率が小さく、いんぺい力よりも増量剤、充填剤
的役割を果たす体質顔料、例えば炭酸カルシウム、硫酸
バリウム、クレイを加えてもよい。
補強剤兼増量剤としてシリカ微粒子および(または)ア
ルミナ微粒子を 0.1〜10重量%の割合で追加して分散状
態で含有することができる。
剤を配合してもよいが、具体的には二塩基性酸、高級脂
肪酸、芳香族酸、リン酸などのエステルや多価アルコー
ルのグリセリンのエステル等が適している。界面活性剤
は、顔料の分散性を増すためあるいは消泡のため用い、
具体的には脂肪酸その他の有機酸、あるいはその金属
塩、オキシ酸及びその誘導体、スルフォン酸化物、レシ
チン、等が適している。
質は、金属あるいはプラスチックであってもよい。金属
の場合は、鉄、ステンレス、アルミ、真ちゅう、炭素
鋼、その他の合金鋼等がよく、これらに亜鉛、クロム、
ニッケル、クロメートなどのめっき加工されているもの
がより好ましい。
〜M42のボルトも、本発明の緩み止め剤の塗布が可能で
ある。上記のネジ、ボルト、ナットに本発明の緩み止め
剤を塗布する方法は種々あるが、デイッピング法、フロ
ーコーター法、ロールコーター法、スプレー法等がより
適している。塗布後、常温又は〜 100℃で乾燥すること
により、緩み止め用被膜を具えたネジ、ナット等が得ら
れる。
よる緩み止め剤組成物をネジ山部および(または)ネジ
谷部に塗着、乾燥してなる被膜を有するネジ式締め固定
具が提供される。
発明による緩み止め剤組成物をネジ式締め固定具のネジ
山部、ネジ谷部の面に塗着、乾燥して形成された緩み止
め用被膜それ自体が提供される。
する。 〔実施例1〕官能度 2.5のフェニル基含有率30%、平均
分子量約15万のメチルフェニルシリコーン・レジン(市
販品)を準備し、次の組成をもつ本発明の緩み止め剤組
成物を調製した。 メチルフェニルシリコーン・レジン 100重量部 溶剤(キシレン) 100 〃 着色剤(フタロシアニンブルー) 5 〃 界面活性剤(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート) 0.3 〃 可塑剤(フタル酸ジエチル) 0.2 〃 この緩み止め剤をキシレン溶剤で粘度調整した溶液を、
バインドM3×6のネジの合計20本にフローコーター塗
布法により塗布し、24時間自然乾燥した。
ジにM3のナットを締込んでいった時の締込みトルク
は、20本の平均値で1750gf・cmであり、その標準偏差は
350と非常に小さな値を示した。また塗膜厚のバラツキ
が少ないことが分かった。さらに、締込み時の削れカス
の発生は全くみられなかった。
け、1時間後に、戻しトルクを測定した。20本のネジの
戻しトルク平均値は4600を示し、トルク保有率は91%と
非常に高かった。又、戻しの際も、削れカスの発生は全
くみられなかった。上記のネジサンプルの締込み、締付
け、戻しのサイクルを5回繰り返した時の各回の平均戻
しトルク及びトルク保有率 (戻しトルク値/締付けトル
ク値×100)は次の表1に示すとおりである。表1の結果
から、ネジの繰り返し使用性も比較例1のものに較べ非
常に優れていることが明らかとなった。
シ樹脂 4部、イソシアネート 2部をコーティングし
て得た粉体を、 250℃で加熱し、バイント3×6ネジに
融着および冷却法で被覆してし合計20本の比較ネジサン
プルを作成した。この比較ネジにM3ナットを締込んで
いった時の締込みトルクは、20本の平均値で1730gf・cm
で、標準偏差は1200と相当大きくなり、融着膜のバラツ
キが大であることを示した。更に比較ネジの締込み時、
トルクが2000gf・cmを越えるものは特に多量の削れカス
の剥離がみられた。
け、1時間後戻しトルクを測定した。20本のネジの平均
値は3900を示し、トルク保有率は78%と低い。又、ネジ
の戻しの際も、多量の削れカスの発生がみられた。上記
の比較ネジの締込み、締付け、戻しのサイクルを5回繰
り返した時の各回の平均戻しトルク及びトルク保有率
(戻しトルク値/締付けトルク値×100)は次の表2に示
すとおりである。ネジの繰り返し使用性が非常に悪かっ
た。
タイプのため塗布しやすく、ネジ面での被膜の塗布長、
塗布幅、塗膜厚も非常に高精度のものが得られる。
るため、ネジ締め機能として高い戻しトルク保有率と、
優れた繰り返し使用性を有しており、産業上有用であ
る。又、ナイロン粉末含有のものと異なり、締込み時
に、硬すぎて入らないとか、あるいは多量の削れカスを
発生するという欠点が全くない。
としてのみでなく、また防水性シール剤、あるいは被膜
の弾性を活用したネジ締付けの調節剤としても作用でき
る。本発明のネジ式締め固定具用の緩み止め剤は、電
気、電子製品、自動車、機械、建築、土木、木工の分野
で広範囲に利用できる。
Claims (6)
- 【請求項1】 三次元網状ポリシロキサン構造の構造単
位として、式CH3SiO3/2,(CH3)2SiO,C6H5SiO3/2,(C6H
5)(CH3)SiOおよび(C6H5)2SiO(但しCH3はメチル基、C6H
5はフェニル基を示す)の基を組合わせて含有する平均
分子量1万〜15万ならびに官能度2.4〜3.0およびフェニ
ル基含有率30〜60%のメチルフェニルシリコーン・レジ
ンの5〜80重量%を、揮発性有機溶剤の20〜95重量%に
溶解して得られた均一な溶液よりなることを特徴とす
る、ネジ式締め固定具用の非接着剤型緩み止め剤の溶液
状組成物。 - 【請求項2】 使用される揮発性有機溶剤がトルエン、
キシレン、n−ブタノール、イソプロパノール、リグロ
イン、ダイアセトンアルコール、酢酸セロソルブの何れ
か1種、あるいは2種または3種の混合物である請求項
1に記載の組成物。 - 【請求項3】 請求項1に記載の組成物が補強剤兼増量
剤としてシリカ微粒子および(または)アルミナ微粒子
を0.1〜10重量%の割合で追加して分散状態で含有する
請求項1に記載の組成物。 - 【請求項4】 着色剤、可塑剤および(または)界面活
性剤を追加して含有する請求項1に記載の組成物。 - 【請求項5】 請求項1に記載の緩み止め剤の溶液状組
成物をネジ山部および(または)ネジ谷部の面に塗着、
乾燥して形成された緩み止め用被膜を有するネジ式締め
固定具。 - 【請求項6】 請求項1に記載の緩み止め剤の溶液状組
成物をネジ式締め固定具のネジ山部および(または)ネ
ジ谷部の面に塗着、乾燥して形成された緩み止め用被
膜。
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1999
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コーテイング用樹脂技術,株式会社工業調査会,1989年 6月 1日,第2版,第130−135頁 |
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