JP5830765B1 - Screw lubricant - Google Patents
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Abstract
【課題】アースボルトに塗布した場合に十分な導電性を確保することができ、アースボルトとワッシャとの貼り付きや、共回りが発生することのないねじ用潤滑剤を提供する。【解決手段】本発明のねじ用潤滑剤は、粒径が１μｍ以下の水溶性ワックスを、樹脂成分を含有しない水中に分散させたものである。水溶性ワックスの外に、防錆剤及び識別用塗料を含有させることができる。また、水溶性ワックスとしてはポリプロピレンワックスを用いることができる。【選択図】図２Provided is a screw lubricant that can ensure sufficient conductivity when applied to an earth bolt and does not cause the earth bolt and washer to stick together or rotate together. The screw lubricant according to the present invention is obtained by dispersing a water-soluble wax having a particle size of 1 μm or less in water containing no resin component. In addition to the water-soluble wax, a rust inhibitor and an identification paint can be contained. Also, polypropylene wax can be used as the water-soluble wax. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、ボルト等に塗布して用いるのに適したねじ用潤滑剤に関するものであり、特にアースボルトに適したねじ用潤滑剤に関するものである。 The present invention relates to a screw lubricant suitable for being applied to a bolt or the like, and more particularly to a screw lubricant suitable for an earth bolt.
自動車ボデーへのアースを確保するために、自動車ボデーにアース端子を組み付ける際には、アースボルトと呼ばれる特殊なボルトが使用される。アースボルトは例えば特許文献１に示されるように、ボルトのねじ部に塗膜剥離部を形成したもので、塗装された自動車ボデーにアース端子等を組み付けるために使用すると、塗膜剥離部がボデーの塗膜を剥離してボデー鋼板とボルトとがメタルタッチし、導電性を確保することができる構造のものである。 In order to secure the ground to the automobile body, a special bolt called an earth bolt is used when the earth terminal is assembled to the automobile body. For example, as shown in Patent Document 1, a ground bolt is formed by forming a coating film peeling portion on a screw portion of a bolt, and when used for assembling a ground terminal or the like on a painted automobile body, the coating film peeling portion is formed on the body. The body steel plate and the bolt are metal-touched by peeling the coating film, and the conductivity can be ensured.
このようなアースボルトは当然ながら、滑らかなねじ部を持つ通常のボルトよりも締結に要するトルクが大きくなる。そこで自動車組み立てラインにおける作業性の低下を防止するために、従来から潤滑剤が塗布されている。 Such a ground bolt naturally has a larger torque required for fastening than a normal bolt having a smooth threaded portion. Therefore, in order to prevent a decrease in workability in the automobile assembly line, a lubricant is conventionally applied.
しかし従来はアースボルト専用の潤滑剤はなく、一般的なボルトナット用の潤滑剤が用いられていた。そのような潤滑剤としては、特許文献２、特許文献３に開示されているように、ワックス成分を皮膜形成用の樹脂成分とともに溶媒中に分散させた水溶性潤滑剤が知られている。特許文献２にはワックス成分は酸化型ポリエチレンワックスと記載されており、特許文献３にはワックス成分はポリオレフィンワックスと記載されている。
Conventionally, however, there is no lubricant dedicated to ground bolts, and general lubricants for bolts and nuts have been used. As such a lubricant, as disclosed in
ところが、従来の一般的なボルトナット用の潤滑剤をアースボルトに塗布した場合には、図１に示すように、膜厚の厚い樹脂皮膜１の内部にワックス粒子２が埋没した状態の潤滑皮膜３が形成される。４はアースボルトの基材である鉄素地、５はその表面に形成されためっき層（錫亜鉛めっき層）である。このように一般的なボルトナット用の潤滑剤の場合には、樹脂成分によって潤滑皮膜３の膜厚が厚くなるので、その上にアース端子を載せて締結した場合に、アースボルトとの間で十分な導電性を確保できないおそれがあった。
However, when a conventional general bolt and nut lubricant is applied to a ground bolt, as shown in FIG. 1, a lubricating film in which
また、従来の潤滑剤は下地となるめっき層５の表面状態等によって膜厚のばらつきが生じ易く、膜厚が厚くなった場合には樹脂成分によるアースボルトとワッシャとの貼り付きが生じ、締結時に供回りが発生し、相手端子を破壊してしまうことがあった。
In addition, the conventional lubricant is likely to vary in film thickness depending on the surface condition of the
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、アースボルトに塗布した場合に十分な導電性を確保することができ、アースボルトとワッシャとの貼り付きや、共回りが発生することのないねじ用潤滑剤を提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, ensure sufficient conductivity when applied to a ground bolt, and cause the sticking of the ground bolt and the washer and the common rotation to occur. It is an object to provide a screw lubricant that is free of any problems.
上記の課題を解決するためになされた本発明のねじ用潤滑剤は、粒径が１μｍ以下のポリプロピレンワックスを、樹脂成分を含有しない水中に分散させたことを特徴とするものである。 The screw lubricant of the present invention made to solve the above problems is characterized in that polypropylene wax having a particle size of 1 μm or less is dispersed in water containing no resin component.
なお、本発明のねじ用潤滑剤にはポリプロピレンワックスの外に、防錆剤及び識別用塗料を含有させることができる。また、本発明のねじ用潤滑剤は、摩擦係数が０.１５〜０.２６の潤滑皮膜を形成することができるものである。 In addition to the polypropylene wax , the screw lubricant of the present invention can contain a rust preventive and an identification paint. Further, the screw lubricant of the present invention can form a lubricating film having a friction coefficient of 0.15 to 0.26.
本発明のねじ用潤滑剤は、粒径が１μｍ以下のポリプロピレンワックスを、樹脂成分を含有しない水中に分散させたものであるから、アースボルトに塗布すると、膜厚が１μｍ前後の樹脂成分のない非常に薄い潤滑皮膜が形成される。このため十分な導電性を確保することができる。また膜厚が薄く潤滑皮膜は容易に剥離するため、アースボルトとワッシャとの貼り付きが発生せず、従って締結時に供回りが発生しない。この結果、相手端子を破壊することもなくなった。 Since the screw lubricant of the present invention is obtained by dispersing polypropylene wax having a particle size of 1 μm or less in water containing no resin component, there is no resin component having a film thickness of about 1 μm when applied to an earth bolt. A very thin lubricating film is formed. For this reason, sufficient electrical conductivity can be ensured. Further, since the lubricant film is easily peeled off due to the thin film thickness, there is no sticking between the ground bolt and the washer, and therefore no rotation occurs at the time of fastening. As a result, the counterpart terminal is no longer destroyed.
なお防錆剤及び識別用塗料を含有させることにより、アースボルトによる塗膜剥離部の錆発生を防止することができるとともに、塗布の有無が識別し易くなり、塗布忘れを防止することができる。 By including a rust preventive and an identification paint, it is possible to prevent the occurrence of rust at the coating film peeling portion due to the ground bolt, and it becomes easy to identify the presence or absence of application, thereby preventing forgetting to apply.
以下に本発明の実施形態を示す。
本発明のねじ用潤滑剤は、樹脂成分を含有しない水中に、粒径が１μｍ以下のポリプロピレンワックスを分散させたものである。本実施形態では高融点のポリプロピレンワックスを用いている。その粒径を１μｍ以下とし、従来のボルトナット用の潤滑剤に含まれていた樹脂成分をなくしたため、溶媒である水中にワックスの微粒子が分散したエマルジョン状態となっている。
Embodiments of the present invention will be described below.
The screw lubricant of the present invention is obtained by dispersing polypropylene wax having a particle size of 1 μm or less in water containing no resin component . In this embodiment, a high melting point polypropylene wax is used. Since the particle size is 1 μm or less and the resin component contained in the conventional lubricant for bolts and nuts is eliminated, it is in an emulsion state in which fine particles of wax are dispersed in water as a solvent.
潤滑剤の液中のポリプロピレンワックスの含有率は、５質量％以下とすることが好ましい。５質量％を超えると流動性が悪くなり、ワックス粒子がめっき層の微細な凹凸部に進入しにくくなる。しかしワックスの含有率が低すぎると皮膜を形成しにくくなるため、少なくとも液中に２％を含有させるものとする。最も好ましい範囲は３〜４％である。 The content of the polypropylene wax in the lubricant liquid is preferably 5% by mass or less. When it exceeds 5 mass%, fluidity | liquidity will worsen and it will become difficult for a wax particle to penetrate into the fine uneven part of a plating layer. However, if the wax content is too low, it is difficult to form a film, so at least 2% is contained in the liquid. The most preferred range is 3-4%.
本発明のねじ用潤滑剤には、１質量％以下の防錆剤を含有させることが好ましい。防錆剤としては例えばモノエタノールアミンやジエタノールアミン、脂肪酸等の有機酸などを用いることができる。さらに塗布漏れをなくすために、識別用の塗料を適宜添加することが好ましい。従って本発明のねじ用潤滑剤の全体は、５質量％以下のポリプロピレンワックスと、１質量％以下の防錆剤と、残部を占める水及び微量の識別用塗料とからなる。塗料の色彩は、例えば黄緑色である。 The screw lubricant of the present invention preferably contains 1% by mass or less of a rust inhibitor. As the rust preventive agent, for example, monoethanolamine, diethanolamine, organic acids such as fatty acids, and the like can be used. Furthermore, it is preferable to add an identification paint as appropriate in order to eliminate application leakage. Accordingly, the entire screw lubricant of the present invention comprises 5% by mass or less of polypropylene wax , 1% by mass or less of a rust preventive agent, the remaining water and a trace amount of a paint for identification. The color of the paint is, for example, yellowish green.
図２は、本発明のねじ用潤滑剤を塗布したうえで乾燥し、水分を蒸発させることにより形成された潤滑皮膜３を示す模式的な断面図である。図１と同様、４はアースボルトの基材である鉄素地、５はその表面に形成された錫亜鉛めっき層である。本発明のねじ用潤滑剤を塗布すれば、錫亜鉛めっき層５の凹凸部分の表面に、粒径が１μｍ以下のワックス粒子２がほぼ単層の状態で付着した潤滑皮膜３が形成される。錫亜鉛めっき層５の凹部にはワックス粒子２が流入し易いため、潤滑皮膜３の表面は比較的平滑となる。その摩擦係数は０.１５〜０.２６の範囲で安定しており、その平均値は０.２１程度である。なおアースボルトへの塗布方法は限定されることはなく、スプレー法であっても、浸漬法であってもよい。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the
本発明のねじ用潤滑剤による潤滑皮膜３の膜厚は約１μｍであって従来の約１／５と薄いうえに、従来のような樹脂成分を含有していないため、後記するデータに示されるように、塗布した部分に十分な導電性を確保することができる。また、本発明のねじ用潤滑剤は樹脂成分を含有していないため、従来のような厚い皮膜が形成されることがなく、図３に示すようなアースボルト１１に塗布した場合に、アースボルト１１とワッシャ１２との張り付きや、共回りが発生することがない。なお図３において、１３は自動車ボデー、１４はアース端子、１５はアースボルト１１のねじ部に形成された塗膜剥離部である。
The film thickness of the
本発明の作用効果を確認するため、本発明の潤滑剤をＪＩＳに規定されるＭ６のアースボルトの表面に塗布し乾燥させて潤滑皮膜を形成し、導通性能、端子の供回りトルク、総合摩擦係数を測定した。ここで使用した本発明の潤滑剤の液組成は、ポリプロピレンワックス４％、防錆剤１％、残部水である。また水分を蒸発させた潤滑皮膜中の含有率は、ポリプロピレンワックス８０％、防錆剤２０％である。 In order to confirm the effect of the present invention, the lubricant of the present invention is applied to the surface of the M6 earth bolt specified by JIS and dried to form a lubricating film, and the conduction performance, terminal torque, total friction The coefficient was measured. The liquid composition of the lubricant of the present invention used here is 4% polypropylene wax, 1% rust inhibitor, and the remaining water. Moreover, the content rate in the lubricating film which evaporated the water | moisture content is 80% of polypropylene wax, and 20% of rust preventive agents.
これと比較するため、「ルーブ１０００」の商品名で市販されている潤滑剤を塗布した場合と、潤滑剤を全く使用しない場合についても同様の測定を行った。「ルーブ１０００」の液組成は、水溶性ウレタン樹脂（バインダー）３％、界面活性剤（潤滑剤）３５％、防錆剤２％、顔料１％、水（溶媒）５９％であり、水分を蒸発させた潤滑皮膜中の含有率は、水溶性ウレタン樹脂７％、界面活性剤８５％、防錆剤５％、顔料２％である。 For comparison with this, the same measurement was performed for the case where a lubricant marketed under the trade name “Lube 1000” was applied and for the case where no lubricant was used. The liquid composition of “Lube 1000” is 3% water-soluble urethane resin (binder), 35% surfactant (lubricant), 2% rust inhibitor, 1% pigment, 59% water (solvent) The content of the evaporated lubricating film is 7% water-soluble urethane resin, 85% surfactant, 5% rust inhibitor, and 2% pigment.
導通性能の評価は、図４に示すように潤滑剤を塗布したアースボルト１１の頭部の上下に端子板１６、１７を配置し、樹脂カラー１８，１９を介して加圧板２０によって荷重を加え、端子板１６、１７間の接触抵抗値を測定する方法で行った。その結果、３ＫＮの荷重を加えた状態における接触抵抗値は、「ルーブ１０００」を塗布した場合には３ｍΩであったが、本発明品を塗布した場合と、潤滑剤を使用せず錫亜鉛めっき層のままの場合には、０.２ｍΩであった。すなわち、本発明のねじ用潤滑剤を用いた場合の接触抵抗値は、潤滑剤を使用しない場合と同一レベルであった。
As shown in FIG. 4, the conduction performance is evaluated by placing
端子の供回りトルクの測定は、アースボルトに加える回転トルクを次第に増加させて行き、端子が供回りし始める状態をハイスピードカメラで撮影し、そのときのトルクを読み取る方法で行った。その結果は図５に示す通りであり、潤滑剤を使用しない場合には１２.３Ｎ−ｍ、従来品「ルーブ１０００」を塗布した場合には１４.５Ｎ−ｍであったが、本発明品を塗布した場合には装置の測定限界である２０Ｎ−ｍ以上であった。なお自動車製造ラインにおいて好ましいとされる供回りトルクは１５Ｎ−ｍであるため、本発明の潤滑剤はこの要求を十分にクリアしている。 The terminal torque was measured by gradually increasing the rotational torque applied to the ground bolt, taking a picture of the terminal starting to rotate with a high-speed camera, and reading the torque at that time. The results are as shown in FIG. 5. When the lubricant was not used, it was 12.3 N-m, and when the conventional product “Lube 1000” was applied, it was 14.5 N-m. Was applied, the measurement limit of the apparatus was 20 N-m or more. In addition, since the surrounding torque considered preferable in the automobile production line is 15 Nm, the lubricant of the present invention sufficiently satisfies this requirement.
総合摩擦係数の測定には、端子と鋼板との間に軸力センサを備えたロードワッシャを挟み、トルク−軸力測定を行った。締付けは端子が変形するか、ボルトが降伏するまで行い、１０.５Ｎ−ｍ時の軸力から総合摩擦係数を算出した。その結果は図６に示す通りであり、潤滑剤を使用しない場合の総合摩擦係数は０.３０であり、従来品「ルーブ１０００」を塗布した場合には０.２３であったが、本発明品を塗布した場合には０.２１と最も低い値となった。なお、総合摩擦係数の算出は数１の式により行った。 For the measurement of the overall friction coefficient, a load washer equipped with an axial force sensor was sandwiched between the terminal and the steel plate, and torque-axial force measurement was performed. Tightening was performed until the terminal deformed or the bolt yielded, and the total friction coefficient was calculated from the axial force at 10.5 Nm. The result is as shown in FIG. 6. The total friction coefficient when no lubricant is used is 0.30, and 0.23 when the conventional product “Lube 1000” is applied. When the product was applied, the lowest value was 0.21. Note that the calculation of the overall friction coefficient was performed using the equation (1).
以上に説明したように、本発明のねじ用潤滑剤は、アースボルトに塗布した場合に潤滑剤を用いない場合と同等の導電性を確保することができる。また、アースボルトとワッシャとの貼り付きを生じにくく、共回り発生トルクを従来の潤滑剤よりもかなり大きくすることができるなどの利点がある。 As described above, the screw lubricant of the present invention can ensure the same electrical conductivity as when no lubricant is used when applied to an earth bolt. Further, there is an advantage that it is difficult to cause the ground bolt and the washer to stick to each other, and the co-rotation generated torque can be considerably larger than that of the conventional lubricant.
本発明のねじ用潤滑剤は、アースボルト以外のボルト、ナット等のねじに使用した場合にも優れた潤滑性や導電性を発揮できることはいうまでもない。 It goes without saying that the screw lubricant of the present invention can exhibit excellent lubricity and conductivity even when used for screws such as bolts and nuts other than earth bolts.
１ 樹脂皮膜
２ ワックス粒子
３ 潤滑皮膜
４ 鉄素地
５ めっき層
１１ アースボルト
１２ ワッシャ
１３ 自動車ボデー
１４ アース端子
１５ 塗膜剥離部
１６ 端子板
１７ 端子板
１８ 樹脂カラー
１９ 樹脂カラー
２０ 加圧板
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