WO2005054393A1 - マイクロカプセル型接着剤組成物 - Google Patents

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WO2005054393A1
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Yasuo Maeda
Hidenori Kanazawa
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Three Bond Co., Ltd.
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    • C09J161/24Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with urea or thiourea

Definitions

  • the present invention can provide a locking effect and an adhesive property by applying in advance to a joint surface of a threaded portion such as a screw, a bolt, a nut or the like (hereinafter referred to as a locking).
  • the present invention relates to a mold adhesive composition.
  • Patent Document 1 1 7 various types of loose-locking adhesives which are applied in advance to the screwing surfaces (threads) of screwing members such as screws, bolts and nuts and used are known (Patent Document 1 1 7).
  • Representative examples of these loose-locking adhesives include microcapsules containing one component of a two-part curable epoxy resin (epoxy resin or epoxy resin curing agent such as amine) and the other component.
  • a liquid microcapsule-type adhesive in which a binder component is dissolved or dispersed in a solvent such as an organic solvent or water.
  • these liquid adhesives are applied to a screwing surface (thread) of a screwing member and then dried and solidified to form an apparent solid film, thereby forming a screwing member with an adhesive layer.
  • stability during storage and ease of handling and great convenience are obtained.
  • the adhesive layer is formed with an adhesive using polyacetal resin as the binder resin
  • the above-mentioned problems can be solved, but the tightening resistance tends to increase due to deterioration over time. In some cases, problems such as difficulty in assembling screws may occur.
  • polybutyl alcohol or polyacetal resin was used as the binder resin. In this case, since these binder resins have low gas permeability, only the surface is dried to form a thin film and the solvent remains inside during the drying process after applying the adhesive to the screwed part. If the coating film becomes uneven and the appearance is impaired and easily formed, there is a problem.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 45-11051
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 52-46399
  • Patent Document 3 JP-A-2-308876
  • Patent Document 4 JP-A-53-11883
  • Patent Document 5 JP-A-7-331187
  • Patent Document 6 JP-A-10-130587
  • Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-194032
  • the present invention solves the above-mentioned problems, has excellent storage stability as an adhesive composition, and does not drip when coating and applying at the time of screwing, and does not cause unevenness of the coating when dried.
  • the purpose is to provide the composition.
  • the present invention provides a microcapsule-type, water-based, non-locking adhesive in which a dried coating film after application processing is in close contact with a metal surface and encapsulates an epoxy resin which hardly increases the tightening torque due to a change over time. It is intended to provide an agent composition.
  • the present invention provides a screw-on member having a pre-coated adhesive layer for preventing loosening formed of the adhesive composition, and a method for producing the same.
  • the present inventors can solve the above-mentioned problems by combining a predetermined microcapsule, a binder resin emulsion having a pH of 6 to 13, an amine-based curing agent, and a neutralized hydrolyzate. And ⁇ ⁇ I got the knowledge.
  • the present invention provides a microcapsule (A) containing an epoxy resin as a core material and an aldehyde resin or a urea resin as a wall material; an emulsion containing a binder resin having an emulsifying ability and having a pH of 6-13.
  • a microcapsule-type adhesive composition comprising a hydrolyzed neutralized product (D) of a crosslinked product of an alkylgen ether and a copolymer of maleic anhydride and alkylgen.
  • the present invention provides a pre-coated adhesive layer for preventing loosening, wherein the pre-coated adhesive layer is formed by applying the microcapsule-type adhesive composition on the surface of a screw-on member and drying it.
  • the present invention provides a method for manufacturing a screwed member having the same.
  • the present invention provides a microcapsule type adhesive composition having a precoat adhesive layer for preventing loosening, which has a precoat adhesive layer formed by applying the microcapsule type adhesive composition to the surface of a screw member and drying. Provide a member.
  • the microcapsule-type adhesive of the present invention has excellent storage stability with little deterioration such as swelling of the capsule in the state of the liquid composition before application and curing of the adhesive component of the composition itself. .
  • the use of emulsion having a pH of 6 to 13 as a binder provided excellent effects such as stability during coating and prevention of corrosion of adherends.
  • the epoxy resin constituting the core material of the microcapsule (A) in the present invention a water-insoluble or hardly soluble epoxy resin having an epoxy group in a molecule is used. This non-water solubility or poor solubility can be confirmed, for example, by adding the epoxy resin to water and stirring the mixture to make it cloudy.
  • Specific examples of such an epoxy resin include a bisphenol A-type epoxy resin obtained by reacting bisphenol A with epichlorohydrin, a reaction between bisphenol F and epichlorohydrin. Bisphenol F-type epoxy resin obtained by the reaction, and phenol novolak resin obtained by reacting novolak resin with epichlorohydrin.
  • the wall material of the microcapsule (A) in the present invention includes melamine resin, urea resin, polyurethane resin, polyurethane resin, polyamide resin, epoxy resin, gelatin and the like.
  • the microcapsules (A) are prepared by an interfacial polymerization method, an in-situ method, a spray drying method, It can be prepared using a known technique such as a solution method.
  • a method for producing the microcapsule of the present invention a special in-situ method is preferable in order to obtain the strength and denseness of the capsule wall film.
  • the production method of the in-situ method is to disperse an epoxy resin in water, adjust the particle size, and then add urea and the like, formalin or a prepolymer which can become a wall film to the aqueous dispersion, and adjust the pH. Is made acidic, and then heated and stirred to cause a polymerization reaction to form a capsule wall film.
  • the binder resin used for the emulsion (B) in the present invention is not particularly limited as long as it is a binder that forms a film after drying and fixes the microcapsules (A) to the screwed portions.
  • Specific examples of the binder resin include acrylic resin, urethane resin, butadiene resin, and vinyl acetate resin having good adhesion to metal.
  • the emulsion containing the acrylic resin is obtained by dispersing an acrylic polymer obtained by emulsion polymerization in water.
  • an electrolyte substance is added to an aqueous medium to control the particle size.
  • the acrylate monomer used in the emulsion polymerization is easily copolymerized with a wide range of monomers, and is composed of a single polymer of acrylate, acrylate and methacrylate, butyl acetate, styrene, acrylonitrile, Copolymerizes with acrylic acid to produce a stable emulsion.
  • the emulsion containing the vinyl acetate resin is produced by emulsion polymerization in which a vinyl acetate monomer is continuously added while heating and stirring an emulsifier or a protective colloid, a polymerization initiator, and a neutralizer aqueous solution.
  • the vinyl acetate monomer can be homopolymerized or copolymerized with many monomers, and can be copolymerized with an acrylate, a maleate, a fumarate, a fatty acid butyl ester, ethylene, or the like.
  • urethane resin emulsion There are various production methods for the urethane resin emulsion.
  • a polymer component is reacted with an isocyanate to prepare a polymerized polyurethane resin having a hydroxyl group at the terminal, and then diluted with a solvent such as toluene, and then the emulsifier is dissolved in water. It is manufactured by emulsifying a liquid by dropping and stirring.
  • a prepolymer having a terminal isocyanate group obtained by reacting an excess equivalent of isocyanate with a polyol component is treated with a blocking agent such as a ketoxime or a phenol to remove the terminal isocyanate group.
  • emulsifier it blocks and emulsifies it by dripping and stirring an aqueous emulsifier solution, and manufactures.
  • an emulsifier is used, a prepolymer having a terminal isocyanate group is mechanically emulsified in water, and a chain extender is used to react at a particle interface to produce a polymer.
  • a polar group is introduced into a polymer to make the polymer self-emulsifying and manufactured without using an emulsifier.
  • the pH of the emulsion (B) prepared using the binder resin is preferably 6-13.
  • the noinder resin acts on the amine of the amine-based curing agent (C) to change the emulsified and dispersed state, resulting in a remarkable increase in viscosity, making it impossible to apply a coating to the threaded portion. May be undesirable.
  • the pH exceeds 13 it is not preferable because there is a concern that the metal parts may be corroded.
  • the curing agent used in the present invention can be used without any particular limitation as long as the epoxy resin is rapidly cured at room temperature during curing and the curing agent does not volatilize in a coated state. it can.
  • a nonvolatile, water-soluble or water-dispersible amine curing agent (C) is preferred.
  • the amide-based curing agent (C) include reaction with imidazole, 1,3-bis-4-piperidylpropane, 1,6-hexanediamine, methylenedianiline, substituted alkylenediamine, and alkylenediamine.
  • Non-volatile amines such as liquid polyamide of dimerized unsaturated fatty acid (Ver samidl25), non-volatile solid amine salt obtained by reacting volatile liquid amine with acid, amine added compound, and water-soluble or water-dispersible Polyamide resin and the like.
  • the hydrolysis neutralization product of the alkyl butyl ether and maleic anhydride copolymer used in the present invention or the hydrolysis neutralization of the alkyl gen crosslinked product of the alkyl butyl ether and maleic anhydride copolymer.
  • the substance (D) is added for the purpose of preventing dripping when applying the present adhesive to the threaded portion.
  • the alkyl group of the alkylbutyl ether may be either straight-chain or branched, and preferably has 118 carbon atoms.
  • Examples of the hydrolyzed neutralized product include a copolymer of methyl vinyl ether and maleic anhydride.
  • the combined hydrolyzate is neutralized with an inorganic base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, or an organic base such as aqueous ammonia or triethanolamine, or decadiene as a copolymer of methyl vinyl ether and maleic anhydride.
  • an inorganic base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide
  • an organic base such as aqueous ammonia or triethanolamine, or decadiene as a copolymer of methyl vinyl ether and maleic anhydride.
  • additives can be added to the microcapsule-type adhesive of the present invention as needed.
  • the additives include fillers such as silica, alumina, talc, calcium carbonate, mica and kaolin, organic and inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide and phthalocyanine compounds, dyes, plasticizers and surfactants. And defoamers.
  • an alkylgen crosslinked product of a copolymer of alkylbutyl ether and maleic anhydride is dissolved in ion-exchanged water heated to 80 ° C, cooled, and neutralized with triethanolamine.
  • a silica powder as a filler and a titanium oxide as a pigment are added and stirred.
  • an emulsifying agent having a pH of 6-13, such as an amine conjugate, an acrylic type, and a pigment as a curing agent, and a pigment are added and stirring is continued.
  • the epoxy resin microcapsules are added, and the mixture is stirred until the capsules become uniform so as not to be broken, whereby the adhesive composition of the present invention can be produced.
  • the method for producing the composition can be changed as necessary according to the type and amount of the additive component corresponding to the specific use, or the properties such as the viscosity of the product.
  • the mixing ratio of the microcapsules is 10 to 60 parts, preferably 30 to 50 parts, the emulsion is 1 to 40 parts, preferably 5 to 20 parts by weight, and the amine-based hardener is in a weight ratio. 1 to 50 parts, preferably 15 to 35 parts, of the dandruff and 0.1 to 10 parts, preferably 5 to 10 parts of the hydrolyzed neutralized product.
  • the amount of water added to the adhesive composition is preferably 5 to 100 parts, particularly preferably 60 to 80 parts.
  • Epoxy resin (Epicoat 828; manufactured by Japan Epoxy Resin) lOOOOg was dispersed in 1500 g of water. After adjusting the pH of the suspension to 3 with hydrochloric acid, 200 g of melamine-fat prepolymer was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. After cooling, the solution was neutralized with sodium hydroxide, dehydrated with a centrifugal dehydrator, and dried to obtain microcapsules having an average particle size of 50 m and an epoxy resin content of 80%.
  • the adhesive composition was obtained by the same procedure as in Example 2.
  • An adhesive composition was obtained by the same procedure as in Example 2 except that the addition of a hydrolyzed neutralized product of an alkylgen crosslinked product of a copolymer of methyl vinyl ether and maleic anhydride was omitted. .
  • the adhesive composition was adjusted by the same procedure as in Example 2 except that a water-soluble polyacetal resin (trade name: SLEK KW-10; manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was used instead of the butadiene-based emulsion having a pH of 7.5. I got something.
  • a water-soluble polyacetal resin trade name: SLEK KW-10; manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.
  • the adhesive composition was adjusted in the same manner as in Example 2 except that polybutanol (Gothenol GH-20; manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry) was used in place of the butadiene emulsion having a pH of 7.5. Obtained.
  • polybutanol Gothenol GH-20; manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry
  • An adhesive composition was obtained by the same procedure as in Example 2 except that a fume chamber silica (Aerosil # 200; manufactured by Nippon Aerosil) was used instead of the butadiene-based emulsion having a pH of 7.5. .
  • a fume chamber silica (Aerosil # 200; manufactured by Nippon Aerosil) was used instead of the butadiene-based emulsion having a pH of 7.5. .
  • each of the adhesive compositions was allowed to stand at 25 ° C. for 30 days.
  • the adhesive was applied and dried as described above to produce a bolt precoated with the adhesive, and the tightening torque and the breaking torque were measured (tested after storing as an adhesive composition).
  • the breaking torque and the tightening resistance when the precoated bolt was accelerated for storage at 40 ° C for 30 days were measured (tested after storing as a precoated bolt). The results are shown in Table 1.
  • Acrylic emulsion ⁇ 4.0---5---Water-soluble polyacetal----5
  • Examples 2 and 3 show high breaking torque immediately after production, after storage as an adhesive composition, and after storage as pre-coated bolts, Further, it shows stable breaking torque and tightening resistance. Therefore, it is clear that the microcapsule-type adhesive composition of the present invention is superior in stability as an adhesive composition and stability of tightening resistance as compared with the adhesive composition of the comparative example. Industrial applicability
  • the microcapsule adhesive composition of the present invention can be applied to a member having a threaded portion such as a bolt, a screw, or a nut to form a pre-coated adhesive layer for preventing loosening.
  • the microcapsule-type adhesive composition of the present invention can be used as long as it can be pressurized to such a degree that the microcapsules can be broken between the adherends, and there are no limitations on its use. Therefore, by pressing the adhesive composition of the present invention to such an extent that the microcapsules can be broken, the planar members can be bonded to each other.

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Description

明 細 書
マイクロカプセル型接着剤組成物
技術分野
[0001] 本発明は、ねじ、ボルト、ナット等の螺着部の接合面に予め塗布することにより、ゆ るみ止め効果や密着性を付与することができる(以下ゆるみ止めと称する)マイクロ力 プセル型接着剤組成物に関するものである。
背景技術
[0002] ねじ、ボルト、ナット等の螺着部材の螺合面(ねじ山)に予め塗布して使用するゆる み止め用接着剤は、従来力 様々なタイプが知られている (特許文献 1一 7)。これら のゆるみ止め用接着剤の代表例として、 2液硬化性エポキシ榭脂の一方の成分 (ェ ポキシ榭脂主剤又はァミンなどのエポキシ榭脂硬化剤)を内包したマイクロカプセル と、もう一方の成分及びバインダー成分とを、有機溶剤、又は水等の溶媒に溶解もし くは分散させた液状マイクロカプセル型接着剤が知られて ヽる。これらの液状接着剤 は、一般に螺着部材の螺合面(ねじ山)に塗布した後、乾燥固化させて見かけ固体 の被膜を形成させ、接着剤層付きの螺着部材の形態とすることで、保管時の安定性 や取扱 ヽ容易性と!ヽつた利便性が得られる。
[0003] し力しながら、これら従来のマイクロカプセル型接着剤は、螺着部材の螺合面(ねじ 山)への付着力が不十分であったり、螺合面に塗布された接着剤が経時的劣化にし て締め込みトルクが上昇する等の低保存性に起因する問題を生じ、さらに有機溶剤 を使用する接着剤では環境汚染を招くおそれがある等の欠点を有して 、た。例えば 、バインダー樹脂としてポリビュルアルコールを使用した接着剤で螺着部材に接着剤 層を形成すると、水分等で膨潤するためその性能低下を防ぐことができな 、と 、う欠 点かあった。
[0004] その他にも、バインダー榭脂としてポリアセタール榭脂を用いた接着剤で接着剤層 を形成すると上記のような問題点は解決されるが、経時的劣化により締め付け抵抗が 上昇する傾向があり、ねじの組み付けが困難になる等の問題が発生する場合がある 。さらに、バインダー榭脂としてポリビュルアルコールやポリアセタール榭脂を用いた 場合は、これらバインダー榭脂は気体透過性が低いために、螺着部に接着剤を塗布 した後の乾燥過程で、表面だけが乾燥して薄膜を形成し、内部に溶媒が残ることによ り塗膜のムラが生じて外観を損な 、易いと 、つた問題があった。
特許文献 1:特公昭 45— 11051号公報
特許文献 2:特公昭 52 - 46399号公報
特許文献 3:特開平 2-308876号公報
特許文献 4:特開昭 53-11883号公報
特許文献 5:特開平 7 - 331187号公報
特許文献 6:特開平 10 - 130587公報号
特許文献 7:特開 2003— 194032号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 本発明は、前記問題点を解決し、接着剤組成物としての保存性に優れ、螺着時に 塗布加工する際に液垂れすることなぐかつ乾燥時の塗膜ムラが起きない接着剤組 成物を提供することを目的とする。さらに本発明は、塗布加工後の乾燥塗膜が、金属 面に密着し、経時的変化による締め込みトルクの上昇等が少ないエポキシ榭脂を内 包するマイクロカプセル型で、かつ水性のゆるみ止め接着剤組成物を提供することを 目的とする。
さらに本発明は、前記接着剤組成物で形成したゆるみ止め用プレコート接着剤層 を有する螺着部材、及びその製造方法を提供する。
課題を解決するための手段
[0006] 鋭意検討した結果、本発明者らは、所定のマイクロカプセル、 pH6— 13であるバイ ンダー榭脂ェマルジヨン、アミン系硬化剤、及び加水分解中和物を組み合わせること により前記課題を解決できると ヽぅ知見を得た。
したがって本発明は、芯材としてエポキシ榭脂を、壁材としてアルデヒド系榭脂、又 は尿素樹脂を含むマイクロカプセル (A);乳化能を有するバインダー榭脂を含み、 p H6— 13であるェマルジヨン (B);水溶性、又は水分散性のアミン系硬化剤(C);及 びアルキルビュルエーテルと無水マレイン酸との共重合体の加水分解中和物、又は アルキルビュルエーテルと無水マレイン酸との共重合体のアルキルジェン架橋物の 加水分解中和物(D)を含む、マイクロカプセル型接着剤組成物を提供する。
さらに本発明は、該マイクロカプセル型接着剤組成物を、螺着部材の表面に塗布し 、かつ乾燥させることによりプレコート接着剤層を形成することを特徴とする、ゆるみ 止め用プレコート接着剤層を有する螺着部材の製造方法を提供する。
さらに本発明は、該マイクロカプセル型接着剤組成物を、螺着部材の表面に塗布し 、かつ乾燥させることにより形成したプレコート接着剤層を有する、ゆるみ止め用プレ コート接着剤層を有する螺着部材を提供する。
発明の効果
[0007] 本発明のマイクロカプセル型接着剤は、塗布前の液状組成物の状態においてカブ セルの膨潤ゃ該組成物自体の接着剤成分の硬化といった変質が少なぐ優れた保 存安定性を有する。また、螺着部に該接着剤組成物を塗布、加工するときに液垂れ が少なぐまた、乾燥時に塗膜のムラの発生を抑制するという効果がある。さらに、 pH 6— 13のェマルジヨンをバインダーとして用いることで塗布時の安定性や被着体の腐 食防止と!/、う優れた効果が得られた。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 次に本発明を構成する各成分について以下説明する。
本発明におけるマイクロカプセル (A)の芯材を構成するエポキシ榭脂としては、分 子内にエポキシ基を持つ非水溶性、又は難溶性のエポキシ榭脂を用いる。この非水 溶性、又は難溶性は、例えば、該エポキシ榭脂を水中に添加し攪拌したときに白濁 することで確認できる。このようなエポキシ榭脂の具体例を挙げると、ビスフエノール A とェピクロルヒドリンとを反応させて得られるビスフエノール A型エポキシ榭脂、ビスフ ェノール Fとェピクロルヒドリンとを反応させて得られるビスフエノール F型エポキシ榭 脂、及びノボラック榭脂とェピクロルヒドリンとを反応させて得られるフエノールノボラッ ク樹脂などがある。
本発明におけるマイクロカプセル (A)の壁材としては、メラミン榭脂、尿素樹脂、ポリ ウレタン榭脂、ポリウレァ榭脂、ポリアミド榭脂、エポキシ榭脂、ゼラチン等がある。
[0009] 該マイクロカプセル (A)は、界面重合法、 in— situ法、スプレードライ法、コアセルべ ーシヨン法等の公知の技術を用いて調製することができる。本発明のマイクロカプセ ルの製造方法としては、カプセル壁膜の強度、及び緻密さを得るため、特〖こ in— situ 法が好ましい。該 in-situ法の製造方法は、水中でエポキシ榭脂を分散させ、粒径を 調節した後、その水分散液中に尿素等と、ホルマリン又は壁膜になり得るプレボリマ 一を添加し、 pHを酸性条件にした後、加熱攪拌することで重合反応させてカプセル 壁膜を形成するものである。
[0010] 本発明におけるェマルジヨン (B)に用いるバインダー榭脂は、乾燥後被膜を形成し 、マイクロカプセル (A)を螺着部に固定するバインダーであれば、特に種類は問わな い。該バインダー榭脂の具体例を挙げると、金属に対して密着性がよいアクリル系榭 脂、ウレタン系榭脂、ブタジエン系榭脂、及び酢酸ビニル系榭脂などがある。該バイ ンダー榭脂の具体的な商品の例を挙げると、ボンコート DC— 118 (アクリル系; pH = 8大日本インキ化学工業製)、ラックスター DA— 401 (ブタジエン系; pH = 8大日本ィ ンキ化学工業製)、ボンディック 1530 (ウレタン系; pH = 8大日本インキ化学工業製) などがある。
該アクリル系榭脂を含むェマルジヨンは、乳化重合により得られるアクリル系ポリマ 一を水に分散したものである。一般に、榭脂ェマルジヨンの乳化重合において、粒径 制御のために水性媒体中に電解質物質を添加する。該乳化重合の際に使用するァ クリル酸エステルモノマーは、広い範囲のモノマーと容易に共重合し、アクリル酸エス テル単体ポリマー、及びアクリル酸エステルとメタクリル酸エステル、酢酸ビュル、スチ レン、アクリロニトリル、アクリル酸などと共重合して安定なェマルジヨンをつくる。
[0011] また、前記酢酸ビニル榭脂を含むェマルジヨンは、乳化剤、又は保護コロイド、重合 開始剤、中和剤水溶液を加熱攪拌しながら、酢酸ビニルモノマーを連続的に添加す る乳化重合により製造することができる。該酢酸ビニルモノマーは、単独重合、又は 多くのモノマーと共重合し、アクリル酸エステル、マレイン酸エステル、フマル酸エス テル、脂肪酸ビュルエステル、エチレンなどと共重合させることができる。
前記ウレタン系榭脂のェマルジヨンには各種製法が存在する。転相乳化法では、ポ リオール成分にイソシァネートを反応させて、ポリマー化された末端がヒドロキシル基 のポリウレタン榭脂を調製し、次にトルエンなどの溶剤で希釈し、これに乳化剤水溶 液を滴下、攪拌することにより乳化することにより製造する。ブロックイソシァネート法 では、ポリオール成分に過剰当量のイソシァネートを反応させて得られる、末端にイソ シァネート基を有するプレポリマーを、ケトォキシム類、フエノール類などのブロック剤 で処理して末端のイソシァネート基をブロックし、これに乳化剤水溶液を滴下、攪拌 することにより乳化して製造する。プレボリマー法では、乳化剤を使用し、末端イソシ ァネート基を有するプレボリマーを水中に機械的に乳化し、鎖伸長剤を用いて、粒子 界面で反応させ、ポリマー化することにより製造する。 自己乳化法では、ポリマー中に 極性基を導入し、ポリマーを自己乳化型にし、乳化剤を使用せずに製造する。
なお、該バインダー榭脂を用いて調製したェマルジヨン (B)の pHは 6— 13とするの が好ましい。該 pHが 6より低い場合は、ノインダー榭脂が、アミン系硬化剤(C)のアミ ンと作用して乳化分散状態が変化して、著しく増粘し、螺着部に塗布加工できなくな ることがあり好ましくない。反対に該 pHが 13を越える場合は金属部品への腐食等の 影響が懸念されるため好ましくな 、。
[0012] 本発明で用いる硬化剤は、硬化時にエポキシ榭脂を常温で迅速に硬化させ、かつ 塗布加工された状態で硬化剤が揮発しな!ヽものであれば、特に制限なく用いること ができる。これらの条件に適合する硬化剤としては、不揮発で水溶性、又は水分散性 のァミン系硬化剤 (C)が好まし 、。該ァミン系硬化剤 (C)の例を挙げると、イミダゾー ル、 1, 3 ビス 4—ピペリジルプロパン、 1, 6—へキサンジァミン、メチレンジァニリン、 置換アルキレンジァミン、アルキレンジァミンと反応させた二量化不飽和脂肪酸 (Ver samidl25)の液体ポリアミド等の不揮発性アミン類、揮発性液状ァミンと酸を反応さ せた不揮発性の個体アミン塩、ァミン付加化合物、及び水溶性、又は水分散性のポ リアミド榭脂等がある。
[0013] 本発明で用いるアルキルビュルエーテルと無水マレイン酸の共重合体との加水分 解中和物、又はアルキルビュルエーテルと無水マレイン酸との共重合体のアルキル ジェン架橋物の加水分解中和物 (D)は、本接着剤を螺着部に塗布加工する際の垂 れを防止する目的で添加する。前記アルキルビュルエーテルのアルキル基は、直鎖 、又は分枝のいずれでもよぐかつその炭素原子数は 1一 18個であるのが好ましい。 該加水分解中和物の例を挙げると、メチルビ-ルエーテルと無水マレイン酸との共重 合体加水分解物を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基、アンモニア水、 トリエタノールァミン等の有機塩基で中和したもの、メチルビ-ルエーテルと無水マレ イン酸との共重合体のデカジエン架橋物を水酸ィ匕ナトリウム、水酸ィ匕カリウム等の無 機塩基、アンモニア水、トリエタノールァミン等の有機塩基で中和したものがある。
[0014] また、本発明のマイクロカプセル型接着剤には、必要に応じて各種添加剤をカ卩える ことができる。該添加剤の例を挙げると、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、マ イカ、カオリン等の充填剤、カーボンブラック、酸化チタン、フタロシアニン化合物等の 有機、無機顔料、染料、可塑剤、界面活性剤、消泡剤等がある。
[0015] 本接着剤組成物の製造方法の一例を挙げる。まず、 80°Cに加熱したイオン交換水 中にアルキルビュルエーテルと無水マレイン酸との共重合体のアルキルジェン架橋 物を溶解し、冷却後トリエタノールァミンで中和する。次に、充填剤であるシリカ粉、顔 料である酸ィ匕チタンを添加し攪拌する。続いて硬化剤のアミンィ匕合物、アクリル系等 の pHが 6— 13のェマルジヨン、顔料を添加して攪拌を続ける。最後にエポキシ榭脂 マイクロカプセルを添加し、カプセルが破壊されな ヽように均一になるまで攪拌するこ とにより、本発明の接着剤組成物を製造することができる。なお、該組成物の製造方 法は、その具体的用途に対応した添加成分の種類や添加量、又は製造物の粘度な どの性状により、必要に応じて変更することができる。
[0016] 本接着剤組成物における配合割合は、重量比で、マイクロカプセル 10— 60部、好 ましくは 30— 50部、エマルジョン 1一 40部、好ましくは 5— 20部、アミン系硬ィ匕剤 1一 50部、好ましくは 15— 35部、及び前記加水分解中和物は 0. 1— 10部、好ましくは 5 一 10部である。また、該接着剤組成物に添加する水は 5— 100部、特に 60— 80部と するのが好ましい。
実施例
[0017] (実施例 1)
(1) メチルビ-ルエーテルと無水マレイン酸の共重合体のアルキルジェン架橋物の 加水分解中和物の調製:
メチルビ-ルエーテルと無水マレイン酸の共重合体とのアルキルジェン架橋物(商 品名 STABILEEZE QM ; (株)三晶) 10gを 1Lの水中に加え、攪拌しながら 80°C に加熱し、 1時間かけて溶解させた。次いで。室温まで冷却後トリエタノールァミン 10 gを添加しゲル状のメチルビ-ルエーテルと無水マレイン酸との共重合体のアルキル ジェン架橋物の加水分解中和物を得た。
(2) マイクロカプセル成分の調製:
エポキシ榭脂(ェピコート 828 ;ジャパンエポキシレジン社製) lOOOgを、水 1500g 中で分散させた。塩酸で該懸濁液の pHを 3に調整した後、メラミン榭脂プレポリマを 200g添加し、 80°Cで 3時間反応させた。冷却後水酸ィ匕ナトリウムで中和した後、遠 心脱水機で脱水した後、乾燥させて平均粒径 50 m、エポキシ榭脂含有率 80%の マイクロカプセルを得た。
[0018] (実施例 2)
イオン交換水 70gに実施例 1で調製したメチルビ-ルエーテルと無水マレイン酸と の共重合体のアルキルジェン架橋物の加水分解中和物 10gと、シリカ粉 (クリスタライ ト AA) 10gを添カ卩して均一になるまで 30分攪拌した。これに 1—3ジピペリジルプロパ ン 30gと pH= 7. 5のブタジエン系ェマルジヨン(商品名ラックスター DA401;大日本 インキ化学工業製)を 5g、及び実施例 1で調製したエポキシ榭脂含有率 80%のマイ クロカプセル 40gを添加し混合して接着剤組成物を得た。
[0019] (実施例 3)
実施例 2で用いた pH = 7. 5のブタジエン系ェマルジヨンの代わりに、 pH = 8. 0の アクリル系ェマルジヨン(商品名ボンコート DC— 118;大日本インキ化学工業製)を使 用したこと以外は、実施例 2と同じ手順で調製して接着剤組成物を得た。
[0020] (比較例 1)
メチルビ-ルエーテルと無水マレイン酸との共重合体のアルキルジェン架橋物の加 水分解中和物の添加を省 、た以外は、実施例 2と同じ手順で調製して接着剤組成 物を得た。
[0021] (比較例 2)
pH = 7. 5のブタジエン系エマノレジョンの代わりに、 pH=4. 0のアタリノレ系エマノレ ジョン (商品名ポリトロン U-154 ;旭化成工業製)を使用したこと以外は実施例 2と同 じ手順で調製して接着剤組成物を得た。 [0022] (比較例 3)
pH = 7. 5のブタジエン系ェマルジヨンの代わりに、水溶性ポリアセタール榭脂(商 品名エスレック KW— 10 ;積水化学工業製)を使用したこと以外は実施例 2と同じ手順 で調整して接着剤組成物を得た。
[0023] (比較例 4)
pH = 7. 5のブタジエン系ェマルジヨンの代わりに、ポリビュルアルコール(ゴーセノ ール GH— 20 ;日本合成化学製)を使用したこと以外は実施例 2と同じ手順で調整し て接着剤組成物を得た。
[0024] (比較例 5)
pH = 7. 5のブタジエン系ェマルジヨンの代わりに、煙霧室シリカ(ァエロジル # 20 0 ;日本ァエロジル製)を使用したこと以外は実施例 2と同じ手順で調製して接着剤組 成物を得た。
[0025] (実施例 4)
実施例 及び 2で調製した接着剤組成物を、クロメート処理された鉄製ボルト (M = 10mm;JIS B 1180【こ規定のちの)【こ塗布し、室温で 60分、次【こ 80oGで 20分 間乾燥して接着剤がプレコートされたボルトを製造した。次いで、下記試験を実施し た。
トルク試験:製造した接着剤プレコートボルトを、クロメート処理された鉄製ナット αι
S Β 1180規定のもの)に締めつけたときの締め込みトルクを測定した。また、所定 トルク(29. 4N'm)で締めつけた後 25°Cで 48時間静置した後、ナットをゆるめるとき のトルクの n= 5の平均値を破壊トルクとして測定した。
また、前記各接着剤組成物を 25°Cで 30日間静置保存した。この接着剤を上記の ように塗布乾燥し、接着剤がプレコートされたボルトを製造し、締め込みトルク、破壊ト ルクを測定した (接着剤組成物として保存後に試験)。さらに、この接着剤がプレコ一 トされたボルトを 40°Cで 30日保存促進させたときの破壊トルク、締め付け抵抗を測定 した (プレコートボルトとして保存後に試験)。その結果を表 1に示す。
[0026] (比較例 6)
比較例 1一 5で製造した接着剤組成物を用い、実施例 4記載の方法で、接着剤プレ コートボルトを製造した。次いで、前記接着剤組成物、及び製造したボルトの性能を、 実施例 4記載の方法で測定した。その結果を表 1に示す。
[表 1]
00
実施例 2 実施例 3 比較例 1 比較例 2 比較例 3 比較例 4 比較例 5 エポキシ樹脂内包カプセル 40 40 40 40 40 40 40
S BR系ェマルジヨン pH=7.5 5 5 - - - - アクリル系ェマルジヨン ρΗ=8·0 5
アクリル系ェマルジヨン ρΗ=4.0 - - - 5 - - - 水溶性ポリアセタール - - - - 5
ポリビニルアルコール - - - - - 5
ァエロジル #200 - - - - - - 5
1,3-ジピペリジルプロパン 30 30 30 30 30 30 30 メチルビニルエーテルの加水分解中和物 1 1 1
シリカ粉 10 10 10 10 10 10 10
Figure imgf000012_0001
イオン交換水 70 70 70 70 70 70 70
破壊トルク 51.0 49.0 31.0 - 50.0 36.0 35.0 初期
締め込み抵抗 1.0 1.1 0.7 1.2 1.3 0.9 トルク
接着剤組成物 破壊トルク 53.0 48.0 29.0 47.0 ― * 1 一 * 2 試験単位
保存後 締め込み抵抗 1.3 1.4 0.7 2.8 ― * 1 一 * 2 Ν ■ m
プレコ トポルト 破壊トルク 50.0 50.0 27.0 41.0 ― * 1 一 * 2 保存後 締め込み抵抗 1.3 1.4 0.8 3.4 ― * 1 ― * 2 液が垂れやすく 配合直後に 保存後に 締め込み時に
配合液保存中に 備 考 螺着部に残る 增粘して 締め込み抵抗が 力プセルの
ゲル化した 接着剤が少ない 塗 不可 上昇する 脱落が多かった
塗膜の外観 O O X X X o 接着剤組成物の安定性 o o O O 〇 X 締め込み抵抗の安定性 o o O X X
〇:良好 x :不良 -:未計測
* 1 締め込み時にカプセルの脱落が多力つたため、初期試験以外は実測しなか つ 7こ。
* 2 配合物保存中にゲルィ匕したため、初期試験以外は実測しな力つた。
[0029] 表 1からも明らかなように、実施例 2及び 3では、製造直後、接着剤組成物として保 存した後、及びプレコートボルトとして保存した後の何れにおいても、高い破壊トルク を示し、また、安定した破壊トルク及び締め込み抵抗を示している。したがって、比較 例の接着剤組成物と比較し、本発明のマイクロカプセル型接着剤組成物は、接着剤 組成物としての安定性や締め込み抵抗の安定性が優れていることは明らかである。 産業上の利用可能性
[0030] 本発明のマイクロカプセル接着剤組成物は、ボルト、ねじ、ナットなど螺着部持つ部 材へ適用し、ゆるみ止め用プレコート接着剤層を形成することができる。しかし、本発 明のマイクロカプセル型接着剤組成物は、被着体間にマイクロカプセルを破壊できる 程度に加圧可能であれば、使用することができ、その用途に制限はない。したがって 、さらに、本発明の接着剤組成物に、マイクロカプセルが破壊できる程度に加圧する ことにより、平面状部材同士の貼合わせることも可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 芯材としてエポキシ榭脂を、壁材としてアルデヒド系榭脂、又は尿素樹脂を含むマ イク口カプセル (A);乳化能を有するバインダー榭脂を含み、 pH6— 13であるェマル ジョン(B);水溶性、又は水分散性のアミン系硬化剤(C);及びアルキルビュルエー テルと無水マレイン酸との共重合体の加水分解中和物、又はアルキルビュルエーテ ルと無水マレイン酸との共重合体のアルキルジェン架橋物の加水分解中和物(D)を 含む、マイクロカプセル型接着剤組成物。
[2] さらに水 (E)を含む、請求項 1に記載のマイクロカプセル型接着剤組成物。
[3] 前記マイクロカプセル (A)の芯材として用いるエポキシ榭脂が、非水溶性、又は難 水溶性のエポキシ榭脂である、請求項 1に記載のマイクロカプセル型接着剤組成物
[4] 前記ェマルジヨン (B)に含まれるバインダー榭脂が、乾燥後に被膜を形成し得るァ クリル系榭脂、ウレタン系榭脂、ブタジエン榭脂、又はこれらの混合物である、請求項 1に記載のマイクロカプセル型接着剤組成物。
[5] 前記アミン系硬化剤 (C)が不揮発性、又は難揮発性である、請求項 1に記載のマイ クロカプセル型接着剤組成物。
[6] 芯材としてエポキシ榭脂を、壁材としてアルデヒド系榭脂、又は尿素樹脂を含むマ イク口カプセル (A);乳化能を有するバインダー榭脂を含み、 pH6— 13であるェマル ジョン(B);水溶性、又は水分散性のアミン系硬化剤(C);及びアルキルビュルエー テルと無水マレイン酸との共重合体の加水分解中和物、又はアルキルビュルエーテ ルと無水マレイン酸との共重合体のアルキルジェン架橋物の加水分解中和物(D)を 含む、マイクロカプセル型接着剤組成物を、螺着部材の表面に塗布し;かつ乾燥さ せることによりプレコート接着剤層を形成することを特徴とする、ゆるみ止め用プレコ ート接着剤層を有する螺着部材の製造方法。
[7] 前記マイクロカプセル (A)の芯材として用いるエポキシ榭脂が、非水溶性、又は難 水溶性のエポキシ榭脂である、請求項 6に記載のゆるみ止め用プレコート接着剤層 を有する螺着部材の製造方法。
[8] 前記ェマルジヨン (B)に含まれるバインダー榭脂が、乾燥後に被膜を形成し得るァ クリル系榭脂、ウレタン系榭脂、ブタジエン榭脂、又はこれらの混合物である、請求項
6に記載のゆるみ止め用プレコート接着剤層を有する螺着部材の製造方法。
[9] 前記アミン系硬化剤 (C)が不揮発性、又は難揮発性である、請求項 6に記載のゆる み止め用プレコート接着剤層を有する螺着部材の製造方法。
[10] 前記螺着部材が、ボルト、ネジ、及びナットからなる群力も選ばれる螺着面持つ部 材である、請求項 6に記載のゆるみ止め用プレコート接着剤層を有する螺着部材の 製造方法。
[11] 芯材としてエポキシ榭脂を、壁材としてアルデヒド系榭脂、又は尿素樹脂を含むマ イク口カプセル (A);乳化能を有するバインダー榭脂を含み、 pH6— 13であるェマル ジョン(B);水溶性、又は水分散性のアミン系硬化剤(C);及びアルキルビュルエー テルと無水マレイン酸との共重合体の加水分解中和物、又はアルキルビュルエーテ ルと無水マレイン酸との共重合体のアルキルジェン架橋物の加水分解中和物(D)を 含む、マイクロカプセル型接着剤組成物を、螺着部材の表面に塗布し;かつ乾燥さ せることによりプレコート接着剤層を形成した、ゆるみ止め用プレコート接着剤層を有 する螺着部材。
[12] 前記螺着部材が、ボルト、ネジ、及びナットからなる群力も選ばれる螺着面持つ部 材である、請求項 11に記載のゆるみ止め用プレコート接着剤層を有する螺着部材。
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