JP3052735B2

JP3052735B2 - ねじ部材の緩み止め用接着剤組成物

Info

Publication number: JP3052735B2
Application number: JP6151802A
Authority: JP
Inventors: 譲三瓶
Original assignee: Three Bond Co Ltd
Current assignee: Three Bond Co Ltd
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 2000-06-19
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JPH07331187A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ネジ、ボルト、ナッ
ト等のねじ部材の螺合面に塗布して緩み止めや密着性
（以下、緩み止めと総称する）の付与を図るためのセル
フロッキングねじ部材用接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ネジ、ボルト、ナット等の螺着部
材の螺合面（ネジ山）等に塗布する緩み止め用接着剤と
しては、溶媒として有機溶媒又は水を使用し、反応性接
着剤を内包したマイクロカプセルとバインダーとしての
樹脂からなる組成物が、特公昭45-11051号、特公昭52-4
6339号、特開平2-308876号、特開昭53-11883号等が知れ
れている。

【０００３】また、特開昭57-192476 号には同様な目的
の緩み止め用接着剤として重合性モノマー、重合開始剤
を内包したマイクロカプセル、重合促進剤及びエチレン
−マレイン酸無水物の水性バインダーからなる組成が開
示されている。

【０００４】更に、本出願人自らもこれらに類似する技
術としてエポキシ樹脂を内包したマイクロカプセルとエ
ポキシ樹脂のアミン系硬化剤、水溶性ポリアセタールか
らなる水性バインダーとからなる接着剤組成物を開示し
ている（特開平5-140514号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、これ
ら従来から知られているマイクロカプセル型接着剤の
内、反応性主剤と反応性開始剤（硬化剤）をそれぞれマ
イクロカプセル化したタイプは、接着剤としての保存安
定性に優れているもののマイクロカプセルを多量に使用
するため、コスト的に問題があり、また使用できる反応
性主剤の量が制限されるため、接着力そのものが不十分
であったりした。

【０００５】一方、水性バインダーが完全に水溶性であ
ると、ボルト等に塗布後の乾燥時間に時間がかかり、生
産性が極めて悪くなる等の欠点があるが、前記特開平5-
140514号に使用した水性バインダーは適度の水溶性であ
り、乾燥に時間がかかる等の問題点は解消される。

【０００６】しかし、前記特開平5-140514号ではこれら
水性バインダー中にエポキシ樹脂を内包したマイクロカ
プセルと硬化剤を溶解乃至分散させ、更にバインダー自
体を水中に一部溶解した懸濁状態でボルト等の螺合部に
塗布して乾燥させてプレコートボルトを製造するため、
乾燥後に形成される塗膜自体が硬く、比較的脆いため、
ボルトの締め込み時に塗膜が一部剥れ落ち、カスが発生
するという問題点があった。

【０００７】また、前記特開昭57-192476 号では水性バ
インダー中にマイクロカプセルを分散させた重合性モノ
マー、重合促進剤が懸濁状態で分散したエマルジョンの
状態にあり、更にバインダー自体を水中に一部溶解した
懸濁状態でボルト等の螺合部に塗布して乾燥させてプレ
コートボルトを製造するのであるが、これではボルト等
に塗布前の組成物のエマルジョンの状態の安定性乃至塗
布後の乾燥塗膜の安定性が何れも不十分であり、したが
って長期保存可能な緩み止めプレコートボルトを得るこ
とができなかった。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】この発明は、上記実情
に鑑み、ねじ部材の緩み止め用プレコート型接着剤組成
物において、ａ）分子の末端に重合性二重結合を有するモノマーｂ）重合開始剤を内包するマイクロカプセルｃ）重合促進剤ｄ）下記式に示す水性バインダー

【化１】（式中Ｒは炭素１〜４のアルキル基、ｌは１〜１５、ｍ
＋ｎ＝８５〜９９である）からなるねじ部材の緩み止め
用接着剤組成物を提案するものである。

【０００９】即ち、この発明ではボルト等に塗布前には
ｄ）の水性バインダー中に、ｂ）のマイクロカプセルを
分散させたａ）のモノマーとｃ）の重合促進剤を懸濁状
態で分散させ、更にｄ）の水性バインダー自体も水中に
一部溶解した懸濁状態にあり、ボルト等に塗布後はｄ）
の水性バインダー中に、ｂ）のマイクロカプセルを分散
させたａ）のモノマーとｃ）の重合促進剤を懸濁分散さ
せた状態でボルト等に見掛け固体状態で固定されるが、
この発明では水性バインダーとして前記構造式のものを
使用することにより、塗布前乃至塗布後の前記状態を長
期間に亙って安定に保つことができることを見出したも
のである。

【００１０】更に、この発明で使用する水性バインダー
は水中に一部溶解して懸濁状態になるため、乾燥が容易
になり、ボルト等に塗布した後の見掛け乾燥した塗膜が
早期に得られるようになる。

【００１１】この発明で使用するａ）の分子の末端に重
合性二重結合を有するモノマーとは、水に対し重量比で
１０％以下の溶解性を示すものが適当である。

【００１２】具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ
（メタ）アクリレート或は、グリシジル（メタ）アクリ
レートが好ましい。

【００１３】次に、ｂ）重合開始剤を内包するマイクロ
カプセルの内、重合開始剤としては、パーオキサイド、
ハイドロパーオキサイド、パーエステル及びパーアミド
類が使用でき、好ましくはパーオキサイド類更に好まし
くはジアシルパーオキサイドである。

【００１４】また、マイクロカプセルの壁膜を形成する
壁材は、アルデヒド樹脂又は尿素樹脂が用いられてお
り、アルデヒド樹脂としては尿素−ホルムアルデヒド樹
脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられ、尿
素樹脂としては、ポリウレア、ポリウレタン樹脂等が挙
げられるが、特に好ましいのはメラミン樹脂である。

【００１５】また、カプセルの粒径は、数μm 〜100 μ
m 程度まで使用できるが、好ましくは20乃至60μm であ
る。

【００１６】ｃ）重合促進剤としては、アミン類、スル
フィミド類等従来公知のものが使用できるがこれらに限
定されるものでない。

【００１７】具体的には、Ｎ，Ｎジメチルパラトルイジ
ンのような第３級アミン類や３−オキソ−２，３−ジヒ
ドロベンズイソチアゾール−１、１−ジオキサイドのよ
うなスルフィミド類が挙げられるが、特に好ましいのは
Ｎ，Ｎジメチルパラトルイジンである。

【００１８】ｄ）水性バインダーとしては、下記一般式
で示される。

【化１】（式中Ｒは炭素１〜４のアルキル基、ｌは1 〜
15、ｍ＋ｎ＝85〜99である）で、ポリビニルアルコール
にアルデヒドを反応させて作られ、好ましくは、上記式
中のｌが１〜５、ｍは10〜14、ｎは80〜87のものが適当
である。

【００１９】上記水性バインダーの具体例としては積水
化学社製ポリビニルアセタール樹脂のエスレックスＫＷ
シリーズが挙げられる。

【００２０】上記ａ）〜ｄ）の組成物は、水溶液として
ボルト、ネジ、ナット等の螺合部を有する部材に予め塗
布して使用される。

【００２１】この調整された懸濁液は、自動塗布機や刷
毛塗り等によりボルト等の螺合部に塗布された後、常温
又は加熱炉にて水溶液中の水分を蒸発、揮散させてボル
ト等の螺合面に固着させる。

【００２２】このようにボルト等に固着された上記ａ）
〜ｄ）の組成物は、前記ａ）、ｃ）はｄ）に溶解分散し
た状態で、またｂ）はａ）に分散した状態で存在し、見
掛け固体状態となってボルトに固定される。

【００２３】そして、使用の際には、ナット等と締め付
け合わせることによって、前記組成物中のｂ）の重合開
始剤を内包したマイクロカプセルが破壊され、内包物の
重合開始剤が流出し、また一方、この締め付けによって
ｄ）の水性バインダーからしみ出したａ）のモノマーと
重合し硬化して、ボルトとナットは固着されることとな
るが、この発明ではボルトに前記組成物がプレコートさ
れた状態では、前記ａ）〜ｄ）の組成物が極めて安定し
ているため、長期の保存が可能となる。

【００２４】前述の懸濁液の調整は、ボルト、ネジ、ナ
ット等の大きさや、塗布面の広さ等によって、また水溶
液を構成するａ）〜ｄ）各物質の種類や配合量によって
も適当に変化する。

【００２５】一般に水に対してｄ）の水性バインダーの
量が多過ぎると締め込み時（ボルト等の使用時）のカス
の発生が多くなり、また接着力が不足したりし、反対に
少な過ぎると良好な懸濁状態が崩れたり、ボルト等に塗
布後見掛けドライの状態にならなかったりする。

【００２６】また更に、ａ）のモノマーの量に対する
ｂ）の重合開始剤を内包するマイクロカプセルの量及び
ｃ）の重合促進剤の量は、ａ）のモノマーを重合硬化す
るのに十分な量であればよいが、ａ）のモノマーの安定
性を損なわない程度に、多少過剰に配合すると都が好ま
しい。

【００２７】この水溶液の好ましい一例として、水50重
量部に対してａ）のモノマー３０〜５０重量部、ｄ）の
水性バインダー１０〜３０重量部、ｂ）の重合開始剤を
内包するマイクロカプセル１〜５重量部、ｃ）の重合促
進剤を0.5〜５重量部を水に混合し懸濁液として調整さ
れたものを挙げることができる。

【００２８】この発明は、更にｅ）の充填剤を必要に応
じて添加することができが、これらｅ）の充填剤は、上
記ａ）〜ｄ）の組成物をボルト等に塗布して使用した際
に、ボルトの固着力を向上させる目的で、またｂ）の重
合開始剤が内包されたマイクロカプセルがボルトの締結
時に破壊され易いように適当に配合され、その配合量は
ａ）〜ｄ）の組成物100 重量部に対して1 〜10重量部添
加するのが好ましい。

【００２９】ｅ）の充填剤の種類等は、特に限定されな
いが、前記目的を達成させるためには、鱗片状、針状等
の形状のものが適当であり、またその粒径は前記組成物
をボルト等に塗布する際に不都合でない程度、例えば10
0 μ以下であればよい。

【００３０】また、この発明はａ）の重合性モノマーに
安定性を与えるために従来よく知られた重合禁止剤やキ
レート化剤を使用することができ、具体的には禁止剤と
してハイドロキノン、ベンゾキノン、ナフトキノン、ア
ントラキノン等で、キレート剤としてはβ−ジケトン、
エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸のナ
トリウム塩等がある。

【００３１】更に、この発明は他に、可塑剤、顔料、染
料、希釈剤及びこの技術分野において従来公知のもの
が、この発明の目的を阻害しない程度に任意に適当な手
段を用いて添加することができる。

【００３２】

【実施例】次に実施例を用いて詳述するが、この発明は
これらの何ら限定されるものではない。実施例１ａ）成分ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（ＢＰＥ−４新中村化学社製） 40重量部ｂ）成分ジアシルパーオキサイドを50% 内包して壁膜をメラミン−ホルムアルデヒド樹脂で構成したマイクロカプセル 3重量部ｃ）成分ジメチルパラトルイジン 2重量部ｄ）成分ポリビニルアセタール樹脂（エスレックＫＷ積水化学社製） 20重量部上記ａ）〜ｂ）を40重量部の水に混合撹拌して懸濁液を
製造する。次にこの組成物を亜鉛−クロメ−トメッキさ
れたボルト(M10 P1.5)のねじ部に塗布し、常温にて乾燥
させ、プレコートボルトを得た。

【００３３】実施例２ａ）成分グリシジルメタアクリレート（ブレンマーＧ日本油脂社製） 40重量部ｂ）成分ベンゾイルパーオキサイドを50% 内包して壁膜をメラミン−ホルムアルデヒド樹脂で構成したマイクロカプセル 3重量部ｃ）成分３−オキソ−２，３−ジヒドロベンズイソチアゾール− １，１−ジオキサイドジメチルパラトルイジン 2重量部ｄ）成分ポリビニルアセタール樹脂（エスレックＫＷ積水化学社製） 20重量部上記ａ）〜ｄ）を40重量部の水に混合撹拌して懸濁液を
製造した。次にこの組成物を亜鉛−クロメートメッキさ
れたボルト(M10 P1.5)のねじ部に塗布し、常温にて乾燥
させ、プレコートボルトを得た。

【００３４】実施例３ａ）成分ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（ＢＰＥ−４） 40重量部ｂ）成分ジアシルパーオキサイドを50% 内包して壁膜をメラミン−ホルムアルデヒド樹脂で構成したマイクロカプセル 3重量部ｃ）成分ジメチルパラトルイジル 2重量部ｄ）成分ポリビニルアセタール樹脂（エスレックＫＷ積水化学社製） 20重量部ｅ）成分鱗片状充填剤（ミストロベーパー日本ミストロン社製） 5重量部上記ａ）〜ｅ）を40重量部の水に混合撹拌して懸濁液を
製造した。次にこの組成物を亜鉛−クロメートメッキさ
れたボルト(M10 P1.5)のねじ部に塗布し、常温にて乾燥
させてプレコートボルトを得た。

【００３５】比較例１実施例１のｄ）成分であるポリビニルアセタール樹脂に
代えてエチレン−マレイン酸無水物線状コポリマー（モ
ンサント社製）を使用し、他の成分は実施例１と同様に
して懸濁液を製造した。次にこの組成物を亜鉛−クロメ
ートメッキされたボルト(M10 P1.5)のねじ部に塗布し、
常温にて乾燥させてプレコートボルトを得た。

【００３６】カスの確認：上述のトルク試験の際のプレ
コートボルトにナットを組み付ける際に、ボルトに塗布
された塗膜が削れ、カスが発生するか否を確認した。

【００３７】トルク試験：上述した方法により得られた
プレコートボルトにナットを組み付け、300Kgf・cm で締
め付けた後、６時間各放置し、緩め時のトルクを測定し
た。この結果を下記の表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１より明らかなように、この発明の実施
例１〜３では比較例１に比べて６時間経過後においても
バラツキのない安定した固着力を示し、また塗布後の乾
燥が速く、量産性に優れ、更に締め込み時のカスの発生
が少なく、また実施例３に見るように充填剤を添加する
ことにより、破壊トルクを向上させることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上要するに、この発明によれば水性バ
インダーとして前記構造式のポリビニルアセタール樹脂
を使用することにより、ａ）のモノマーとｃ）の重合促
進剤乃至ｂ）のマイクロカプセルを水性バインダー中に
長期間に亙って安定した懸濁状態で分散でき、したがっ
て長期保存可能な緩み止めプレコートされたねじ部材が
選られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ１６Ｂ 39/22 Ｆ１６Ｂ 39/22 Ｂ (56)参考文献特開平２−308876（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−1780（ＪＰ，Ａ) 特開平５−140514（ＪＰ，Ａ) 特開平２−63726（ＪＰ，Ａ) 特開平５−321920（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−63266（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−192476（ＪＰ，Ａ) 特開平５−17723（ＪＰ，Ａ) 特開平５−295339（ＪＰ，Ａ) 特公昭52−46339（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭54−1737（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09J 1/00 - 201/10 F16B 23/00 - 43/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ねじ部材の緩み止め用プレコート型接着
剤組成物において、ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート
及びグリシジル（メタ）アクリレートから選ばれる分子
の末端に重合性二重結合を有するモノマーｂ）パーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、パーエ
ステル、パーアミドから選ばれる重合開始剤を内包する
マイクロカプセルｃ）アミン類、スルフィミド類から選ばれる重合促進剤ｄ）下記式に示す水性バインダー【化１】（式中Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｌは１〜１５、
ｍ＋ｎ＝８５〜９９である）を含み、当該水性バインダー中に前記ｂ）のマイクロカプセルを
分散させたａ）のモノマーとｃ）の重合促進剤を懸濁状
態で分散させ、更にｄ）の水性バインダー自体も水中に
一部溶解した懸濁状態にあることを特徴とするねじ部材
の緩み止め用接着剤組成物。
【請求項２】前記ｂ）の重合開始剤を内包するマイク
ロカプセルの壁膜がメラミン樹脂である特許請求の範囲
第１項記載のねじ部材の緩み止め用接着剤組成物。
【請求項３】前記ｂ）のマイクロカプセルに内包され
る重合開始剤がジアシルパーオキサイドである特許請求
の範囲第１項記載のねじ部材の緩み止め用接着剤組成
物。
【請求項４】前記ｃ）の重合促進剤が３級アミンであ
る特許請求の範囲第１項記載のねじ部材の緩み止め用接
着剤組成物。
【請求項５】前記ｃ）の重合促進剤がジメチルパラト
ルイジンである特許請求の範囲第１項記載のねじ部材の
緩み止め用接着剤組成物。
【請求項６】ねじ部材の緩み止め用プレコート型接着
剤組成物において、ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート
及びグリシジル（メタ）アクリレートから選ばれる分子
の末端に重合性二重結合を有するモノマーｂ）パーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、パーエ
ステル、パーアミドから選ばれる重合開始剤を内包する
マイクロカプセルｃ）アミン類、スルフィミド類から選ばれる重合促進剤ｄ）下記式に示す水性バインダー【化１】（式中Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｌは１〜１５、
ｍ＋ｎ＝８５〜９９である）ｅ）充填剤を含み、前記水性バインダー中に前記ｂ）のマイクロカプセルを
分散させたａ）のモノマーとｃ）の重合促進剤を懸濁状
態で分散させ、更にｄ）の水性バインダー自体も水中に
一部溶解した懸濁状態にあることを特徴とするねじ部材
の緩み止め用接着剤組成物。
【請求項７】前記ｂ）の重合開始剤を内包するマイク
ロカプセルの壁膜がメラミン樹脂である特許請求の範囲
第６項記載のねじ部材の緩み止め用接着剤組成物。
【請求項８】前記ｂ）のマイクロカプセルに内包され
る重合開始剤がジアシルパーオキサイドである特許請求
の範囲第６項記載のねじ部材の緩み止め用接着剤組成
物。
【請求項９】前記ｃ）の重合促進剤が３級アミンであ
る特許請求の範囲第６項記載のねじ部材の緩み止め用接
着剤組成物。
【請求項１０】前記ｃ）の重合促進剤がジメチルパラ
トルイジンである特許請求の範囲第６項記載のねじ部材
の緩み止め用接着剤組成物。
【請求項１１】前記ｅ）の充填剤の形状が鱗片状であ
る特許請求の範囲第６項記載のねじ部材の緩み止め用接
着剤組成物。