(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ねじ用潤滑剤。
【請求項２】
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することを特徴とする請求項１記載のねじ用潤滑剤。
【請求項３】
摩擦係数が０.１５〜０.２６の潤滑皮膜を形成するものであることを特徴とする請求項１記載のねじ用潤滑剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３３１８３１号公報
【特許文献２】特開２００６−２０６６８３号公報
【特許文献３】特開２００８−３７９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の一般的な潤滑剤による皮膜を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のねじ用潤滑剤による皮膜を模式的に示す断面図である。
【図３】アースボルトを示す断面図である。
【図４】導通試験装置を説明図である。
【図５】供回りトルクの測定結果を示すグラフである。
【図６】総合摩擦係数の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
【数１】
0005830765.tif 000002
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【符号の説明】
【００２７】
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
【要約】
【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２【図１】
0005830765.tif 000003
【図２】
0005830765.tif 000004
【図３】
0005830765.tif 000005
【図４】
0005830765.tif 000006
【図５】
0005830765.tif 000007
【図６】
0005830765.tif 000008