JP2017020052A - 潤滑剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
、基油としてフッ素系ポリマーを含有する潤滑剤組成物の十分な潤滑性能(動摩擦係数の低減)を実現するものは未だ提供されていないのが実情であった。
(1)直鎖構造のパーフルオロポリエーテル油を含む基油と、メラミンシアヌレートとを含有する樹脂−樹脂又は樹脂−金属摺動用潤滑剤組成物であって、メラミンシアヌレートの含有量が、前記基油及びメラミンシアヌレートの合計量に対して、1〜20質量%の範囲内であることを特徴とする潤滑剤組成物。
(2)メラミンシアヌレートの含有量が、基油及びメラミンシアヌレートの合計量に対して、5〜12質量%の範囲内である(1)に記載の潤滑剤組成物。
(3)前記パーフルオロポリエーテル油が、−(CF2O)−で表される繰り返し単位を有さない、(1)又は(2)に記載の潤滑剤組成物。
(4)前記パーフルオロポリエーテル油が、以下の一般式(i)で表される、(1)〜(3)いずれかに記載の潤滑剤組成物。
F(CF2CF2CF2O)nCF2CF3 (i)
(ただし、上記式(i)中、nは2〜200の数を意味する。)
(5)前記パーフルオロポリエーテル油の200℃100時間での蒸発損失率が10質量%以下である、(1)〜(4)いずれかに記載の潤滑剤組成物。
(6)一方向運動の摺動部に使用される、(1)〜(5)いずれかに記載の潤滑剤組成物。
[基油]
本発明において、基油は、直鎖構造のパーフルオロポリエーテル油を含むものである。
・F(CF2CF2CF2O)nCF2CF3 (i)
(式(i)中、nは、2〜200の整数を意味する。)
一般式(i)で表されるパーフルオロポリエーテル油は、例えば、2,2,3,3−テトラフルオロオキセタンを、フッ化セシウム等のフルオライドイオン供給体を触媒としてアニオン重合させることにより、フッ化アシル基を含有し、−(CH2CF2CF2O)−を構成単位とするポリエーテルを得た後、該ポリエーテルを紫外線照射下に約160〜300℃でフッ素ガス処理することによって得ることが出来る(Y.Ohsaka,Pe
trotech,8,840(1985)、Y.Ohsaka,T.Tozuka and S.Takaki(Daikin),Eur.Pat:Appl.148482(1985)等参照。)。式(i)で表されるパーフルオロポリエーテル油としては、PFPE−Dとして上市されているものがあり、より詳細には、デムナム(ダイキン工業社製)などがあげられる。
(式(i)中、mは、2〜200の数を意味し、Rf1及びRf2は、それぞれ独立に炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を意味する。)
式(ii)で表されるパーフルオロポリエーテル油は、例えば、低温下でテトラフルオロエチレンオキサイドを、フッ化セシウム等のフルオライドイオン供給体を触媒としてアニオン重合させ、次いで、得られた末端−CFXCOF基を有する酸フルオライド化合物をフッ素ガスで処理することにより(下記式(I)及び(II)参照)、製造される(W.H.Gumprecht,ASLE Trans.,924(1966)、J.T.Hill,J.Macromol.Sci.Chem.,A8,499(1974)等参照)。なお、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基としては、パールフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルフルオロペンチル基などがあげられる。これらのうち、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基が好ましい。
(式(ii)中、k及びlは、k+l=3〜200を満たす数を意味し、Rf3及びRf4は、それぞれ独立に炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を意味する。特に、k:l=10:90〜90:10でランダム結合しているものが好ましい。)
式(iii)で表されるパーフルオロポリエーテル油は、例えば、紫外光により触媒化されたテトラフルオロエチレンと酸素とを反応させ、次いで、得られた中間生成物のポリパーオキサイドを還元して酸フルオライドを有するポリエーテルとした後、紫外線照射下にフッ素化処理することにより(下記反応式(III)参照)、得ることが出来る(D.Sianesi,A.Pasetti,C.Corti,Makromol.Chem,86,308(1965)等参照)。具体例としては、PFPE−Zとして上市されているものがあり、より詳細には、Fomblin M(Solvay Solexis社製)などがあげられる。なお、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基としては、上記と同様のものがあげられる。
量%以下である。蒸発量が30質量%より多いと、パーフルオロポリエーテル油が気体となって系外へ移動してしまい、潤滑剤としての機能が低下してしまうおそれがある。また、パーフルオロポリエーテル油の動粘度(40℃)としては、特に制限されないが、通常10〜2000mm2/秒、好ましくは10〜1500mm2/秒の範囲内である。動粘度が10mm2/秒未満であると気化が容易となって系外に離散し易くなり、2000mm2/秒を超えると、流動性が悪くなって摺動部への自己供給が困難になり、潤滑性能不足となるおそれがある。
本発明に用いるメラミンシアヌレートとしては、特に限定されるものではなく、通常公知のメラミンシアヌレートを用いることが出来る。具体的には、特公昭45−5595号公報、特公61−34430号公報、特開平5−310716号公報、及び特開平07−224049号公報等に記載されたものを好適に使用することが出来る。また、市販品としては、例えば、MCA−1(三菱化学社製)や、MC600、MC860、MC4000、MC6000(いずれも日産化学社製)などがあげられる。
質量%よりも少ないと、基油への増ちょう作用が十分ではなく、摺動系外へ基油が流出するおそれがある。また、20質量%を超えると、摩擦係数が増大してしまうおそれがある。
本発明のグリース組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、メラミンシアヌレート以外の固体潤滑剤、酸化防止剤、極圧剤、防錆剤、腐食防止剤、粘度指数向上剤、及び油性剤等を適宜選択して添加することができる。
酸化防止剤としては、例えば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)などのフェノール系酸化防止剤や、アルキルジフェニルアミン(アルキル基は炭素数4〜20のもの)、トリフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェノチアジン、アルキル化フェニル−α−ナフチルアミン、フェニチアジン、アルキル化フェノチアジンなどのアミン系酸化防止剤などが挙げられる。
粘度指数向上剤としては、ポリメタクリレート、エチレン-プロピレン共重合体、ポリ
イソブチレン、ポリアルキルスチレン、スチレン-イソプレン共重合体水素化物などが挙
げられる。
油性剤としては、例えば、脂肪酸、高級アルコール、多価アルコール、多価アルコールエステル、脂肪族エステル、脂肪族アミン、脂肪酸モノグリセライドなどが挙げられる。
脂」とは、「ゴム」をも含むものとする。
(1)潤滑剤組成物の調製
パーフルオロポリエーテル油に、固体潤滑剤を配合し、3本ロール若しくは高圧ホモジナイザーを用いて十分に混練することにより、表1〜表5に記載した組成を有する潤滑剤組成物をそれぞれ調製した。
F(CF2CF2CF2O)2〜100C2F5:ダイキン工業社製、デムナムS200、40℃動粘度:200mm2/秒、蒸発損失率(200℃、100時間):0.4質量%
RfO[CF(CF3)CF2O]mRf:NOKクリューバー社製、BARRIERTA J400、40℃動粘度:400mm2/秒、蒸発損失率(200℃、100時間):2質量%
MCA(メラミンシアヌレート)1:日産化学工業社製、MC6000、平均粒子径D50:約2μm、D90:約9μm
MCA2:日産化学工業社製、MC4000、平均粒子径D50:13μm、D90:30μm
セバシン酸ナトリウム:豊国製油社製、SA−NA
グラファイト:日本黒鉛工業社製、CB150、平均粒子径4μm
PTFE(ポリテトラフルオロエチレン):ダイキン工業社製、ルブロンL2
PIN on DISK試験機を用いて、下記の条件にて測定した30分間の動摩擦係
数の平均値を摩擦係数とした。なお、潤滑剤組成物は、上部試験片(シリンダ型試験片)に5mg塗布して試験した。
鉄:S45C
ポリアセタール(POM):ミスミ社製 樹脂ロッド
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE):ミスミ社製 樹脂ロッド
下部試験片:プレート型
鉄:S45C
ポリイミド(PI):東レデュポン社製 カプトン100H
試験条件 温度:130℃
荷重:600gf
すべり速度:360mm2/s
試験時間:30分間
鉄(S45C)及び鉄(S45C)の摺動について動摩擦係数を測定した結果を表1に、ポリアセタール(POM)及びポリイミド(PI)の摺動について動摩擦係数を測定した結果を表2及び表3に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)及びポリイミド(PI)の摺動について動摩擦係数を測定した結果を表4及び表5に示した。
とが出来る。
Claims (6)
- 直鎖構造のパーフルオロポリエーテル油を含む基油と、メラミンシアヌレートとを含有する樹脂−樹脂又は樹脂−金属摺動用潤滑剤組成物であって、
メラミンシアヌレートの含有量が、前記基油及びメラミンシアヌレートの合計量に対して、1〜20質量%の範囲内であることを特徴とする潤滑剤組成物。 - メラミンシアヌレートの含有量が、基油及びメラミンシアヌレートの合計量に対して、5〜12質量%の範囲内である請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 前記パーフルオロポリエーテル油が、−(CF2O)−で表される繰り返し単位を有さない、請求項1又は2に記載の潤滑剤組成物。
- 前記パーフルオロポリエーテル油が、以下の一般式(i)で表される、請求項1又は2に記載の潤滑剤組成物。
F(CF2CF2CF2O)nCF2CF3 (i)
(ただし、上記式(i)中、nは2〜200の数を意味する。) - 前記パーフルオロポリエーテル油の200℃100時間での蒸発損失率が10質量%以下である、請求項1〜4いずれかに記載の潤滑剤組成物。
- 一方向運動の摺動部に使用される、請求項1〜5いずれかに記載の潤滑剤組成物。
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