JP2012224861A - 分離可能なさや/ボルトおよび/またはねじ接続のための抗焼つき性を有するコーティング組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
a)(i)エチレン性不飽和基を有するモノマー、(ii)化学的に硬化もしくは架橋し得るポリマーまたはコポリマー、(iii)物理的に硬化するポリマー、または(iv)無機バインダー物質の少なくとも一つを含んでいるバインダー成分;
b)上昇温度においてガスを放出するマイクロカプセル化された特定の物質;そして
c)グラファイト、金属硫化物、ポリオレフィンまたはフッ素化ポリオレフィンから選ばれた減摩添加剤を含んでいるさや/ボルトまたはねじ接続のための抗焼つき性を有するコーティング組成物。
【選択図】なし
Description
───十分な凝集強度を有する積極的なそして摩擦接続、および/または
───界面において接続結合力によって一体の接続が形成する時に、負の施工変動を生ずる。
a)取付けおよび硬化の間、および/または
b)長時間のエージングの機能的ストレス、および化学薬品、水および/または温度へ曝露の結果として、ゆるめおよび締め付けの間焼付きが発生または促進される程度までそれらが変質するからである。
a)少なくとも1種の化学的に反応する、および/または不活性な(物理的に硬化する)バインダー、
b)少なくとも1種の上げた温度においてガスを放出する物質、
c)少なくとも1種の減摩添加剤、
d)もし望むならば、さらに慣用の添加剤、
を含んでいる、分離し得るさや/ボルトおよび/またはねじ止め部品カップルを充満し、シールし、および/または係止するためのコーティング組成物を提供する。
バインダーa)は、化学的に反応するモノマーもしくはポリマー、および/または物理的に硬化するポリマーである。化学的に反応するバインダーは、冷時、熱時および/または放射線により、例えば重付加、付加重合、および/または重縮合によって硬化もしくは架橋可能である。ポリマーもしくはコポリマーが含まれている場合、それらは約300から約25,000の範囲の比較的低い分子量を一般に有する。反応性バインダーは特に、例えば(メタ)アクリル酸エステル、アリルエステル、不飽和ポリエステルのようなエチレン性不飽和基を含む化合物、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート、ポリウレタン、ポリサルファイド、シリコーン等である。反応性バインダーでは、それぞれの使用条件において再活性化され、そして硬化もしくは架橋する一液、二液および多液性成分システムを処方することができる。嫌気性条件下で硬化するバインダーが好ましく、その例はエチレン性不飽和基を含むモノマーもしくはポリマー、エポキシ樹脂、イソシアネート基を含むポリウレタンなどである。このグループの特別の位置は反応性メルト組成物によって占められる。何故ならば、それらは大気中の湿気によって物理的および化学的に硬化するからである。それらは好ましくは無溶剤型に加工される。これを基にして、少なくとも1つの反応成分がマイクロカプセル化形にあり、そして適用条件下のみにおいてマイクロカプセルが破壊され、そして硬化反応が開始される反応性“1Kシステム”(一液性システム)を処方することも可能である。このマイクロカプセル化システムは、本発明のコーティング組成物でのねじの前処理のために有利に適している。
成分b)によって、ポリマー組成物中に焼つきもしくは固着の危険なくねじ止め部品カップルのゆるめおよび/または締めつけを許容する発泡構造もしくは多孔質構造をつくることが可能になる。
(1)アゾジカルボキサマイド、アゾビスイソブチロニトリルまたは1,1−アゾビスホルムアミドのようなアゾ化合物。アゾジカルボキサマイドの分解温度(205〜215℃)は、いわゆるキッカーによって155℃へ低下させることができる。使用し得るキッカーは、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、Ba−ZnおよびK−Zn系のような金属化合物、または例えば酸、塩基もしくは尿素のような有機化合物である。
(2)4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホヒドラジド)、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホヒドラジド、ジフェニレンオキサイド−4,4’−ジスルホヒドラジド、トリヒドラジノトリアジンまたはP−トルエンスルホニルセミカルバジドのようなヒドラジン誘導体。
(3)N,N’−ジニトロソジメチルテレフタルアミドのようなニトロソ化合物。
(4)5−フェニルテトラゾールのようなテトラゾール。
(5)マロン酸、α−ケトカルボン酸、β−ケトカルボン酸、α,α,α−トリハロカルボン酸、グリセライドカルボン酸、β,γ−不飽和カルボン酸、β−ヒドロキシカルボン酸、β−ラクトン、または無水イサト酸のような無水カルボン酸のような、カルボン酸およびカルボン酸誘導体。
(6)ペルオキシカルボン酸のような有機ペルオキソ化合物。例えばペルオキシ酢酸またはペルオキシ安息香酸、およびそれらのアルカリ金属およびアンモニウム塩。ペルオキソ化合物は好ましくはマイクロカプセル化した形で採用される。
(7)無機炭酸塩および炭酸水素塩、特に炭酸ナトリウム、炭酸カルシウムのようなアルカリ金属およびアルカリ土類金属炭酸塩、および炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カルシウムのような炭酸水素アルカリ金属または炭酸水素アルカリ土類金属塩、および炭酸アンモニウムおよび炭酸水素アンモニウム。無機炭酸塩および炭酸水素塩を使用する時は、前述した有機化合物の場合よりもガス放出のために高い温度を要する。これらの温度は一般に>400℃,好ましくは>500℃,特に>600℃である。
(8)アルカリ金属ペルオキソカーボネートおよびアルカリ金属ペルオキソサルフェートのような無機ペルオキソ酸およびそれらの塩。
(9)グリセロール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ペンタエリスリトールおよびエチレンジアミンのナイトレート、ニトロセルロース、トリニトロトルエン、ピクリン酸、テトリル、ヘキソゲン、オクトゲン、ニトログアニジン、過塩素酸アンモニウム、およびメラミンナイトレートのような爆発性物質。特に好ましくは、爆発性物質はマイクロカプセル化された形にある。特に好ましい爆発性物質は、ヘキソゲン(ヘキサヒドロ−1,2,3−トリニトロ−1,3,5−トリアジン)、ピクリン酸(2,4,6−トリニトロフェノール)、およびテトリル(N−メチル−N,2,4,6−テトラニトロアニリン)である。使用することができる他の爆発性物質は、Ulmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry,Vo1.A10,p.143 ff.,1987に記載されている。
(10)一般にマイクロスフェアの形で存在する加熱時膨張する物質。その例は商標名Expance1マイクロスフェアのもとに得ることができる市販製品である。これらのマイクロスフェアはポリ塩化ビニリデンシエル系で、そしてコア内にアクリルニトリル、(メタ)アクリレートモノマーと、そして膨張剤としてイソブタンを含んでいる。これら物質の膨張は特に加熱のレベルによって決定される。膨張物質は単独で成分b)として、または他の成分b)への添加物として使用することができる。好ましくは成分b)は、上で(1),(2),(5),(6),(7)および(9)に述べた化合物である。
減摩添加剤は、分離後部品およびバインダー粒子の界面におけるすべりを改善するように役立つ。減摩添加剤は一般に固体粒子の形にある。成分b)の粒子が減摩添加剤でコーティングされていてもよい。好ましい減摩添加剤は、ポリエチレンおよびポリプロピレンのようなポリオレフィン;ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素化ポリオレフィン;グラファイト;および二硫化モリブデンのような金属硫化物である。
成分a)〜c)に加え、本発明のコーティング組成物はさらに、成分d)として慣用の添加剤を含むことができる。その例は、グリコール、エステル、炭化水素のような溶剤、湿潤剤、界面活性剤、レベリング剤、フィラー(BaSO4 、CaSO4 、カオリン、シリケート、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム)、チキソトロピー剤、レオロジー修飾剤等である。
a)水性分散液および/または水ガラス系の物理的硬化組成物
ポリマー分散液および水ガラスは異なる固形分含量(20〜70重量%)で存在する。各場合に必要な量をディスパーザーつきプラネタリミキサーの混合室へ仕込み、もし適切てあれば必要なpHか確立される。フィラーおよびレオロジー剤を水中にスラリー化し、そして分散液および水ガラスへ少しづつ加える前にペースト化され、そして完全にペースト化される。保存剤および他の添加剤は好ましくはいわゆるマスターバッチとして添加される。ガス放出物質および減摩添加剤の添加は、好ましくは終りに行われる。これらの物質が完全に混合されるや否や、組成物はディスパーザーを用いて均質に分散され、その後結果、pHのような最終性質が必要により調節される。
溶融組成物に対しては、原料物質は加熱し得る溶融コンパウンダー(Zアームニーダー)中でバッチ式に、または1軸もしくは2軸押出機中で連続的に調製することができる。バインダーはガス放出物質の分解温度に従って選択される。バインダーの融点もしくは軟化範囲は、各場合、ガス放出物質の活性を保つため該物質の分解点より約20ないし25℃低い。
───冷却浴中で冷却によりストランドを製造し、その後スティックに切断するか、またはチョッピング装置によって顆粒化する。
───冷却したベルト上へ落下させる慣用の装置によってチップ、ドロップ、パール等の製造。
───冷却した型へ注入(口紅の製造に類似)することによるスティックの製造。
ねじ部品カップルが実施例1ないし13の組成物で処理された。
テスト要素の選定:
───ステンレス鋼ボルト、M10×35,A2−70,DIN933
───ステンレス鋼ナット、M10×35,A2−70,DIN934
───鋼ボルト、M10×35、8.8(焼入れし、鍛造した黒鋼)DIN933
───鋼ナット、M10(焼入れし、鍛造した黒鋼)DIN934
破壊分離トルク(LMb): 5rpm
回転続行トルク(LMf): 20rpm
ねじ取外し: 50rpm
物理的硬化バインダー:
PVC(ポリ塩化ビニル):Wacker−ChemieからのVinnol −Dispersion 50
アクリレートCP:BASF AGからのAcronal 85D
ポリウレタン:Bayer AGからのDispercoll U54
エチレン酢酸ビニル CP:Wacker−ChemieからのVinnap as−Dispersion EP1
水ガラス:Henkel KgaAからのナトリウム水ガラス 37/40ボーメ
溶融組成物:
ポリアミド CP:Elf−AtochemからのPEBAX
エチレン酢酸ビニル CP:DuPont,Wilmington,Del.
からのELVAX
化学反応性バインダー:
エポキシド:Shell ChemicalからのEpikote/Epic ure システム
ポリウレタン:Bayer AGからのDesmodur/Desmophe m
シリコーン:GE/Bayer GmbHからのSilopren
アクリレート CP:Omnitechnik Microverkapselungs GmbHからのPRECOTEフィラー/レオロジー剤:酸化アルミニウム
ガス放出添加剤(G1〜G13):
G1=アゾジカルボキサマイド
G2=アゾジカルボキサマイド、Bayer AGからの修飾したPOROF OR
G3=4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホヒドラジド)、生産者Unir oyal Chemical,USA
G4=ジフェニレンオキサイド−4,4’−ジスルホヒドラジド,生産者Ba yer AG
G5=フェニルテトラゾール,生産者Stepan Chemical Co .,USA
G6=無水イサト酸、生産者Bayer AG
G7=マロン酸、生産者Feinchemi Kalien
G8=オキザル酢酸、生産者Feinchemi Kalien
G9=テトリル
G10=ヘキソゲン
G11=オクトゲン
G12=Expancel、生産者Akzo Nobel
G13=炭酸カルシウム、生産者Omya GmbH
減摩添加剤(潤滑剤):
R1=ポリエチレン粉末(PEワックス)、ClariantからのCeri dust
R2=ポリテトラフルオロエチレン粉末(PTFE)、DuPontからのテフロン(登録商標)粉末
R3=グラファイト、Kropfmuhle AGからの粉末グラファイト
R4=二硫化モリブデン、生産者Dow Cornig CP=コポリマー
熱ストレス後の破壊分離および回転続行トルク(DIN 267,パート27)
ねじ係合部品カップル:
1)ステンレス鋼/ステンレス鋼
テストボルト:M10×35,A2−70,DIN933
テストナット:M10,A2−70,DIN934
2)鋼/鋼
テストボルト:M10×35、8.8(焼入れ黒鋼)DIN933
テストナット:M10,10(焼入れ黒鋼)DIN934
Claims (4)
- a)(i)エチレン性不飽和基を有する硬化もしくは架橋し得るモノマー、
(ii)(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ポリサルファイド、またはシリコーンから選ばれた化学的に硬化もしくは架橋し得るポリマーまたはコポリマー、
(iii)ポリ(メタ)アクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリハロゲン化ビニル、またはそれらのコポリマーから選ばれた物理的に硬化するポリマー、または
(iv)水ガラス、セメント、石灰または石膏から選ばれた無機バインダー物質、
の少なくとも一つを含んでいるバインダー成分;
b)(i)アゾ化合物、(ii)4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホヒドラジド)、ジフェニレンオキサイド−4,4’−ジスルホヒドラジド、トリヒドラジノトリアジン、またはp−トルエンスルホニルセミカルバジドから選ばれたヒドラジン化合物、(iii)テトラゾール、(iv)ベンズオキサジン、(v)マロン酸、α−ケトカルボン酸、β−ケトカルボン酸、α,α,α−トリハロカルボン酸、グリセライドカルボン酸、β−ヒドロキシカルボン酸、β−ラクトンまたは無水カルボン酸よりなる群から選ばれた上昇温度においてガスを放出し且つマイクロカプセル化された物質;そして
c)グラファイト、金属硫化物、ポリオレフィン、およびフッ素化ポリオレフィンよりなる群から選ばれた少なくとも1種の減摩添加剤;
を含んでいるさや/ボルトまたはねじ接続のための抗焼つき性を有するコーティング組成物。 - 減摩添加剤は、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、グラファイトまたは二硫化モリブデンから選ばれる請求項1に記載のコーティング組成物。
- バインダー成分a)は、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、またはイソシアネート基を含有するポリウレタンから選ばれた化学的に硬化もしくは架橋し得るポリマーまたはコポリマーである請求項1のコーティング組成物。
- バインダー成分a)は、ポリオレフィン、ポリアミド、飽和ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、またはそれらのコポリマーから選ばれた物理的に硬化するポリマーである請求項1のコーティング組成物。
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