JPS62280285A - 改良された樹脂含浸剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は空隙を有する金属材料、例えば鋳造品、焼結金
属、アルミニウム合金などの特性を改良するために、こ
れらの材料が有する空隙を充填、封孔するための改良さ
れた金属用樹脂含浸剤組成物に関する。

〔従来の技術〕

鋳造品、焼結金属、アルミニウム合金など空隙を有する
金属材料が、自動車用エンジン部品など気体又は液体を
収容する機械部品として用いられる場合に、必要となる
気密性を得るために種々の含浸剤が用いられている。

含浸剤のタイプとしては、従来から広く用いられてきた
無機系の水ガラスに対して最近封孔効果及び加工生産性
の点で樹脂含浸剤が注目され、アクリル系のものが主流
を占めている。

アクリル系樹脂含浸剤では重合性単量体を主成分として
、含浸加工時に種々の硬化剤を添加し、金属材料に含浸
、加熱硬化する加工工程が用いられる。

このような含浸加工工程におい℃、硬化剤を添加した樹
脂含浸剤は長期間安定な粘度を保持することが必要であ
り、ゲル化を起こすようなことがあると、これらの樹脂
含浸剤が殆んどの場合、三次元架橋型の熱硬化性硬化物
を与えるものであることから、樹脂含浸剤のみならず含
浸槽などの加工設備に対しても多大の損害をもたらすこ
とになる。

又、これらの樹脂含浸剤によって加工される金属材料の
中には、特定の硬化剤を添加した樹脂含浸剤の安定性（
ポットライフ）を大巾に損なうものがあり改良が必要と
されてきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ビニル系単量体の代表的なものであるアクリル系単量体
に対して、その保存安定性を確保するために、ハイドロ
キノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、２，４ジ
メチル−３−ｔａｒｔブチルフェノールなどの化合物が
重合禁止剤として添加されることはよく知られている。

そしてこれらアクリル系単量体を主成分とする樹脂含浸
剤では、硬化剤としてアゾ化合物又は過酸化物が用いら
れ、加工工程では、それらの硬化剤の分解温度に対応し
た温度による加熱硬化が行なわれるが、硬化の分解温度
が一般に５０〜１００℃程度であるため、夏期の加工工
程の温度管理の手落ちなどにより、或はたとえ温度管理
に手落ちが無くても、その硬化剤の分解温度よりはるか
に低い温度で樹脂含浸剤のゲル化が生ずる場合があり、
これは前記の如き重合禁止剤の添加及び温度管理に留意
するだけでは解決出来ない問題である。

この原因として考えられる１つの要因は、ある種の金属
イオンの触媒効果による硬化剤の低温分解である。

そこで、このような多（の要因に基づくゲル化又は粘度
上昇を防止するための安定性を樹脂含浸剤に与え、かつ
封孔効果における信頼性、加工生産性などの特徴を損な
うことな（樹脂含浸剤を改良することが必要である。

又、上記のような金属の触媒効果によって硬化が促進さ
れるような含浸剤においては、しばしば含浸加工される
金属の表面が変色するなどの付随する問題もみられ、金
属製機械部品の外観を損なうばかりでなく、塗装などの
加工性をも低下させる可能性があり解決することが必要
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、研究の結果、この目的のためには金属表
面に吸着し、イオン化を抑える腐食抑制剤を樹脂含浸剤
中に共存させることが最も有効な手段であることを見出
し、本発明を完成した。

本発明は、ビニル単量体特にアクリル系単量体を主成分
とする樹脂含浸剤組成物において、これに可溶な含窒素
腐食抑制剤を０．０１〜５重量％および重合禁止剤を含
有する金属用樹脂含浸剤組成物である。

具体的な腐食抑制剤としては、樹脂含浸剤に可溶なアミ
ン系化合物及び／又は窒素を含有する複素環化合物が有
効であり、樹脂含浸剤が対象とするアルミニウム、マグ
ネシウム、亜鉛などに対しては、ベンゾトリアゾール、
Ｎ　、Ｎ　、Ｎ’、Ｎ’テトラキス−（２−ヒドロキシ
プロピル）エチレンジアミンが顕著な効果を示す。

又、前記の重合禁止剤については、加熱硬化時間など含
浸加工条件を大巾に変化させない範囲で樹脂含浸剤に添
加し、アミン系腐食抑制剤と併用することがビニル系単
量体を主成分とする樹脂含浸剤の安定性を確保するため
の最も有効な手段となる。

これは腐食抑制剤による金属のイオン化抑制効果により
、硬化剤の金属による低温分解反応によって捕捉すると
いう複合効果によってビニル系単量体を主成分とする樹
脂含浸剤の粘度挙動の安定化が達成されることを裏付け
るものである。

更に、腐食抑制剤及び重合禁止剤をビニル系単量停を主
成分とする樹脂含浸剤の成分として用いる場合、樹脂含
浸剤の全体に対する組成比率を適切に選択することが必
要である。

先ず、腐食抑制剤は含浸される金属部品の表面に吸着し
イオン化を防止するものであること及び非重合性化合物
であるので硬化物中に過剰に含まれることが物性上好ま
しくないことから組成比率の範囲が決まり、実験によっ
て把握された腐食抑制剤の適切な含有率は０．０１〜５
．Ｏｉｔパーセントであった。

又、重合禁止剤については過剰に用いると樹脂含浸剤の
硬化挙動を遅れさせ、ないしは硬化不良を起こす可能性
があることから０．１〜１．０重量パーセントが適切な
組成比率の範囲である。

本発明において使用し得るビニル系単量体としては、メ
タクリル酸メチル、アクリル酸メチル、メタクリル酸２
−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル
酸２−ヒドロキシプロピル、ジメタクリル酸エチレング
リコール、ジメタクリル酸テトラエチレングリコール、
トリメタクリル酸トリメチロールプロパンなどのアクリ
レート又はメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼ
ンなどの芳香族ビニル化合物などが挙げられる。

又、ビニル系単量体を硬化させるための硬化剤（重合開
始剤）としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイ
ルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシビバレート、
ジシクロヘキシルパーオキシジカーボネート、ジイソプ
ロピルパーオキシジカーボネート、ビス−（４−ターシ
ャリ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネー
ト、０−メチルベンゾイルパーオキサイドなどの有機過
酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾ
ビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、ジメチル２，
２′−アゾビスイソブチレートなどのアゾ化合物が用い
られる。

〔作用コ ビニル系単量体を主成分とする樹脂含浸剤にこれに可溶
な含窒素腐食抑制剤及び重合禁止剤を添加することによ
り、含浸される金属表面からの金属イオンのイオン化を
腐食抑制剤が抑制することにより重合開始剤である硬化
剤の分解反応への金属イオンの触媒効果を抑え、更に重
合禁止剤が樹脂含浸剤の使用される温度に対応する硬化
剤の分解によるラジカルを捕捉するという二つの複合効
果が樹脂含浸剤の粘度を長期間安定化し、環境温度の上
昇に対してもゲル化を防止する。

〔実施例〕

次に実施例によって本発明の詳細な説明する。

実施例１ メタクリル酸ブチルを主成分とする次の組成比率を有す
る樹脂含浸剤を調整した（組成物Ｉとする）。

メタクリル酸ブチル　　　　　　　　４０　重量部メタ
クリル酸２−ヒドロキシエチル　４０１）ジメタクリル
酸エチレングリコール　２０〃アゾビスインブチロニト
リル　　　　　０．５〃組成物■の樹脂含浸剤にアルミ
ニウム片を浸漬し、３５℃におけるボ・ットライフを測
定した結果７日であったが、この含浸剤にベンゾ）　Ｉ
Ｊアゾール０．５重量部及びハイドロキノンモノメチル
エーテル０．５重量部を加えた含浸剤のポットライフは
４０日であった。しかし、ハイドロキノンモノメチルエ
ーテルのみ０．５重量部を加えたもののポットライフは
１５日であった。

但し、ポットライフは以下の方法により測定した。

１）外径８ｆｉ、長さ１８ｃｍの試験管に深さ１０のま
で含浸剤を入れ、更に長さ３Ｃ！ｎ、巾５趨の金属片を
浸漬し、上部をポリエチレンフィルムで覆う。

２）含浸剤を入れた試験管を３５±０．１°Ｃの精度を
もつ温度調節器を用いた恒温槽中に入れ２４時間ごとに
硬化の有無を判定する。５個のうち１個の試験管にゲル
化がみられる日数をポットライフとする。

実施例２ 以下の組成（組成物■とする）をもつ樹脂含浸剤を調整
した。

メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル　　８０重量部ジ
メタクリル酸ネオペンチルグリコール　２０　　〃過酸
化ベンゾイル　　　　　　　　　　　　０，５　　。

組成物■の樹脂含浸剤に亜鉛片を浸漬し、３５℃におけ
るポットライフを測定した結果２日であったが、この含
浸剤にＮ、Ｎ、Ｎ′、Ｎ′テトラキス−（２−ヒドロキ
シプロピル）エチレンジアミン１重量部及びハイドロキ
ノン０．５重量部を加えた含浸剤のポットライフは１５
日であった。しかし、ハイドロキノンのみ０．５重量部
を加えた含浸剤のポットライフは３日であった。

又、腐食抑制剤を加えない含浸剤に浸漬した亜鉛片の表
面は黒く変色したが、腐食抑制剤を加えた含浸剤に浸漬
した亜鉛片には変色はみられなかった。

実施例３ 組成物Ｉにベンゾトリアゾール０．００５重量部及びハ
イドロキノンモノメチルエーテル０．５重量部を加えた
含浸剤にアルミニウム片を浸漬し、３５℃におけるポッ
トライフを測定した結果１６日でありベンゾトリアゾー
ルの効果はみとめられなかった。しかし、ベンゾ）　Ｉ
Ｊアゾールの添加量を０．０２重量部としたもののポッ
トライフは２０日であり効果がみとめられた。

実施例４ 組成物ｌにベンゾ）　ＩＪアゾールを３．４．５゜６重
量部加え、更にそれぞれにハイドロキノン七ツメチルエ
ーテル０６５重ｉ部及びアルミニウム片を加えたものの
ポットライフは以下のようになった。

このようにベンゾトリアゾールの添加量を増加させても
ポットライフは大きく変化せず、又ベンゾトリアゾール
を６重量部加えたものについては９０℃、１５分間の加
熱により硬化させたが硬化不良がみもれた。しかし、ベ
ンゾ）　ＩＪアゾールの添加量が５３ｆＵ量部以下のも
のについては硬化不良はみもれなかった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビニル系単量体を主成分とする樹脂含浸剤組成物
   において、これに可溶な含窒素腐食抑制剤を０．０１〜
   ５重量％および重合禁止剤を含有することを特徴とする
   改良された金属用樹脂含浸剤組成物。
2. （２）ビニル単量体が１種以上の（メタ）アクリル酸エ
   ステルであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の組成物。
3. （３）腐蝕抑制剤がアミン系化合物及び／又は窒素を含
   む複素環化合物であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の組成物。
4. （４）腐食抑制剤がベンゾトリアゾール又はＮ，Ｎ，Ｎ
   ′，Ｎ′テトラキス−（２−ヒドロキシプロピル）エチ
   レンジアミンであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の組成物。