JPH05214409A - 被含浸ワークの含浸処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属の鋳造欠陥である巣の封印、金属板積層
体の含浸接着、またはシール等の含浸処理に用いられる
（メタ）アクリル酸エステルを主成分とした含浸液の安
定性を保持する。 【構成】 ワークの成型、切削等の前処理工程時にこの
ワークに付着した汚れ、切り粉等の汚染物を洗浄液によ
って洗浄除去し、その後、重合可能な（メタ）アクリル
酸エステルおよび重合開始剤からなる含浸液を用いて前
記ワークの巣埋め、含浸接着またはシール等の含浸処理
を行う被含浸ワークの含浸処理方法において、前記前処
理工程の切削液または洗浄液に金属キレート化剤をあら
かじめ添加することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属の鋳造欠陥である巣
の封印（巣埋め）、金属板積層体の含浸接着、またはシ
ール等、含浸処理すべき被含浸ワークの含浸処理方法に
係り、特に含浸処理に用いられる（メタ）アクリル酸エ
ステルを主成分とした含浸液の安定性を保持し得る被含
浸ワークの含浸処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多孔質物品、例えば鋳造物、焼結金属部
品等は孔中に含浸組成物（含浸液）を含浸して目止めを
必要とする場合がある。これは物品使用時に液体または
気体の圧力に耐えるようにしたり、密度を高めたり、強
度を向上させたり、腐食を防いだり等のために必要であ
り、さらに塗装またはめっきのための表面処理として必
要である。

【０００３】この種の含浸組成物として、従来、重合性
（メタ）アクリル酸エステルと、重合開始剤としてのア
ゾビスニトリルとを主成分とする熱硬化型のもの、ある
いは重合性（メタ）アクリル酸エステルと、重合開始剤
としての有機過酸化物とを主成分とする嫌気硬化型のも
の等が知られている。これら組成物を用いて物品（ワー
ク）の封孔処理を次のように行う。まず、前処理工程で
ワークを洗浄の後、このワークをタンク内に置き、タン
ク内を真空にして孔から空気を除いた後、タンク内に前
記組成物を注入し、ワークを組成物中に含浸させ、常圧
にもどすことにより、ワークの孔の中に組成物を注入す
る。次にタンクからワークをとり出し、この表面に付着
している余分な組成物を洗浄して取り除いた後、温水に
浸漬させて孔の中の組成物を硬化させ封孔を完了する。

【０００４】さらに、金属板積層体の接着の場合も、前
述と同様、含浸組成物中に積層体（ワーク）を含浸さ
せ、積層間に前記組成物を注入して含浸処理を行う。

【０００５】この種の含浸処理では、被含浸ワークであ
る金属から金属粉や金属イオンが含浸組成物中に混入し
易い。金属イオンは酸化還元反応によりラジカルを発生
し、含浸組成物中の（メタ）アクリル酸エステルを重合
させるので含浸組成物の保存安定性を損なう原因とな
る。

【０００６】このため、従来、ハイドロキノンやＢＨＴ
等のラジカル重合禁止剤を添加して含浸組成物の安定性
を改良していた。また、（メタ）アクリル酸エステルを
主成分とした嫌気性接着剤ではキレート剤を添加して金
属イオンを補足することで安定性を改良する方法が知ら
れている。（特公昭５１−２０５５５号）

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】しかし、ラジカル重
合禁止剤を添加して安定性を改良する前者の場合、ラジ
カル重合禁止剤は保存安定性を改良するが、含浸組成物
の硬化時間を遅くし、硬化不良の原因となる。

【０００８】また、キレート剤を添加する後者の方法で
は、（メタ）アクリル酸エステルの硬化速度を損なうこ
となく保存安定性が改良できるが、キレート剤は水溶性
であるため（メタ）アクリル酸エステルにはほとんど溶
解しない。嫌気性接着剤のように使用時まで金属に接触
しない場合では、キレート剤の極微量の溶解で保存安定
性の改良に効果があるが、（メタ）アクリル酸エステル
を主成分とする含浸組成物においては、被含浸ワークの
金属から大量の金属粉や金属イオンが混入するので、従
来の水溶性のキレート剤では安定性を改良する効果がほ
とんど発揮されない。

【０００９】一般に、含浸プロセス中の含浸液の安定性
を保つためには、大別して以下の２つの方法が用いられ
ている。 １）ワーク洗浄の前処理工程においてワークを十分に洗
浄し、ワーク表面の金属粉、ゴミを除去し含浸液に安定
性を損なうと考えられる因子の混入を避ける方法。 ２）含浸液に安定化剤を添加する方法。

【００１０】前述１）の方法としては、蒸気洗浄、洗浄
液の洗浄性の向上、溶剤洗浄等の部品清浄度を上げる方
法が提案され実用化されている。 前述２）の方法としては、前述のとおり、ラジカル捕集
剤（重合禁止剤）の添加により、混入した金属粉から発
生する金属イオンにより誘発されるラジカル反応を抑制
する方法と、金属キレート化剤の添加により混入してく
る金属粉から発生する金属イオンを捕集しラジカル反応
の発生因子を取り除く方法が用いられている。

【００１１】前述１）の洗浄工程は、ワーク表面の金属
粉、ゴミを取り去ることにより含浸液への金属イオンが
混入することを防ぐ。しかし、ワーク自体が金属で構成
されているほとんどのものに対しては、ワーク自体から
発生する金属イオンの発生を抑えるものではない。 また、前述２）の方法については、ラジカル捕集剤（重
合禁止剤）は、後工程の樹脂硬化時に硬化速度を遅くす
る影響があるので多くの添加は出来なく、時には硬化不
良、表面硬化の阻害をもたらす。金属キレート化剤の添
加は、ラジカル反応発生の元である金属イオンの捕集が
目的で、後工程の樹脂硬化時の反応には影響しないが、
あらかじめ含浸液に添加している金属キレーン化剤の量
により捕集出来る量は決まっており、連続した含浸処理
やワークの状態（細孔度、表面積、清浄度）によりいつ
しか効果が消失してしまう。

【００１２】そこで、本発明の目的は金属の鋳造欠陥で
ある巣の封印、金属板積層体の含浸接着またはシール等
の含浸処理に用いられる（メタ）アクリル酸エステルを
主成分とした含浸液の安定性を保持し、前述の公知技術
に存する欠点を改良した被含浸ワークの含浸処理方法を
提供することにある。

【００１３】

【問題点を解決するための手段】前述の目的を達成する
ため、本発明によれば、ワークの成型、切削等の前処理
工程時に、このワークに付着した汚れ、切り粉等の汚染
物を洗浄液によって洗浄除去し、その後、重合可能な
（メタ）アクリル酸エステルおよび重合開始剤からなる
含浸液を用いて前記ワークの巣埋め、含浸接着またはシ
ール等の含浸処理を行う被含浸ワークの含浸処理方法に
おいて、前記前処理工程の切削液または洗浄液に金属キ
レート化剤をあらかじめ添加することを特徴とする。

【００１４】

【発明の具体的説明】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明方法は、含浸工程前の部品洗浄工程にて使用
される洗浄液に、金属キレート化剤を添加し、含浸工程
前のワークの金属を不活性化し、含浸液に金属イオンの
混入を防ぐことにより含浸液の安定性を保つ。

【００１５】本発明に用いられる重合可能な（メタ）ア
クリル酸エステルは、

【化１】 （Ｒ¹ はＨ、ハロゲンおよびＣ数１〜４の低級アルキ
ル）を末端基とするアクリル酸エステルが挙げられ、こ
の代表例として、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキ
ル、グリシジル（メタ）アクリルレート、エチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メ
タ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）
アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）
アクリレート、（メタ）アクリル酸とグリコール類と多
塩基酸との反応で得られるポリエステル（メタ）アクリ
レート、エポキシ化合物と（メタ）アクリル酸との反応
で得られるエポキシ（メタ）アクリレート、多塩基酸と
アミノアルコールを反応させ、次いで（メタ）アクリル
酸を反応させて得られるアミド（メタ）アクリレート、
ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとポリイソシ
アネート化合物と反応して得られるウレタン（メタ）ア
クリレート、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリ
ル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メ
タ）アクリル酸ジエチルアミノエチル、（メタ）アクリ
ル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル等が
あるが、これらの例に限定されるわけではない。

【００１６】また、前述の重合開始剤はアゾニトリル系
誘導体または有機過酸化物である。アゾニトリル系誘導
体は次の一般式を有する化合物である。

【化２】 ここで、Ｒ₁ はメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−
プロピル、イソ−ブチルまたはｎ−ペンチルであり、Ｒ
₂ はメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、
シクロプロピル、カルボキシ−ｎ−プロピル、イソ−ブ
チル、シクロブチル、ｎ−ペンチル、ネオ−ペンチル、
シクロペンチル、シクロヘキシル、フエニル、ベンジ
ル、Ｐ−クロロベンジルまたはＰ−ニトロベンジルであ
る。この代表例、具体例としては例えば2,２′−アゾビ
スイソ−ブチロニトリルが挙げられる。また、重合性ア
クリル酸化合物 100重量部に対してこの配合量は0.05〜
１重量部であり、好ましくは0.1 〜0.3 重量部である。
また、有機過酸化物としてはジアシルパーオキサイド、
パーオキシエテル、ジアルキルパーオキサイド、ハイド
ロパーオキサイド、ケントパーオキサイド等が挙げら
れ、このうち特に好ましい有機過酸化物ハイドロパーオ
キサイドまたはジアルキルパーオキサイドであり、この
配合量は重合性アクリル化合物100 重量部に対して0.1
〜10重量部、好ましくは0.5 〜２重量部である。

【００１７】さらに、前記金属キレート化剤として、ア
ミノカルボオキシレートやポリアミンポリカルボオキシ
レート等があるが、好ましくはエチレンジアミン四酢酸
（ＥＤＴＡ）のナトリウム塩、油性キレート化剤、エチ
レンジアミン四酢酸のエステル化誘導体である。

【００１８】洗浄液は一般に水系は有機溶剤系とがあ
る。水系の洗浄液にはエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴ
Ａ）のナトリウム塩の金属キレート化剤が溶け易い。ま
た、有機溶剤系の洗浄液にはエチレンジアミン四酢酸の
エステル化誘導体の金属キレート化剤が溶け易く、好ま
しい。

【００１９】本発明にかかる被含浸ワークは、多くがア
ルミ、鉄、銅合金等の金属で構成されるが、対象金属に
より金属キレート化剤を効果的に選択し得る。

【００２０】

【作用】本発明方法では、含浸処理の前に、あらかじめ
ワーク表面が金属キレート化剤によってキレート化処理
されているので、含浸液に金属イオンが混入することは
なく、含浸液の安定性を有効に保持し得る。

【００２１】

〔洗浄液〕

洗浄液−１、水系 ２７３０（陰イオン系界面活性剤系
洗浄剤）30倍希釈溶液 （比較例） 洗浄液−２、水系 ２７３０（陰イオン系界面活性剤系
洗浄剤）30倍希釈溶液 0.1％ＥＤＴＡ・４Ｎａを含む。 洗浄液−３、溶剤系 １．１．１トリクロロエタン （比較例） 洗浄液−４、溶剤系 １．１．１トリクロロエタン 0.1％油性キレート剤（ＭＺ−４Ａ：キレスト化学製）
を含む。 〔含浸液〕 ヒドロキシエチルメタアクリレート 60 部 ネオペンチルジメタアクリレート 30 部 ブチルパーオキシエチルヘキサノェート 10 部 〔操作〕 １．洗浄工程 各洗浄液１〜４にアルミ鋳物を浸漬し、15分間超音波洗
浄を行う。 ２．乾燥工程 液切りした後40℃で20分間熱風乾燥する。 ３．含浸工程 含浸液に各洗浄後アルミ鋳物を浸漬し、10分間真空含浸
を行った。その後、空気圧を常態に戻し、浸漬した常態
のまま25℃で保管した。

【００２２】時間経過により含浸液に密生するゲル化等
の状態を観察し、結果を表１に示した。

【表１】

【００２３】表１から洗浄液に金属キレート剤を添加し
た本発明にかかる試験番号２および４の例では、これを
含有しない試験番号１おび３と比較して含浸液の安定性
が向上していることがわかる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の前処理工程により含浸液は実際
の生産ラインでの長期間の繰り返し使用でも、増粘、ゲ
ル化することもなく逆に含浸液の硬化性を阻害すること
もなかった。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの成型、切削等の前処理工程時
   に、このワークに付着した汚れ、切り粉等の汚染物を洗
   浄液によって洗浄除去し、その後、重合可能な（メタ）
   アクリル酸エステルおよび重合開始剤からなる含浸液を
   用いて前記ワークの巣埋め、含浸接着またはシール等の
   含浸処理を行う被含浸ワークの含浸処理方法において、
   前記前処理工程の切削液または洗浄液に金属キレート化
   剤をあらかじめ添加することを特徴とする被含浸ワーク
   の含浸処理方法。
2. 【請求項２】 前記前処理工程の洗浄液に金属キーレト
   化剤をあらかじめ添加する請求項１の被含浸ワークの含
   浸処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１の金属キレート化剤がエチレン
   ジアミン四酢酸のナトリウム塩である請求項１の被含浸
   ワークの含浸処理方法。
4. 【請求項４】 請求項１の金属キレート化剤が油性キレ
   ート化剤である請求項１の被含浸ワークの含浸処理方
   法。
5. 【請求項５】 請求項１の金属キレート化剤がエチレン
   ジアミン四酢酸のエステル化誘導体である請求項１の被
   含浸ワークの含浸処理方法。