JP7429660B2 - Corrosion prevention method for bolts and nuts - Google Patents
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Description
本発明は、ボルト・ナットの防食工法に関する。 The present invention relates to a method for preventing corrosion of bolts and nuts.
従来から種々の構造物においてボルトおよびナットを使用して部材を結合する方法が採用されている。一般に、ボルトとナットとを結合した場合、ボルトのネジ部およびナットは、接合面から突出した状態になることから風雨に曝されやすく、錆が発生しやすいという問題があった。ボルトおよびナットの防食対策として、ボルトおよびナットに防食塗装を施す方法が行われている。しかしながら、ボルトおよびナットは複雑な構造をなしていることから、隙間から浸入した雨水が抜けにくく防食効果が短期間に失われるという問題があった。そこで、防食塗装に代わるボルトおよびナットの防食対策として、ボルトおよびナットの結合部を樹脂製の防食部材(キャップ)で被覆する手法が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2を参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, methods of connecting members using bolts and nuts have been adopted in various structures. Generally, when a bolt and a nut are connected, the threaded portion of the bolt and the nut protrude from the joint surface, and are therefore easily exposed to wind and rain, resulting in a problem in that they are susceptible to rust. As a countermeasure against corrosion of bolts and nuts, a method of applying anticorrosive coating to the bolts and nuts has been used. However, since bolts and nuts have a complicated structure, there is a problem in that rainwater that has entered through the gaps is difficult to escape and the anticorrosion effect is lost in a short period of time. Therefore, as an anti-corrosion measure for bolts and nuts in place of anti-corrosion coating, a method is known in which the joints of bolts and nuts are covered with a resin anti-corrosion member (cap) (see, for example,
しかし、このような従来の手法では、作業者がボルトおよびナットの結合部1つずつに防食部材を取り付ける必要がある。例えば、橋梁等のように1カ所に多数のボルトおよびナットが使用されている場合には、作業者による防食部材の取り付け作業が繁雑になるという問題がある。また、ボルトおよびナットの結合部の構造物における配置等によっては、当該結合部に防食部材を被せるだけでは防食部材が外れてしまう虞がある。このため、作業者は、当該結合部に被せる前に、防食部材内に充填剤を入れる作業や防食部材に接着剤を塗布する作業等がさらに必要となる。したがって、上述のような従来の手法においては、防食部材の取り付け作業に膨大な時間を要したり、多数の作業者が必要となる虞がある。 However, such a conventional method requires an operator to attach a corrosion-proofing member to each joint of bolts and nuts. For example, when a large number of bolts and nuts are used at one location, such as in a bridge, there is a problem in that the work of installing the anticorrosion member by a worker becomes complicated. Furthermore, depending on the arrangement of the bolt-and-nut joint in the structure, there is a risk that the corrosion-proofing member may come off just by covering the joint. For this reason, the operator is further required to put a filler into the anticorrosive member, apply an adhesive to the anticorrosive member, etc. before covering the joint. Therefore, in the conventional method as described above, there is a possibility that the installation work of the anti-corrosion member takes a huge amount of time and requires a large number of workers.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、施工時間の短縮および作業負担の軽減を図るボルト・ナットの防食工法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a corrosion-proofing method for bolts and nuts that shortens construction time and reduces work burden.
(1)上記目的を達成するための一実施形態に係るボルト・ナットの防食工法は、被締結物の締結に使用される金属製のボルトおよび金属製のナットのうち前記被締結物から突出した部分を未硬化状態のゴムシートで被覆する被覆工程と、前記ゴムシートと前記被締結物との間の空気を抜き、前記被締結物から突出した部分の曲面に沿うように前記ゴムシートを変形させる脱気工程と、前記ゴムシートを硬化させる硬化工程と、を含む。
(2)別の実施形態に係るボルト・ナットの防食工法では、好ましくは、前記脱気工程は、少なくとも前記被締結物から突出した前記ボルトの脚部先端に密着して前記被締結物から突出した部分の曲面に沿うように前記ゴムシートを変形させても良い。
(3)別の実施形態に係るボルト・ナットの防食工法は、好ましくは、前記被締結物に密着可能なゴム状弾性体からなる枠体を、少なくとも前記ボルトおよび前記ナットによる締結部を囲うように配置する配置工程をさらに含み、前記脱気工程は、少なくとも前記被締結物から突出した前記ボルトの脚部先端と前記枠体とに密着するように前記ゴムシートを変形させても良い。
(4)別の実施形態に係るボルト・ナットの防食工法では、好ましくは、ゴムシートは、その可塑度を100~200の範囲としても良い。
(5)別の実施形態に係るボルト・ナットの防食工法では、好ましくは、前記ゴムシートは、シリコーンゴムシートであっても良い。
(6)別の実施形態に係るボルト・ナットの防食工法では、好ましくは、前記ゴムシートは、縮合反応型のシリコーンゴムシートであっても良い。
(1) A method for preventing corrosion of bolts and nuts according to an embodiment of the present invention for achieving the above-mentioned object is a method for preventing corrosion of bolts and nuts that protrudes from the object among the metal bolts and metal nuts used for fastening the object to be fastened. A covering step of covering the portion with an uncured rubber sheet, removing air between the rubber sheet and the object to be fastened, and deforming the rubber sheet so as to follow the curved surface of the portion protruding from the object to be fastened. and a curing step of curing the rubber sheet.
(2) In the bolt/nut corrosion prevention method according to another embodiment, it is preferable that the degassing step includes contacting at least the tip of the leg of the bolt that protrudes from the object to be fastened, and protruding from the object to be fastened. The rubber sheet may be deformed so as to follow the curved surface of the curved portion.
(3) In the bolt/nut corrosion prevention method according to another embodiment, it is preferable that a frame body made of a rubber-like elastic body that can be brought into close contact with the object to be fastened be configured to surround at least the fastening portion by the bolt and the nut. The rubber sheet may further include a step of arranging the rubber sheet, and the degassing step may deform the rubber sheet so as to come into close contact with at least the leg end of the bolt protruding from the object to be fastened and the frame.
(4) In the bolt/nut corrosion prevention method according to another embodiment, the rubber sheet may preferably have a plasticity in the range of 100 to 200.
(5) In the bolt/nut corrosion prevention method according to another embodiment, preferably, the rubber sheet may be a silicone rubber sheet.
(6) In the bolt/nut corrosion prevention method according to another embodiment, preferably, the rubber sheet may be a condensation reaction type silicone rubber sheet.
本発明によれば、施工時間の短縮および作業負担の軽減を図るボルト・ナットの防食工法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for preventing corrosion of bolts and nuts, which shortens construction time and reduces work burden.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the embodiments described below do not limit the claimed invention. Furthermore, not all of the elements and combinations thereof described in the embodiments are essential to the solution of the present invention.
(第1実施形態)
1.防食構造体の構成
図1は、被締結物の締結に使用されているボルトおよびナットに対して、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法が施工された防食構造体の平面図を示す。図2は、図1の平面図のA-A線断面図を示す。
(First embodiment)
1. Configuration of Corrosion-Proof Structure FIG. 1 shows a plan view of a corrosion-proof structure in which the bolt and nut corrosion prevention method according to the first embodiment is applied to bolts and nuts used for fastening objects to be fastened. . FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along line AA of the plan view of FIG.
防食構造体1は、被締結物50,51の締結に使用されているボルト20およびナット30に対して、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法が施工された構造体である。防食構造体1は、被締結物50,51と、被締結物50,51を締結する金属製のボルト20および金属製のナット30と、ボルト20およびナット30のうち被締結物50,51から突出した部分を被覆する防食部材10を備える。ここで、金属は、鉄、鉄系合金(SUSを含む)等の特に制約のない錆びる可能性のある金属を意味する。被締結物は、例えば、橋梁、鉄塔、ビル、工場、住宅等の種々の建造物、建設機械、および加工機械等、ボルト20およびナット30により締結される構造物である。この実施形態では、2枚の板状部材を被締結物50,51として例示する。防食構造体1は、好ましくは、被締結物50,51とナット30との間に座金40を備える。また、防食構造体1は、好ましくは、被締結物50,51とボルト20の頭部21との間に座金40を備える。なお、防食構造体1は、座金40を備えていなくても良いし、被締結物50,51とナット30および頭部21のいずれか一方との間に座金40を備えていても良い。
The
この実施形態において、防食構造体1は、4組のボルト20およびナット30を備える(図1を参照)。ただし、防食構造体1は、少なくとも1組のボルト20およびナット30により被締結物50,51を締結していれば、ボルト20およびナット30の個数は特に制約されない。この実施形態において、防食部材10は、被締結物50,51から突出したボルト20の脚部22およびナット30を被覆する(図2を参照)。ただし、防食部材10は、被締結物50,51から突出したボルト20の頭部21側を被覆しても良い。また、ボルト20の脚部22の先端がナット30から突出していない場合等において、防食部材10は、ナット30のみを被覆しても良い。
In this embodiment, the
防食部材10は、未硬化状態のゴムシート80(図4を参照)が被覆変形した後、硬化したゴムから構成される部材である。未硬化状態のゴムシートは、半硬化状態も含む。以後、未硬化状態のゴムシート80は、未硬化ゴム状シート80、未硬化ゴムシート80、或いは、単に、ゴムシート80とも称する。ゴム部材としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ニトリルゴム(NBR)あるいはスチレンブタジエンゴム(SBR)等の熱硬化性エラストマー; ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系、フッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を用いるのが好ましい。特には耐紫外線性、耐オゾン性、耐寒性、耐熱性に優れたシリコーンゴムが好適である。以下に防食部材10を構成するシリコーンゴムについて詳細に説明する。
The
(1)シリコーンゴム
シリコーンゴムは、シロキサン結合(-Si-O-Si)を主骨格に持つゴム状弾性体である。この実施形態にて使用可能なシリコーンゴムは、付加硬化型、縮合反応型、UV硬化型、電子線硬化型等のいかなる硬化タイプで得られるものでも良く、特に、縮合反応型のシリコーンゴムであるのが好ましい。シリコーンゴムは、オルガノポリシロキサンを主剤として含む硬化性オルガノポリシロキサン組成物(シリコーンゴムコンパウンド)を硬化して得られるゴム状弾性体である。ここで、「主剤」とは、硬化性オルガノポリシロキサン組成物を構成する成分中、最も質量比率にて多い剤を意味する。オルガノポリシロキサンは、好ましくは、硬化性オルガノポリシロキサン組成物中に50質量%以上含まれているが、主剤であれば、50質量%未満でも良い。以下に、シリコーンゴムの硬化前の原料であるシリコーンゴムコンパウンドとして、付加硬化型および縮合反応型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物の一例について説明する。
(1) Silicone Rubber Silicone rubber is a rubber-like elastic body having a siloxane bond (-Si-O-Si) as its main skeleton. The silicone rubber that can be used in this embodiment may be of any curing type, such as addition curing type, condensation reaction type, UV curing type, electron beam curing type, etc., and in particular, condensation reaction type silicone rubber. is preferable. Silicone rubber is a rubber-like elastic body obtained by curing a curable organopolysiloxane composition (silicone rubber compound) containing organopolysiloxane as a main ingredient. Here, the term "base agent" refers to the agent that is present in the largest proportion by mass among the components constituting the curable organopolysiloxane composition. The organopolysiloxane is preferably contained in the curable organopolysiloxane composition in an amount of 50% by mass or more, but it may be contained in an amount of less than 50% by mass as long as it is a main ingredient. Examples of addition-curable and condensation reaction-type curable organopolysiloxane compositions will be described below as silicone rubber compounds that are raw materials for silicone rubber before curing.
(付加硬化型)
付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、付加硬化型の硬化性シリコーン組成物あるいは付加硬化型の硬化性シリコーンゴム組成物と称しても良い。付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、例えば、主に以下の成分から構成できる。
(addition curing type)
The addition-curable curable organopolysiloxane composition may also be referred to as an addition-curable curable silicone composition or an addition-curable curable silicone rubber composition. The addition-curable curable organopolysiloxane composition can be mainly composed of, for example, the following components.
(1-1)オルガノポリシロキサン
オルガノポリシロキサンは、付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物の主剤であり、一分子中に平均2個以上のアルケニル基を有する。オルガノポリシロキサンは、付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物のベースポリマーであって、下記平均組成式(I)で示される。
R3
aSiO(4-a)/2 ・・・(I)
式(I)中、R3は互いに同一又は異種の炭素数1~12,好ましくは1~10、より好ましくは1~8の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、aは1.5~2.8、好ましくは1.8~2.5、より好ましくは1.95~2.05の範囲の正数である。
(1-1) Organopolysiloxane Organopolysiloxane is the main ingredient of an addition-curable curable organopolysiloxane composition, and has an average of two or more alkenyl groups in one molecule. The organopolysiloxane is a base polymer of an addition-curable curable organopolysiloxane composition, and is represented by the following average composition formula (I).
R 3 a SiO (4-a)/2 ...(I)
In formula (I), R 3 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, which are the same or different from each other, and a is 1. It is a positive number in the range of 5 to 2.8, preferably 1.8 to 2.5, more preferably 1.95 to 2.05.
アルケニル基の例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基およびヘプテニル基を挙げることができる。これらの中では、ビニル基を用いることが好ましい。また、本成分中、アルケニル基以外のケイ素原子に結合する有機基の例としては、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等)、アリール基(フェニル基、トリル基、キシリル基等)、ハロゲン化アルキル基(3-クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等)を挙げることができる。これらの中では、メチル基を用いることが好ましい。本成分の分子構造の例としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝鎖状、網状、樹枝状を挙げることができる。 Examples of alkenyl groups include vinyl, allyl, butenyl, pentenyl, hexenyl and heptenyl. Among these, it is preferable to use a vinyl group. In addition, examples of organic groups bonded to silicon atoms other than alkenyl groups in this component include alkyl groups (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, etc.), aryl groups (phenyl group, etc.) , tolyl group, xylyl group, etc.), and halogenated alkyl groups (3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, etc.). Among these, it is preferable to use a methyl group. Examples of the molecular structure of this component include linear, partially branched linear, branched, network, and dendritic.
本成分のオルガノポリシロキサンとしては、例えば、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単位と(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2で示されるシロキサン単位とSiO4/2で示されるシロキサン単位とからなるオルガノポリシロキサン、これらのオルガノポリシロキサンのメチル基の少なくとも一部をアルキル基(エチル基、プロピル基等)、アリール基(フェニル基、トリル基等)、ハロゲン化アルキル基(3,3,3-トリフルオロプロピル基等)から選ばれる置換基で置換したオルガノポリシロキサン、これらのオルガノポリシロキサンのビニル基の少なくとも一部をアルケニル基(アリル基、プロペニル基等)で置換したオルガノポリシロキサン、および、これらのオルガノポリシロキサンの2種以上の混合物を用いることができる。 The organopolysiloxane of this component includes, for example, polydimethylsiloxane with dimethylvinylsiloxy groups endblocked at both molecular chain ends, dimethylsiloxane/methylvinylsiloxane copolymer endblocked with dimethylvinylsiloxy groups at both molecular end ends, and trimethylsiloxy group at both molecular end ends. Blocked dimethylsiloxane/methylvinylsiloxane copolymer, siloxane units represented by (CH 3 ) 3 SiO 1/2 , siloxane units represented by (CH 3 ) 2 (CH 2 =CH)SiO 1/2 , and SiO 4/ Organopolysiloxanes consisting of siloxane units represented by 2 , at least a part of the methyl groups of these organopolysiloxanes are converted into alkyl groups (ethyl groups, propyl groups, etc.), aryl groups (phenyl groups, tolyl groups, etc.), halogenated Organopolysiloxanes substituted with substituents selected from alkyl groups (3,3,3-trifluoropropyl groups, etc.), at least a portion of the vinyl groups of these organopolysiloxanes are substituted with alkenyl groups (allyl groups, propenyl groups, etc.) Organopolysiloxanes substituted with , and mixtures of two or more of these organopolysiloxanes can be used.
(1-2)水素化オルガノポリシロキサン
水素化オルガノポリシロキサンは、付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化剤として作用するものであり、1分子中に平均2個以上のケイ素原子結合水素を有する。水素化オルガノポリシロキサンは、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとも称する。水素化オルガノポリシロキサンは、下記平均組成式(II)で示され、1分子中に少なくとも2個、好ましくは3個以上、より好ましくは3~100個、更に好ましくは4~50個のケイ素原子結合水素原子(SiH基)を有するものが好適に用いられる。
R4
bHcSiO(4-b-c)/2 ・・・(II)
式(II)中、R4は互いに同一又は異種の炭素数1~12、好ましくは1~10、より好ましくは1~8の非置換又は置換の一価炭化水素基である。また、bは0.7~2.1、cは0.001~1.0で、かつb+cは0.8~3.0を満足する正数である。
(1-2) Hydrogenated organopolysiloxane Hydrogenated organopolysiloxane acts as a curing agent for addition-curable curable organopolysiloxane compositions, and has an average of two or more silicon atom bonds in one molecule. Contains hydrogen. Hydrogenated organopolysiloxanes are also referred to as organohydrogenpolysiloxanes. The hydrogenated organopolysiloxane is represented by the following average composition formula (II), and contains at least 2, preferably 3 or more, more preferably 3 to 100, and even more preferably 4 to 50 silicon atoms in one molecule. Those having a bonded hydrogen atom (SiH group) are preferably used.
R 4 b H c SiO (4-b-c)/2 ...(II)
In formula (II), R 4 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 8 carbon atoms, which are the same or different from each other. Furthermore, b is a positive number satisfying 0.7 to 2.1, c is 0.001 to 1.0, and b+c is a positive number satisfying 0.8 to 3.0.
本成分中のケイ素に結合する有機基の例としては、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等)、アリール基(フェニル基、トリル基、キシリル基等)、ハロゲン化アルキル基(3-クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等)を挙げることができる。上記の中では、メチル基を用いることが好ましい。本成分の分子構造の例としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝鎖状、網状、樹枝状を挙げることができる。 Examples of organic groups bonded to silicon in this component include alkyl groups (methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, etc.), aryl groups (phenyl, tolyl, xylyl, etc.) ), halogenated alkyl groups (3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, etc.). Among the above, it is preferable to use a methyl group. Examples of the molecular structure of this component include linear, partially branched linear, branched, network, and dendritic.
本成分の水素化オルガノポリシロキサンとしては、例えば、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ポリメチルハイドロジェンシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、環状ポリメチルハイドロジェンシロキサン、(CH3)2HSiO1/2で示されるシロキサン単位とSiO4/2で示されるシロキサン単位とからなるオルガノポリシロキサン、これらのオルガノポリシロキサンのメチル基の少なくとも一部をアルキル基(エチル基、プロピル基等)、アリール基(フェニル基、トリル基等)、ハロゲン化アルキル基(3,3,3-トリフルオロプロピル基等)で置換したオルガノポリシロキサン、および、これらのオルガノポリシロキサンの2種以上の混合物を用いることができる。これらの中では、得られる硬化物の機械的特性(特に伸び)が向上することから、分子鎖両末端にのみケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンと分子鎖側鎖にケイ素原子結合を有するオルガノポリシロキサンとの混合物を用いることが好ましい。 The hydrogenated organopolysiloxane of this component includes, for example, polydimethylsiloxane with dimethylhydrogensiloxy groups blocked at both molecular chain ends, polymethylhydrogensiloxane with trimethylsiloxy groups blocked on both molecular chain ends, and dimethylsiloxane with trimethylsiloxy groups blocked on both molecular chain ends.・Methylhydrogensiloxane copolymer, cyclic polymethylhydrogensiloxane, organopolysiloxane consisting of a siloxane unit represented by (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 and a siloxane unit represented by SiO 4/2 ; At least a portion of the methyl groups of polysiloxane are replaced with alkyl groups (ethyl, propyl, etc.), aryl groups (phenyl, tolyl, etc.), or halogenated alkyl groups (3,3,3-trifluoropropyl, etc.). Substituted organopolysiloxanes and mixtures of two or more of these organopolysiloxanes can be used. Among these, organopolysiloxanes that have silicon-bonded hydrogen atoms only at both ends of the molecular chain and those that have silicon-bonded hydrogen atoms on the side chains of the molecular chain have been found to improve the mechanical properties (especially elongation) of the resulting cured product. Preference is given to using mixtures with organopolysiloxanes.
付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物における本成分の含有量は、(1-1)成分中のアルケニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.01~20の範囲内となる量であり、0.1~10の範囲内となる量であることが好ましく、0.1~5の範囲内となる量であることが一層好ましい。上記のような範囲としたのは、本成分の含有量が上記範囲の下限以上であると、シリコーンゴムが十分に硬化しやすくなる傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限以下では、硬化した接着シートの機械的特性がより高くなる傾向があるからである。また、本成分として、分子鎖両末端にのみケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンと分子鎖側鎖にケイ素原子結合を有するオルガノポリシロキサンとの混合物を用いる場合には、前者のオルガノポリシロキサンの含有量は、(1-1)成分中のアルケニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.01~10の範囲内となる量であることが好ましく、0.1~10の範囲内となる量であることが一層好ましく、0.1~5の範囲内となる量であることがより一層好ましい。また、後者のオルガノポリシロキサンの含有量は、(1-1)成分中のアルケニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.5~20の範囲内となる量であることが好ましく、0.5~10の範囲内となる量であることが一層好ましく、0.5~5の範囲内となる量であることが一層好ましい。 The content of this component in the addition-curable curable organopolysiloxane composition is such that the molar ratio of silicon-bonded hydrogen atoms in this component to the alkenyl group in component (1-1) is in the range of 0.01 to 20. The amount is preferably within the range of 0.1 to 10, and more preferably the amount is within the range of 0.1 to 5. The reason for setting the above range is that when the content of this component is above the lower limit of the above range, the silicone rubber tends to be sufficiently cured.On the other hand, when the content is below the upper limit of the above range, This is because the mechanical properties of the cured adhesive sheet tend to be higher. In addition, when using a mixture of an organopolysiloxane having silicon-bonded hydrogen atoms only at both ends of the molecular chain and an organopolysiloxane having silicon-bonded hydrogen atoms in the side chains of the molecular chain as this component, the former organopolysiloxane The content of is preferably such that the molar ratio of the silicon-bonded hydrogen atoms in this component to the alkenyl groups in component (1-1) is within the range of 0.01 to 10, and is preferably 0.1 to 10. The amount is more preferably within the range of 10, and even more preferably the amount is within the range of 0.1 to 5. The content of the latter organopolysiloxane shall be such that the molar ratio of the silicon-bonded hydrogen atoms in this component to the alkenyl groups in component (1-1) is within the range of 0.5 to 20. The amount is preferably within the range of 0.5 to 10, more preferably the amount is within the range of 0.5 to 5.
(1-3)硬化触媒
硬化触媒は必須ではないが、好ましい例としてヒドロシリル化反応用白金系触媒を挙げることができる。ヒドロシリル化反応用白金系触媒の例としては、白金微粉末、白金黒、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、白金とジケトンの錯体、塩化白金酸とオレフィン類の錯体、塩化白金酸とアルケニルシロキサンとの錯体、および、これらを担体(アルミナ、シリカ、カーボンブラック等)に担持させたものを挙げることができる。これらの中では、触媒活性の高さから、塩化白金酸とアルケニルシロキサンとの錯体を用いることが好ましい。また、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体を用いることが一層好ましい。本成分の配合量は、(1-1)成分100万質量部に対して、白金金属原子として1~1000質量部の範囲内にあることが好ましく、1~100質量部の範囲内にあることが一層好ましい。
(1-3) Curing Catalyst Although the curing catalyst is not essential, a preferred example is a platinum-based catalyst for hydrosilylation reactions. Examples of platinum-based catalysts for hydrosilylation reactions include fine platinum powder, platinum black, chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, complexes of platinum and diketones, complexes of chloroplatinic acid and olefins, and chloroplatinic acid and alkenylsiloxanes. Examples include complexes with and those supported on carriers (alumina, silica, carbon black, etc.). Among these, it is preferable to use a complex of chloroplatinic acid and alkenylsiloxane because of its high catalytic activity. Further, it is more preferable to use a complex of chloroplatinic acid and divinyltetramethyldisiloxane. The blending amount of this component is preferably in the range of 1 to 1000 parts by mass as platinum metal atoms, and should be in the range of 1 to 100 parts by mass, based on 1 million parts by mass of component (1-1). is more preferable.
(1-4)充填剤
充填剤は、付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物の機械的強度を向上させるために添加する方が好ましいものであり、通常、シリコーンゴムの配合に用いられる公知の化合物を用いることができる。本成分としては、例えば、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、焼成シリカ、粉砕石英、および、これらのシリカの粉末を有機ケイ素化合物(オルガノアルコキシシラン、オルガノハロシラン、オルガノシラザン等)で表面処理した粉末を挙げることができる。特に、硬化体の機械的強度を十分に向上させるためには、本成分としてBET比表面積が50m2/g以上であるシリカ粉末を用いることが好ましい。
(1-4) Filler It is preferable to add the filler in order to improve the mechanical strength of the addition-curable curable organopolysiloxane composition, and it is usually a known filler used in the compounding of silicone rubber. Compounds of can be used. Examples of this component include fumed silica, precipitated silica, calcined silica, crushed quartz, and powders obtained by surface-treating these silica powders with organosilicon compounds (organoalkoxysilane, organohalosilane, organosilazane, etc.). can be mentioned. In particular, in order to sufficiently improve the mechanical strength of the cured product, it is preferable to use silica powder having a BET specific surface area of 50 m 2 /g or more as this component.
付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物において、本成分の添加は任意であるが、硬化したシリコーンゴムの機械的強度を向上させるためには、本成分の配合量が(1-1)成分100質量部に対して1~1000質量部の範囲内にあることが好ましく、1~400質量部の範囲内にあることが一層好ましい。また、付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、その他任意の成分として、例えば、ヒュームド酸化チタン、ケイ藻土、酸化鉄、酸化アルミニウム、アルミノケイ酸塩、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム等の無機質充填剤および有機充填剤を含有していてもよい。付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、これらの充填剤の表面を前記の有機ケイ素化合物で処理した充填剤を含有していても良い。充填剤の配合量は、目的や充填剤の種類により選択することができるが、(1-1)成分に対して1~90体積%の範囲内にあり、5~60体積%の範囲内にあることが好ましい。 In addition-curable curable organopolysiloxane compositions, the addition of this component is optional, but in order to improve the mechanical strength of the cured silicone rubber, the blending amount of this component is (1-1). It is preferably in the range of 1 to 1000 parts by weight, and more preferably in the range of 1 to 400 parts by weight, per 100 parts by weight. In addition, the addition-curable curable organopolysiloxane composition may contain other optional components such as fumed titanium oxide, diatomaceous earth, iron oxide, aluminum oxide, aluminosilicate, calcium carbonate, zinc oxide, and aluminum hydroxide. It may contain inorganic fillers and organic fillers such as. The addition-curable curable organopolysiloxane composition may contain fillers whose surfaces are treated with the above-mentioned organosilicon compound. The blending amount of the filler can be selected depending on the purpose and type of filler, but it is within the range of 1 to 90 volume %, and 5 to 60 volume % based on the component (1-1). It is preferable that there be.
(1-5)その他
さらに、付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物には、その硬化性を調整するために、アセチレン系化合物(3-メチル-1-ブチン-3-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、3-フェニル-1-ブチン-3-オール等)、エンイン化合物(3-メチル-3-ペンテン-1-イン、3,5-ジメチル-3-ヘキセン-1-イン等)、1分子中にビニル基を5質量%以上持つオルガノシロキサン化合物(1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルビニルシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体等)、その他の硬化抑制剤(ベンゾトリアゾール等のトリアゾール類、フォスフィン類、メルカプタン類、ヒドラジン類等)を含有することが好ましい。これらの含有量は限定されないが、(1-1)成分100質量部に対して0.001~5質量部の範囲内にあることが好ましい。
(1-5) Others In addition, addition-curable curable organopolysiloxane compositions contain acetylene compounds (3-methyl-1-butyn-3-ol, 3,5 -dimethyl-1-hexyn-3-ol, 3-phenyl-1-butyn-3-ol, etc.), enyne compounds (3-methyl-3-penten-1-yne, 3,5-dimethyl-3-hexene- 1-yne, etc.), organosiloxane compounds having 5% by mass or more of vinyl groups in one molecule (1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane, 1,3 , 5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetrahexenylcyclotetrasiloxane, methylvinylsiloxane with silanol groups at both ends of the molecular chain, methylvinylsiloxane/dimethylsiloxane copolymer with silanol groups at both ends of the molecular chain, etc. ) and other curing inhibitors (triazoles such as benzotriazole, phosphines, mercaptans, hydrazines, etc.). The content of these components is not limited, but is preferably in the range of 0.001 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of component (1-1).
付加硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製する方法は限定されず、必要に応じてその他任意の成分を混合することにより調製することができるが、予め(1-1)成分と(1-3)成分とを加熱混合して調製したベースコンパウンドに、残余の成分を添加することが好ましい。なお、その他任意の成分を添加する場合、ベースコンパウンドを調製する際に添加してもよく、また、その他任意の成分が加熱混合により変質する場合には、(1-2)成分や(1-4)成分を添加する際に添加してもよい。また、ベースコンパウンドを調製する際、前記の有機ケイ素化合物を添加して、(1-3)成分の表面をin-situ処理してもよい。 The method for preparing the addition-curable curable organopolysiloxane composition is not limited, and it can be prepared by mixing other arbitrary components as necessary. -3) It is preferable to add the remaining components to the base compound prepared by heating and mixing the components. In addition, when adding other optional components, they may be added when preparing the base compound, and if the other optional components change in quality due to heating and mixing, component (1-2) or (1-2) may be added. 4) It may be added when adding the components. Furthermore, when preparing the base compound, the above-mentioned organosilicon compound may be added to treat the surface of component (1-3) in-situ.
(縮合反応型)
縮合反応型の硬化性シリコーンゴム組成物は、例えば、主に以下の成分から構成できる。
(condensation reaction type)
The condensation reaction type curable silicone rubber composition can be mainly composed of, for example, the following components.
(1-6)オルガノポリシロキサン
オルガノポリシロキサンは、縮合反応型の硬化性シリコーンゴム組成物の主剤成分であり、好ましくは、下記の化学式(1)または化学式(2)により表されるジオルガノポリシロキサンである。化学式は、平均組成式と称しても良い。
(1-6) Organopolysiloxane Organopolysiloxane is a main component of a condensation reaction type curable silicone rubber composition, and is preferably a diorganopolysiloxane represented by the following chemical formula (1) or chemical formula (2). It is siloxane. The chemical formula may also be referred to as an average compositional formula.
上記の化学式(1),(2)において、Rは一価の炭化水素基である。Rとしては、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、2-エチルブチル基、オクチル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基、シクロペンチル基等)、アルケニル基(ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘプテニル基、ヘキセニル基、アリル基等)、アリール基(フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ジフェニル基等)、アラルキル基(ベンジル基、フェニルエチル基等)、および、上記炭化水素基の炭素原子に結合している水素原子の少なくとも一部をハロゲンやシアノ基等で置換したもの(クロロメチル基、トリフルオロプロピル基、2-シアノエチル基、3-シアノプロピル基等)から選択される一または複数の炭化水素基を挙げることができる。Rの炭素数としては、1~12であることが好ましく、1~10であることが一層好ましい。上記の化学式(1),(2)においては、Aは酸素原子または-(CH2)m-(mは1~8)で表されるポリメチレン基(メチレン基を含む)である。Aは、酸素原子またはエチレン基であることが好ましい。 In the above chemical formulas (1) and (2), R is a monovalent hydrocarbon group. R is an alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, 2-ethylbutyl group, octyl group, etc.), a cycloalkyl group (cyclohexyl group, cyclopentyl group, etc.), an alkenyl group (vinyl group, propenyl group, butenyl group, heptenyl group, hexenyl group, allyl group, etc.), aryl group (phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, diphenyl group, etc.), aralkyl group (benzyl group, phenylethyl group, etc.), and the above carbonized Selected from hydrogen groups in which at least a portion of the hydrogen atoms bonded to carbon atoms are substituted with halogen or cyano groups (chloromethyl group, trifluoropropyl group, 2-cyanoethyl group, 3-cyanopropyl group, etc.) One or more hydrocarbon groups can be mentioned. The number of carbon atoms in R is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 10. In the above chemical formulas (1) and (2), A is an oxygen atom or a polymethylene group (including a methylene group) represented by -(CH 2 ) m - (m is 1 to 8). Preferably, A is an oxygen atom or an ethylene group.
上記の化学式(1),(2)において、nは(1-6)成分の25℃における動粘度を100~1000000cm2/sの範囲内とする任意の数である。当該動粘度は、500~500000cm2/sの範囲内とすることが一層好ましい。 In the above chemical formulas (1) and (2), n is an arbitrary number that makes the kinematic viscosity of the component (1-6) at 25°C within the range of 100 to 1,000,000 cm 2 /s. The kinematic viscosity is more preferably within the range of 500 to 500,000 cm 2 /s.
上記の化学式(1),(2)において、Bは加水分解性基である。Bとしては、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、ケトオキシム基(ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基等)、アシルオキシ基(アセトキシ基等)、アルケニルオキシ基(イソプロペニルオキシ基、イソブテニルオキシ基等)を挙げることができる。なお、上記の化学式(1),(2)におけるxは2または3である。 In the above chemical formulas (1) and (2), B is a hydrolyzable group. Examples of B include alkoxy groups (methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, etc.), ketooxime groups (dimethylketoxime, methylethylketoxime, etc.), acyloxy groups (acetoxy, etc.), alkenyloxy groups (isopropenyloxy), group, isobutenyloxy group, etc.). Note that x in the above chemical formulas (1) and (2) is 2 or 3.
上記(1-6)成分は、公知の方法(例えば、環状シロキサンまたは線状オリゴマーと酸触媒または塩基触媒とを用いた平衡反応による方法)により製造することができる。 The above component (1-6) can be produced by a known method (for example, a method by equilibrium reaction using a cyclic siloxane or a linear oligomer and an acid or base catalyst).
なお、(1-6)成分であるジオルガノポリシロキサンに分岐構造を導入する場合には、常法として、重合中にSiO3/2単位およびSiO4/2単位のうち少なくとも一方を含むシランまたはシロキサンをジオルガノポリシロキサンがゲル化しない程度に添加する方法を用いることができる。(1-6)成分については、汚れを低減するため、洗浄等により低分子シロキサンを除去してから用いることが好ましい。 Note that when introducing a branched structure into the diorganopolysiloxane component (1-6), a silane or a silane containing at least one of SiO 3/2 units and SiO 4/2 units is used during polymerization. A method can be used in which siloxane is added to an extent that the diorganopolysiloxane does not gel. Regarding component (1-6), in order to reduce staining, it is preferable to use the component after removing the low-molecular-weight siloxane by washing or the like.
(1-7)架橋剤
架橋剤としては、加水分解性基を1分子中に2個以上、好ましくは3個以上有するシラン、または、当該シランの部分加水分解縮合物を用いる。加水分解性基の例としては、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)、ケトオキシム基(ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基等)、アシルオキシ基(アセトキシ基等)、アルケニルオキシ基(イソプロペニルオキシ基、イソブテニルオキシ基等)、アミノ基(N-ブチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基等)、アミド基(N-メチルアセトアミド基等)を挙げることができる。これらの中では、アルコキシ基、ケトオキシム基、アシルオキシ基、アルケニルオキシ基を用いることが好ましい。架橋剤の配合量は、(1-6)成分100質量部に対して1~50質量部の範囲内にあることが好ましく、2~30質量部の範囲内にあることが一層好ましく、5~20質量部の範囲内にあることがより一層好ましい。
(1-7) Crosslinking agent As the crosslinking agent, a silane having two or more, preferably three or more, hydrolyzable groups in one molecule, or a partially hydrolyzed condensate of the silane is used. Examples of hydrolyzable groups include alkoxy groups (methoxy, ethoxy, butoxy, etc.), ketooxime groups (dimethylketoxime, methylethylketoxime, etc.), acyloxy groups (acetoxy, etc.), alkenyloxy groups (iso (propenyloxy group, isobutenyloxy group, etc.), amino groups (N-butylamino group, N,N-diethylamino group, etc.), and amide groups (N-methylacetamido group, etc.). Among these, it is preferable to use an alkoxy group, a ketoxime group, an acyloxy group, and an alkenyloxy group. The blending amount of the crosslinking agent is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight, more preferably in the range of 2 to 30 parts by weight, and more preferably in the range of 5 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of component (1-6). It is even more preferable that the amount is within the range of 20 parts by mass.
(1-8)硬化触媒
硬化触媒は必須ではないが、硬化触媒を用いることにより、硬化性シリコーンゴム組成物の硬化を促進することができる。硬化触媒の例としては、アルキル錫エステル化合物(ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート等)、チタン酸エステルまたはチタンキレート化合物(テトライソプロポキシチタン、テトラn-ブトキシチタン、テトラキス(2-エチルヘキソキシ)チタン、ジプロポキシビス(アセチルアセトナ)チタン、チタニウムイソプロポキシオクチレングリコール等)、その他の適切な有機金属化合物(ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、亜鉛-2-エチルオクトエート、鉄-2-エチルヘキソエート、コバルト-2-エチルヘキソエート、マンガン-2-エチルヘキソエート、ナフテン酸コバルト、アルコキシアルミニウム化合物等)、アミノアルキル基置換アルコキシシラン(3-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等)、アミン化合物またはその塩(ヘキシルアミン、リン酸ドデシルアミン等)、第4級アンモニウム塩(ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート等)、アルカリ金属の低級脂肪酸塩(酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、シュウ酸リチウム等)、のアルカリ金属の低級脂肪酸塩、ジアルキルヒドロキシルアミン(ジメチルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等)、グアニジル基を有するシランまたはシロキサン(テトラメチルグアニジルプロピルトリメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルメチルジメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン等)を挙げることができる。これらは、1種のみで用いてもよいし、2種以上の混合物として用いてもよい。硬化触媒の配合量は、(1-6)成分100質量部に対して0~20質量部の範囲内にあることが好ましく、0.001~10質量部の範囲内にあることが一層好ましく、0.01~5質量部の範囲内にあることがより一層好ましい。
(1-8) Curing Catalyst Although a curing catalyst is not essential, curing of the curable silicone rubber composition can be accelerated by using a curing catalyst. Examples of curing catalysts include alkyltin ester compounds (dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctoate, etc.), titanate esters or titanium chelate compounds (tetraisopropoxytitanium, tetran-butoxytitanium, tetrakis(2- ethylhexoxy) titanium, dipropoxybis(acetylacetona)titanium, titanium isopropoxyoctylene glycol, etc.), other suitable organometallic compounds (zinc naphthenate, zinc stearate, zinc-2-ethyl octoate, iron-2 -ethylhexoate, cobalt-2-ethylhexoate, manganese-2-ethylhexoate, cobalt naphthenate, alkoxyaluminum compounds, etc.), aminoalkyl group-substituted alkoxysilanes (3-aminopropyltriethoxysilane, N -β(aminoethyl)γ-aminopropyltrimethoxysilane, etc.), amine compounds or their salts (hexylamine, dodecylamine phosphate, etc.), quaternary ammonium salts (benzyltriethylammonium acetate, etc.), lower fatty acids of alkali metals salts (potassium acetate, sodium acetate, lithium oxalate, etc.), alkali metal lower fatty acid salts, dialkylhydroxylamines (dimethylhydroxylamine, diethylhydroxylamine, etc.), silanes or siloxanes with guanidyl groups (tetramethylguanidylpropyl trimethoxysilane, tetramethylguanidylpropylmethyldimethoxysilane, tetramethylguanidylpropyltris(trimethylsiloxy)silane, etc.). These may be used alone or as a mixture of two or more. The amount of curing catalyst blended is preferably in the range of 0 to 20 parts by weight, more preferably in the range of 0.001 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of component (1-6). It is even more preferable that the amount is in the range of 0.01 to 5 parts by mass.
(1-9)充填剤
充填剤は、必須ではないが、補強等の目的で好適に用いることができる。充填剤の例としては、補強剤(ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、これらのシリカの表面を有機珪素化合物で疎水化処理したシリカ、石英粉末、タルク、ゼオライト、ベントナイト等)、繊維質充填剤(アスベスト、ガラス繊維、有機繊維等)、塩基性充填剤(炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、セライト等)を挙げることができる。これらの中では、シリカ、炭酸カルシウムおよびゼオライトを用いることが好ましく、表面を疎水化処理したヒュームドシリカおよび炭酸カルシウムを用いることが一層好ましい。上記充填剤の配合量は、目的や充填剤の種類により選択することができるが、(1-6)成分に対して1~90体積%の範囲内にあり、5~60体積%の範囲内にあることが好ましい。
(1-9) Filler Although filler is not essential, it can be suitably used for purposes such as reinforcement. Examples of fillers include reinforcing agents (fumed silica, precipitated silica, silica whose surface has been made hydrophobic with an organic silicon compound, quartz powder, talc, zeolite, bentonite, etc.), fibrous fillers ( asbestos, glass fiber, organic fiber, etc.), and basic fillers (calcium carbonate, zinc carbonate, zinc oxide, magnesium oxide, celite, etc.). Among these, it is preferable to use silica, calcium carbonate, and zeolite, and it is more preferable to use fumed silica and calcium carbonate whose surfaces have been subjected to hydrophobization treatment. The amount of the filler mentioned above can be selected depending on the purpose and type of filler, but it is within the range of 1 to 90 volume %, and 5 to 60 volume % based on the component (1-6). It is preferable that the
(1-10)接着性付与成分
接着性付与成分は必須ではないが好適に用いられる。接着性付与成分の例としては、アミノ基含有オルガノアルコキシシラン(γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン等)、エポキシ基含有オルガノアルコキシシラン(γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等)、メルカプト含有オルガノアルコキシシラン(γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等)、アミノ基含有オルガノアルコキシシランとエポキシ基含有オルガノアルコキシシランとの反応混合物を挙げることができる。接着性付与成分の配合量は、(1-6)成分100質量部に対して0.1~5質量部の範囲内にあることが好ましい。
(1-10) Adhesion-imparting component Although the adhesion-imparting component is not essential, it is preferably used. Examples of adhesive properties include organoalkoxysilanes containing amino groups (γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, etc.), organoalkoxysilanes containing epoxy groups (γ-aminopropyltrimethoxysilane, etc.), (eg, sidoxypropyltrimethoxysilane), mercapto-containing organoalkoxysilane (γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, etc.), and a reaction mixture of an amino group-containing organoalkoxysilane and an epoxy group-containing organoalkoxysilane. The blending amount of the adhesion-imparting component is preferably within the range of 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of component (1-6).
シリコーンゴムの硬化前の配合物は、その可塑度が100~200の範囲に調整されることが好ましい。100以下では自重による変形でシート状態を維持することができず、ボルト・ナットの位置に合わせて配置することが困難となる。また200を超えると吸引してもゴムが曲面や凹凸に追従しにくくなる。なお、この実施形態において、「可塑度」は、25℃におけるウイリアムス可塑度である。ウイリアムス可塑度は、平行版可塑度計(ウイリアムスプラストメーター)を使用し、JIS K 6249「未硬化および硬化シリコーンゴムの試験方法」に規定の測定方法に準じて測定されるものである。未硬化状態のゴムシート80は、その厚さが1~5mmが好ましく、1.5~2.5mmがより好ましい。また、未硬化状態のゴムシート80は、上述のシート状のシリコーンゴムコンパウンドと、例えば、ウレタン硬化シート等の他の材質のシートとが2層以上に積層されたラミネート体であっても良い。 The plasticity of the silicone rubber compound before curing is preferably adjusted to a range of 100 to 200. If it is less than 100, it will not be able to maintain its sheet state due to deformation due to its own weight, and it will be difficult to arrange it in accordance with the positions of bolts and nuts. Moreover, when it exceeds 200, it becomes difficult for the rubber to follow curved surfaces and unevenness even if it is suctioned. Note that in this embodiment, "plasticity" is Williams plasticity at 25°C. Williams plasticity is measured using a parallel plate plasticity meter (Williams plasticity meter) according to the measurement method specified in JIS K 6249 "Testing methods for uncured and cured silicone rubber." The thickness of the uncured rubber sheet 80 is preferably 1 to 5 mm, more preferably 1.5 to 2.5 mm. Further, the uncured rubber sheet 80 may be a laminate in which two or more layers of the above-mentioned sheet-shaped silicone rubber compound and a sheet of another material such as a cured urethane sheet are laminated.
2.ボルト・ナットの防食工法
図3は、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法の主な工程のフローチャートを示す。図4は、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法を説明するための図を示す。図5は、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法の脱気工程後の状態の一例の写真を示す。図6は、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法の硬化工程後の状態の一例の一部を拡大した写真を示す。なお、図4は、防食工法の各工程を図2と同視の図にて示したものである。
2. Corrosion Prevention Method for Bolts and Nuts FIG. 3 shows a flowchart of the main steps of the corrosion prevention method for bolts and nuts according to the first embodiment. FIG. 4 shows a diagram for explaining the anticorrosion method for bolts and nuts according to the first embodiment. FIG. 5 shows a photograph of an example of the state after the degassing step of the anticorrosion method for bolts and nuts according to the first embodiment. FIG. 6 shows a partially enlarged photograph of an example of the state after the hardening process of the anticorrosion method for bolts and nuts according to the first embodiment. In addition, FIG. 4 shows each process of the anti-corrosion construction method in the same view as FIG. 2.
この実施形態に係るボルト・ナットの防食工法は、被締結物50,51の締結に使用されているボルト20およびナット30に対して施工することにより上述の防食構造体1を形成する工法である。この実施形態に係るボルト・ナットの防食工法は、被覆工程(S110)、脱気工程(S120)および硬化工程(S130)を含む。以下、各工程について説明する。
The bolt/nut corrosion prevention method according to this embodiment is a method for forming the above-mentioned
2.1 被覆工程(S110)
被覆工程は、被締結物50,51の締結に使用されるボルト20およびナット30のうち被締結物50,51から突出した部分を未硬化状態のゴムシート80で被覆する工程である(図4のaおよびbを参照)。被覆工程は、好ましくは、被締結物50,51から突出したボルト20の脚部22、ナット30および座金40をゴムシート80で被覆する。より具体的には、被覆工程は、被締結物50,51から突出した4つのボルト20の脚部22の先端に被せるようにゴムシート80を載置する。このとき、被覆工程では、被締結物50,51を包むように、ゴムシート80の外周端部を被締結物50,51のボルト20の頭部21側の面に密着させることが好ましい(図4のbを参照)。ただし、被覆工程において、ゴムシート80が上述の被締結物50,51を包む形態をとらず、ゴムシート80の外周端部が被締結物50,51のボルト20の脚部22側の面に密着していても良い。また、被覆工程において、ゴムシート80と被締結物50,51との間には、後述の脱気工程(S120)において使用する真空ポンプの吸引管90が配置されていることが好ましい。
2.1 Covering process (S110)
The covering step is a step of covering the parts of the
2.2 脱気工程(S120)
脱気工程は、未硬化状態のゴムシート80と被締結物50,51との間の空気を抜き、ボルト20およびナット30のうち被締結物50,51から突出した部分の曲面に沿うように未硬化状態のゴムシート80を変形させる工程である。より具体的には、被締結物50,51から突出した4つのボルト20の脚部22の先端に被せるようにゴムシート80が載置された状態(図4のbを参照)で、真空ポンプを用いて吸引管90からゴムシート80と被締結物50,51との間の空気を抜く。これにより、未硬化状態のゴムシート80は、被締結物50,51から突出したボルト20の脚部22の先端に密着して被締結物50,51から突出した部分の曲面に沿うように変形する(図4のcおよび図5を参照)。この実施形態では、被覆工程(S110)においてゴムシート80が被締結物50,51を包むように被覆しているため(図4のbを参照)、脱気工程により変形したゴムシート80は、被締結物50,51のボルト20の頭部21側の面にも密着する(図5を参照)。脱気工程は、真空ポンプを用いて吸引管90からゴムシート80と被締結物50,51との間の空気を抜いた後に、吸引管90をゴムシート80と被締結物50,51との間から引き抜き、吸引管90が配置されていた空間の空気を抜くことが好ましい。なお、脱気工程は、ゴムシート80と被締結物50,51との間の空気を抜くことが可能な方法であれば真空ポンプによる脱気に制約されず、例えば、バッテリー式吸引ポンプ、手動ポンプ、コンプレッサー等を用いて脱気しても良い。
2.2 Deaeration step (S120)
In the deaeration process, air is removed between the uncured rubber sheet 80 and the objects 50, 51 to be fastened, and the air is removed from the space between the rubber sheet 80 in an uncured state and the objects 50, 51 to be fastened, and the air is removed along the curved surfaces of the parts of the
2.3 硬化工程(S130)
硬化工程は、脱気工程(S120)により変形させた未硬化状態のゴムシート80を硬化させる工程である。硬化工程は、好ましくは、シリコーンゴムコンパウンドからなるゴムシート80を硬化する工程である(図4のdを参照)。硬化条件は、一般的な外気温度下(10~30℃)に放置することで硬化して完了するが、より促進的に効果時間を短縮させたい場合は、シリコーンゴムの反応型によってその条件は異なる。例えば付加反応型のオルガノポリシロキサン組成物を用いる場合には、ヒーター類を用いて50~100℃に加熱しても良い。さらに可能であれば二次加硫として180~250℃で2~10時間加熱させても良い。また縮合反応型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いる場合には、霧吹き、加湿器、加温加湿器などを使用して人工的に湿度を上げても良い。UV硬化型若しくは電子線硬化型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いる場合には、上記混合物を入れた成形型80の内部に紫外線あるいは電子線を照射することによって、シリコーンゴムを得ることができる。この結果、被締結物50,51の締結に使用されるボルト20およびナット30のうち被締結物50,51から突出した部分を被覆するようにシリコーンゴムシートからなる防食部材10が形成され、ボルト・ナットの防食工法の施工が完了する。この実施形態において、未硬化状態のゴムシート80は、縮合反応型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物からなるゴムシートである。例えば、脱気工程により変形された未硬化状態のゴムシート80(図5を参照)は、室温にて1週間放置することにより硬化して、図6に示す防食部材10を形成する。
2.3 Curing process (S130)
The curing process is a process of curing the uncured rubber sheet 80 that has been deformed in the degassing process (S120). The curing step is preferably a step of curing the rubber sheet 80 made of silicone rubber compound (see d in FIG. 4). The curing conditions are as follows: The curing is completed by leaving the product at a normal outside temperature (10 to 30°C), but if you want to accelerate the effect and shorten the effective time, the conditions can be changed depending on the reaction type of the silicone rubber. different. For example, when using an addition reaction type organopolysiloxane composition, it may be heated to 50 to 100° C. using a heater. Furthermore, if possible, heating may be performed at 180 to 250° C. for 2 to 10 hours as secondary vulcanization. Furthermore, when using a condensation reaction type curable organopolysiloxane composition, the humidity may be artificially increased using a sprayer, a humidifier, a heating humidifier, or the like. When using a UV-curable or electron beam-curable curable organopolysiloxane composition, a silicone rubber can be obtained by irradiating the inside of a mold 80 containing the above mixture with ultraviolet rays or electron beams. . As a result, the
このようなボルト・ナットの防食工法では、簡易な方法で、近傍に締結されている複数組のボルト20およびナット30に対して、一度の施工で防食部材10を取り付けることができる。よって、被締結物50,51に締結されている複数のボルト20およびナット30の締結部1つずつに対して防食部材を取り付ける従来の手法に比べて、施工時間の短縮および作業負担の軽減を図ることができる。また、このようなボルト・ナットの防食工法では、防食部材10が被締結物50,51上も被覆するため、ボルト20およびナット30のうち被締結物50,51から突出した部分に加えて、被締結物50,51に対しても防食対策をとることができる。なお、このボルト・ナットの防食工法により形成される防食構造体1は、シリコーンゴムテープ等を用いて防食部材10の端部を被締結物50,51に接着させても良い。これにより、外部から異物(水等)が防食部材10と被締結物50,51との間に入らないように防食部材10の周囲を封止することができる。
In such a bolt/nut corrosion prevention construction method, the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係るボルト・ナットの防食工法について説明する。先の実施形態と共通する部分については同じ符号を付して重複した説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a corrosion prevention method for bolts and nuts according to a second embodiment will be explained. Portions common to those in the previous embodiment are given the same reference numerals and redundant explanation will be omitted.
1.防食構造体の構造
図7は、被締結物の締結に使用されているボルトおよびナットに対して、第2実施形態に係るボルト・ナットの防食工法が施工された防食構造体の平面図を示す。図8は、図7の平面図のB-B線断面図を示す。
1. Structure of anti-corrosion structure FIG. 7 shows a plan view of an anti-corrosion structure in which the anti-corrosion method for bolts and nuts according to the second embodiment is applied to bolts and nuts used for fastening objects to be fastened. . FIG. 8 shows a sectional view taken along line BB of the plan view of FIG.
防食構造体1aは、被締結物50,51の締結に使用されているボルト20およびナット30に対して、第2実施形態に係るボルト・ナットの防食工法が施工された構造体である。防食構造体1aは、防食構造体1(図1および図2を参照)と類似の構造を有するが、枠体60をさらに備える点において、防食構造体1と異なる。
The
枠体60は、被締結物50,51に密着可能なゴム状弾性体からなる部材である。ゴム状弾性体としては、被締結物50,51に密着可能な材料であれば特に制約されないが、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ニトリルゴム(NBR)あるいはスチレンブタジエンゴム(SBR)等の熱硬化性エラストマー; ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系、フッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を用いるのが好ましい。上記材料の候補の内では、特に、ゴム弾性や耐熱、耐寒性、圧縮永久歪に優れ、酸化防止剤や可塑剤、軟化剤を含まずブリード汚染の心配が殆どないシリコーンゴムが好ましい。また、ゴム状弾性体は、シリカ等のフィラーを含有していても良い。また、ゴム状弾性体は、その内部に孔を有する多孔体(発泡体)でも良い。
The
枠体60は、少なくともボルト20およびナット30による締結部を囲うように配置される。枠体60は、好ましくは、1つの防食部材10により被覆される複数の締結部を囲い、吸引時に未硬化ゴムシートがバランス良く収縮してなるべく均等な厚みで被覆されるように適宜設計され、配置される。この実施形態において、枠体60は、4組のボルト20およびナット30による4つの締結部を囲うように、被締結物50,51の外周に沿って配置される矩形環状の部材である(図7を参照)。なお、枠体60は、矩形環状の部材に制約されず、少なくともボルト20およびナット30による締結部を囲うように配置可能な形状であれば、例えば、円環状、多角形環状等であっても良い。防食構造体1aは、少なくとも被締結物50,51から突出したボルト20の脚部22の先端と枠体60とに密着するように防食部材10が配置される。
The
2.ボルト・ナットの防食工法
図9は、第2実施形態に係るボルト・ナットの防食工法の主な工程のフローチャートを示す。図10および図11は、第2実施形態に係るボルト・ナットの防食工法を説明するための図を示す。なお、図10および図11は、防食工法の各工程を図8と同視の図にて示したものである。
2. Corrosion Prevention Method for Bolts and Nuts FIG. 9 shows a flowchart of the main steps of the corrosion prevention method for bolts and nuts according to the second embodiment. FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining a bolt/nut corrosion prevention method according to the second embodiment. In addition, FIG. 10 and FIG. 11 show each process of the anticorrosion method in the same view as FIG. 8.
この実施形態に係るボルト・ナットの防食工法は、被締結物50,51の締結に使用されているボルト20およびナット30に対して施工することにより上述の防食構造体1aを形成する工法である。この実施形態に係るボルト・ナットの防食工法は、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法(図3を参照)と類似の工程を含むが、被覆工程(S110)の前に配置工程(S210)を含む点において、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法と異なる。
The bolt/nut corrosion prevention method according to this embodiment is a construction method that forms the above-mentioned
配置工程(S210)は、少なくともボルト20およびナット30による締結部を囲うように枠体60を配置する工程である。この実施形態において、配置工程(S210)は、4組のボルト20およびナット30による4つの締結部を囲うように、被締結物50,51の外周に沿って枠体60を配置する(図10のeを参照)。そして、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法(図3および図4を参照)と同様に、被覆工程(S110)、脱気工程(S120)および硬化工程(S130)を行うことにより、防食構造体1aが形成される(図9、図10および図11を参照)。
The arrangement step (S210) is a step of arranging the
この実施形態において、被覆工程(S110)は、被締結物50,51から突出した4つのボルト20の脚部22の先端および枠体60上に被せるようにゴムシート80を載置する(図10のfおよびgを参照)。このとき、被覆工程(S110)では、第1実施形態と同様に、被締結物50,51を包むように、ゴムシート80の外周端部を被締結物50,51のボルト20の頭部21側の面に密着させることが好ましい(図10のgを参照)。ただし、被覆工程(S110)において、ゴムシート80が上述の被締結物50,51を包む形態をとらず、ゴムシート80の外周端部が枠体60上に密着していても良い。また、この実施形態において、脱気工程(S120)は、被締結物50,51から突出した4つのボルト20の脚部22の先端および枠体60に被せるようにゴムシート80が載置された状態(図10のgを参照)で、真空ポンプを用いて吸引管90からゴムシート80と被締結物50,51との間の空気を抜く。これにより、未硬化状態のゴムシート80は、被締結物50,51から突出したボルト20の脚部22の先端と枠体60とに密着して被締結物50,51から突出した部分の曲面に沿うように変形する(図11のhを参照)。そして、硬化工程(S130)において、脱気工程(S120)により変形させた未硬化状態のゴムシート80が硬化される(図11のiを参照)。この結果、被締結物50,51の締結に使用されるボルト20およびナット30のうち被締結物50,51から突出した部分と枠体60とを被覆するようにシリコーンゴムシートからなる防食部材10が形成され、第2実施形態に係るボルト・ナットの防食工法の施工が完了する。
In this embodiment, in the covering step (S110), a rubber sheet 80 is placed so as to cover the tips of the
第2実施形態に係るボルト・ナットの防食工法においても、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法と同様の効果を奏する。一般に、種々の建造物、建設機械および加工機械等の被締結物50,51のうち防食工法が施工される面は、風雨に曝されやすいため、埃や水分等の汚れが付着しやすい。この場合、当該汚れにより被締結物50,51と防食部材10との接着強度が低下する虞がある。第2実施形態に係るボルト・ナットの防食工法では、被締結物50,51上に枠体60を配置し、防食部材10がボルト20の脚部22の先端と枠体60とに密着して被締結物50,51上を被覆する。このため、被締結物50,51上に汚れが付着している場合であっても、防食部材10が枠体60とより確実に接着することができるため、防食部材10が外れる虞を抑制し、より効果的に防食対策をとることができる。
The anti-corrosion method for bolts and nuts according to the second embodiment also provides the same effects as the anti-corrosion method for bolts and nuts according to the first embodiment. Generally, the surfaces of objects 50 and 51 to be fastened, such as various buildings, construction machines, processing machines, etc., to which anti-corrosion methods are applied are likely to be exposed to wind and rain, and therefore are likely to be contaminated with dust, moisture, and the like. In this case, there is a possibility that the adhesive strength between the objects to be fastened 50, 51 and the
次に、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法の具体例について説明する。なお、以下の具体例では、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法について説明するが、第2実施形態に係るボルト・ナットの防食工法についてもほぼ同様である。 Next, a specific example of the bolt/nut corrosion prevention method according to the first embodiment will be described. In the following specific example, the bolt/nut corrosion prevention method according to the first embodiment will be described, but the same applies to the bolt/nut corrosion prevention method according to the second embodiment.
図12は、被締結物の締結に使用されているボルトおよびナットに対して、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法が施工された防食構造体の一例の写真を示す。 FIG. 12 shows a photograph of an example of a corrosion-resistant structure in which the bolt and nut corrosion prevention method according to the first embodiment is applied to bolts and nuts used for fastening objects to be fastened.
図12に示す防食構造体1は、被締結物50,51の締結に使用されているボルト20およびナット30に対して、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法が施工されてから3か月間大気暴露された状態の構造体である。図12に示す防食構造体1は、3か月間大気暴露された状態であっても錆が発生していない。よって、第1実施形態に係るボルト・ナットの防食工法は、被締結物50,51の締結に使用されているボルト20およびナット30に対する防食対策として有効な方法である。
The
3.その他の実施形態
上述のように、本発明の好適な各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されることなく、種々変形して実施可能である。
3. Other Embodiments As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to these and can be implemented with various modifications.
第2実施形態において、枠体60は、1つの防食部材10により被覆される複数組のボルト20およびナット30により締結される複数の締結部の外周を囲う環状の一部材で構成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、枠体60は、当該外周を囲うように複数のゴム状弾性体が一定間隔を空けて環状に並んで構成されていても良い。
In the second embodiment, the
本発明は、例えば、橋梁、鉄塔、ビル、工場、住宅等の種々の建造物、建設機械、および加工機械等に使用されるボルトおよびナットに利用可能である。 The present invention can be used, for example, in bolts and nuts used in various structures such as bridges, steel towers, buildings, factories, and residences, construction machines, processing machines, and the like.
20・・・ボルト、22・・・脚部、30・・・ナット、50,51・・・被締結物、60・・・枠体、80・・・未硬化状態のゴムシート。
20... Bolt, 22... Leg, 30... Nut, 50, 51... Object to be fastened, 60... Frame, 80... Rubber sheet in uncured state.
Claims (5)
前記ボルトおよび前記ナットのうち前記被締結物から突出した部分を未硬化状態のゴムシートで被覆する被覆工程と、
前記ゴムシートと前記被締結物との間の空気を抜き、前記被締結物から突出した部分の曲面に沿うように前記ゴムシートを変形させる脱気工程と、
前記ゴムシートを硬化させる硬化工程と、
を含み、
前記脱気工程は、少なくとも前記被締結物から突出した前記ボルトの脚部先端と前記枠体とに密着するように前記ゴムシートを変形させることを特徴とするボルト・ナットの防食工法。 a step of arranging a frame made of a rubber-like elastic body capable of adhering closely to the object to be fastened so as to surround at least a fastening portion formed by a metal bolt and a metal nut used for fastening the object to be fastened;
a covering step of covering a portion of the bolt and the nut protruding from the object to be fastened with an uncured rubber sheet;
a degassing step of removing air between the rubber sheet and the object to be fastened, and deforming the rubber sheet so as to follow the curved surface of the portion protruding from the object to be fastened;
a curing step of curing the rubber sheet;
including;
A method for preventing corrosion of bolts and nuts, wherein the degassing step deforms the rubber sheet so that it comes into close contact with at least the end of the leg of the bolt protruding from the object to be fastened and the frame .
5. The method for preventing corrosion of bolts and nuts according to claim 4 , wherein the rubber sheet is a condensation reaction type silicone rubber sheet.
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